Các Ứng Dụng và Ưu Điểm Chính của Thiết Bị Bảo Vệ Vi Máy Tính trong Hệ Thống Phân Phối Điện Công Nghiệp

I. Bối cảnh

Với sự phát triển của các hệ thống điện thông minh, thiết bị bảo vệ vi tính đã trở thành các thành phần cốt lõi trong các hệ thống phân phối điện công nghiệp hiện đại nhờ độ chính xác cao, đa chức năng và độ tin cậy. Dựa trên dự án phân phối điện của một trạm thu hồi khí thiên nhiên ở Trung Đông làm ví dụ, bài viết này khám phá vai trò quan trọng của các thiết bị bảo vệ vi tính series AM trong việc nâng cao mức độ an toàn, độ tin cậy và tự động hóa của hệ thống, đồng thời phân tích các ưu điểm kỹ thuật và giải pháp tùy chỉnh của chúng trong ứng dụng thực tế.

Trong các hệ thống phân phối điện công nghiệp, hoạt động ổn định của thiết bị điện được liên kết trực tiếp với an toàn và hiệu quả sản xuất. Các phương pháp bảo vệ rơle truyền thống không còn đáp ứng được nhu cầu dưới các điều kiện vận hành phức tạp. Ngược lại, các thiết bị bảo vệ vi tính cung cấp bảo vệ hiệu quả hơn thông qua giám sát theo thời gian thực, ghi chép lỗi và phân tích thông minh. Bài viết này chi tiết về các đặc điểm chức năng và giá trị ứng dụng của các thiết bị bảo vệ vi tính thông qua việc kết hợp các trường hợp kỹ thuật cụ thể.

II. Chức năng cốt lõi của thiết bị bảo vệ vi tính

Bằng cách tích hợp nhiều chức năng bảo vệ, các thiết bị bảo vệ vi tính có thể phản ứng với nhiều loại lỗi trong hệ thống điện, bao gồm quá dòng, hạ áp và lỗi đất.

Trong dự án trạm thu hồi khí thiên nhiên ở Trung Đông, các thiết bị series AM cung cấp các giải pháp bảo vệ tùy chỉnh cho các thiết bị khác nhau:

• Bảo vệ đường dây:
  Có tính năng bảo vệ quá dòng tức thì, quá dòng điểm trung tính và bảo vệ rơle hỏng để đảm bảo an toàn cho đường dây truyền tải.

• Bảo vệ động cơ:
  Thêm bảo vệ pha ngược, mô phỏng rơle nhiệt và bảo vệ kẹt rotor để hiệu quả ngăn chặn hư hỏng động cơ trong các điều kiện bất thường.

• Bảo vệ tụ điện:
  Ngăn chặn hư hỏng bộ tụ điện trong các biến động điện áp bằng cách sử dụng bảo vệ quá áp và hạ áp.

• Công tắc chuyển đổi tự động:
  Cho phép chuyển đổi liền mạch giữa hai nguồn điện, hỗ trợ chế độ kiểm tra đồng bộ và không đồng bộ, và đảm bảo cung cấp điện liên tục.

Các chức năng này, được thực hiện thông qua các nút đầu ra rơle độc lập và giám sát theo thời gian thực của các đầu vào số, giúp tăng cường tốc độ phản ứng và độ tin cậy của hệ thống.

III. Thực hiện kỹ thuật của các giải pháp tùy chỉnh

Trong ứng dụng thực tế, các thiết bị bảo vệ vi tính yêu cầu tùy chỉnh chương trình dựa trên yêu cầu cụ thể của dự án.

• Thiết bị giám sát PT:
  Để giải quyết vấn đề kích hoạt giả trong bảo vệ điện áp busbar, phân tích dữ liệu dạng sóng đã xác định nguồn gây nhiễu là bộ điều chỉnh điện áp tách rời. Vấn đề đã được giải quyết bằng cách tối ưu hóa logic chương trình.

• Tối ưu hóa logic chuyển đổi tự động:
  Thêm các độ trễ có thể cấu hình cho các tín hiệu tức thì để đảm bảo hoàn thành quá trình chuyển đổi tự động; giới thiệu tiêu chí điện áp thứ tự âm trong các hệ thống hạ áp để áp dụng các điều kiện đồng bộ nghiêm ngặt hơn.

Tùy chỉnh không chỉ giải quyết các thách thức kỹ thuật tại hiện trường mà còn nhấn mạnh tính linh hoạt và khả năng thích ứng của các thiết bị bảo vệ vi tính.

IV. Ứng dụng thực tế và kết quả

Trong dự án trạm thu hồi khí thiên nhiên này, các thiết bị bảo vệ vi tính được phân bố trên tủ điện cao và thấp. Thông qua giám sát theo thời gian thực và cách ly lỗi nhanh chóng, độ ổn định của hệ thống đã được cải thiện đáng kể.

Các kết quả chính bao gồm:

• Nâng cao độ tin cậy:Chức năng ghi chép và phân tích lỗi cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho vận hành và bảo trì, giảm thời gian phản ứng lỗi.

• Cải thiện tự động hóa:Cho phép vận hành trạm điện không cần hoặc ít cần người, giảm chi phí lao động.

• Tăng cường an toàn:Các cơ chế bảo vệ đa lớp hiệu quả ngăn ngừa hư hỏng thiết bị và mất điện.

V. Triển vọng tương lai của thiết bị bảo vệ vi tính

Với sự phát triển của IoT và trí tuệ nhân tạo, các thiết bị bảo vệ vi tính sẽ tích hợp thêm các chức năng giám sát từ xa và bảo dưỡng dự đoán, trở thành các thành phần thiết yếu của lưới điện thông minh. Phạm vi ứng dụng của chúng sẽ mở rộng từ phân phối điện công nghiệp sang các lĩnh vực mới nổi như năng lượng mới và giao thông đường sắt.

Với tính đa chức năng, độ tin cậy cao và các tính năng thông minh, các thiết bị bảo vệ vi tính cung cấp sự hỗ trợ kỹ thuật mạnh mẽ cho các hệ thống điện hiện đại. Việc triển khai thành công ở trạm thu hồi khí thiên nhiên ở Trung Đông chứng tỏ rằng các giải pháp bảo vệ vi tính tùy chỉnh có thể hiệu quả đáp ứng các yêu cầu vận hành phức tạp, đảm bảo vận hành an toàn và đáng tin cậy của các hệ thống phân phối điện công nghiệp.