Bảo vệ chống phóng điện hồ quang

Dãy sản phẩm rơle bảo vệ chống phóng điện hồ quang của AQ 100 Arcteq (Ảnh st)

Bảo vệ chống phóng điện hồ quang có mục đích chính là bảo vệ cả nhân viên và thiết bị của trạm biến áp khỏi hậu quả của sự cố hồ quang. Một hệ thống bảo vệ chống hồ quang phát hiện sự cố trong thời gian ngắn hơn 2 mili giây và bao gồm cả thời gian trễ do máy cắt điện, thời gian dập tắt hồ quang thường ngắn hơn 70 mili giây. Một bảo vệ quá dòng chọn lọc thông thường có thể có thời gian tác động lên đến 500 mili giây. Trong trường hợp sự cố hồ quang xảy ra trong tủ đóng cắt chỉ được trang bị bảo vệ xuất tuyến truyền thống, nguy cơ nhân viên trạm biến áp bị thương nặng là rất cao. Bảo vệ chống hồ quang cực hạn là hệ thống AQ 100 bao gồm thiết bị dập tắt AQ-1000 hoặc AQ-2000. Thiết bị dập tắt hồ quang cực nhanh này dập tắt hồ quang trong vòng chưa đầy 5 mili giây. Trong nhiều trường hợp, nó có thể thay thế thiết bị chống chịu hồ quang đắt tiền hơn và bảo vệ chống phóng điện hồ quang hiệu quả hơn.

Bảo vệ chống phóng điện hồ quang - BÌNH THƯỜNG mới trong bảo vệ lưới điện

Trong thập kỷ qua, ứng dụng bảo vệ chống phóng điện hồ quang dựa trên cảm biến ánh sáng đã trở thành bình thường mới trong bảo vệ nguồn điện. Bảo vệ chống phóng điện hồ quang mang lại những lợi ích không thể nghi ngờ, chẳng hạn như tốc độ, tính chọn lọc và hiệu quả chi phí được cải thiện. Bảo vệ chống phóng điện hồ quang đã được đưa vào áp dụng ở tất cả các châu lục và được áp dụng trong tất cả các loại hệ thống phân phối điện khác nhau, từ công ty điện lực đến phát điện truyền thống và tái tạo, các ứng dụng công nghiệp, hàng hải, ngoài khơi, cơ quan và cơ sở thương mại trong các tủ đóng cắt hạ áp - trung áp và thiết bị điều khiển. Các nhà chế tạo rơle bảo vệ đã kết hợp các tính năng bảo vệ chống phóng điện hồ quang trong các rơle bảo vệ đa chức năng số và các thiết bị điện tử thông minh (IED). Do sự phát triển này, bảo vệ chống phóng điện hồ quang thường chỉ được coi là một chức năng bảo vệ bổ sung. Cách tiếp cận này có những thiếu sót rõ ràng trong việc đánh giá mức độ quan trọng và phức tạp của bảo vệ chống phóng điện hồ quang. Các kịch bản tác động cắt có chọn lọc và phù hợp phải được thiết kế theo cách sao cho bảo vệ tác động hoàn hảo trong mọi tình huống và trong bất kỳ cấu trúc liên kết mạng nào. Đồng thời, các hệ thống phải được thiết kế với tổng độ chọn lọc giới hạn vùng ảnh hưởng đến mức tối thiểu trong trường hợp có sự cố hồ quang. Vì vậy, không nên coi bảo vệ chống phóng điện hồ quang như một chức năng bảo vệ mà phải coi nó như một hệ thống bảo vệ.

AST-02 có thể sử dụng để kiểm tra ánh sáng và áp suất (Ảnh st)

Lợi ích của các rơle bảo vệ chống phóng điện hồ quang chuyên dụng

Các rơle bảo vệ chống phóng điện hồ quang chuyên dụng được thiết kế để chỉ bảo vệ chống lại các sự cố phóng điện hồ quang. Chúng hoạt động song song với các rơle bảo vệ đa chức năng số cung cấp các sơ đồ bảo vệ dựa trên quá dòng cổ điển. Cách tiếp cận này giúp bảo vệ dư thừa và bổ sung độ tin cậy bảo vệ. Các rơle bảo vệ chống phóng điện hồ quang chuyên dụng của Arcteq yêu cầu ở mức tối thiểu hoặc không cần chế độ đặt của khách hàng. Đây là điều cốt yếu vì các nghiên cứu xác nhận rằng tới 85% thiết bị bảo vệ hoạt động kém hiệu quả là do chế độ đặt sai. Các rơle bảo vệ chống phóng điện hồ quang của Arcteq được phát triển để tiếp cận hệ thống. Thời gian tác động bảo vệ là 7 mili giây đối với bất kỳ số lượng máy cắt điện nào trong bất kỳ kịch bản tác động nào. Không có sự chậm trễ cố hữu nào do thời gian tác động của thanh cái truyền thông đưa vào. Đây là điều quan trọng hàng đầu khi tính toán mức năng lượng sự cố.

Các tiêu chí tác động cắt

Các thế hệ rơle bảo vệ chống phóng điện hồ quang đầu tiên chỉ sử dụng các cảm biến hồ quang nhạy sáng làm tiêu chí tác động cắt. Những tiến bộ công nghệ đã kết hợp giữa ánh sáng hồ quang và cảm biến dòng điện thành phương pháp cảm biến kép để tăng thêm độ tin cậy của hệ thống bảo vệ. Tuy nhiên, hệ thống cảm biến kép dựa trên dòng điện và ánh sáng truyền thống này có thể tác động cắt sai lệch khi được lắp đặt trong thiết bị liên quan đến máy cắt điện không khí từ trường. Cũng như trong một số trường hợp, đặc biệt là trong các hệ thống hạ áp, việc không có máy biến dòng làm cho thực tế không thể áp dụng tiêu chí dòng điện trong bảo vệ chống phóng điện hồ quang. Các ngăn cáp đến của tủ đóng cắt trung áp không thể được bảo vệ bằng ánh sáng và dòng điện nếu quá dòng được đo từ tủ đóng cắt được bảo vệ.

Cảm biến ánh sáng và áp suất AQ-02 (Ảnh st)

Áp dụng cảm biến ánh sáng và áp suất với máy cắt điện không khí

Ai cũng biết rằng các máy cắt điện không khí hạ áp tạo ra phát xạ ánh sáng mạnh trong quá trình cắt khi có tải. Hơn nữa, khi máy cắt điện không khí hạ áp hoặc máy cắt điện không khí từ tính tác động trên sự cố phía hạ lưu, các rãnh hồ quang của nó tạo ra phóng điện hồ quang có thể dẫn đến việc kích hoạt bất kỳ cảm biến ánh sáng hồ quang nào được lắp đặt gần đó. Vì điều kiện sự cố hạ lưu thường dẫn đến vượt quá mức phát động quá dòng đã thiết đặt nên cả điều kiện ánh sáng và dòng điện có thể được đáp ứng đồng thời và do đó, hệ thống bảo vệ phóng điện hồ quang cảm ứng kép dựa trên ánh sáng và quá dòng có thể gây ra phát động phiền toái tới dao cắt xuất tuyến tới. Việc bổ sung cảm biến áp suất phóng điện hồ quang vào các sơ đồ bao gồm máy cắt điện không khí cung cấp thêm các tiêu chí tác động cắt sẽ không được đáp ứng trong trường hợp tác động máy cắt điện bình thường và người ta có thể dễ dàng ngăn chặn các tác động cắt gây phiền toái tiềm ẩn. Sử dụng cảm biến phóng điện hồ quang AQ-02 của Arcteq kết hợp cảm biến ánh sáng hồ quang và áp suất trong một vỏ bọc duy nhất, tạo ra một hệ thống cảm biến kép trong một giải pháp thuận tiện và dễ lắp đặt. Nếu áp dụng một cảm biến quá dòng vào hệ thống này, thậm chí có thể sử dụng hệ thống ba cảm biến dựa trên các tiêu chí về dòng điện, ánh sáng và áp suất.

Dãy sản phẩm AQ 100 của công ty Arcteq cung cấp giải pháp hoàn chỉnh để bảo vệ chống phóng điện hồ quang. AQ 100 được thiết kế sử dụng công nghệ hiện đại nhất tập trung vào sự đơn giản đồng thời vẫn duy trì được tính linh hoạt và chức năng. AQ 100 được chế tạo để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong các ứng dụng tủ đóng cắt hạ áp (LV) và trung áp (MV) và các ứng dụng thiết bị điều khiển khác nhau, từ các giải pháp hệ thống độc lập cơ bản đến phức tạp hơn.

Biên dịch: Phạm Gia Đại

Theo “tdworld, số tháng 4/2022