Hiệu quả tác động của thiết bị tự động hạn chế dòng điện ngắn mạch

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 2(37).2010

10

HIỆU QUẢ TÁC ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HẠN CHẾ

DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH

EFFECTIVE IMPACTS OF AUTOMATIC

FAULT CURRENT LIMITERS

Lê Thành Bắc

Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng

TÓM TẮT

Bài báo trình bày về tính khả thi trong việc ứng dụng các thiết bị tự động hạn chế dòng

điện ngắn mạch trong lưới điện phân phối ở Việt Nam hiện nay. Đồng thời phân tích và so sánh

quá trình động học xảy ra trong quá trình quá độ khi có sự cố ngắn mạch ở lưới điện phân phối

đối với đường dây có lắp đặt và không lắp đặt thiết bị tự động hạn chế dòng. Các kết quả mô

phỏng nhận được bằng phần mềm chuyên dụng ATP cho thấy sự tác động tức thời và khả

năng linh hoạt cho phép thay đổi mức hạn chế dòng điện ngắn mạch trong lưới điện của thiết

bị tự động hạn chế dòng kiểu máy biến áp.

ABSTRACT

This paper presents a feasible application of automatic fault current limiters (FCL) to the

power distribution grid in Vietnam. In addition, it analyses and compares electromagnetic

transient results of two cases with/without automatic FCLs when short circuits occur in the

distribution network. The simulation of the transformer type automatic fault current limiters can

be obtained by specific Alternative Transients Program (ATP). The results indicate that the

automatic fault current limiters response is immediate and flexible, creating a change in the

short circuit of the transformer type automatic fault current limiters in the power grid.

1. Đặt vấn đề

Hiện nay, các thiết bị tự động hạn chế dòng điện ngắn mạch trên lưới điện phân

phối đã được lắp đặt trong hệ thống điện của nhiều nước trên thế giới. Các thiết bị này

cho phép tự động tăng nhanh tổng trở của đường dây khi có sự cố ngắn mạch xảy ra để

làm giảm biên độ của dòng ngắn mạch xung kích qua các máy ngắt, máy biến áp và các

thiết bị trên đường dây, đồng thời tự động trở về trạng thái ban đầu khi sự cố được loại

trừ. Lắp đặt các thiết bị này cho phép tăng hơn đáng kể dòng cắt so với giá trị dòng cắt

định mức của máy ngắt và dòng điện ngắn mạch tính toán của các máy biến áp lực mà

không cần phải thay nâng cấp mới lưới điện khi mà phụ tải phát triển thêm đáng kể. Bộ

tự động hạn chế dòng ngắn mạch kiểu máy biến áp (TOY) là thiết bị cho phép tự động

hạn chế dòng ngắn mạch tác động nhanh gần như tức thời và có thể thay đổi dễ dàng

mức hạn chế dòng điện ngắn mạch trong phạm vi rộng. Cấu trúc đơn giản gồm mạch tụ

điện và máy biến áp nối song song (Hình 1,a), khi dòng trong lưới điện tăng lên đến giá

trị đặt của TOY thì tổng trở của thiết bị TOY tăng đột ngột làm giảm nhanh dòng trên

đường dây xuống lại. Trong chế độ làm việc bình thường của lưới điện thì máy biến áp