Tủ RMU (Ring Main Unit) là thiết bị trung thế được sử dụng trong lưới điện phân phối 22kV, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp và bảo vệ nguồn điện một cách an toàn và ổn định. RMU cho phép kết nối và chuyển mạch linh hoạt giữa các nhánh trong lưới điện, đảm bảo nguồn điện không bị gián đoạn ngay cả khi có sự cố.

Với thiết kế nhỏ gọn, độ tin cậy cao, và khả năng tích hợp công nghệ tự động hóa, RMU ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các khu đô thị, chung cư và khu công nghiệp.  

Tủ RMU thực hiện ba chức năng chính trong lưới điện phân phối 22kV: phân phối, bảo vệ, và chuyển mạch nguồn điện. Trước tiên, RMU giúp phân phối nguồn điện đến các khu vực khác nhau một cách linh hoạt và hiệu quả. Thứ hai, thiết bị này bảo vệ hệ thống khỏi các sự cố như ngắn mạch hay quá tải, đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị. Cuối cùng, RMU cho phép thực hiện chuyển mạch nhanh chóng giữa các nhánh lưới điện, giúp duy trì cung cấp điện liên tục ngay cả khi có sự cố hoặc cần bảo trì.

Xem thêm:

Gradient Điện Thế và những điều cần lưu ý trong hệ thống điện

Những nguyên nhân hư hỏng phổ biến trên Cáp ngầm điện trung thế

Tại sao relay quá dòng 50/51 thường dùng làm bảo vệ chính cho lưới điện hình tia?

Phân loại tủ RMU phổ biến

Tủ RMU được chia thành hai loại chính: loại sử dụng dao cắt tải (LBS) kết hợp cầu chì và loại sử dụng máy cắt (CB) tích hợp rơ-le bảo vệ. Loại LBS phù hợp với các tải nhỏ, thiết kế đơn giản, chi phí thấp, trong khi loại CB được thiết kế cho tải lớn, có khả năng bảo vệ linh hoạt và toàn diện hơn nhờ rơ-le. Việc lựa chọn loại phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa vận hành và bảo vệ hệ thống.

Tủ RMU sử dụng LBS (Load Break Switch) kết hợp cầu chì

Trong tủ RMU sử dụng dao cắt tải (Load Break Switch – LBS) kết hợp bệ cầu chì, hai thành phần này phối hợp để thực hiện chức năng đóng cắt tải và bảo vệ quá dòng hiệu quả. Phụ tải có công suất dưới 1600 KVA các chủ đầu tư thường sử dụng loại này để đấu nối cho các lưới điện hay các trạm biến áp để tối ưu tài chính nhưng vẫn đảm bảo được các yêu cầu tiêu chuẩn trên lưới điện.

Dao cắt tải (LBS):

LBS đóng vai trò chính trong việc đóng cắt mạch tải trong điều kiện vận hành bình thường, không xảy ra sự cố. Với thiết kế tối ưu cho dòng tải định mức, LBS cho phép ngắt kết nối mạch một cách an toàn mà không gây tổn hại cho thiết bị. Tuy nhiên, LBS không có khả năng xử lý dòng sự cố lớn (như ngắn mạch), do đó nó chỉ phù hợp cho các nhánh tải nhỏ, nơi rủi ro dòng sự cố thấp.

Cầu chì bảo vệ:

Cầu chì được lắp trên nhánh mạch để bảo vệ quá dòng và ngắn mạch. Khi xảy ra sự cố vượt ngưỡng định mức, cầu chì tự động ngắt mạch, bảo vệ thiết bị như máy biến áp hoặc dây dẫn. Điều này đảm bảo giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc và giới hạn phạm vi ảnh hưởng sự cố.

Tủ RMU sử dụng dao cắt tải (LBS) có cầu chì thường áp dụng cách điện bằng khí SF6 (Sulfur Hexafluoride) để tăng hiệu quả cách điện và dập tắt hồ quang. Khí SF6 có độ bền điện môi cao, cho phép thiết kế tủ nhỏ gọn và vận hành an toàn ngay cả trong môi trường có điện áp cao.

Ngoài ra, khả năng dập hồ quang nhanh chóng của SF6 giúp giảm nguy cơ cháy nổ khi xảy ra sự cố. Tuy nhiên, do khí SF6 là khí nhà kính, việc bảo trì và xử lý cần tuân thủ quy trình nghiêm ngặt để bảo vệ môi trường.

Tủ RMU sử dụng máy cắt (Circuit Breaker – CB) tích hợp rơ-le bảo vệ

Tủ RMU sử dụng máy cắt (Circuit Breaker – CB) là giải pháp tiên tiến trong hệ thống phân phối điện, được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu bảo vệ và vận hành phức tạp. CB tích hợp rơ-le bảo vệ giúp tủ RMU đảm bảo độ tin cậy cao trong việc vận hành và bảo vệ hệ thống.

Khi tải lớn hơn 1600 kVA, việc sử dụng máy cắt (Circuit Breaker – CB) tích hợp rơ-le bảo vệ trong tủ RMU trở thành lựa chọn tối ưu nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành. Với các tải lớn như vậy, dòng điện qua thiết bị tăng đáng kể, dẫn đến yêu cầu bảo vệ và đóng cắt chính xác hơn.

Máy cắt (Circuit Breaker – CB)

Máy cắt là thiết bị đóng cắt quan trọng trong hệ thống điện, được thiết kế để đảm bảo an toàn và vận hành liên tục. Nó có khả năng đóng cắt dòng tải bình thường và ngắt dòng sự cố như quá tải hoặc ngắn mạch. Khi dòng điện vượt ngưỡng cho phép, máy cắt sẽ ngắt mạch một cách nhanh chóng (thường trong vài mili giây), hạn chế thiệt hại cho hệ thống.

Có nhiều loại máy cắt như máy cắt chân không, máy cắt khí SF6 và máy cắt dầu, trong đó máy cắt khí SF6 phổ biến nhờ hiệu suất cao và kích thước nhỏ gọn. Ưu điểm nổi bật của máy cắt là khả năng tái sử dụng nhiều lần sau khi xử lý sự cố, khác biệt so với cầu chì.

Rơ-le bảo vệ (Protection Relay)

Rơ-le bảo vệ là thiết bị thông minh giúp giám sát liên tục các thông số điện như dòng điện, điện áp, và tần số. Khi phát hiện bất thường, rơ-le sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến máy cắt để ngắt mạch, bảo vệ thiết bị và hệ thống. Các loại rơ-le phổ biến bao gồm rơ-le quá dòng (50/51), rơ-le chạm đất (50N/51N), và rơ-le quá áp.

Một điểm mạnh của rơ-le là khả năng lập trình thông số bảo vệ phù hợp với hệ thống, đảm bảo tính chính xác và độ linh hoạt cao. Rơ-le và máy cắt phối hợp hiệu quả để đảm bảo độ tin cậy và an toàn cho hệ thống điện.

Loại kết nối lưới

Đầu búa (T-plug):

Đầu búa, hay còn gọi là T-plug, là một loại đầu nối phổ biến trong tủ RMU. Được thiết kế dưới dạng chữ T, đầu búa giúp kết nối cáp trung thế với các thiết bị như dao cắt tải hoặc máy cắt bên trong tủ. Đầu búa thường được chế tạo từ vật liệu cách điện chất lượng cao, đảm bảo khả năng chống ẩm, bụi và chịu nhiệt tốt.

Ưu điểm nổi bật của đầu búa là dễ dàng lắp đặt và tháo rời, phù hợp với các hệ thống cần bảo trì hoặc thay đổi linh hoạt. Nhờ thiết kế cách điện hoàn toàn, đầu búa giúp ngăn ngừa phóng điện và tăng độ an toàn, đặc biệt trong các môi trường khắc nghiệt như ngoài trời hoặc khu công nghiệp.

Đầu cáp bọc (co nhiệt hoặc co nguội):

Đầu cáp bọc, sử dụng công nghệ co nhiệt hoặc co nguội, là một giải pháp kết nối kinh tế hơn cho tủ RMU. Các đầu cáp này được bọc bằng vật liệu cách điện, tạo lớp bảo vệ chắc chắn giúp tránh sự cố rò rỉ điện. Đầu cáp bọc thích hợp cho các kết nối cố định, không yêu cầu thay đổi thường xuyên.

Mặc dù chi phí thấp hơn so với đầu búa, đầu cáp bọc vẫn đảm bảo hiệu suất tốt, đặc biệt trong các hệ thống phân phối cơ bản hoặc tải nhẹ. Sự lựa chọn giữa đầu búa và đầu cáp bọc phụ thuộc vào yêu cầu vận hành và mức độ linh hoạt của hệ thống. Thông thường loại này được lắp nhiều trong các chung cư, trạm điện hoặc phòng.