Tăng cường độ tin cậy cho lưới trung thế

Hiện nay ở Việt Nam, yêu cầu cung cấp điện liên tục với độ tin cậy cao ngày càng đang được quan tâm, từ các công ty điện lực đến khách hàng. Nếu nhìn vào nguyên nhân gây ra sự cố trong hệ thống điện thì: 25% sự cố đến từ mạng cao thế, 25% đến từ mạng hạ thế và 50% là từ mạng trung thế. Do đó, mạng trung thế là một phần quan trọng của hệ thống điện và cần được quan tâm nhiều nhất để cải thiện chất lượng dịch vụ.

Các hạng mục chất lượng dịch vụ quan trọng như ‘mất điện dài hạn’ và ‘mất điện ngắn hạn thường xuyên’ có thể được giải quyết sử dụng một trong các giải pháp: Chỉ báo sự cố tại chỗ; Chỉ báo sự cố giám sát từ xa; Thiết bị đóng cắt điều khiển từ xa hoặc Tự động hóa với máy cắt tự đóng lại và máy ngắt phân đoạn.

Giải pháp tăng cường độ tin cậy lưới trung thế của Schneider Electric
Lựa chọn giữa các giải pháp trên thực ra là bài toán về kinh tế - kỹ thuật: chỉ báo sự cố là một giải pháp rất kinh tế nhưng cải thiện rõ rệt chất lượng dịch vụ, trong khi hệ thống điều khiển từ xa yêu cầu vốn đầu tư lớn hơn và đồng thời cũng mang lại hiệu quả lớn hơn. Máy cắt tự đóng lại trang bị trên đường dây trên không là một giải pháp rất hiệu quả để giải trừ các sự cố thoáng qua và cô lập phân đoạn sự cố. Tuy nhiên, không có một công ty điện lực nào đủ tài lực để trang bị trên tất cả các nhánh.
Từ đó đề xuất khái niệm “giải pháp tổng thể” mang tính khả thi nhằm mục đích tăng hiệu quả trong việc quản lý lưới điện có chú ý đến tối ưu hóa vốn đầu tư, giảm thời gian mất điện, giảm số khách hàng bị mất điện, đồng thời giảm thời gian định vị sự cố và tái cấu trúc lưới. Một đề xuất giải pháp tổng thể cho một lộ ra từ trạm biến áp cao thế / trung thế điển hình có thể được thiết lập như Hình 1:

• 1 đến 3 trạm (hay thiết bị đóng cắt treo cột) có điều khiển từ xa (Remote Control Unit - RTU)
• 5 đến 10 trạm (hay thiết bị đóng cắt treo cột) có chỉ báo sự cố giám sát từ xa
• Chỉ báo sự cố tại chỗ cho tất cả các trạm (hay thiết bị đóng cắt treo cột) còn lại
   

Hình 1 - Phối hợp giữa các loại trạm (hay thiết bị đóng cắt treo cột) cho giải pháp tổng thể

Theo khả năng đầu tư cho phép, một lưới điện có thể được trang bị từng bước như sau:

Bước đầu tiên là đặt chỉ báo sự cố (tại chỗ) cho tất cả các trạm ở vị trí thích hợp. Lợi ích có thể thấy ngay lập tức do thời gian định vị sự cố giảm và tiết kiệm chi phí do việc lắp đặt các chỉ báo sự cố vào lưới điện hiện hữu là hết sức dễ dàng và việc định vị phân đoạn sự cố được thực hiện một cách nhanh chóng bởi đội tuần tra.

Bước thứ hai là, hoặc lắp toàn bộ các bộ trạm còn lại có điều khiển từ xa (với RTU) nhằm cô lập vùng sự cố từ trung tâm điều khiển, hoặc lắp đặt chỉ báo sự cố có kết nối tới trung tâm điều khiển để giảm thời gian mất điện.

Thiết bị Schneider Electric phục vụ giải pháp tăng cường độ tin cậy lưới trung thế

Sản phẩm Schneider Electric rất đa dạng có thể đáp ứng giải pháp tổng thể cho hệ thống điện với trung tính trực tiếp nối đất, qua tổng trở hay cách ly theo khả năng đầu tư từng bước / trọn gói như sau:
 

Thiết bị chỉ báo sự cố: để phát hiện sự cố trên đường dây trên không và cáp ngầm

• Chỉ báo sự cố tại chỗ, kẹp vào đường dây (Hình 2)
• Chỉ báo sự cố giám sát từ xa: dạng kẹp vào đường dây (Hình 3); dạng gắn trên cột; dạng gắn vào tủ RMU cho cáp ngầm 
• Tủ điều khiển từ xa tích hợp: tích hợp các chức năng RTU, chỉ báo sự cố, rơle bảo vệ, đồng hồ đo  RTU tích hợp (iRTU) 
• Máy cắt tự đóng lại (Recloser) và máy ngắt phân đoạn (Sectionalizer): sử dụng trong sơ đồ tự động hóa xuất tuyến
• Máy cắt tự đóng lại loại U và N
• Máy ngắt phân đoạn loại RL

Sơ đồ tự động hóa xuất tuyến:

• Tự động mạch vòng (Loop Automation): sử dụng các thông tin về thời gian, điện áp, chiều dòng công suất và những quy tắc đơn giản để cô lập sự cố và tái cấu trúc lưới điện mà không cần truyền thông hay can thiệp của nhân viên vận hành.