Khoa học - Công nghệ

Chủ động cô lập đoạn tuyến đường dây bị sự cố bằng SOG

15:34 |14/08/2018

 - 

Có thể nói, các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện (ĐTCCCĐ) là bộ chỉ số phản ánh đầy đủ nhất về thực trạng lưới điện, từ kết cấu lưới đến năng lực quản lý vận hành của đơn vị điện lực. Nhằm nâng cao ĐTCCCĐ, giảm thiểu thời gian mất điện khách hàng, ngành điện miền Trung đã, đang và sẽ tiếp tục các giải pháp đầu tư để cải tạo, nâng cấp lưới điện tốt nhất có thể. Khi đó với nhiều thiết bị đóng cắt được bổ sung, các tuyến đường dây được khép vòng đảm bảo vận hành được ở chế độ N-1 (dự phòng), hệ thống vận hành lưới điện được tự động hóa thì thời gian mất điện khách hàng gần như bằng 0.

EVNCPC áp dụng thành công công nghệ sửa chữa điện nóng

Tuy nhiên, với thực trạng lưới điện hiện nay, với tổng số hơn 700 xuất tuyến 22kV nhưng tỉ lệ khép vòng mới chỉ đạt 75%. Nhiều xuất tuyến có thể khép vòng nhưng không đủ điều kiện để vận hành ở chế độ N-1. Ngoài ra, số lượng thiết bị đóng cắt trên lưới còn ít nên việc mất điện vẫn nhiều lần và thời gian mất điện còn kéo dài. Để đầu tư hoàn thiện lưới điện như trên cần một nguồn vốn khổng lồ và lộ trình dài hạn, do đó bên cạnh việc đầu tư theo kế hoạch, ngành điện miền Trung đang nỗ lực bằng những giải pháp quản lý vận hành tối ưu để hạn chế thấp nhất thời gian mất điện khách hàng.

Việc khách hàng bị mất điện có thể được phân loại như sau: do “bảo trì bảo dưỡng có kế hoạch” hoặc do “sự cố lưới điện”. Nếu như việc mất điện do bảo trì, bảo dưỡng lưới điện là việc đơn vị điện lực chủ động được thì việc mất điện do sự cố là hoàn toàn bị động. Để giảm thời gian mất điện chủ động có thể thực hiện bằng các biện pháp quản lý, như phần mềm quản lý công tác để tập hợp, rà soát tất cả các công tác trên lưới điện. Qua đó đề xuất các giải pháp như phối hợp công tác, hoặc sử dụng công nghệ sửa chữa điện nóng để giảm hoặc không gây mất điện khách hàng. Nhưng để giảm thời gian mất điện do sự cố thì không thể chỉ bằng biện pháp quản lý vận hành như vệ sinh bảo trì, bảo dưỡng lưới điện thường xuyên để ngăn ngừa sự cố, mà phải bằng các giải pháp đầu tư như bổ sung thêm thiết bị đóng cắt để phân đoạn xuất tuyến, bộ chỉ thị sự cố giúp xác định nhanh điểm bị sự cố.

Có nhiều loại thiết bị đóng cắt được lắp đặt trên đường dây 22kV như REC, LBS, DCL, FCO… và tùy vào chức năng của từng loại thiết bị mà lắp đặt vị trí phù hợp. Bài viết này xin giới thiệu thêm một thiết bị có khả năng chủ động cô lập đoạn tuyến bị sự cố: cầu dao phụ tải SOG - Storage Over current Ground. Về nguyên lý SOG hoạt động tương tự như LBS, tuy nhiên ưu điểm vượt trội của SOG là có khả năng tự động cắt để cách ly tải với nguồn và có bộ phận truyền tin để báo vị trí thiết bị tác động.

Kích thước SOG.

SOG được lắp đặt trên lưới.

Ví dụ về hoạt động của SOG, một tuyến đường dây gồm 5 phụ tải, đầu tuyến bố trí Recloser, đầu các nhánh rẽ phụ tải bố trí SOG.

Ví dụ minh họa.

Khi có sự cố tại nhánh rẽ số 3, dòng ngắn mạch sẽ chạy từ phía tải qua SOG3 về phía nguồn (đầu tuyến). REC đầu tuyến tác động cắt, toàn tuyến mất điện, dòng điện và điện áp bằng 0. SOG3 sẽ tác động ngắt sau khoảng thời gian 0,4 hoặc 0,6 hoặc 0,8s (tùy thuộc giá trị cài đặt) kể từ khi phát hiện không có dòng từ phía nguồn đến tải.

Giãn đồ thời gian mô tả nguyên lý hoạt động của SOG.

Do REC có chức năng tự đóng lại nên sau thời gian Tc (khoảng 2s) REC sẽ tự đóng lại và vì các SOG 1, 2, 4, 5 không có dòng ngắn mạch chạy qua nên vẫn ở trạng thái đóng, phụ tải các nhành này được cấp điện trở lại. SOG3 không có chức năng tự đóng lại nên nhánh rẽ số 3 vẫn còn mất điện, sự cố được cô lập.

Ngoài ra, khi SOG3 tác động, bộ phận điều khiển thiết bị sẽ tự động gửi cảnh báo cho hệ thống SCADA và tin nhắn cho thuê bao di động được đăng ký trước. Nhờ đó người quản lý vận hành biết được một cách nhanh nhất sự cố nằm ở nhánh rẽ nào.

Bộ điều khiển SOG.

Một đặc điểm thuận tiện đối với SOG là tùy theo vị trí lắp đặt, đơn vị quản lý vận hành có thể chọn loại bộ điều khiển phù hợp:

Các bộ điều khiển.

Để SOG hoạt động ổn định, chính xác thì cần thiết phải có sự phối hợp thời gian tác động giữa REC và SOG.

Ví dụ về phối hợp thời gian tác động khi có sự cố ngắn mạch 2 hoặc 3 pha.

Phối hợp thời gian giữa REC và SOG.

Khi thiết lập thời gian chịu dòng ngắn mạch cho Recloser 0,1 giây trở xuống, trường hợp dòng ngắn mạch đến 750A thì Recloser ngắt ra mà SOG không tác động gì. Vậy để SOG phát huy tác dụng cần thiết phải cài đặt thời gian tác động ngắn mạch của SOG như sau: thời gian phát sinh OC > 0,1+ a (s) và giá trị phát sinh OC > 750 + a(A).

Với sự linh hoạt của bộ điều khiển, SOG có thể được lắp đặt ở đầu nhánh, phân đoạn hoặc ở cuối nguồn tùy theo đặc thù lưới điện từng khu vực. Sử dụng SOG sẽ giúp đơn vị quản lý vận hành nhanh chóng xác định vị trí sự cố để khôi phục nhanh tình trạng vận hành bình thường của lưới điện, nhờ đó giảm thời gian mất điện khách hàng.

Tham khảo thông số kỹ thuật của SOG

Bảng 1: Thông số cầu dao phụ tải SOG

Điện áp định mức

24kV

Dòng điện định mức

630A

Tần số định mức

50Hz

Dòng chịu đựng ngắn hạn định mức

20kA (Giá trị hiệu dụng) -4 giây

Định mức dòng cắt đỉnh

50kA (Giá trị đỉnh) -3 lần

Tính năng cách điện

Điện áp cách điện xoay chiều

Điện áp cách điện xung sét

Pha - đất

65kV

125kV

Pha - pha

65kV

125kV

Cùng pha

79kV

145kV

Cấp bảo vệ IP

IP67

Tính chống ô nhiễm

Mức ô nhiễm IV

Phương pháp thao tác

Bằng tay

Lực thao tác

Dưới 250N

Áp suất bên trong (tương đối)

SF6 0.1 MPa (tại 20°C)

Trọng lượng

105kg

Bảng 2: Thông số thiết bị điều khiển

1

Kiểu

CNRDG-1ND

2

Điện áp điều khiển định mức

AC220 V

Tần số định mức

50Hz

3

Phạm vi biến động điện áp

AC190~240 V

Cấp bảo vệ

IP54

Thiết lập các thông số

4

Giá trị chỉnh định dòng tác động chạm đất (A)

(I o)

Lựa chọn 1 thông số bằng cách xoay núm vặn, (dung sai giá trị thiết định thực tế là ±10%): 5/10/20/ 50A

5

Giá trị chỉnh định thời gian tác động (chạm đất)

(Tg)

Lựa chọn 1 thông số bằng cách xoay núm vặn, 0.5giây (0.4~0.5)/ 5giây/ |10|phút (8~10phút)/ 2giờ (1giờ55phút~2giờ)

6

Giá trị chỉnh định thời gian tác động (quá dòng)Tc)

0.4 giây/ 0.6 giây/ 0.8 giây (3 nấc chuyển)

7

Công suất đóng cắt tiếp điểm

AC250V-5A DC100V-0.2A

8

Tổng khối lượng

3 kg

9

Giá trị tác động quá dòng

Trên 750A và thời gian thiết lập trên 0.1 giây

TRẦN THIÊM - TRƯỜNG THẮNG



®   Khi đăng lại tin, bài, hay trích dẫn số liệu phải ghi rõ nguồn: TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM và dẫn link tới bài gốc trên NangluongVietnam.vn

Based on MasterCMS 2012 ver 2.3