Nguyên lý hoạt động tủ trung thế RMU

Tủ trung thế RMU (Ring Main Unit) là thiết bị hợp bộ nhỏ gọn được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện trung thế. Với chức năng kết nối, đo lường, điều khiển và bảo vệ các nhánh điện trong mạng vòng, RMU giúp lưới điện vận hành ổn định, an toàn và liên tục. Nhờ khả năng cô lập sự cố nhanh chóng và hỗ trợ cấp điện dự phòng, tủ trung thế RMU trở thành giải pháp tối ưu cho cả công trình dân dụng và công nghiệp. Hãy cùng VN Đại Phong tìm hiểu sâu về cấu tạo, đặc điểm của tủ trung thế này nhé!

Tủ trung thế RMU là gì? Tại sao cần hiểu rõ nguyên lý hoạt động?

Tủ trung thế RMU (Ring Main Unit) là thiết bị hợp bộ dùng trong các trạm biến áp phân phối trung thế. Nó kết hợp các chức năng dao cắt tải, máy cắt và dao nối đất. Các thiết bị này được đặt trong vỏ kim loại kín, sử dụng khí SF6 hoặc chân không làm môi trường cách điện và dập hồ quang.

Tủ RMU được thiết kế cho hệ thống lưới điện hình vòng hoặc lưới hình tia. Việc hiểu rõ Tủ Trung Thế RMU Nguyên Lý Hoạt động giúp tăng cường độ tin cậy cung cấp điện, thuận lợi cho công tác bảo trì và xử lý sự cố.

• Vận hành an toàn: Nắm được nguyên lý giúp thao tác đúng quy trình, giảm nguy cơ tai nạn.

• Xử lý sự cố nhanh: Khi có sự cố, kỹ sư có thể phán đoán nguyên nhân, khoanh vùng và khôi phục điện nhanh chóng.

• Bảo trì tối ưu: Hiểu cấu tạo và nguyên lý giúp lập kế hoạch bảo trì khoa học, kéo dài tuổi thọ tủ RMU.

• Lựa chọn thiết bị phù hợp: Dễ dàng so sánh các cấu hình RMU, chọn đúng loại đáp ứng nhu cầu.

Cấu tạo cơ bản của tủ RMU ảnh hưởng đến nguyên lý hoạt động

Để hiểu sâu về tủ trung thế RMU nguyên lý hoạt động, trước tiên chúng ta cần tìm hiểu về các thành phần cấu tạo chính của nó. Một tủ RMU điển hình thường bao gồm các khoang (ngăn) chức năng chính:

Ngăn cầu dao phụ tải (Load Break Switch – LBS)

Đây là ngăn chứa dao cắt tải, có khả năng đóng cắt dòng điện phụ tải định mức và dòng điện sự cố nhỏ. Dao cắt tải thường được kết hợp với dao nối đất. Ngăn này thường được sử dụng cho các lộ vào hoặc ra của cáp trung thế.

Ngăn máy cắt (Circuit Breaker – CB)

Ngăn này chứa máy cắt, có khả năng đóng cắt dòng điện phụ tải và đặc biệt là dòng điện ngắn mạch lớn. Máy cắt trong tủ RMU thường được sử dụng để bảo vệ máy biến áp phân phối. Nó thường đi kèm với rơ le bảo vệ và biến dòng.

Ngăn đo lường (Metering Compartment)

Một số tủ RMU có thể có ngăn đo lường riêng hoặc tích hợp các thiết bị đo lường như biến dòng (CT), biến điện áp (VT/PT) để phục vụ cho việc đo đếm điện năng hoặc cho tín hiệu bảo vệ.

Thanh cái (Busbar)

Hệ thống thanh cái nằm trong một khoang riêng, được cách điện bằng khí SF6 hoặc môi trường cách điện khác. Thanh cái có nhiệm vụ kết nối các ngăn chức năng với nhau, đảm bảo sự liên tục của dòng điện.

Bộ phận dập hồ quang

Đây là yếu tố then chốt trong nguyên lý hoạt động của các thiết bị đóng cắt trong tủ RMU.

• Khí SF6 (Sulfur Hexafluoride): Là một chất khí có đặc tính cách điện và dập hồ quang vượt trội. Hầu hết các tủ RMU hiện đại sử dụng khí SF6 làm môi trường cách điện và dập hồ quang.
• Chân không (Vacuum): Một số loại máy cắt trong tủ RMU sử dụng buồng dập hồ quang chân không, cũng mang lại hiệu quả cao.

Kỹ sư Nguyễn Văn Minh, chuyên gia thiết bị điện trung thế với 15 năm kinh nghiệm tại VN Đại Phong, chia sẻ: “Hiểu rõ cấu tạo từng ngăn chức năng và vai trò của môi trường dập hồ quang là bước đầu tiên để làm chủ tủ trung thế RMU nguyên lý hoạt động. Mỗi bộ phận đều có vai trò cụ thể trong việc đảm bảo vận hành an toàn và tin cậy.”

Khám phá chi tiết tủ trung thế RMU nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của tủ RMU dựa trên sự phối hợp nhịp nhàng của các thiết bị đóng cắt bên trong nó, tùy thuộc vào cấu hình cụ thể (ví dụ: 2 ngăn LBS, 3 ngăn gồm 2 LBS + 1 CB, hoặc các cấu hình mở rộng khác).

Nguyên lý hoạt động ở trạng thái bình thường

Ở trạng thái vận hành bình thường, các dao cắt tải và máy cắt (nếu có) đang ở vị trí đóng. Dòng điện đi từ nguồn qua ngăn lộ vào, qua hệ thống thanh cái, rồi đến ngăn lộ ra hoặc ngăn máy cắt bảo vệ máy biến áp.

• Đối với ngăn LBS: Dòng điện đi qua tiếp điểm chính của dao cắt tải.
• Đối với ngăn CB: Dòng điện đi qua tiếp điểm chính của máy cắt.
  Hệ thống liên động cơ khí và điện đảm bảo các thao tác được thực hiện đúng trình tự, ví dụ không thể đóng dao nối đất khi dao cắt tải đang đóng và ngược lại.

Nguyên lý hoạt động khi có sự cố hoặc thao tác

Khi cần thực hiện thao tác cắt điện hoặc khi có sự cố xảy ra, tủ trung thế RMU nguyên lý hoạt động được thể hiện rõ rệt:

Thao tác cắt tải bằng LBS:

• Khi có lệnh cắt, cơ cấu truyền động sẽ tác động làm các tiếp điểm của dao cắt tải tách ra.
• Hồ quang điện phát sinh giữa các tiếp điểm sẽ được dập tắt nhanh chóng trong môi trường khí SF6 (hoặc chân không). Khí SF6 có khả năng “bắt” các electron tự do và tái hợp các ion, làm nguội và dập tắt hồ quang.
• Sau khi cắt tải, có thể thao tác đóng dao nối đất để đảm bảo an toàn cho việc sửa chữa phía sau.

Thao tác cắt sự cố bằng CB (ví dụ, bảo vệ máy biến áp):

• Khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải phía máy biến áp, rơ le bảo vệ sẽ nhận tín hiệu từ biến dòng.
• Nếu giá trị dòng sự cố vượt ngưỡng cài đặt, rơ le sẽ gửi tín hiệu cắt đến cuộn cắt của máy cắt.
• Máy cắt sẽ tác động, các tiếp điểm chính mở ra, hồ quang được dập tắt trong buồng dập hồ quang (SF6 hoặc chân không). Quá trình này diễn ra rất nhanh để hạn chế hư hỏng thiết bị và đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Theo Kỹ sư Nguyễn Văn Minh: “Trong các tủ RMU hiện đại, khí SF6 đóng vai trò then chốt trong việc dập hồ quang hiệu quả, đảm bảo tính liên tục và an toàn cho lưới điện phân phối. Tủ trung thế RMU nguyên lý hoạt động phụ thuộc rất nhiều vào đặc tính ưu việt này của khí SF6 hoặc công nghệ chân không.”

Vai trò của các thiết bị đóng cắt trong nguyên lý vận hành RMU

• Dao cắt tải (LBS): Đóng cắt dòng phụ tải, tạo điểm phân đoạn nhìn thấy được. Quan trọng trong việc cô lập thiết bị hoặc một phần của lưới điện để bảo trì.
• Máy cắt (CB): Bảo vệ thiết bị (thường là máy biến áp) khỏi dòng ngắn mạch và quá tải lớn. Đây là thiết bị bảo vệ tự động.
• Dao nối đất (Earthing Switch): Đảm bảo an toàn cho người làm việc bằng cách nối các phần mang điện đã được cắt với đất. Luôn có cơ cấu liên động với LBS hoặc CB để tránh thao tác sai.

So sánh nguyên lý hoạt động của một số loại tủ RMU phổ biến

Mặc dù nguyên tắc chung là giống nhau, tủ trung thế RMU nguyên lý hoạt động có thể có một số khác biệt nhỏ tùy thuộc vào loại cách điện và cấu hình:

Tủ RMU cách điện khí SF6: Đây là loại phổ biến nhất. Nguyên lý dập hồ quang dựa vào đặc tính của khí SF6. Ưu điểm là kích thước nhỏ gọn, độ tin cậy cao, ít cần bảo trì.

Tủ RMU cách điện không khí (Air Insulated RMU): Ít phổ biến hơn cho các ứng dụng RMU điển hình do kích thước lớn hơn. Nguyên lý dập hồ quang có thể phức tạp hơn, đôi khi kết hợp thổi khí.

Tủ RMU dùng dao cắt tải và tủ RMU có máy cắt:

• RMU chỉ có LBS: Chủ yếu dùng để phân đoạn mạch vòng, đóng cắt phụ tải.
• RMU có CB (thường là 1 ngăn CB, còn lại là LBS): Dùng để bảo vệ máy biến áp. Ngăn CB sẽ có cơ chế hoạt động phức tạp hơn do cần rơ le và khả năng cắt dòng sự cố lớn.

Tại sao cần nắm rõ nguyên lý hoạt động tủ trung thế RMU

Việc nắm vững kiến thức này không chỉ là yêu cầu chuyên môn mà còn mang lại giá trị thực tiễn:

• Tối ưu hóa đầu tư: Chọn đúng loại tủ RMU với nguyên lý hoạt động phù hợp giúp tiết kiệm chi phí ban đầu và chi phí vận hành lâu dài.
• Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện: Vận hành đúng cách, xử lý sự cố nhanh chóng dựa trên hiểu biết về nguyên lý giúp giảm thiểu thời gian mất điện.
• Đảm bảo an toàn lao động: Hiểu rõ các cơ chế an toàn, liên động và cách thức hoạt động của thiết bị là yếu tố hàng đầu để phòng tránh tai nạn điện.

Tại VN Đại Phong, chúng tôi không chỉ cung cấp các sản phẩm tủ RMU chất lượng từ các thương hiệu hàng đầu như Hoa Sen, Bình Minh (cho ống nhựa), Cadivi, Thibidi (cho dây cáp, MBA), mà còn tư vấn kỹ thuật chuyên sâu, giúp khách hàng hiểu rõ về sản phẩm mình lựa chọn, bao gồm cả tủ trung thế RMU nguyên lý hoạt động.

Những lưu ý khi vận hành tủ RMU dựa trên nguyên lý hoạt động

Khi đã hiểu về nguyên lý, việc vận hành tủ RMU cần tuân thủ các quy tắc an toàn và quy trình kỹ thuật:

• Kiểm tra trạng thái tủ: Trước khi thao tác, luôn kiểm tra các chỉ thị trạng thái (đóng/mở/nối đất), đồng hồ áp lực khí SF6 (nếu có).
• Tuân thủ quy trình thao tác: Thực hiện đúng các bước đóng/cắt theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Sử dụng đúng dụng cụ thao tác chuyên dụng.
• Chú ý các liên động an toàn: Không cố gắng phá vỡ hoặc bỏ qua các cơ cấu liên động cơ khí và điện.
• Hiểu rõ chức năng từng ngăn: Phân biệt rõ ngăn dao cắt tải và ngăn máy cắt để có thao tác phù hợp.
• Bảo trì định kỳ: Kiểm tra, vệ sinh, đo đạc các thông số kỹ thuật theo khuyến cáo để đảm bảo tủ luôn hoạt động đúng nguyên lý thiết kế.

Kỹ sư Nguyễn Văn Minh nhấn mạnh: “Việc lựa chọn đúng loại tủ RMU, hiểu rõ cơ chế hoạt động của từng ngăn chức năng, là yếu tố quyết định đến độ tin cậy của toàn bộ trạm biến áp. Tại VN Đại Phong, chúng tôi luôn sẵn lòng tư vấn để khách hàng có được giải pháp tối ưu nhất.”

VN Đại Phong tự hào là nhà cung cấp các giải pháp và vật tư ngành nước, thiết bị điện hàng đầu, bao gồm các loại tủ RMU từ các thương hiệu uy tín. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào về tủ RMU, nguyên lý hoạt động, hoặc cần tư vấn lựa chọn sản phẩm phù hợp cho dự án của mình. Đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi thông qua số Hotline 0935 650 918. Đội ngũ chuyên gia của VN Đại Phong luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn.

Tham khảo nhanh các dòng tủ trung thế RMU đang được bán tại VN Đại Phong:

• TỦ RMU CÁCH ĐIỆN KHÍ SF6

• Tủ Trung Thế RMU ABB + Chống Sét 3M dạng T-Plug

• Tủ Trung Thế RMU ABB CF SafePlus 2 Ngăn 24kV