CHƯƠNG I: CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT HIỆN HÀNH VÀ PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH CƠ BẢN CỦA LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC ĐIỆN LỰC QUY NHƠN QUẢN LÝ 1.1 Tổng quan về Điện lực Quy Nhơn: Điện lực Quy Nhơn địa chỉ tại số 312 Lê Hồng Phong – Thành phố Quy Nhơn, trực thuộc sự quản lý của Công ty Điện lực Bình Định – Tổng Công ty Điện lực Miền Trung. Đặc điểm của Điện lực Quy Nhơn: Chịu trách nhiệm cung cấp điện liên tục và ổn định cho thành phố Quy Nhơn, xã Nhơn Hội, Nhơn Hải, Nhơn Lý và khu vực xã đảo Nhơn Châu, đảm bảo tốt công tác quản lý, vận hành đường dây và kinh doanh điện năng của Điện lực. Góp phần vào việc tiết kiệm điện và giảm tối thiểu tổn thất điện năng của Điện lực thành phố và Công ty Điện lực Bình Định nói riêng và của Ngành điện cả nước nói chung. Điện lực điện Quy Nhơn gồm các phòng ban: + Giám đốc + Phó Giám đốc – Kỹ thuật + Phó Giám đốc – Kinh doanh + Phòng Kinh doanh (Tổ quản lý khách hàng, Tổ treo tháo công tơ và Tổ truyền điện) - Phòng Kế hoạch - Kỹ thuật - Tổ quản lý vận hành đường dây & trạm biến áp - Tổ Trực điện & Thao tác e 12 Tổ chức nhân sự của Điện lực theo sơ đồ sau: Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức nhân sự Điện lực Quy Nhơn Trong nhiều năm qua ĐLQN đã đảm nhiệm việc cung cấp điện, vận hành, sửa chữa, lắp đặt mới hệ thống điện của thành phố nhằm đảm bảo ổn định, an toàn trong an ninh năng lượng Quốc gia một cách tốt nhất, duy trì tốt chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện.
Đồng thời phát triển mới khách hàng, đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của đại đa số khách hàng trong khu vực, đưa chỉ số tiếp cận điện năng của khu vực xấp xỉ 100% trong thời gian tới. Đã nhiều năm liền nhận cờ thi đua của tỉnh, đảm bảo tốt nhu cầu sử dụng điện và hoàn thành tốt chỉ tiêu của cấp trên giao.2 Giới thiệu chủng loại các TBĐC hiện hành trên lưới điện: Hiện nay có rất nhiều thiết bị bảo vệ tự động được sử dụng trong lưới điện phân phối nhằm đảm bảo cho hệ thống điện vận hành an toàn, linh hoạt, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Các thiết bị bảo vệ này có ba chức năng cơ bản sau: đóng cắt không tải, đóng cắt các dòng điện liên tục ổn định, đóng cắt e 13 các dòng ngắn mạch…mà điển hình trong bảo vệ lưới điện phân phối bao gồm máy cắt/ rơle, máy cắt tự đóng lại - Recloser… như sau: 1.1 Recloser – máy cắt tự đóng lại: Recloser là thiết bị tự điều khiển, cảm nhận hiện tượng quá dòng của hệ thống lưới điện phân phối và tự cắt mạch khi có sự cố. Recloser sẽ tự động đóng lặp lại để khôi phục cung cấp điện khi sự cố thuộc loại thoáng qua và sau khi đóng vài lần để khôi phục cung cấp điện, nếu sự cố vẫn còn hiện hữu, recloser sẽ khóa mạch cô lập phần đường dây bị sự cố ra khỏi hệ thống (sự cố lâu dài/ vĩnh viễn).
Một số recloser có thể trang bị các mạng cảm biến điện áp tại chân sứ đầu vào nhằm lấy tín hiệu điện áp, tần số để có thể cô lập hoặc đóng, cắt khi hệ thống lưới điện có các hiện tượng vận hành bất thường như quá điện áp, điện áp thấp, mất điện áp hay tiến hành sa thải hay khôi phục phụ tải để duy trì độ ổn định vận hành của hệ thống khi có hiện tượng quá tần số hay tần số thấp xảy ra. Thời gian hoạt động đóng lặp lại của recloser có thể nhanh hoặc chậm hay có sự phối hợp thời gian đóng, cắt với các thiết bị đóng, cắt khác trên lưới điện như máy ngắt, recloser hay cầu chì… hay giữa các recloser với nhau (khi có vài recloser bố trí nối tiếp trên tuyến). Trình tự và số lần tác động đóng lặp lại tùy theo từng nhà chế tạo có thể từ 1 đến 4 lần. Recloser tác động đóng lặp lại nhanh nhằm khôi phục cung cấp điện khi sự cố thuộc loại sự cố thoáng qua, nâng cao tính liên tục cung cấp điện, và khi tác động đóng lặp lại chậm nhằm tạo sự phối hợp thời gian với bảo vệ Rơle hoặc thiết bị đóng, cắt khác nhằm xác định phần mạch bị sự cố, cô lập có chọn lọc, hạn chế việc mất điện và phạm vi bị mất điện là thấp nhất.
Hợp bộ recloser thông thường bao gồm recloser (thiết bị đóng cắt và cảm biến dòng điện và điện áp), bộ điều khiển (biến đổi, so sánh tín hiệu dòng/áp và kích hoạt mạch thao tác của recloser) cùng với cáp điều khiển đấu nối giữa recloser và bộ điều khiển. Các thao tác đóng/cắt recloser được kích hoạt bằng tín hiệu phát đi từ bộ điều e 14 khiển hoặc hợp bộ Rơle tự động đóng lặp lại đi kèm, khi bộ điều khiển phát hiện các tín hiệu dòng điện, điện áp hay tần số bất thường so với ngưỡng tác động đã chỉnh định trong các bảo vệ thì bộ điều khiển hoặc rơle sẽ phát tín hiệu cắt tác động đến mạch cắt trong cơ cấu truyền động của recloser và dẫn đến cắt recloser. Năng lượng cấp cho mạch đóng có thể được cấp bởi các nguồn cao áp (lấy từ đường dây phía nguồn của Recloser) hoặc từ phía nguồn hạ thế của các máy biến áp tự dùng 1 pha kèm theo và kích hoạt cuộn solenoid đóng hoặc năng lượng cung cấp từ nguồn dc (từ bộ pin lắp đặt trong tủ hoặc lấy từ nguồn ac cấp cho tụ tiến hành nạp, xả kích hoạt cơ cấu chấp hành từ tính). Những nguồn này luôn được giám sát điện áp, dung lượng nhằm đảm bảo năng lượng cấp cho cuộn cắt trước khi thực hiện thao tác đóng recloser, nghĩa là khi thao tác đóng recloser thì bộ điều khiển đã tích trữ năng lượng cho cuộn cắt để ngừa trường hợp đóng vào đường dây đang bị sự cố thì có thể cắt ra được khi mất nguồn cung cấp cho mạch cắt.
Phần lớn sự cố trong hệ thống phân phối điện là sự cố thoáng qua (mất điện trong thời gian ngắn). Nguyên nhân chủ yếu do vật thể lạ chạm phải đường dây đang vận hành gây ngắn mạch làm tác động TBĐC. Chính vì vậy, để tăng cường độ liên tục cung cấp điện cho phụ tải, thay vì sử dụng máy cắt người ta sử dụng máy cắt thường đóng lại (Recloser). Thực chất máy cắt tự đóng lại là máy cắt có kèm thêm bộ điều khiển cho phép người ta lập trình số lần đóng cắt lập đi lập lại theo yêu cầu đặt trước.
Đồng thời đo và lưu trữ 1 số đại lượng cần thiết như : U, I, P, thời điểm xuất hiện ngắn mạch.2 Recloser vận hành trên lưới Khi xuất hiện ngắn mạch Recloser mở ra (cắt mạch) sau 1 thời gian t1 rất ngắn nó sẽ tự đóng lập lại. Nếu sự cố còn tồn tại (vật thể lạ vẫn còn trên đường dây ---> tạo ra dòng ngắn mạch lần thứ 2) Recloser sẽ tự cắt, sau thời gian t2 Recloser sẽ tự đóng lại mạch. Và nếu sự cố vẫn còn tồn tại nó sẽ lại cắt mạch và sau thời gian t3 nó sẽ tự đóng lại mạch 1 lần nữa và nếu sự cố vẫn còn tồn tại thì lần này Recloser sẽ cắt mạch luôn. Số lần và thời gian đóng cắt do người sử dụng (Điều dộ viên) lập trình.
Recloser thường được trang bị cho những đường trục chính công suất lớn và đường dây dài đắt tiền. Máy cắt tự đóng lặp lại - Recloser là một loại thiết bị trọn bộ gồm: máy cắt và mạch điều khiển cảm nhận tín hiệu dòng điện, để định thời gian cắt và đóng lại đường dây một cách tự động khi sự cố thoáng qua, tái lập cung cấp e 16 điện.3 là một loại Recloser VWVE27 có môi trường dập tắt hồ quang bằng chân không, điều khiển số.3 Recloser VWVE27 Các loại Recloser với bộ điều khiển thực hiện được kết nối truyền thông để thao tác xa gồm: bộ điều khiển Form6/Cooper, Nulec/Camp 4-5, KTR/Tarida.4 Recloser PĐ Nguyễn Huệ thuộc Hình 1.5 Recloser NR Nhơn Châu thuộc XT 474/QNH2 XT 477/SCA 1.2 LBS (Load Break Switch) – máy cắt phụ tải: Máy cắt là một thiết bị cơ khí có khả năng truyền dẫn và ngắt dòng điện ở chế độ bình thường cũng như sự cố. Máy cắt có thể được đóng cắt bằng tay, có thể từ rơle hoặc bằng các bộ điều khiển điện tử bên ngoài. Máy cắt được phân loại tùy thuộc theo môi trường cắt và khả năng tích trữ năng lượng.
Phân loại máy cắt theo môi trường cắt như sau: - Môi trường ngắt bằng dầu. - Môi trường ngắt bằng chân không. - Môi trường ngắt bằng khí SF6. Thực tế cho thấy máy cắt chân không và máy cắt SF6 có nhiều ưu điểm hơn so với các loại máy cắt khác nên chúng được sử dụng rất nhiều trong lưới điện phân phối e 18 Hiện nay nhiều LBS-C đã có trang bị hệ thống modem, mạch điều khiển có khả năng kết nối thông qua mạng truyền dẫn SCADA nên việc giao tiếp giữa Điều độ viên và thiết bị trở nên dễ dàng, Điều độ viên có thể thực hiện thao tác đóng/cắt thiết bị từ xa nếu nhận được tín hiệu kết nối.
Bên cạnh đó, nhiều LBS-C hiện nay còn có các tính năng đo đếm dòng, áp tức thời góp phần giúp cho việc phân bố công suất giữa các xuất tuyến dựa theo trào lưu công suất vô cùng thuận tiện (thao tác đóng, khép vòng thực hiện từ xa chia tải giữa các xuất tuyến trung thế với nhau), đảm bảo cho dây dẫn không bị quá tải, cung cấp điện an toàn và ổn định cho khách hàng.6 LBS-C NR Bệnh viên đa khoa thuộc XT 474/QNH2 Với tính năng ghi nhận dòng, áp tức thời ta cũng có thể sử dụng giá trị dòng Last current xem như là dòng ngắn mạch khi có sự cố xảy ra để tính toán, phán đoán vị trí ngắn mạch nhằm rút ngắn thời gian tìm nguyên nhân và công tác xử lý trở nên thuận lợi, linh hoạt hơn. e 19 Các giá trị định mức cơ bản và các ứng dụng của máy cắt được qui định theo tiêu chuẩn ANSI như sau: - Điện áp định mức cực đại (kV); - Hệ số giới hạn điện áp định mức K; - Dòng định mức tại tần số 50Hz (A); - Dòng ngắn mạch định mức (kA); - Thời gian ngắt định mức (chu kỳ); - Thời gian mở trễ cho phép (s); - Dòng điện đối xứng cực đại có khả năng ngắt được; - Dòng điện cho phép qua máy cắt trong thời gian 3s khi có ngắn mạch; - Khả năng đóng và khóa của máy cắt.
