5. Bố cục đề tài
2.2 Hệ thống bảo vệ trên lưới điện phân phối phía bắc Quảng Nam
2.2.2. Máy cắt tự động đóng lại (Recloser)
Đối với lưới phân phối trung áp, phần lớn sự cố là sự cố thống qua có thể do các nguyên nhân khách quan như: diều vướng vào đường dây, chim, rắn đậu trên trụ điện, cây ngoài hành lang quẹt vào đường dây…. Những sự cố trên thường tồn tại khoảng vài giây và tự động được giải trừ. Do đó nếu khơng có các thiết bị TĐL thì công tác cô lập, phân đoạn xác định nguyên nhân sự cố mất sẽ rất khó khăn, mất nhiều thời gian để khơi phục, làm ảnh hưởng tới q trình cung cấp điện an toàn, ổn định và liên tục đến khách hàng.
Để tăng độ tin cậy cung cấp điện thực tế vận hành người ta thường dùng chức năng tự đóng lặp lại máy cắt. Để thực hiện chức năng này, hệ thống điện có thể trang bị hai biện pháp như:
- Sử dụng máy cắt tự động đóng lại (recloser) (có khối chức năng tự đóng lặp lại đi kèm hợp bộ máy cắt).
- Tự động đóng lặp lại bằng cách kết hợp máy cắt với hệ thống tự đóng lặp lại,
như máy cắt với rơle bảo vệ có chức năng đóng lặp lại (F79).
Trong hai giải pháp này giải pháp dùng Recloser đơn giản, gọn nhẹ, vận hành dễ dàng và tin cậy hơn, nhất là được lắp đặt trên các đường dây trên không lưới điện phân phối.
Recloser là thiết bị hợp bộ chứa trong đó một mạch cần thiết để cảm nhận được quá dòng, thời gian xảy ra quá dòng, ngắt được quá dòng và tự động đóng lại để kích hoạt lại đường dây. Nếu sự cố là vĩnh cửu, thiết bị tự đóng lại mạch điện sẽ cắt hẳn sau 1 số lần thao tác đóng mở định trước (thường 3 - 4 lần thao tác) và cách ly phần sự cố ra khỏi phần chính của hệ thống đồng thời đo và lưu trữ 1 số đại lượng cần thiết như: U, I, P, thời điểm xuất hiện ngắn mạch.
- Nguyên lý hoạt động của Recloser:
+ Khi xuất hiện ngắn mạch, dòng ngắn mạch qua recloser lớn hơn giá trị khởi động của recloser, recloser mở ra (cắt mạch), sau một thời gian t1 nó sẽ tự động đóng mạch. Nếu sự cố cịn tồn tại nó sẽ cắt mạch lần 2, sau thời gian t2 recloser sẽ tự động đóng mạch lần 2. Và nếu sự cố vẫn cịn tồn tại nó sẽ cắt mạch lần thứ 3 và sau thời gian t3 nó sẽ tự đóng mạch lại một lần nữa và nếu sự cố vẫn cịn tồn tại thì lần này recloser sẽ cắt mạch ln và khóa chức năng tự đóng lại. Việc cho phép recloser trên
lưới đóng lại mấy lần sau khi sự cố là do người cài đặt xem xét đặt số lần đóng lặp lại.
+ Recloser điều khiển bằng điện từ có khả năng đặt thời gian kép để thực hiện chức năng quan trọng trong việc phối hợp với các thiết bị bảo vệ khác để hạn chế vùng bị ảnh hưởng do sự cố vĩnh cửu. Lần tác động đầu tiên là nhanh để cắt sự cố thoáng qua trước khi cầu chì phía tải kịp tác động. Nếu là sự cố vĩnh cửu, tác động thời gian trễ cho phép thiết bị gần điểm sự cố tác động để cô lập sự cố, vì thế hạn chế khu vực mất điện đến giới hạn nhỏ nhất của đường dây.
- Chu trình vận hành của Recloser: chu trình vận hành điển hình của một recloser từ thời điểm bắt đầu sự cố đến khi khóa mạch được thực hiện như sau:
Hình 2.14 Chu trình vận hành tiêu biểu của một Recloser
- Thời gian tác động của đặc tính phụ thuộc trong recloser được tính theo cơng thức sau: 𝑡 = 𝑇𝑀𝑆. ( 𝐴 ( 𝐼 𝐼𝑘đ) 𝑚 −1 + 𝐵) + 𝐿 (2-9) Trong đó: I là dịng điện sự cố
Ikđ là dòng điện khởi động của rơle. t là thời gian tác động.
TMS là bội số nhân thời gian. L là hệ số cộng thời gian.