Tủ RMU: Giải pháp bảo vệ máy biến áp của Schneider

Trước đây, hầu hết sơ đồ bảo vệ cho máy biến áp trung/hạ thế trong lưới phân phối đều sử dụng phổ biến dao cắt kết hợp cầu chì. Đó là một giải pháp đơn giản và tiết kiệm chi phí. Mặt khác, máy cắt trước đây thường đắt tiền và được sử dụng trong các trạm cao/ trung thế (HV/MV) thay vì trạm trung/ hạ thế (MV/LV).

Gần đây, các nhà sản xuất tủ trung thế như Schneider Electric thiết kế ra dạng máy cắt nhỏ gọn đặt trong tủ RMU hợp bộ cách điện bằng khí SF6, rơle tự cấp nguồn và biến dòng thiết kế tối ưu mà tổng chi phí sở hữu tương đương với giải pháp dao cắt kết hợp cầu chì trung thế. Công ty điện lực ở các nước như: Anh, Nga, Thái Lan, Ả-rập Xê-út, Việt Nam và Ấn Độ đang có xu hướng chuyển dần sang sử dụng máy cắt để bảo vệ máy biến áp MV/LV.

Một trong những lý do mà điện lực và các khách hàng tư nhân chọn giải pháp máy cắt là yêu cầu cải thiện chất lượng dịch vụ trong khi vẫn phải tối ưu chi phí đầu tư. Máy cắt với rơle tự cấp nguồn dễ lắp đặt hơn cầu chì trung thế và thích hợp cho phối hợp bảo vệ theo hai phía thượng nguồn và hạ nguồn.

Bảo trì

Máy cắt yêu cầu bảo trì ít hơn so với giải pháp dao cắt-cầu chì và do đó giảm tổng chi phí sở hữu, bởi vì: (1) Không cần dự trữ cầu chì để thay thế; (2) Khi cầu chì trên 1 pha bị chảy, nhất thiết phải thay thế hai cầu chì trên 2 pha không bị sự cố còn lại, vì nó có thể dễ bị phá hủy bởi dòng sự cố.

Việc thay thế cầu chì trở nên thường xuyên ở lưới điện nặng tải. Đối với các mạng lưới điện tư nhân, khuynh hướng cung cấp đầy tải thường được khuyến khích và hệ quả là các máy biến áp MV/LV được vận hành với công suất gần bằng khả năng quá tải. Rơle điện tử giúp bảo vệ quá tải tốt và có thể dễ dàng cài đặt thông số, trong khi cầu chì lại không thể bảo vệ quá tải cho máy biến áp.

Các loại rơle hiện nay hầu như không cần bảo trì, vì nó tích hợp các tính năng tự kiểm tra. Hơn nữa, có thể dễ dàng kiểm tra mạch bảo vệ trong giai đoạn thử nghiệm đưa vào vận hành với các thiết bị thí nghiệm đơn giản.

Đặc tính bảo vệ

So với cầu chì trung thế, máy cắt kết hợp với rơle bảo vệ cải thiện bảo vệ chọn lọc, bao gồm:

- Phối hợp bảo vệ với các thiết bị phía thượng nguồn và hạ nguồn thường yêu cầu bảo vệ lên 6 cấp độ, bao gồm 4 cấp bên trung thế (Hình 1) và 2 cấp bên hạ thế.

- Tránh tác động sai với dòng xung kích qua máy biến áp

- Phát hiện dòng sự cố pha-pha và dòng chạm đất cường độ bé (Hình 2)

Hình 1

Hình 2

Khả năng chịu đựng khí hậu khắc nghiệt

Trạm biến áp MV/LV thường được lắp đặt ở những nơi có độ ẩm cao và môi trường ô nhiễm. Cầu chì hoạt động không tốt trong môi trường khắc nghiệt nếu không được cách ly với không khí và điện trường trong hộp cầu chì có thể gây phóng điện cục bộ. Cầu chì trung thế cần được lắp đặt trong môi trường kín, và do đó, cần phải xem xét lắp đặt cẩn thận trong tủ RMU cũng như lựa chọn loại cầu chì phù hợp để tránh quá nhiệt. Trong khi đó máy cắt trong tủ RMU được đặt bên trong các buồng chứa đầy khí SF6, nên không bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường.

Sự phát triển về công nghệ

Schneider Electric là một trong những nhà sản xuất đầu tiên giới thiệu máy cắt SF6 ba vị trí có khả năng mở rộng và công nghệ dập "hồ quang xoay".

Tủ RMU SF6 hiện đại với máy cắt và rơle điện tử tự cấp nguồn cung cấp giải pháp bảo vệ ưu việt cho máy biến áp MV/LV, với tổng chi phí sở hữu tương đương so với giải pháp dao cắt kết hợp cầu chì trung thế truyền thống.

Nhìn chung, những ưu điểm chính của giải pháp máy cắt (so với cầu chì):

- Phối hợp bảo vệ tốt hơn với các thiết bị bảo vệ trung thế khác và hạ thế.

- Cải thiện khả năng bảo vệ đối với dòng từ hoá quá tải, dòng sự cố pha-pha và dòng chạm đất với cường độ bé.

- Khả năng chịu đựng môi trường khắc nghiệt tốt hơn.

- Giảm bảo trì và phụ tùng thay thế.

Điện lực và các khách hàng tư nhân trên toàn thế giới đã nhanh chóng hiểu được những lợi ích của việc sử dụng tủ RMU tích hợp máy cắt và rơle để bảo vệ máy biến áp MV/LV. Điều đó được phản ánh trong việc tăng số lượng bán ra của tủ RMU chức năng máy cắt, vốn hiện nay chiếm khoảng 60% tổng số lượng các tủ RMU của Schneider Electric bán ra thị trường.

Nguồn: Schneider Electric