Tự động hoá mạch vòng lưới điện trung thế trên không

Schneider Electric đã đưa ra các giải pháp tự phục hồi cho cả lưới trên không và lưới ngầm dựa trên nguyên lý FLISR: định vị sự cố (Fault Location), cô lập (Isolation) và tái lập cung cấp điện (Service Restoration). Giải pháp tự động hóa mạch vòng (Loop Automation) đã được áp dụng thành công từ hơn 15 năm qua cho lưới điện trung thế trên không ở Mỹ, Úc, Braxin, Hồng Kông… dựa trên máy cắt tự đóng lại (recloser) và máy ngắt phân đoạn (sectionaliser) của Schneider Electric:

Cấu trúc giải pháp

Hình 1. Cấu trúc giải pháp tự động hóa mạch vòng cho lưới điện trung thế trên không

Hình 1, giới thiệu cấu trúc tổng thể giải pháp tự động hóa mạch vòng, bao gồm 2 thành tố:

- Lưới điện trên không: một mạch vòng tạo bởi 2 xuất tuyến sau trạm biến áp cao/ trung thế. Các thiết bị đóng cắt trong mạch vòng là các reclosers/ sectionalisers với 3 chức năng chính, khai báo thông qua phần mềm trong tủ điều khiển đi kèm.

- Chức năng Feeder (đầu nguồn): vị trí đầu xuất tuyến (F1 và F2), thường đóng.

- Chức năng Mid-point (điểm giữa): các vị trí nằm giữa đầu xuất tuyến và điểm giao hai xuất tuyến mạch vòng (M1, M2 và M3, M4), thường đóng.

- Chức năng Tie (liên kết): vị trí giao giữa hai xuất tuyến (T), thường mở

Khối điều khiển/ vận hành bao gồm:

- Chỉ các tủ điều khiển của các thiết bị Feeder/ Mid-point/ Tie ® cho giải pháp “Tự động mạch vòng thông thường”.

- Các tủ điều khiển và hệ thống truyền thông giữa chúng để giao tiếp đồng cấp (thông qua TCP/IP, Radio, hay cáp quang) ® cho giải pháp “Tự động mạch vòng thông minh”.

- Các tủ điều khiển và hệ thống truyền thông kết nối từ chúng về trung tâm điều khiển (với các giao thức DNP3, IEC 60870-5-101/ 104 hay Modbus) ® để điều khiển từ trung tâm.

Giải pháp “Tự động mạch vòng thông thường” được minh họa thông qua các luật vận hành cài đặt trước cho tủ điều khiển thiết bị đóng cắt theo một ví dụ với sự cố vĩnh cửu giả thiết nằm ở phân đoạn giữa F1 và M1 trên hình 1.

- Đầu tiên, thiết bị phía đầu nguồn gần sự cố nhất (F1) mở dựa trên đặc tính bảo vệ đã cài đặt trước đó (và khóa lại do sự cố là vĩnh cửu).

- Sau khoảng thời gian trễ chỉnh định trước mà bộ phát hiện điện áp của các thiết bị Mid-Points xuất tuyến sự cố (M1, M2) chưa phát hiện có áp (tức là xuất tuyến bị ngắt bởi thiết bị thượng nguồn), các thiết bị này kích hoạt nhóm bảo vệ theo chiều ngược để có thể phối hợp với các thiết bị ở xuất tuyến không bị sự cố (F2, M3, M4, T). Nếu thiết bị Mid-Point là máy cắt tự đóng lại, nó sẽ chuyển sang chế độ tác động một lần (single-shot mode), nghĩa là chức năng tự đóng lại bị tắt.

- Sau khoảng thời gian trễ dài hơn được chỉnh định cho thiết bị Tie, nó sẽ đóng nếu phát hiện điện áp bên phía tải hay nguồn bị mất. Khi đó, xuất tuyến sự cố được tái cấp nguồn; hệ quả là, thiết bị gần sự cố nhất theo chiều truyền công suất từ xuất tuyến 2 (M1) sẽ mở trước (do có phối hợp bảo vệ) ở chế độ tác động một lần để cô lập sự cố.

Các luật vận hành cơ bản này sẽ cắt và cô lập vị trí sự cố, cấu hình lại lưới điện cho mọi loại sự cố ở tất cả các vị trí trong mạch vòng một cách tự động mà không cần can thiệp của người vận hành.

Giải pháp “Tự động mạch vòng thông minh” khắc phục tình trạng tái cấp nguồn cho vị trí sự cố từ xuất tuyến 2, theo ví dụ trên bằng cách sử dụng truyền thông giao tiếp đồng cấp giữa các thiết bị Feeders (F1, F2) và Mid-points (M1, M2 và M3, M4) tới thiết bị Tie (T) để báo thiết bị này sẽ đóng sau khi thiết bị gần sự cố nhất (M1) mở (xem so sánh ở Hình 2).

Hình 2. Ví dụ so sánh giải pháp “Tự động mạch vòng thông thường”
và “Tự động mạch vòng thông minh”.


 

>> Giải pháp tăng độ tin cậy lưới trung thế của Schneider

NangluongVietnam.vn