2. INTERRUPTION
Một sự gián đoạn (Hình 6) được định nghĩa là sự mất hoàn toàn nguồn cấp của điện áp và dòng. Tùy thuộc vào thời gian của nó, một sự gián đoạn được phân loại thành tức thời, tạm thời, hoặc kéo dài. Phạm vi giới hạn thời gian cho các loại gián đoạn như sau:
Hình 6: Một sự gián đoạn
Có nhiều nguyên nhân khác nhau gây gián đoạn, nhưng thường là kết quả của những thiệt hại trên lưới điện, ví dụ như sét đánh, động vật, cây cối, tai nạn xe cộ, thời tiết (gió mạnh, bão tuyết hoặc tuyết phủ trên đường,…), thiết bị bị hỏng, một mạch cơ bản (cầu chì) bị hỏng. Tất nhiên, hệ thống điện được thiết kế để tự động bù đắp cho những vấn đề này, nhưng không phải là mọi trường hợp.
Một ví dụ phổ biến về nguyên nhân có thể gây ra một sự gián đoạn trong hệ thống điện là các thiết bị bảo vệ, chẳng hạn như máy cắt tự động đóng lại (reclosers). Máy cắt tự động đóng lại xác định độ dài thời gian của hầu hết các gián đoạn, và điều này tùy thuộc vào bản chất của hư hỏng xảy ra. Nó được sử dụng để cảm nhận sự gia tăng cường độ dòng điện của một hiện tượng ngắn mạch,và ngắt nguồn cung cấp khi điều đó xảy ra. Máy cắt tự động sẽ đóng lại để cung cấp nguồn điện trở lại trong thời gian đã được thiết lập sau khi đốt cháy các vật liệu tạo ra ngắn mạch (vật liệu này thường là cành cây, hoặc động vật nhỏ mắc kẹt giữa đường dây và mặt đất).
Bạn có thể đã trải qua những hiện tượng gián đoạn nếu bạn đã từng nhìn thấy tất cả thiết bị (tất cả đèn và thiết bị điện tử) không hoạt động do bị cúp điện, và tất cả mọi thứ lại trở lại bình thường sau vài phút trong khi bạn đang thắp nến. Tất nhiên, nếu nhà của bạn bị cúp điện , ngay cả suốt đêm cũng chỉ là một sự bất tiện, nhưng trong kinh doanh thì lại gây ra chi phí rất lớn.
Một sự gián đoạn cho dù là tức thời, nhất thời, tạm thời hay kéo dài đều có thể gây ra thiệt hại, sự ngắt quãng, thời gian chết cho hộ gia đình cũng như người sử dụng công nghiệp. Một ngôi nhà, hay một người đang sử dụng máy tính, có thể bị mất dữ liệu có giá trị khi thông tin bị gián đoạn do hiện tượng gián đoạn xảy ra. Người sử dụng công nghiệp có lẽ là có thiệt hại nhiều hơn người sử dụng gia đình. Nhiều quá trình công nghiệp dựa trên chuyển động liên tục của một số thành phần máy móc. Khi các thành phần này ngừng hoạt động đột ngột do hiện tượng gián đoạn, điều này có thể gây hư hỏng thiết bị, sự sụp đổ của sản xuất, cũng như các chi phí liên quan tới thời gian chết, dọn dẹp, và khởi động lại hoạt động sản xuất. Ví dụ, khi một nhà sản xuất vải sợi công nghiệp bị một sự gián đoạn do nguồn điện gây ra, nó có thể làm cho quá trình đùn sợi bị phá vỡ, và kết quả là lãng phí quá mức và thời gian chết. Vải sợi phải được đẩy ra ở một tốc độ nhất định và nhất quán cho đến cuối quá trình sản xuất mới đảm bảo được chất lượng và loại vải như mong đợi. Sợi off-spec phải được làm sạch khi ra khỏi máy quay và các dòng sợi được đan thành chuỗi. Như bạn có thể hình dung điều này cần sự nỗ lực tuyệt vời, và tạo ra thời gian chết rất lớn. Ngoài ra, còn lãng phí do một số sợi nhất định bị hư.
Giải pháp để ngăn chặn sự gián đoạn, bao gồm cả tính hiệu quả và chi phí. Đầu tiên, có thể là nỗ lực nhằm loại bỏ hoặc giảm khả năng xảy ra của nguyên nhân tiềm tang. Tất nhiên, bảo trì và thiết kế hệ thống tốt là điều cần thiết. Điều này cũng áp dụng đối với các hệ thống của khách hang công nghiệp, những hệ thống thường lớn và dễ bị hư hỏng.
Một khả năng để giảm ảnh hưởng của vấn đề này là bổ sung thiết bị hoặc phương pháp thiết kế, điều này là cần thiết để cho phép thiết bị của người sử dụng hay quá trình hoạt động được liên tục (duy trì hoạt động liên tục trong suốt quá trình rối loạn điện), hoặc khởi động lại sau (và trong thời gian) hiện tượng gián đoạn không thể tránh khỏi. Hầu hết thiết bị thêm vào để giảm thiểu ảnh hưởng của hiện tượng gián đoạn là nguồn cung cấp điện liên tục (UPS), máy phát điện, và việc sử dụng kỹ thuật thiết kế hệ thống nhằm tận dụng lợi thế của hệ thống dự phòng và lưu trữ năng lượng. Khi bị cúp điện, nguồn năng lượng thay thế sẽ được sử dụng. Bất kỳ ai sử dụng máy tính xách tay đều thấy ví dụ cho điều này. Khi máy tính xách tay được cắm vào ổ điện trên tường và sẽ có một dòng năng lượng được dung để sạc cho pin của nó. Khi laptop được ngắt khỏi ổ cắm, ngay lập tức pin sẽ tiếp tục cung cấp nguồn điện cho hoạt động của laptop. Những tiến bộ trong công nghệ chuyển mạch đã cho phép các hệ thống lưu trữ năng lượng ở chế độ chờ được sử dụng ngay tức thời (trong ít hơn một nửa chu kỳ).
Thuật ngữ “gián đoạn liên tục”, miêu tả tình huống trong hệ thống khi thiết bị bảo vệ tự động ngắt điện và không thể cung cấp nguồn điện lại trên đường dây do bản chất của nguyên nhân (mà máy cắt tự động đóng lại không giải quyết được), khi đó buộc phải có sự can thiệp thủ công (bằng tay). Thuật ngữ này miêu tả chính xác hơn tình hình, chứ không phải là thường dùng thuật ngữ “mất điện”. Thuật ngữ “mất điện” thực sự được đề cập đến trạng thái một thành phần trong hệ thống đã không hoạt động như mong đợi (IEEE Std 100-1992).
Một sự gián đoạn (Hình 6) được định nghĩa là sự mất hoàn toàn nguồn cấp của điện áp và dòng. Tùy thuộc vào thời gian của nó, một sự gián đoạn được phân loại thành tức thời, tạm thời, hoặc kéo dài. Phạm vi giới hạn thời gian cho các loại gián đoạn như sau:
- Tức thời: 0,5 đến 30 chu kỳ
- Nhất thời: từ 30 chu kỳ tới 2 giây
- Tạm thời: từ 2 giây đến 2 phút
- Kéo dài (liên tục): lớn hơn 2 phút
Hình 6: Một sự gián đoạn
Có nhiều nguyên nhân khác nhau gây gián đoạn, nhưng thường là kết quả của những thiệt hại trên lưới điện, ví dụ như sét đánh, động vật, cây cối, tai nạn xe cộ, thời tiết (gió mạnh, bão tuyết hoặc tuyết phủ trên đường,…), thiết bị bị hỏng, một mạch cơ bản (cầu chì) bị hỏng. Tất nhiên, hệ thống điện được thiết kế để tự động bù đắp cho những vấn đề này, nhưng không phải là mọi trường hợp.
Một ví dụ phổ biến về nguyên nhân có thể gây ra một sự gián đoạn trong hệ thống điện là các thiết bị bảo vệ, chẳng hạn như máy cắt tự động đóng lại (reclosers). Máy cắt tự động đóng lại xác định độ dài thời gian của hầu hết các gián đoạn, và điều này tùy thuộc vào bản chất của hư hỏng xảy ra. Nó được sử dụng để cảm nhận sự gia tăng cường độ dòng điện của một hiện tượng ngắn mạch,và ngắt nguồn cung cấp khi điều đó xảy ra. Máy cắt tự động sẽ đóng lại để cung cấp nguồn điện trở lại trong thời gian đã được thiết lập sau khi đốt cháy các vật liệu tạo ra ngắn mạch (vật liệu này thường là cành cây, hoặc động vật nhỏ mắc kẹt giữa đường dây và mặt đất).
Bạn có thể đã trải qua những hiện tượng gián đoạn nếu bạn đã từng nhìn thấy tất cả thiết bị (tất cả đèn và thiết bị điện tử) không hoạt động do bị cúp điện, và tất cả mọi thứ lại trở lại bình thường sau vài phút trong khi bạn đang thắp nến. Tất nhiên, nếu nhà của bạn bị cúp điện , ngay cả suốt đêm cũng chỉ là một sự bất tiện, nhưng trong kinh doanh thì lại gây ra chi phí rất lớn.
Một sự gián đoạn cho dù là tức thời, nhất thời, tạm thời hay kéo dài đều có thể gây ra thiệt hại, sự ngắt quãng, thời gian chết cho hộ gia đình cũng như người sử dụng công nghiệp. Một ngôi nhà, hay một người đang sử dụng máy tính, có thể bị mất dữ liệu có giá trị khi thông tin bị gián đoạn do hiện tượng gián đoạn xảy ra. Người sử dụng công nghiệp có lẽ là có thiệt hại nhiều hơn người sử dụng gia đình. Nhiều quá trình công nghiệp dựa trên chuyển động liên tục của một số thành phần máy móc. Khi các thành phần này ngừng hoạt động đột ngột do hiện tượng gián đoạn, điều này có thể gây hư hỏng thiết bị, sự sụp đổ của sản xuất, cũng như các chi phí liên quan tới thời gian chết, dọn dẹp, và khởi động lại hoạt động sản xuất. Ví dụ, khi một nhà sản xuất vải sợi công nghiệp bị một sự gián đoạn do nguồn điện gây ra, nó có thể làm cho quá trình đùn sợi bị phá vỡ, và kết quả là lãng phí quá mức và thời gian chết. Vải sợi phải được đẩy ra ở một tốc độ nhất định và nhất quán cho đến cuối quá trình sản xuất mới đảm bảo được chất lượng và loại vải như mong đợi. Sợi off-spec phải được làm sạch khi ra khỏi máy quay và các dòng sợi được đan thành chuỗi. Như bạn có thể hình dung điều này cần sự nỗ lực tuyệt vời, và tạo ra thời gian chết rất lớn. Ngoài ra, còn lãng phí do một số sợi nhất định bị hư.
Giải pháp để ngăn chặn sự gián đoạn, bao gồm cả tính hiệu quả và chi phí. Đầu tiên, có thể là nỗ lực nhằm loại bỏ hoặc giảm khả năng xảy ra của nguyên nhân tiềm tang. Tất nhiên, bảo trì và thiết kế hệ thống tốt là điều cần thiết. Điều này cũng áp dụng đối với các hệ thống của khách hang công nghiệp, những hệ thống thường lớn và dễ bị hư hỏng.
Một khả năng để giảm ảnh hưởng của vấn đề này là bổ sung thiết bị hoặc phương pháp thiết kế, điều này là cần thiết để cho phép thiết bị của người sử dụng hay quá trình hoạt động được liên tục (duy trì hoạt động liên tục trong suốt quá trình rối loạn điện), hoặc khởi động lại sau (và trong thời gian) hiện tượng gián đoạn không thể tránh khỏi. Hầu hết thiết bị thêm vào để giảm thiểu ảnh hưởng của hiện tượng gián đoạn là nguồn cung cấp điện liên tục (UPS), máy phát điện, và việc sử dụng kỹ thuật thiết kế hệ thống nhằm tận dụng lợi thế của hệ thống dự phòng và lưu trữ năng lượng. Khi bị cúp điện, nguồn năng lượng thay thế sẽ được sử dụng. Bất kỳ ai sử dụng máy tính xách tay đều thấy ví dụ cho điều này. Khi máy tính xách tay được cắm vào ổ điện trên tường và sẽ có một dòng năng lượng được dung để sạc cho pin của nó. Khi laptop được ngắt khỏi ổ cắm, ngay lập tức pin sẽ tiếp tục cung cấp nguồn điện cho hoạt động của laptop. Những tiến bộ trong công nghệ chuyển mạch đã cho phép các hệ thống lưu trữ năng lượng ở chế độ chờ được sử dụng ngay tức thời (trong ít hơn một nửa chu kỳ).
Thuật ngữ “gián đoạn liên tục”, miêu tả tình huống trong hệ thống khi thiết bị bảo vệ tự động ngắt điện và không thể cung cấp nguồn điện lại trên đường dây do bản chất của nguyên nhân (mà máy cắt tự động đóng lại không giải quyết được), khi đó buộc phải có sự can thiệp thủ công (bằng tay). Thuật ngữ này miêu tả chính xác hơn tình hình, chứ không phải là thường dùng thuật ngữ “mất điện”. Thuật ngữ “mất điện” thực sự được đề cập đến trạng thái một thành phần trong hệ thống đã không hoạt động như mong đợi (IEEE Std 100-1992).
Chỉnh sửa lần cuối bởi người điều hành:
