Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động tủ ABB UniGear ZS1

Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động tủ ABB UniGear ZS1

Tủ ABB UniGear ZS1 là giải pháp tủ điện trung thế hiện đại, được thiết kế tối ưu cho hệ thống phân phối điện trong nhà máy và trạm biến áp. Với cấu tạo chắc chắn, tính năng an toàn cao và khả năng vận hành linh hoạt, cấu tạo và nguyên lý hoạt động tủ ABB UniGear ZS1 đóng vai trò then chốt trong việc bảo đảm nguồn điện ổn định và an toàn cho toàn hệ thống điện trung thế.

Cấu trúc tổng thể của tủ ZS1

Tủ UniGear ZS1 được thiết kế theo cấu trúc mô-đun phân chia thành nhiều ngăn độc lập với chức năng riêng biệt nhằm đảm bảo vận hành an toàn và bảo trì dễ dàng. Thiết kế này đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế IEC 62271-200, phù hợp với các hệ thống phân phối điện có điện áp từ 12kV đến 24kV, dòng định mức từ 630A đến 4000A. Các ngăn chính trong tủ gồm:

Ngăn máy cắt

Ngăn máy cắt là nơi đặt máy cắt chân không ABB – thành phần quan trọng nhất đảm nhận chức năng đóng cắt mạch điện trung thế. Máy cắt có thể được thiết kế dạng rút kéo hoặc cố định tùy theo nhu cầu vận hành và bảo trì. Loại máy cắt chân không ABB VD4 được sử dụng phổ biến trong tủ UniGear ZS1 với ưu điểm:

Dập hồ quang nhanh chóng nhờ buồng chân không kín, giúp tăng tuổi thọ thiết bị và giảm thiểu thiệt hại trong trường hợp sự cố.

Khả năng vận hành ổn định, độ tin cậy cao khi cắt tải, cắt ngắn mạch.

Có thể vận hành bằng tay hoặc điều khiển từ xa, phù hợp với nhiều phương án quản lý vận hành hệ thống.

Ngăn cáp và đầu nối

Ngăn cáp đảm nhận vai trò kết nối nguồn điện vào và ra cho hệ thống. Khoang này được thiết kế để lắp đặt các đầu cáp trung thế ABB hoặc các đầu nối tương thích với tiêu chuẩn quốc tế, đảm bảo cách điện và kết nối an toàn. Một số điểm nổi bật của ngăn cáp:

Hỗ trợ các loại đầu cáp co nguội hoặc co nhiệt, giúp bảo vệ điểm nối khỏi môi trường ẩm ướt và hóa chất.

Có hệ thống cảm biến dòng điện, điện áp, giúp giám sát và bảo vệ trong thời gian thực.

Thiết kế ngăn riêng biệt, cách ly với các ngăn khác nhằm hạn chế nguy cơ hồ quang lan truyền.

Ngăn thanh cái

Ngăn thanh cái chính là nơi đặt các thanh dẫn điện chính, chịu trách nhiệm truyền tải dòng điện trong tủ. Thanh cái được làm từ đồng hoặc nhôm có khả năng dẫn điện tốt, được bố trí gọn gàng với các tấm cách điện chắc chắn. Các ưu điểm của ngăn thanh cái:

Có hệ thống vách ngăn kim loại chịu lực tốt, chống ngắn mạch lan truyền từ ngăn này sang ngăn khác.

Được cách ly an toàn giúp bảo vệ người vận hành khi thao tác bảo trì.

Có thể kết nối liên hoàn với các tủ khác để mở rộng hệ thống phân phối điện.

Ngăn relay và điều khiển

Ngăn này chứa các thiết bị điện tử và bảng điều khiển cần thiết để quản lý, bảo vệ và giám sát hoạt động của tủ. Các thiết bị trong ngăn bao gồm:

Relay bảo vệ kỹ thuật số như ABB Relion REF615 với các chức năng bảo vệ quá dòng, mất pha, chạm đất và tự động hóa.

Bảng điều khiển cho phép vận hành đóng cắt thủ công, hiển thị trạng thái thiết bị, cảnh báo sự cố.

Các module giao tiếp chuẩn IEC 61850, Modbus, giúp kết nối dễ dàng với hệ thống điều khiển SCADA và RTU.

Nguyên lý hoạt động của máy cắt chân không trong ZS1

Máy cắt chân không ABB VD4 trong tủ UniGear ZS1 hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng chân không làm môi trường dập hồ quang khi đóng hoặc ngắt mạch điện. Khi có lệnh đóng cắt:

Buồng chân không tạo ra môi trường không khí gần như tuyệt đối chân không, giúp ngăn không cho hồ quang phát sinh hoặc duy trì khi tiếp điểm tách ra.

Khi ngắt dòng, tiếp điểm trong buồng chân không tách ra nhanh chóng, hồ quang được dập tắt trong thời gian rất ngắn (khoảng 2-3 ms).

Khi đóng, tiếp điểm tiếp xúc nhanh chóng tạo mạch điện, giảm thiểu tổn hao và đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Máy cắt được thiết kế để chịu được hàng chục nghìn lần đóng cắt mà không cần bảo trì lớn, phù hợp cho các ứng dụng có yêu cầu vận hành cao và tần suất đóng cắt nhiều.

Máy cắt chân không không sử dụng khí SF6 nên thân thiện môi trường và giảm thiểu nguy cơ phát sinh khí độc trong trường hợp sự cố.

Cơ cấu liên động và bảo vệ an toàn

Tủ ABB UniGear ZS1 được trang bị nhiều cơ cấu liên động nhằm đảm bảo an toàn cho người vận hành và tránh các sai sót trong quá trình vận hành:

Liên động cơ khí giữa máy cắt và ngăn kéo đảm bảo máy cắt chỉ có thể đóng khi ngăn kéo đã được kéo vào vị trí chính xác.

Khóa liên động cửa không cho phép mở cửa ngăn cáp khi tủ đang còn điện áp hoặc máy cắt chưa ngắt hoàn toàn, tránh tai nạn điện.

Các cảm biến áp suất hồ quang phát hiện sự cố hồ quang nhanh chóng, cảnh báo và kích hoạt các thiết bị dập hồ quang tự động.

Hệ thống bảo vệ bổ sung như dập hồ quang TVOC-2 giúp ngăn chặn hồ quang lan truyền, bảo vệ thiết bị và con người.

Những cơ cấu liên động này giúp tủ UniGear ZS1 đạt được tiêu chuẩn an toàn cao, giảm thiểu rủi ro trong vận hành và bảo trì.

Tùy chọn đóng cắt điều khiển từ xa (SCADA, RTU)

Tủ ABB UniGear ZS1 hỗ trợ tích hợp giải pháp điều khiển từ xa hiện đại, giúp vận hành và giám sát hệ thống phân phối điện trung thế dễ dàng và hiệu quả hơn:

Giao tiếp với hệ thống SCADA qua các chuẩn truyền thông như Modbus TCP/IP, IEC 61850, IEC 60870-5-104, đảm bảo tương thích đa dạng trong các ứng dụng.

Trang bị các module RTU, thiết bị điều khiển từ xa như ABB RIO600, COM600, giúp giám sát các thông số dòng điện, điện áp, trạng thái máy cắt và cảnh báo sự cố.

Cho phép đóng cắt, điều khiển tủ từ trung tâm điều khiển, giảm thiểu thao tác thủ công tại hiện trường, nâng cao tính an toàn và độ chính xác.

Hệ thống cũng hỗ trợ lưu trữ dữ liệu lịch sử vận hành và phân tích sự cố giúp nâng cao hiệu quả bảo trì, quản lý hệ thống điện thông minh.

Nếu bạn đang tìm kiếm Tủ trung thế sơ cấp chất lượng cao, liên hệ cho chúng tôi qua thông tin bên dưới: