Bài giảng Tự động hóa trong hệ thống điện: Chương 1 - TS. Nguyễn Xuân Tùng

Trong vận hành lưới điện, các sự cố thoáng qua trên đường dây trên không là hiện tượng phổ biến, thường có khả năng tự loại trừ. Việc nhanh chóng khôi phục cung cấp điện sau những sự cố này đóng vai trò then chốt trong việc duy trì tính liên tục của dịch vụ và đảm bảo ổn định hệ thống điện. Thiết bị tự đóng lại (TĐL), còn được gọi là Auto Reclose (AR), là một giải pháp tự động hóa hiệu quả, cho phép máy cắt đường dây tự động đóng trở lại sau một khoảng thời gian nhất định. Mục tiêu của bản thảo này là giới thiệu tổng quan về tầm quan trọng của TĐL, các loại sự cố đường dây mà TĐL có thể xử lý, phân loại các phương pháp TĐL khác nhau, đồng thời đề cập đến những cân nhắc và điều kiện cần thiết để áp dụng TĐL một cách an toàn và hiệu quả trong các hệ thống điện.

Sinh viên ngành điện, kỹ sư điện, và các chuyên gia vận hành hệ thống điện.

Thiết bị tự đóng lại (TĐL) đóng vai trò trung tâm trong việc nâng cao độ tin cậy và ổn định hệ thống điện bằng cách tự động khôi phục cung cấp điện sau các sự cố thoáng qua. Phần lớn các sự cố đường dây trên không là loại thoáng qua, có thể tự loại trừ, cho phép TĐL đóng lại thành công đường dây sau khi máy cắt đã mở để cắt sự cố. Việc áp dụng TĐL mang lại lợi ích đáng kể trong việc nhanh chóng phục hồi dịch vụ cho lưới điện phân phối và duy trì tính ổn định của lưới truyền tải. Tài liệu này phân loại TĐL dựa trên nhiều tiêu chí. Theo số lần tự đóng lại, có TĐL một lần cho lưới điện cao áp (220kV trở lên) và TĐL nhiều lần cho cấp điện áp thấp hơn (110kV trở xuống), dù việc đóng lại nhiều lần có thể ảnh hưởng đến ổn định hệ thống và hao mòn máy cắt. Về số pha thực hiện, TĐL ba pha phổ biến cho cấp dưới 220kV, trong khi TĐL một pha được sử dụng cho lưới 500kV hoặc đường dây 220kV quan trọng nhằm giảm thiểu việc cắt hoàn toàn đường dây, dù có nhược điểm về dòng thứ tự nghịch và thời gian khử ion. Theo thời gian thực hiện, TĐL nhanh được sử dụng để giảm thiểu mất đồng bộ, trong khi TĐL có trễ cho phép thời gian dài hơn để nguyên nhân sự cố được loại trừ hoàn toàn. Ngoài ra, tài liệu cũng nhấn mạnh các vấn đề quan trọng cần quan tâm khi triển khai TĐL, bao gồm khả năng thành công, các hệ quả, và đặc biệt là các trường hợp cần khóa TĐL để tránh sự cố lan rộng hoặc vận hành không an toàn, ví dụ như đối với máy biến áp, máy phát hoặc khi có sự cố duy trì. Việc hiểu rõ các nguyên lý, phân loại và điều kiện áp dụng TĐL là thiết yếu cho các kỹ sư điện trong việc thiết kế, vận hành và bảo vệ hệ thống điện hiệu quả.