1.2 .Cỏc tiờu chuẩn về chất lượng điện năng
3.1. Lưới điện phõn phối trung thế
3.1.2. Cỏc phần tử phõn đoạn trong lưới điện phõn phối
Nhằm nõng cao độ tin cậy, giảm thời gian giỏn đoạn cung cấp điện cho khỏch
hàng hiện nay trờn cỏc đường dõy trung thếngười ta thường sử dụng cỏc thiết bị phõn
đoạn như: Dao cỏch ly, cầu dao phụ tải, mỏy cắt, cỏc thiết bị tựđộng như: cầu dao cú
điều khiển, mỏy cắt tựđúng lại, hệ thống tựđộng phõn phối.
3.1.2.1. Dao cỏch ly
Dao cỏch ly (DCL) là thiết bị cú chức năng tạo khoảng hở nhỡn thấy được. DCL
dựng để đúng cắt lưới khụng điện và chỉ cú thể đúng cắt dũng khụng tải nhỏ. DCL
thường được đúng mở bằng tay thụng qua cơ cấu truyền động đặt trờn cột, hoặc gắn
trờn tường (đối với loại trong nhà). DCL được chế tạo nhiều chủng loại, kiểu cỏch khỏc nhau, cú loại ngoài trời, trong nhà; loại một, hai, ba trụ sứ; loại lưỡi chộm thẳng, quay ngang; loại một cực, ba cực…
Học viờn Phan Đức Hiển Lớp 11BKTĐHTĐ 23 Trong cỏc thiết bị dựng đểphõn đoạn thỡ DCL là loại thiết bị rẻ tiền phự hợp với
lưới điện trung thế, nhất là đối với lưới điện khu vực nụng thụn, cấp điện cho phụ tải ớt
quan trọng và được lắp chớnh cho đường dõy trờn khụng.
DCL cú nhược điểm là khụng đúng cắt được khi cú dũng tải và khụng điều khiển được nờn khi thao tỏc cần phải cắt điện đầu nguồn dẫn đến tăng thời gian, số lần mất điện cho phụ tải và giảm độ ổn định cung cấp điện. Tuy nhiờn vỡ cỏc lý do kinh tế,
nờn đối với lưới điện ngoại thành và nụng thụn thỡ DCL vẫn được sử dụng làm thiết bị phõn đoạn.
3.1.2.2. Dao cỏch ly cú điều khiển
Dao cỏch ly cú điều khiển khỏc với dao cỏch ly thường là cú thể điều khiển
được từ xa, khi xảy ra sự cố bằng thao tỏc đúng cắt từ xa cú thể xỏc định và cỏch ly
phõn đoạn sự cố, ưu điểm này của dao cỏch ly cú điều khiển làm giảm thời gian tỡm kiếm xỏc định điểm sự cố và thời gian giỏn đoạn cung cấp điện.
Tuy nhiờn, do khụng đúng cắt cú tải được nờn khi chuyển tải vẫn phải cắt mỏy cắt từ nguồn cấp đến nờn vẫn gõy ra tỡnh trạng mất điện khụng cần thiết, làm giảm độ
tin cậy và ổn định của hệ thống điện. Vỡ vậy dao cỏch ly cú điều khiển chưa được sử
dụng rộng rói trong lưới điện phõn phối trung thếở Việt Nam.
3.1.2.3. Cầu dao phụ tải
Cầu dao phụ tải là một thiết bị dựng để đúng cắt cú tải trờn lưới trung ỏp. Cầu dao phụ tải cũn được dựng để cỏch ly phần thiết bị điện cần sửa chữa với phần cũn lại của lưới điện. Cỏc đầu tiếp xỳc của cầu dao phụ tải cú buồng dập hồ quang nờn cú thể thao tỏc được đối với mạch điện mang tải tới dũng định mức của cầu dao.
Cầu dao phụ tải cú thểđược phõn ra 2 loại: Dao phụ tải kớn (thường dựng trong
cỏc tủ Ring Main Unit – RMU) và dao phụ tải hở (thường dựng làm dao phõn đoạn
đường dõy đặt ngoài trời).
Cầu dao phụ tải hiện được sử dụng tương đối phổ biến hiện nay ở cỏc khu vực
đụ thị cú mật độ phụ tải cao hoặc khu cụng nghiệp cú lưới điện phõn phối trung thế
ngầm.
Do cầu dao phụ tải khụng kết hợp được với cỏc thiết bị điều khiển, bảo vệ nờn vẫn phải thao tỏc tại chỗ dẫn đến hạn chế về mặt thời gian xỏc định và cụ lập sự cố.
Học viờn Phan Đức Hiển Lớp 11BKTĐHTĐ 24
Tuy nhiờn, việc sử dụng chỳng vẫn rất cú hiệu quả khi thao tỏc chuyển đổi phương
thức hoặc thao tỏc tỏch thiết bị ra sửa chữa mà khụng phải cắt mỏy cắt đầu nguồn.
3.1.2.4. Mỏy cắt
Mỏy cắt là thiết bị dựng để đúng, cắt mạch khi cú dũng phụ tải và cả khi cú dũng sự cố.
Đối với lưới điện phõn phối trung thế, mỏy cắt điện được lắp đặt tại đầu nguồn.
Ở một số cấu trỳc lưới, thỡ mỏy cắt được lắp đặt thờm ở trờn đường dõy, tại cỏc trạm biến ỏp (trạm cắt, trạm phõn phối).
Khi cú sự cố trờn một phần tử của lưới điện, mỏy cắt cú hệ thống bảo vệ làm nhiệm vụ tự cắt và phõn đoạn cụ lập phần tử sự cố. Phần đường dõy và cỏc phụ tải ở phớa trước sẽ vẫn được cấp điện bỡnh thường. Việc sử dụng mỏy cắt điều khiển xa cú thểgiỳp cho điều độ viờn điều khiển việc đúng cắt phõn đoạn lưới, cụ lập điểm sự cố
một cỏch nhanh chúng, giảm đỏng kể thời gian so với thao tỏc tại chỗ. Ngoài ra ưu
điểm của mỏy cắt là cú thểđúng cắt cú tải nờn việc chuyển tải giữa cỏc đường dõy để
san tải trong những lỳc phụ tải đỉnh, trỏnh quỏ tải, giảm tổn thất điện ỏp và tổn thất cụng suất cú thể thực hiện rất dễ dàng mà khụng cần phải ngừng điện phớa đầu nguồn,
độ tin cậy cung cấp điện và ổn định hệ thống tăng lờn.
Với mỏy cắt trang bị hệ thống điều khiển từ xa đũi hỏi đầu tư về thiết bị và hệ
thống thụng tin phục vụ điều khiển cú chi phớ lớn nờn cấu trỳc dựng mỏy cắt điều
khiển từ xa chưa khả thi khi ỏp dụng vào lưới điện phõn phối của Việt Nam tại thời
điểm này.
3.1.2.5. Mỏy cắt tựđúng lại (Recloser)
Đối với lưới điện cú cấu trỳc là đường dõy trờn khụng, thỡ phần lớn sự cố trong hệ thống phõn phối điện là sự cố thoỏng qua. Chớnh vỡ vậy, đểtăng độ tin cậy cung cấp
điện cho phụ tải, thay vỡ sử dụng mỏy cắt người ta sử dụng mỏy cắt cú trang bị đúng
lại (Recloser). Recloser thực chất là mỏy cắt tự đúng lại kốm theo hệ thống bảo vệ và
điều khiển cho phộp cài đặt cỏc giỏ trị chỉnh định theo yờu cầu. Ngoài ra Recloser cũn
sử dụng để đo và lưu trữ một số đại lượng cần thiết như: U, I, P và lưu giữ cỏc giỏ trị
Học viờn Phan Đức Hiển Lớp 11BKTĐHTĐ 25
Chu trỡnh hoạt động của một Recloser như sau: Khi xuất hiện sự cố trờn lưới
Recloser mở ra (cắt mạch) sau 1 thời gian t1 nú sẽ tựđúng mạch. Nếu sự cố cũn tồn tại nú sẽ cắt mạch, sau thời gian t2 Recloser sẽ tựđúng lại mạch. Và chu trỡnh cứnhư vậy theo giỏ trị cài đặt số lần đúng lặp lại trong bộđiều khiển của Recloser.
Đối với đường dõy trờn khụng tỷ lệ sự cố thoỏng qua rất cao do phúng điện chuỗi sứ khi quỏ điện ỏp khớ quyển, do phúng điện giữa cỏc pha do cõy cối, vật lạ rơi vào, đường dõy và mỏy biến ỏp bị cắt ra do cỏc thiết bị bảo vệ làm việc khụng chọn lọc… Vỡ vậy tựđúng lại (TĐL) cú xỏc suất thành cụng cao, được sử dụng hiệu quả với
cỏc lưới phõn phối trung thế trờn khụng.
Với việc sử dụng TĐL khi cú cỏc sự cốthoỏng qua lưới sẽđược khụi phục cung cấp điện trong thời gian tối thiểu, do đú thiệt hại kinh tế do ngừng cung cấp điện được giảm đỏng kể. Ngoài ra TĐL cũn tăng độổn định và độ tin cậy của hệ thống điện, việc lắp đặt, thao tỏc và vận hành TĐL lại tương đối dễ dàng nờn được sử dụng phổ biến
trờn lưới phõn phối trung thếở Việt Nam.
3.1.2.6. Hệ thống tựđộng phõn phối (Distributed Automation System - DAS)
Lưới điện phõn phối sử dụng DAS để hạn chế vựng mất điện, giảm số khỏch
hàng bị mất điện, giảm thời gian mất điện do sự cố. Do DAS cú chi phớ đầu tư lớn nờn
chỉ được lắp đặt cho cỏc phụ tải loại 1. Tại Hà Nội hiện nay DAS mới được lắp đặt ở giai đoạn thử nghiệm.
DAS dựa trờn cơ sở phỏt hiện và tỏch điểm sự cố trờn mạng phõn phối để đưa ra cỏch xử lý nhằm nhanh chúng phục hồi cung cấp điện. Cú 2 mức tỏc động của DAS là:
- Cấp 1:Tỏc động trờn bản thõn mạng phõn phối. Cấp 1 chỉ đũi hỏi cấp điện cho từng xuất tuyến phõn phối, xuất tuyến cú thể là hỡnh tia (1 nguồn) hoặc mạch vũng (2 nguồn)
- Cấp 2:Xử lý trờn toàn hệ thống phõn phối của một trạm nguồn hoặc của một khu vực. Cấp 2 yờu cầu hệ thống thụng tin hoạt động theo thời gian thực để nhận dạng và điều khiển mạng phõn phối (đúng, mở, chuyển sơ đồ…) theo mục tiờu là loại bỏ phần tử sự cố, phục hồi một cỏch nhanh chúng việc cung cấp điện bỡnh thường. Cấp 2 chỉ thực hiện được khi cấp 1 đó hoàn tất.
Học viờn Phan Đức Hiển Lớp 11BKTĐHTĐ 26
Cỏc đặc điểm cơ bản của hệ DAS:
- Hệ thực hiện việc phỏt hiện và tỏch điểm sự cố theo một chu trỡnh kớn, tự tỏc động, khụng cần cú phần mềm điều khiển và đường truyền thụng tin. Đõy là ưu điểm rất lớn của hệ DAS.
- Chỉ cú phần sự cố được cụ lập ra khỏi hệ thống lưới điện đang vận hành. Nếu là sự cố ở cỏc nhỏnh thỡ chỉ cú nhỏnh bị sự cố được tỏch ra.
- Thời gian quỏ độ để xử lý, tỏch điểm bị sự cố tối đa là 48-50s, thời gian vẫn cũn cao, tuy nhiờn hiện tại vẫn cho phộp đối với cỏc hệ thống lưới phõn phối hiện tại.
- Cỏc mỏy cắt đầu nguồn phải cắt và tự đúng lại 2 lần cho một chu kỳ xử lý sự cố.
- Đối với cỏc mạng phõn phối mạch vũng thỡ việc trang bị hệ thống DAS phải trang vị thờm rơle đúng nguồn dự phũng ở trạng thỏi mở vũng. Đồng thời cũng xảy ra sự phõn bố lại cụng suất trong mạch vũng.
Học viờn Phan Đức Hiển Lớp 11BKTĐHTĐ 27