Tủ Ring Main Unit (RMU) là gì? Phân phối điện thông minh lên đến 36kV, lưới điện thông minh, Cấu trúc, Các loại và Nguyên lý hoạt động

Tủ hợp bộ trung thế (RMU) là một thiết bị đóng cắt trung thế nhỏ gọn, được lắp ráp tại nhà máy, sử dụng trong mạng lưới phân phối. Thiết bị này kết nối các cáp trung thế vào và ra, đồng thời cung cấp nguồn điện được kiểm soát cho máy biến áp phân phối hoặc các lộ tuyến khác.

Nói một cách đơn giản, tủ RMU thực hiện ba chức năng chính:

1. Đóng cắt — kết nối hoặc ngắt các phân đoạn của mạng lưới trung thế.
2. Bảo vệ — xử lý sự cố máy biến áp hoặc lộ tuyến bằng cầu chì hoặc máy cắt.
3. Cách ly và tiếp địa — phân ly phân đoạn bị sự cố và tạo điều kiện tiếp địa an toàn để bảo trì.

Một tủ RMU điển hình bao gồm:

• Hai ngăn lộ cáp vòng
• Một hoặc nhiều ngăn lộ máy biến áp hoặc lộ ra
• Dao cắt phụ tải
• Dao tiếp địa
• Cầu chì HRC hoặc máy cắt chân không
• Biến dòng điện và rơ le bảo vệ, khi có yêu cầu
• Bộ chỉ thị điện áp
• Ngăn cáp và cơ cấu khóa liên động

Tủ RMU thường được sử dụng cho các hệ thống trung thế như 6,6 kV, 10 kV, 11 kV, 20 kV và 33 kV, mặc dù định mức thực tế phụ thuộc vào thông số kỹ thuật của dự án.

Cấu hình cơ bản của tủ RMU

Tủ RMU hoạt động như thế nào?

1. Dòng công suất bình thường

Công suất đi vào qua một cáp vòng, đi qua tủ RMU và đi ra qua cáp vòng còn lại. Lộ rẽ nhánh cấp điện cho máy biến áp hoặc phụ tải cục bộ.

Tùy thuộc vào thiết kế của đơn vị điện lực:

• Cả hai dao cắt vòng có thể được đóng, tạo thành một vòng kín.
• Một điểm trên vòng có thể để hở mạch bình thường nhằm ngăn dòng điện quẩn và đơn giản hóa phối hợp bảo vệ.

Cách bố trí thứ hai phổ biến trong các hệ thống phân phối vì mạng lưới vẫn có thể được cấp điện từ hướng ngược lại sau khi xảy ra sự cố hoặc thao tác bảo trì.

2. Cách ly sự cố cáp

Giả sử một sự cố xảy ra trên một phân đoạn của cáp vòng.

Trình tự bảo vệ và đóng cắt thường là:

1. Phát hiện sự cố thông qua hệ thống bảo vệ.
2. Mở các thiết bị đóng cắt thích hợp.
3. Cách ly phân đoạn cáp bị sự cố từ cả hai phía.
4. Duy trì cấp điện cho các phân đoạn mạng lưới lành lặn từ nguồn khả dụng.
5. Khôi phục nguồn cấp cho các máy biến áp hoặc phụ tải không bị ảnh hưởng thông qua đường dẫn dự phòng, nếu thiết kế mạng lưới cho phép.

Đây là ưu điểm chính về độ tin cậy của sơ đồ vòng: một sự cố cáp đơn lẻ không nhất thiết làm gián đoạn nguồn cấp cho mọi khách hàng ở hạ lưu.

3. Bảo vệ sự cố máy biến áp

Một lộ máy biến áp có thể được bảo vệ bằng:

• Bộ kết hợp cầu chì - dao cắt — phổ biến cho các máy biến áp phân phối nhỏ hơn.
• Máy cắt chân không với bảo vệ rơ le — được ưu tiên khi cần bảo vệ điều chỉnh được, điều khiển từ xa, ghi nhận sự cố hoặc phối hợp phức tạp hơn.

Đối với sự cố máy biến áp, bảo vệ lộ tuyến phải hoạt động có chọn lọc sao cho máy biến áp được ngắt ra mà không cần thiết phải cắt các lộ vòng ở thượng lưu.

4. Nối đất và cách ly bảo trì

Một tủ RMU thường bao gồm một dao tiếp địa liên kết với mỗi cáp hoặc ngăn lộ. Sau khi mạch điện liên quan được cách ly và xác nhận theo quy trình đóng cắt đã được phê duyệt, dao tiếp địa có thể nối phần đã cách ly với đất.

Các khóa liên động cơ khí và điện được sử dụng để ngăn chặn các tổ hợp không an toàn, chẳng hạn như đóng dao tiếp địa vào một mạch điện đang mang điện.

Sự hiện diện của một chỉ thị điện áp, tự bản thân nó, không phải là sự thay thế cho một quy trình cách ly, kiểm tra trước khi chạm và nối đất đã được phê duyệt. Việc đóng cắt thực tế chỉ được thực hiện bởi nhân sự có chuyên môn theo các quy tắc an toàn điện hiện hành.

Các loại tủ RMU chính

1. Theo công nghệ cách điện

Các dự án hiện đại ngày càng đánh giá cao việc kết hợp ngắt chân không với cách điện bằng không khí, chất rắn hoặc khí thay thế, đặc biệt là ở những nơi các quy định về môi trường hạn chế sử dụng SF₆.

2. Theo chức năng đóng cắt và bảo vệ

Tủ RMU máy cắt phụ tải

Sử dụng máy cắt phụ tải để đóng cắt và cách ly cáp. Ngăn lộ máy biến áp có thể sử dụng cầu dao cầu chì riêng biệt hoặc máy cắt.

Tủ RMU bảo vệ bằng cầu chì

Sử dụng kết hợp dao cắt và cầu chì trên ngăn lộ máy biến áp. Thiết bị này nhỏ gọn và tiết kiệm chi phí đối với các máy biến áp có công suất tương đối nhỏ.

Tủ RMU máy cắt

Sử dụng máy cắt chân không kèm rơ le bảo vệ. Thiết bị này cung cấp:

• Bảo vệ quá dòng điều chỉnh được
• Bảo vệ chạm đất
• Vận hành từ xa
• Phối hợp tốt hơn với thiết bị thượng nguồn và hạ nguồn
• Chỉ thị sự cố và ghi lại sự kiện

Tủ RMU truyền động bằng động cơ hoặc điều khiển từ xa

Bao gồm bộ truyền động bằng động cơ, thiết bị đầu cuối từ xa hoặc giao diện truyền thông. Thiết bị được sử dụng trong mạng phân phối tự động hóa và các ứng dụng lưới điện thông minh.

3. Theo số lượng ngăn lộ

Các cấu hình phổ biến bao gồm:

• Tủ RMU 2 ngăn lộ — hai máy cắt cáp vòng
• Tủ RMU 3 ngăn lộ — hai ngăn lộ vòng cộng thêm một ngăn lộ máy biến áp
• Tủ RMU 4 ngăn lộ — hai ngăn lộ vòng cộng thêm hai ngăn lộ xuất tuyến
• Tủ RMU nhiều ngăn lộ — được sử dụng khi kết nối nhiều máy biến áp, ngăn lộ hoặc điểm phân đoạn

Tủ RMU 3 ngăn lộ được sử dụng rộng rãi thường được mô tả là:

Máy cắt vòng + Máy cắt vòng + Ngăn lộ máy biến áp

Tủ RMU so với thiết bị đóng cắt truyền thống

Tủ RMU là một loại thiết bị đóng cắt trung áp, nhưng các thuật ngữ này không hoàn toàn giống nhau.

Ưu điểm chính của RMU

• Cải thiện tính liên tục của nguồn cung cấp thông qua các đường cấp điện thay thế
• Kích thước nhỏ gọn
• Giảm thời gian lắp đặt
• Tích hợp đóng cắt, bảo vệ và tiếp địa
• Bảo vệ môi trường tốt hơn trong thiết kế kín
• Phù hợp với mạng cáp ngầm
• Tương thích với tự động hóa phân phối
• Yêu cầu bảo trì thấp hơn cho các tủ kín

Các thông số lựa chọn quan trọng

Khi lựa chọn RMU, các kỹ sư nên xác minh ít nhất:

• Điện áp định mức
• Dòng điện bình thường định mức
• Dòng điện chịu đựng ngắn hạn
• Dòng điện chịu đựng đỉnh
• Thời gian ngắn mạch
• Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp
• Mức chịu đựng xung sét
• Phân loại hồ quang bên trong
• Môi trường cách điện
• Loại đầu cuối cáp
• Phương pháp bảo vệ máy biến áp
• Khả năng của dao tiếp địa
• Điều kiện môi trường và độ cao
• Yêu cầu điều khiển từ xa và thông tin liên lạc
• Các quy định về liên động và an toàn
• Các tiêu chuẩn tiện ích và quốc gia áp dụng

Đối với thiết bị đóng cắt trung thế vỏ kim loại, IEC 62271-200 là tài liệu tham khảo chính bao gồm thiết bị đóng cắt và điều khiển vỏ kim loại xoay chiều trên 1 kV và lên đến 52 kV. Thông số kỹ thuật RMU chính xác cũng phải xem xét các yêu cầu liên quan đến công tắc, máy cắt, cầu chì, bảo vệ và tiện ích địa phương. Tham khảo phạm vi IEC 62271-200

Tóm tắt

Một RMU là trung tâm đóng cắt và bảo vệ nhỏ gọn của mạng phân phối vòng trung thế. Hai đường vòng của nó duy trì tính liên tục của mạng, trong khi đường nhánh chữ T cung cấp điện cho máy biến áp hoặc tải cục bộ. Trong trường hợp sự cố, RMU chỉ cô lập phần bị ảnh hưởng trong phạm vi cho phép của hệ thống bảo vệ và bố trí mạng, trong khi các phần lành lặn có thể tiếp tục được cấp điện hoặc được khôi phục thông qua một tuyến đường thay thế.

Sự phân biệt quan trọng nhất là:

Cấu trúc liên kết vòng cung cấp tính linh hoạt trong cung cấp điện; RMU cung cấp khả năng đóng cắt, bảo vệ và cách ly an toàn cần thiết để vận hành cấu trúc liên kết đó.

nhà cung cấp tủ RMU, nhà sản xuất tủ RMU, nhà sản xuất tủ RMU Trung Quốc

Liên hệ với chúng tôi:

• Web: www.rockwill.com

Biên tập từ：Dyson