1. Recloser là gì?

Recloser (hay máy cắt tự động đóng lại) là một thiết bị điện, thiết bị đóng cắt tự động chính xác với độ tin cậy cao.

Recloser loại U của Schneider Electric

Recloser được trang bị các cảm biến và thiết bị điện tử thông minh được thiết kế đặc biệt để bảo vệ đường dây và khách hàng, tự động cô lập các lỗi và khôi phục nếu lỗi đã được khắc phục.

2. Cấu tạo của Recloser

Đối với hệ thống điện, Recloser là tập hợp của các bộ phận sau:

• Bảo vệ quá tải

• Tự đóng lại

• Thiết bị đóng cắt

• Điều khiển bằng tay

Recloser loại 3 pha, dùng lắp đặt trên cột, dập hồ quang trong buồng chân không, cách điện bằng khí SF6 hoặc chất điện môi rắn. Trên vỏ ngoài Recloser có sẵn vị trí để lắp chống sét.

Các bộ phận của recloser

Thiết bị điều khiển được lắp đặt trong tủ treo trên cột ngoài trời trong điều kiện nhiệt đới, sử dụng vi mạch điện tử, bao gồm các chức năng đo lường, bảo vệ và lưu các sự kiện, và có khả năng cho phép giám sát, điều khiển tại chỗ và từ xa, kết nối với hệ thống.

Bản chất, Recloser gồm máy cắt thông thường có kèm theo bộ điều khiển cho phép lập trình số lần đóng lặp đi lặp lại theo yêu cầu xác định trước. Đồng thời sẽ đo và lưu trữ các giá trị quan trọng như P,U,I, thời điểm ngắt mạch,….

3. Nguyên lý hoạt động của Recloser

Khi xuất hiện sự cố ngắn mạch, Recloser mở ra (cắt mạch), sau một khoảng thời gian t1 (cài đặt ban đầu) nó sẽ tự động đóng lại. Lúc này, nếu sự cố còn tồn tại, recloser sẽ tiếp tục mở mạch, sau thời gian t2 recloser sẽ tự động đóng mạch. Cứ như vậy, recloser hoạt động theo đúng chương trình được cài đặt ban đầu và lần thứ 3 sẽ ngắt hẳn mạch ra khỏi hệ thống điện. Và số lần cắt và thời gian đóng cắt do người sử dụng lập trình có thể thay đổi.

Recloser có khả năng đóng lặp lại ít nhất là 3 lần, khả năng cắt 4 lần trước khi khoá. Thời gian ngừng (thời gian chờ đóng lại) điều chỉnh được.

4. Chức năng, vai trò của Recloser

Recloser cung cấp dữ liệu quan trọng trong thời gian thực về tình trạng đường truyền, như các giá trị công suất (A, W, VAR), điện áp (V) hoặc tần số (f). Dữ liệu này giúp tăng cường vận hành lưới điện trung áp, cho phép phân tích sự cố, chẩn đoán hệ thống và cuối cùng nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện MV.

Recloser có thể nhận ra khu vực sự cố và khôi phục nguồn điện trong khu vực không có sự cố với công tắc cầu chì hoặc bộ ngắt tải. Nó có thể được sử dụng trên các đường dây phân phối trên không cũng như trong các trạm biến áp phân phối tích hợp các chức năng điều khiển, bảo vệ, đo lường, giao tiếp, phát hiện lỗi, giám sát trực tuyến việc đóng hoặc mở.

Các chức năng:

• Bảo vệ quá dòng pha

• Bảo vệ lặp lại pha

• Bảo vệ lặp lại trình tự bằng không

• Bảo vệ tần số

• Bảo vệ điện áp đường dây

• Giới hạn hiện tại xâm nhập

• Bảo vệ trình tự phủ định

• Chuyển đổi bảo vệ hoạt động

Do nhiều trường hợp ngắn mạch xảy ra ở các nguồn cấp trung áp có bản chất là thoáng qua, nên recloser là thiết bị cần thiết để nâng cao tính liên tục và chất lượng của điện năng trong các lưới điện trung thế trên Việt Nam cũng như toàn thế giới.

5. Vị trí và điều kiện lắp đặt

Recloser có thể đặt bất kỳ nơi nào trên hệ thống điện mà thông số định mức của nó thỏa mãn các đòi hỏi của hệ thống.

Những vị trí hợp lý là:

• Đặt tại trạm như thiết bị bảo vệ chính của hệ thống

• Đặt trên đường dây trục chính nhưng cách xa trạm để phân đoạn các đường dây dài, như vậy ngăn chặn sự ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống khi có sự cố cách xa nguồn.

• Đặt trên các nhánh rẽ của đường dây trục chính nhằm bảo vệ đường dây trục chính khỏi bị ảnh hưởng do các sự cố trên nhánh rẽ.

Điều kiện lắp đặt, vận hành:

• Nhiệt độ không khí từ trên -450C đến dưới +850C

• Độ ẩm không khí lên tới 100%.

• Độ cao lắp đặt tối đa 3000m so với mực nước biển

• Không thường xuyên rung lắc mạnh

So sánh giữa LBS và Recloser

LBS và Recloser đều là các thiết bị đóng cắt. nó có điểm chung là đều đóng cắt được khi có tải (LBS chỉ cắt được với dòng tải nhất định nhỏ hơn nhiều lần so với Recloser). Trong vận hành thì LBS bảo dưỡng, sửa chữa đem đi lắp đặt thì thuận lợi hơn. Với quy mô nhỏ (như 1 cấp điện cho 1 khu vực không quan trọng, ít phụ tải…) thì nên lắp LBS hơn vì hiệu quả kinh tế nó mang lại là đầu tư ít. Còn ngược lại Recloser lắp đặt phức tạp hơn, yêu cầu kỹ thuật cao hơn, người vận hành cũng phải có trình độ chuyên môn nhất định, khi lắp Recloser về nguyên tắc thì vẫn cần phải kết hợp cầu dao thường . Tuy nhiên LBS không thể so sánh được với Recloser vì bản chất Recloser là một máy cắt có chức năng tự đóng lại nên ngoài khả năng loại trừ đoạn đường dây phía sau nó khi sự cố, với sự cố thoáng qua nó sẽ tự đóng lại để cấp điện trở lại giảm thời gian gián đoạn cấp điện.
Recloser thường lắp ở trên (cho) đường dây, còn LBS có thể lắp trên đường dây có thể lắp ở trạm biến áp, phân phối…

Vị trí đặt Recloser

Recloser có thể đặt bất kỳ nơi nào trên hệ thống mà thông số định mức của nó thỏa mãn các đòi hỏi của hệ thống. Những vị trí hợp lý có thể là:

• Đặt tại trạm như thiết bị bảo vệ chính của hệ thống
• Đặt trên đường dây trục chính nhưng cách xa trạm để phân đoạn các đường dây dài, như vậy ngăn chặn sự ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống khi có sự cố cách xa nguồn.
• Đặt trên các nhánh rẽ của đường dây trục chính nhằm bảo vệ đường dây trục chính khỏi bị ảnh hưởng do các sự cố trên nhánh rẽ.

Các giải pháp giám sát và điều khiển từ xa cho Recloser

Hiện nay, MC&TT đưa ra hai nhóm chính giải pháp thông qua đường truyền vật lý: Cáp quang và mạng di động ( GPRS/3G).

Mạng cáp quang

Ưu điểm

Đường truyền ổn định, độ tin cậy cao, tốc độ bản tin nhanh, cơ bản đạt được tốc độ 100Mb hoặc 1000Mb.

Nhược điểm

Chi phí đầu tư ban đầu đắt ( chủ yếu cho việc nhân công lắp đặt, chi phí mua vật tư cáp quang,…) và mất nhiều thời gian để triển khai. Khi có sự cố trên đường cáp quang thì có khó khăn trong việc xác định điểm tìm ra sự cố,…., khó lắp đặt ở địa hình đồi núi, xa trung tâm.

Vậy, khi nào lên dùng đường truyền là mạng cáp quang?

Tất nhiên, khi các Recloser đã có sẵn hạ tầng mạng cáp quang thì việc sử dụng đường truyền cáp quang là tối ưu

Mô hình giải pháp sử dụng đường truyền cáp quang

• Recloser -> Chuyển đổi RS232/485 sang quang -> đường truyền quang -> Chuyển đổi quang sang RS232/485 -> Chuyển đổi RS232/485 sang Ethernet -> Switch trung tâm -> Máy tính trung tâm.
• Recloser -> chuyển đổi RS232/485/422 sang Ethernet -> Bộ chuyển đổi Ethernet sang Quang -> Đường truyền Quang -> Bộ chuyển đổi Quang sang Ethernet -> Switch trung tâm -> Máy tính trung tâm.

Thiết bị lựa chọn

• Bộ chuyển đổi RS232/485 sang Quang và ngược lại: Các bạn cho thể sử dụng: I-2542-A CR ( ICP DAS), MODEL277A (3onedata),…
• Bộ chuyển đổi RS232/854/422 sang Ethernet: PDS-720 CR, PDS-755 CR, DS-712 CR, NP304T-4D, NP301…
• Bộ chuyển đổi từ Ethernet sang Quang: Model1100, Model1200 ( 3onedata)….

Mạng di động

Ưu điểm

Chi phí đầu tư ban đầu thấp, dễ lắp đặt, hầu như có thể lắp đặt ở bất cứ đâu ( miễn cứ có sóng điện thoại là có thể lắp đặt được).

Nhược điểm

Độ ổn định không thể bằng đường truyền cáp quang.

Mô hình giải pháp sử dụng đường truyền mạng di động

Recloser ( hỗ trợ IEC101/104) -> Modem IP GPRS/3G/Router -> Sim 3G -> Internet -> Switch mạng -> Máy tính  trung tâm.

Thiết bị lựa chọn

• Đối với các Recloser hỗ trợ cổng nối tiếp RS232/485/422 ( chuẩn IEC-101):

Thông thường các công ty điện lực sử dụng modem F2816 V4: GSM/GPRS/WCDMA (3G)/LTE (4G) IP MODEM  (thường dùng nhiều với Recloser Nulec, Copper, NoJa,…). Hai modem này tính năng và cách sử dụng là như nhau, chỉ khác nhau về tốc độ đường truyền GPRS và 3G. Với F2403, cung cấp đường truyền mặc định là 3G, khi chập chơn hoặc mất sóng 3G thì thiết bị tự động chuyển về sử dụng ở dải tần GPRS, khi có sóng 3G thì auto chuyển về chế độ 3G. Như vậy, về độ tin cậy thì F2403 sẽ có độ tin cậy hơn nhiều F2103.

• Đối với các Recloser hỗ trợ cổng ethernet ( chuẩn IEC104 ):

Sử dụng F3436 Router công nghiệp WCDMA/LTE (3G/4G) VPN/APN Wifi để kết nối các Recloser có hỗ trợ cổng Ethernet.

Như vậy, trên đây MC&TT đã tóm tắt các giải pháp sử dụng để điều khiển và giám sát từ xa Recloser. Mọi vấn đề cần biết thêm chi tiết, xin vui lòng liên hệ với MC&TT