Vì sao dòng ngắn mạch có thể tạo ra sụt áp rất mạnh trên toàn tuyến dù sự cố chỉ xảy ra tại một điểm?

Khi xảy ra ngắn mạch trên lưới trung thế, nhiều người thường hình dung ảnh hưởng chỉ tập trung tại vị trí xảy ra sự cố. Nhưng trên thực tế, một điểm ngắn mạch có thể kéo điện áp của cả khu vực cấp điện giảm mạnh trong thời gian sự cố tồn tại.

Nguyên nhân nằm ở mối quan hệ giữa dòng sự cố và tổng trở của hệ thống. Với sự cố ngắn mạch ba pha, dòng sự cố được xác định theo quan hệ giữa điện áp và tổng trở từ nguồn đến điểm sự cố. Tài liệu tính toán kỹ thuật sử dụng công thức Isc = √3 × U/Z, trong đó Z là tổng trở của đoạn từ máy biến áp đến điểm sự cố.

Khi dòng điện tăng lên rất lớn, sụt áp trên các phần tử có tổng trở của hệ thống cũng tăng theo. Vì vậy, dù điểm ngắn mạch chỉ nằm trên một đoạn đường dây, các phụ tải cùng được cấp từ nguồn đó vẫn có thể nhìn thấy hiện tượng điện áp suy giảm. Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào cấu trúc lưới, tổng trở và vị trí tương đối giữa nguồn, điểm sự cố và phụ tải.

Đây cũng là lý do không thể đánh giá một sự cố chỉ bằng câu hỏi “điểm nào bị ngắn mạch?”. Kỹ sư cần xem thêm dòng sự cố, tổng trở tuyến, vị trí thiết bị và phạm vi phụ tải chịu ảnh hưởng. Với các hệ thống lớn, tài liệu kỹ thuật cũng khuyến nghị sử dụng công cụ mô phỏng như ETAP hoặc PSCAD để đánh giá chính xác hơn.

Trong cấu trúc bảo vệ, Recloser ATELEC đặt trên tuyến chính có nhiệm vụ phát hiện và xử lý sự cố, đồng thời có khả năng ghi nhận dòng sự cố và thời gian tác động. Khi phối hợp với LBS ATELEC tại các điểm phân đoạn, hệ thống có thể tổ chức phạm vi cô lập thay vì để ảnh hưởng của một sự cố lan rộng đến toàn bộ tuyến.

Vì vậy, khi phân tích ngắn mạch, câu hỏi quan trọng không chỉ là “dòng sự cố bao nhiêu?”, mà còn phải là: “dòng đó gây sụt áp ở đâu, phụ tải nào bị ảnh hưởng và thiết bị nào cần tác động để giới hạn phạm vi sự cố?”

Đó là tư duy cần thiết khi thiết kế và vận hành Recloser ATELEC + LBS ATELEC trên lưới điện trung thế.