Ứng dụng của Reclosers và Sectionalizers trong Tự động hóa Mạng Phân phối

1. Lựa chọn thiết bị đóng cắt tự động và bộ phận phân đoạn

Việc lựa chọn thiết bị đóng cắt tự động và bộ phận phân đoạn rất quan trọng để đạt được tự động hóa mạng phân phối. Bộ phận phân đoạn hợp tác với các cầu chì phía nguồn cung cấp điện. Chúng tự động ngắt khi ba điều kiện sau cùng được đáp ứng: dòng điện lỗi vượt quá giá trị đã đặt, dòng điện hạ áp nhỏ hơn 300 mA, và số lần đếm đã đặt được đạt. Thiết bị đóng cắt tự động được sử dụng trong các trạm biến áp trong nhà hoặc trên các cột ngoài trời. Chúng tăng cường độ tin cậy cung cấp điện thông qua nhiều lần đóng lại, xác định khu vực lỗi, giảm diện tích mất điện, và thu nhỏ hệ thống kiểm soát tải thông tin, do đó đáp ứng yêu cầu của tự động hóa mạng phân phối.

• Cài đặt thiết bị đóng cắt tự động chân không cao áp ngoài trời (với cơ chế nam châm vĩnh cửu) tại lối ra trạm biến áp làm công tắc bảo vệ đường dây chính. Công tắc này nên được điều chỉnh để thực hiện hai lần đóng lại, một nhanh và một chậm (cũng có thể điều chỉnh theo nhu cầu cụ thể).

• Cài đặt bộ phận phân đoạn có chức năng đếm hai lần tại các lối vào nhánh lớn, và cài đặt bộ phận phân đoạn có chức năng đếm một lần tại các lối vào nhánh nhỏ. Điều này hiệu quả cách ly các điểm tai nạn cuối cùng, giảm diện tích mất điện, và tối ưu hóa sự phối hợp của chúng.

• Vì bảo vệ đường dây sử dụng bảo vệ đóng lại, nó hiệu quả đảm bảo rằng đường dây có thể tránh được các lỗi tạm thời, ngăn chặn hơn 85% lỗi tạm thời ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cung cấp điện.

• Khi cài đặt thiết bị đóng cắt tự động, hãy tính toán dòng ngắn mạch và sau đó điều chỉnh giá trị kích hoạt của nó.

• Thiết bị đóng cắt tự động được trang bị giao diện điều khiển từ xa, cung cấp đủ không gian cho việc triển khai tương lai "bốn điều khiển từ xa" (đo lường từ xa, điều khiển từ xa, tín hiệu từ xa, và đo đếm từ xa).

• Đối với lỗi nối đất trên đường dây, thiết bị đóng cắt tự động có chức năng bảo vệ lỗi nối đất, nhưng chỉ có thể bảo vệ toàn bộ đường dây. Khi xảy ra lỗi nối đất, vị trí cụ thể của lỗi không thể xác định. Nếu chọn bộ phận phân đoạn có chức năng bảo vệ lỗi nối đất, chi phí sẽ cực kỳ cao. Đề xuất sử dụng thiết bị nhận lỗi nối đất tại trạm biến áp và các chỉ báo lỗi nối đất trên đường dây. Khi xảy ra lỗi nối đất, các chỉ báo lỗi nối đất trên đường dây lật để chỉ dẫn và gửi tín hiệu để xác định vị trí cụ thể, và thiết bị nhận lỗi nối đất tại trạm biến áp nhận tín hiệu và phát cảnh báo.

• Để đảm bảo sự phối hợp tốt giữa thiết bị đóng cắt tự động và bộ phận phân đoạn, các cầu chì chân không trên cột đã được cài đặt ban đầu trên đường dây phải được chuyển đổi thành công tắc tải.

2. Minh họa ví dụ

Lấy lưới điện có cấu trúc hình tia như trong Hình 1 làm ví dụ. Cài đặt bộ phận phân đoạn có số lần đếm là 2 lần tại các lối vào nhánh lớn nơi tải đặc biệt nặng và đường dây tương đối dài, và cài đặt bộ phận phân đoạn có số lần đếm là 1 lần tại các lối vào nhánh nhỏ. Đặt thiết bị đóng cắt tự động tại lối ra trạm biến áp có đặc tính ngược thời gian với một lần nhanh và hai lần chậm. Cài đặt bộ phận phân đoạn F1 có số lần đếm là 2 lần tại lối vào nhánh L2 của đường dây L1, và cài đặt bộ phận phân đoạn F2 có số lần đếm là 1 lần tại nhánh L3.

Nếu xảy ra lỗi ở nhánh L2, thiết bị đóng cắt tự động tại lối ra trạm biến áp phát hiện dòng điện lỗi và hành động nhanh một lần. Vì bộ phận phân đoạn F1 chưa đạt số lần đếm đã đặt, nó vẫn ở trạng thái đóng. Sau một khoảng thời gian đóng lại nhất định, thiết bị đóng cắt tự động tại lối ra trạm biến áp đóng lại. Nếu là lỗi tạm thời, cung cấp điện cho đường dây được khôi phục sau khi thiết bị đóng cắt tự động đóng lại. Nếu là lỗi vĩnh viễn, thiết bị đóng cắt tự động tại lối ra trạm biến áp ngắt lại. Bộ phận phân đoạn F1 đạt số lần đếm đã đặt, rơi và ngắt, cách ly phần lỗi. Sau khi thiết bị đóng cắt tự động tại lối ra trạm biến áp đóng lại, cung cấp điện cho các đường dây khác được khôi phục.

Giải pháp này áp dụng khi các cầu chì trên cột gốc không đáp ứng yêu cầu tự động hóa mạng phân phối. Thêm thiết bị đóng cắt tự động và bộ phận phân đoạn hoàn toàn thực hiện bảo vệ cho các đường dây 10 kV, phù hợp với xây dựng và phát triển lưới điện, và đáp ứng yêu cầu tự động hóa mạng phân phối.