Hướng dẫn cơ bản về tủ thiết bị đóng cắt điện: Loại, chức năng và linh kiện

Trong các hệ thống phân phối điện hiện đại, các cụm thiết bị đóng cắt điện áp cao- và trung thế{1}}là xương sống của việc kiểm soát và an toàn lưới điện. Các cụm này bao gồm nhiều tủ chuyên dụng khác nhau, mỗi tủ được thiết kế cho một vai trò cụ thể-từ nhận nguồn điện đến bảo vệ các mạch hạ lưu.

Dưới đây là bảng phân tích đầy đủ về 10 loại tủ điện đóng cắt thiết yếu được sử dụng trong mạng lưới phân phối điện hiện nay.

1. Tủ Đến (Reception Cabinet)

Tủ đầu vào đóng vai trò là điểm vào chính để đưa nguồn điện vào cơ sở hoặc trạm biến áp từ lưới điện chính. Nó cấp nguồn trực tiếp từ đường dây tiện ích đến hệ thống thanh cái bên trong.

·

Thành phần cốt lõi:Máy cắt chân không (VCB), Máy biến dòng điện (CT), Máy biến áp tiềm năng/điện áp (PT) và Công tắc ngắt kết nối.

Chức năng chính: 

•  Phân phối điện:Hướng nguồn điện lưới đến vào thanh cái chính.
• Bảo vệ mạch:Sử dụng cầu dao chân không để ngắt mạch ngắn và xử lý các lỗi quá dòng.
• Cách ly & An toàn:Bao gồm một bộ ngắt kết nối thủ công để đảm bảo khe hở không khí vật lý cho nhân viên bảo trì.
• Giám sát:Chứa CT và PT để theo dõi chính xác các số liệu dòng điện và điện áp đến.

2.Tủ đi (Tủ cấp liệu/Tủ phân phối)

Tủ điện ra có nhiệm vụ phân phối điện từ thanh cái chính ra các mạch nhánh hạ lưu, máy biến áp hoặc máy móc hạng nặng.

Thành phần cốt lõi:Bộ ngắt mạch, Máy biến dòng (CT), Máy biến thế tiềm năng (PT) và Công tắc ngắt kết nối.

Chức năng chính:

• Cân bằng tải:Truyền tải điện an toàn đến các khu vực cơ sở khác nhau.
• Bảo vệ chi nhánh:Cung cấp khả năng bảo vệ quá dòng và quá tải cục bộ, đảm bảo lỗi ở một nhánh không làm hỏng toàn bộ hệ thống.
• Kiểm soát hoạt động:Cho phép người vận hành kết nối hoặc ngắt kết nối các tải cụ thể mà không làm gián đoạn toàn bộ cơ sở.

3. Tủ nối xe buýt (Tủ phân đoạn xe buýt)

các Tủ nối xe buýt được sử dụng để bắc cầu và kết nối hai phần riêng biệt của thanh cái. Đây là một thành phần quan trọng trong cấu hình thanh cái-phân đoạn đơn hoặc{2}}thanh cái kép, mang lại khả năng vận hành vô cùng linh hoạt.

Chức năng chính:

• Dự phòng & Độ tin cậy:Nếu một nguồn điện đến bị hỏng, cầu dao chính sẽ ngắt và bộ ghép nối xe buýt sẽ đóng lại một cách an toàn để định tuyến nguồn điện từ thanh cái đang hoạt động đến phần đã ngắt điện, ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động của cơ sở.
• Tự động phục hồi:Sau khi phần nguồn bị lỗi được khôi phục an toàn, tủ sẽ tự động mở và trở về trạng thái chờ.

4. Tủ PT (Tủ biến áp điện thế/điện áp)

Tủ PT được lắp đặt trực tiếp vào hệ thống thanh cái để liên tục theo dõi mức điện áp của thanh cái và kích hoạt-các rơle bảo vệ trên toàn hệ thống.

Thành phần cốt lõi:Máy biến thế tiềm năng (PT), Công tắc ngắt kết nối, Cầu chì-điện áp cao và Thiết bị chống sét.

Chức năng chính:

• Đo điện áp:Giảm điện áp hệ thống cao xuống mức an toàn, có thể đo lường được cho đồng hồ đo và rơle bảo vệ.
• Bảo vệ quá áp:Có tính năng chống sét để bảo vệ thiết bị thứ cấp nhạy cảm khỏi bị sét đánh và đột biến chuyển mạch.

5. Tủ Cách Ly (Disconnector Cabinet)

cácTủ cách lyđược thiết kế để tạo ra sự ngắt mạch vật lý, có thể nhìn thấy trong mạch, giữa hai phần thanh cái hoặc giữa thiết bị -nhận và cấp nguồn-.

⚠️ Khóa liên động an toàn quan trọng:Tủ cách lykhông thểcắt hoặc tạo ra dòng tải. Vận hành xe đẩy cách ly trong khi cầu dao đóng sẽ gây ra hiện tượng phóng điện nghiêm trọng. Cần có khóa liên động cơ hoặc điện bắt buộc để đảm bảo cầu dao được mở hoàn toàn trước khi có thể di chuyển xe đẩy cách ly.

6. Tủ bù tụ điện (Tủ bù công suất phản kháng)

Tủ tụ điện được dành riêng để bù công suất phản kháng. Bằng cách cải thiện hệ số công suất của hệ thống điện, nó làm tăng hiệu suất lưới điện, giảm tổn thất năng lượng và loại bỏ các hình phạt về hệ số công suất tiện ích.

Thành phần cốt lõi:Nhóm tụ điện song song, mạch điều khiển chuyển mạch (Công tắc tơ hoặc Thyristor) và cầu chì bảo vệ.

Quy tắc an toàn chính:

Thời gian xuất viện:Sau khi ngắt kết nối, các dãy tụ điện sẽ chứa năng lượng dư nguy hiểm. Người vận hành không bao giờ được chạm vào các bộ phận bên trong cho đến khi hết thời gian phóng điện đủ.

Đóng lại các hạn chế:Việc đóng lại nhanh bị nghiêm cấm (thường yêu cầu độ trễ ít nhất là 1 phút) để ngăn chặn các đột biến quá điện áp có tính hủy diệt.

Cân bằng mặc:Bộ điều khiển tự động nên xoay trình tự chuyển mạch của các nhóm tụ điện riêng lẻ để đảm bảo hao mòn đồng đều trên toàn bộ thiết bị.

7. Tủ đo sáng

cácTủ đo sánglà một vỏ bọc chuyên dụng, có độ an toàn cao được sử dụng riêng để đo biểu giá năng lượng điện ($kWh$). Nó hỗ trợ cả cấu hình điện áp cao{1}}và điện áp thấp{2}}tùy thuộc vào thỏa thuận tiện ích.

Thành phần cốt lõi:Công tắc ngắt kết nối, Cầu chì, CT/PT có độ chính xác-cao, Máy đo năng lượng tác dụng và phản kháng (Thông thường hoặc Kỹ thuật số), Rơle bảo vệ và Bộ theo dõi tải.

Chức năng chính:

• Đo lường doanh thu:Sử dụng cấu hình đo lường chính (đo lường-điện áp cao và-phía điện áp cao) để thu thập dữ liệu tiêu thụ năng lượng có độ chính xác cao trước khi máy biến áp bị mất điện, đảm bảo thanh toán tiện ích chính xác.
• Chống-giả mạo:Tủ đo lường tiện ích phải có con dấu chống giả mạo vật lý. Trách nhiệm pháp lý của-người dùng cuối là duy trì các con dấu này và bảo vệ tính toàn vẹn của tủ.

8. Tủ GIS (Thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí-)

Tủ GIS tích hợp tất cả các bộ phận truyền dẫn chính-bao gồm cầu dao, bộ ngắt kết nối, công tắc nối đất và thiết bị đo-vào một thùng kim loại kín, duy nhất.

Phương tiện cách nhiệt:Trong lịch sử, Sulphur Hexafluoride đã được sử dụng do đặc tính điện môi và-tiêu diệt hồ quang vô song của nó. Loại khí này cho phép nén tổng thể tới 70% so với Thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí-(AIS) thông thường.

Tuân thủ môi trường hiện đại:Do các chính sách khí hậu toàn cầu nghiêm ngặt nhắm vào các loại khí florua, các đơn vị GIS hiện đại đang nhanh chóng chuyển đổi sang các chất thay thế Sulphur Hexafluoride (chẳng hạn như không khí khô sạch, nitơ hoặc hỗn hợp khí-sinh thái) để cung cấp các chỉ số an toàn giống hệt nhau mà không có nguy cơ làm nóng lên toàn cầu.

9. Tủ nâng thanh cái (Tủ nâng thanh cái)

Bởi vì các thanh cái chính chạy theo chiều ngang dọc theo phía trên của dòng thiết bị đóng cắt nên thách thức kết nối về cấu trúc sẽ nảy sinh ở bộ ghép nối thanh cái. Bộ ngắt mạch bên trong của bộ ghép nối bus định tuyến đường dẫn điện đi xuống để đạt được ngắt mạch an toàn. Vì dòng điện hiện ở mức sàn của thiết bị nên nó không thể kết nối liền mạch với phần thanh cái ngang được gắn-trên cùng tiếp theo.

các Tủ nâng thanh cái giải quyết yêu cầu về đường dẫn này. Vì hệ thống điện áp trung- và cao-yêu cầu khoảng cách vật lý nghiêm ngặt nên các thanh đồng không thể đơn giản bị uốn cong chặt lên trên. Tủ này cung cấp một vòm dọc chuyên dụng, cách nhiệt hoàn toàn chứa các thanh cái bằng đồng thẳng đứng chịu tải nặng và các bộ cách điện sau để đưa điện trở lại mức mái nhà một cách an toàn.

10. Thiết bị chính vòng (RMU)

Thiết bị chính vòng tròn (RMU) là một hệ thống thiết bị chuyển mạch bọc kim loại-được lắp ráp tại nhà máy, được thiết kế để phân phối nguồn thứ cấp trong cấu trúc liên kết mạng vòng lặp (vòng) khép kín.

Hoạt động cốt lõi:RMU cho phép các máy biến áp phân phối cục bộ kết nối với đường dẫn mạng vòng. Nếu xảy ra lỗi ở một phía của vòng lặp tiện ích chính, công tắc ngắt tải sẽ cô lập phần bị hỏng trong khi nguồn điện được chuyển liền mạch từ hướng ngược lại.

Ưu điểm chính:Hoạt động-không cần bảo trì, khả năng chống chịu môi trường đặc biệt và kích thước siêu nhỏ gọn khiến RMU trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho lưới điện đô thị ngầm, trang trại gió và năng lượng mặt trời cũng như phân phối điện dân dụng-mật độ cao.