Các thiết bị trung thế kiểu đơn vị mạch vòng, hay còn gọi tắt là RMUs, hoạt động như những trạm biến áp nhỏ gọn trong các hệ thống mạng vòng, giúp phân phối điện một cách hiệu quả khắp các thành phố và khu công nghiệp. Điều làm nên sự nổi bật của chúng là việc tích hợp mọi thứ vào bên trong một đơn vị duy nhất, bao gồm cả máy ngắt mạch chân không, công tắc đóng cắt dưới tải cùng với nhiều loại thiết bị giám sát khác nhau. Mục đích chính của thiết kế này là tiết kiệm diện tích lắp đặt nhưng vẫn đảm bảo hoạt động hoàn hảo với bất kỳ cơ sở hạ tầng cũ nào đã tồn tại tại chỗ. Đối với các công ty cung cấp điện đang nỗ lực nâng cấp hệ thống lưới điện đã sử dụng hàng chục năm, giải pháp nhỏ gọn này trở nên vô cùng cần thiết khi không gian hạn chế và ngân sách eo hẹp.
Các mạng điện áp hoạt động trong khoảng từ 6,6 kV đến 33 kV phải đối mặt với nhiều vấn đề khác nhau, bao gồm dao động tải, các tia hồ quang nguy hiểm và những sự cố lan truyền khó chịu có thể làm sập toàn bộ hệ thống. Lưới điện hiện đại cần thiết bị đóng cắt tốt hơn để có thể cắt đứt dòng sự cố lớn lên tới 25 kA trước khi gây hư hại, lý tưởng nhất là dừng lại trong vòng chỉ 50 mili giây. Một nghiên cứu gần đây được công bố trong Báo cáo Ổn định Lưới điện 2024 đã phát hiện ra một điều khá sốc: hơn ba phần tư sự cố lưới điện xảy ra ở các khu vực thành phố đông đúc là do thời gian phản ứng chậm khi cách ly sự cố. Đây chính xác là nơi mà các Tủ phân phối trung thế dạng vòng (RMU) tạo nên sự khác biệt thực sự, bởi tính năng ngắt nhanh của chúng giúp lấp đầy khoảng trống quan trọng này trong bảo vệ hệ thống.
Ba hệ thống con quyết định hiệu suất của RMU:
Phân tích gần đây cho thấy các tủ RMU được trang bị rơ le số giảm sự nhảy sai lên đến 63% so với các mẫu điện cơ, từ đó nâng cao độ tin cậy vận hành.
Hầu hết các đơn vị sử dụng triển khai RMU thanh cái kép với cách điện SF₆ hoặc chân không, phù hợp với tiêu chuẩn IEC 62271-105. Các hệ thống này nhấn mạnh khả năng chịu lỗi – khi một đường dây cấp điện bị lỗi, hệ thống tự động chuyển hướng nguồn điện qua các đường dẫn thay thế trong vòng 300 ms. Các thiết lập điển hình duy trì mức sụt áp <0,5% trong quá trình chuyển đổi, đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng điện EN 50160.
Các tủ RMU trung thế sử dụng cảm biến tiên tiến và thiết bị ngắt mạch để phát hiện sự cố trong vòng 50 mili giây – nhanh hơn 80% so với các hệ thống tuyến truyền thống (Viện Nghiên cứu Điện lực Châu Âu 2023). Trong mạng vòng, điều này cho phép cách ly hai chiều các đoạn cáp bị hư hỏng đồng thời duy trì ổn định điện áp cho các khu vực không bị ảnh hưởng.
Khi phát hiện sự cố, các công tắc cắt tải sẽ tái định tuyến điện năng qua các đường dẫn thay thế trong vòng 300 ms, hạn chế tác động mất điện xuống dưới 0,5% số khách hàng được kết nối trong các sự cố đường dây thông thường. Các bộ điều khiển tự động ưu tiên cơ sở hạ tầng quan trọng, chẳng hạn như bệnh viện, bằng cách điều chỉnh động các lộ trình dòng điện.
Các thành phố thông minh sử dụng RMU trung thế ghi nhận số lần mất điện kéo dài (>5 phút) ít hơn 62% so với các mạng hình tia, dựa trên khảo sát năm 2023 đối với 47 đơn vị vận hành lưới đô thị. Công nghệ này hỗ trợ các mạng tự phục hồi và giảm chi phí vận hành 740.000 USD hàng năm cho mỗi 100.000 khách hàng (Ponemon 2023).
Các RMU trung thế tạo thành xương sống của hệ thống phân phối bền vững bằng cách cho phép bố trí mạng vòng. Các thiết kế này cung cấp các tuyến truyền điện dự phòng, cho phép cách ly sự cố mà không làm gián đoạn dịch vụ. Khác với các hệ thống hình tia, các mạng dựa trên vòng giảm thiểu các điểm lỗi đơn—các lưới sử dụng mạng vòng được hỗ trợ bởi RMU đã ghi nhận ít hơn 42% sự cố mất điện ngoài kế hoạch trong một nghiên cứu năm 2022 của IEC.
Trong trường hợp sự cố, các RMU tự động cấu hình lại mạng bằng cách mở hoặc đóng cầu dao và công tắc tải. Điều khiển hai chiều này chuyển hướng dòng điện trong vài miligiây, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động. Ví dụ, khi biến áp bị hỏng, các RMU chuyển tải sang các đoạn liền kề đồng thời cô lập thiết bị lỗi.
Khu vực Shibuya ở Tokyo đã triển khai 48 RMU trung thế trước mùa bão năm 2023, giảm thời gian mất điện 79% bất chấp số sự cố tăng 35%. Một chiến lược tương tự tại Seoul đã giảm 62% thời gian ngừng hoạt động do bão, như được ghi nhận trong một phân tích khả năng chống chịu lưới điện của các hệ thống điện đô thị .
Các RMU hiện đại hỗ trợ dòng công suất ngược, điều cần thiết để tích hợp các trang trại điện mặt trời và các trạm sạc xe điện. Khả năng này cho phép cân bằng tải và thích ứng với nguồn phát phân tán, hỗ trợ tối ưu hóa mạng phân phối trong các kế hoạch chuyển dịch năng lượng.
RMU điện áp trung bảo vệ mạng lưới thông qua hệ thống bảo vệ nhiều lớp. Các mô-đun phát hiện sự cố hồ quang nhận diện hồ quang nguy hiểm trong vòng 3 mili giây ( Fuji Electric 2023 ), trong khi các cơ chế ngắt nhiệt-từ xử lý dòng sự cố lên đến 25 kA. Cách tiếp cận kép này đảm bảo độ sụt áp <3% trong các trường hợp quá tải tạm thời, duy trì tính liên tục cho thiết bị phía sau.
Rơ le dựa trên vi xử lý phân tích chênh lệch dòng điện và các dạng sóng hài, đạt độ chính xác 99,2% trong việc phân biệt sự cố thực sự với các xung điện thoáng qua (IEC 62271-2023). So với rơ le điện cơ, chúng giảm 47% tình trạng ngắt nhầm. Chức năng tự kiểm tra xác minh độ toàn vẹn của rơ le mỗi 15 phút, đảm bảo luôn sẵn sàng hoạt động.
Các RMU tiên tiến sử dụng liên kết chọn vùng để phối hợp bảo vệ qua các đoạn, giảm thời gian cắt tổng cộng 58% trong khi vẫn duy trì khả năng cắt chọn lọc – yếu tố quan trọng trong các mạng lưới có hơn tám điểm cấp điện. Các bộ xử lý logic tuân thủ IEC 61850 quản lý cài đặt trong hơn 15 kịch bản mà không cần can thiệp thủ công, giúp đơn giản hóa vận hành.
Tin Tức Nổi Bật2025-11-10
2025-11-07
2025-11-05
2025-11-04
2025-11-03
2025-10-25
Công ty TNHH Điện Greenpower Chiết Giang cung cấp các thiết bị đóng cắt thông minh xanh cao cấp cho các ứng dụng trung và cao thế. Với chuyên môn R&D và dịch vụ mua sắm một cửa, chúng tôi mang đến các giải pháp an toàn, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng, được khách hàng toàn cầu tin tưởng. Yêu cầu báo giá ngay hôm nay.
