Trạm biến áp là một trong những phần tử quan yếu nhất của hệ thống cung cấp điện là hạng mục ko thể thiếu đối với bất cứ khu công nghiệp, nhà máy gia công, tòa nhà cao tầng hay khu dân cư nào hiện nay. Nếu coi tầm quan yếu của dây dẫn như mạch máy thì trạm biến áp sẽ là trái tim của hệ thống điện. Bài viết sau đây của Xây Lắp Điện Hải Phong sẽ giúp khách hàng những đơn vị tổ chức mang được thông tin hữu ích nhất để lựa mua sử dụng máy/ trạm biến áp sao cho yêu thích và hiệu quả nhất. Trạm biến áp hay còn gọi là trạm biến thế, trạm điện. Bạn đang muốn xây dựng trạm biến áp nhưng lại chưa hiểu gì về nó. Bạn muốn biết trạm biến áp là gì? mang những loại trạm biến áp nào và mua loại trạm biến áp nào là yêu thích với mặt bằng và công suất nhà xưởng nhà hàng bạn…. Hãy cùng SGEE tìm hiểu về trạm biến áp.
I. TỔNG QUAN TÌM HIỂU VỀ TRẠM BIẾN ÁP
Trạm biến áp tiêu dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác để truyền tải công suất to tới nơi tiêu thu. Những trạm biến áp, trạm phân phối, đường dây tải điện cùng với những nhà máy phát điện làm thành một hệ thống phát và truyền tải điện năng.
Dung lượng của những máy biến áp, vị trí số lượng và phương thức vận hành của những trạm biến áp mang tác động rất to tới những chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện. Vì vậy việc lựa mua những trạm biến áp cũng phải gắn ngay lập tức với việc lựa mua phương án cung cấp điện. Dung lượng và những thông số khác của máy biến áp phụ thuộc vào phụ tải của nó, vào cấp điện áp của mạng vào phương thức vận hành của máy biến áp v.v… Vì thế để lựa mua được trạm biến áp tốt nhất chúng ta phải xét tới nhiều mặt và phải tiến hành tính toán so sánh kinh tế – kỹ thuật giữa những phương án đề ra.
Hình ảnh thi công trạm biến áp
Thông số quan yếu nhất của máy biến áp là điện áp định mức và tỷ số biến áp U1/U2. Hiện nước ta đang sử dụng những cấp điện áp sau :
a) Cấp cao thế:
- 500KV – Tiêu dùng cho hệ thống điện quốc gia nối ngay lập tức ba vùng bắc trung nam.
- 220KV – Tiêu dùng cho mạng điện khu vực.
- 110KV – Tiêu dùng cho mạng phân phối, cung cấp cho những phụ tải to
b) Cấp trung áp
Do lịch sử để lại hiện nay ở nước ta cấp trung áp còn tiêu dùng lưới 66Kv, 35KV, 22KV, 15KV, 10KV, 6KV. Nhưng trong tương lai những cấp điện áp nêu trên sẽ được cải tạo để tiêu dùng thống nhất cấp điện áp 22KV. Cấp điện áp 22KV -trung tính nối đất trực tiếp- tiêu dùng cho mạng điện địa phương, cung cấp cho những nhà máy vừa và nhỏ và cung cấp cho khu dân cư.
c) Cấp hạ áp
Cấp điện áp 380/220V – tiêu dùng trong mạng hạ áp. Trung tính nối đất trực tiếp.
II. PHÂN LOẠI CÁC TRẠM BIẾN ÁP
Trong thiết kế thi công và vận hành trạm điện thường gặp hai danh từ: trạm phân phối điện và trạm biến áp. Trạm phân phối điện chỉ gồm những thiết bị điện như cầu dao cách ly, máy cắt điện thanh góp.vv…. tiêu dùng để nhận và phân phối điện năng đi những phụ tải, ko mang nhiệm vụ biến đổi điện áp. Còn trạm biến áp ko những mang những thiết bị trên mà còn mang những máy biến áp tiêu dùng để biến đồi điện áp từ điện áp cao xuống thấp hoặc trái lại từ điện áp thấp lên điện áp cao. Người ta phân loại trạm biến áp theo nhiệm vụ như sau:
1. Trạm biến áp Trung gian: Tram mang nhiệm vụ nhận nhận điện ở cấp điện áp U = 110KV – 220 KV để biến đổi thành điện áp ra mang cấp điện áp 22 KV – 35 KV. Trạm biến áp trung gian thường mang công suất to do đó máy biến áp và những thiết bị đóng cắt bảo vệ mang kích thước to . Vì vậy những trạm loại này thường được đặt ngoài trời.
2. Trạm biến áp phân Xưởng hay Trạm biến áp phân phối:
Nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi thành điện áp ra 0,4 KV – 0,22 KV => đây là trạm biến áp được tiêu dùng trong mạng hạ áp dân dụng tòa nhà, thường thấy là trạm 22/0,4KV hoặc những trạm 35/0,4kv; 35(22)/0,4KV, 15(22)/0,4KV, 10(22)/0,4KV, 6(22)/0,4KV tùy theo cấp điện áp của lưới điện trung thế. Loại trạm biến áp này thường được tiêu dùng để cung cấp điện cho khu dân cư, làm trạm biến áp nhà máy phân xưởng gia công, làm trạm biến áp siêu thị, trường học, đơn vị hành chính sự nghiệp.
Trạm biến áp loại này thường mang kết cấu những loại trạm như sau: trạm biến áp treo, trạm biến áp xây bệt , trạm biến áp trong nhà ( lắp đặt trong nhà), trạm biến áp hợp bộ kiểu KIOS, trạm biến áp kiểu trụ thép. Căn cứ vào môi trường, mỹ quan và kinh phí đầu tư hoặc đặc điểm lưới điện trung thế khu vực mà lựa mua loại trạm cho yêu thích.
a. Trạm biến áp Treo ( hay trạm giàn )
Trạm biến áp treo là loại trạm mà toàn bộ những trang thiết bị và máy biến áp đều được đặt trên những giá đỡ bắt giữa hai cột điện bê tông ly tâm 12m. Trạm được trang bị một máy biến áp ba pha mang công suất tới 750 kVA, cấp điện áp tới 35, 22 kV /0,4 kV. Phần đo đếm mang thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp. Tủ phân phối hạ áp đặt trên giàn giữa hai cột hoặc bắt gông ôm vào thân cột điện dàn trạm. Đường dây trung thế cấp nguồn tới trạm biến áp mang thể là đường dây trên ko hay đường cáp ngầm tùy theo yêu cầu kỹ thuật và tính thẩm mỹ. Trạm biến áp treo thường tiết kiệm đất nên thường cung cấp điện cho khu dân cư hay những nhà máy phân xưởng nhỏ. Loại trạm biến áp treo mang tầm giá xây dựng rẻ nhưng tính thẩm mỹ ko cao và đòi hỏi khoảng cách hành lang an toàn lưới điện phải to. b. Trạm biến áp kiểu xây bệt bệt ( hay còn gọi là trạm nền)
Trạm biến áp kiểu xây bệt hay còn gọi là trạm nền thường được tiêu dùng ở những nơi mang điều kiện đất đai như ở vùng nông thôn, cơ quan, xí nghiệp to và vừa. Đối với loại trạm biến áp kiểu xây bệt. thiết bị đóng cắt bảo vệ cao thế đặt trên cột, máy biến áp thường đặt bệt trên bệ ximăng dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà hoặc ngoài trời mang mái che. Xung quanh trạm mang xây tường rào bảo vệ. Đường dây trung thế cấp tới trạm biến áp mang thể là cáp ngầm hay đường dây trên ko, phần đo đếm mang thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp tùy theo công suất của máy biến áp hoặc thỏa thuận đấu nối của nghành điện. Trạm biến áp kiểu bệt thường tiêu dùng cho những trạm biến áp mang công suất >=750kva, loại trạm bệt thường bị tốn thể tích hơn trạm treo. Loại này cũng mang tầm giá xây dựng rẻ nhưng tính thẩm mỹ ko cao và đòi hỏi khoảng cách hành lang an toàn lưới điện phải to.
c . Trạm biến áp trong nhà ( hay trạm biến áp xây kín )
Trạm biến áp trong nhà hay còn gọi trạm biến áp xây kín là loại trạm mà những thiết bị điện và máy biến áp được đặt trong nhà, loại trạm biến áp trong nhà thường mang 3 khoang gồm khoang cao thế đặt thiết bị cao thế, khoang máy biến áp,khoang hạ áp đặt những thiết bị hạ áp. Trong trạm mang thể đặt một hoặc hai máy biến áp, dưới bệ máy biến áp cần mang hố thu dầu sự cố. Cửa thông gió cho khoang máy và khoang cao hạ áp phải mang lưới chắn ngừa chim, rắn, chuột.Trạm biến áp trong nhà thường được tiêu dùng ở những nơi cần độ an toàn cao loại trạm này thường được làm trạm công cùng cho khu dân cư hoặc trạm biến áp nhà máy, phân xưởng to. Trạm công cùng thường được đặt ở khu tỉnh thành hóa,khu dân cư mới để đảm bảo mỹ quan và an toàn cho người sử dụng. Trạm biến áp nhà máy thường được đặt trong khuôn viên của khách hàng xu hướng hiện nay là sử dụng bộ mạch vòng chính (Ring Major Unit) thay cho kết cấu thanh chiếc, cầu dao, mang bợ chì và cầu chì ống để bảo vệ máy biến áp mang công suất nhỏ hờn 1000 kVA. Đối với loại trạm kiểu này cáp vào và ra thường là cáp ngầm
Hình ảnh trạm biến áp trong nhà
d. Trạm biến áp kiểu KIOS
Trạm biến áp kiểu KIOS là trạm biến áp được cung ứng lắp đặt hợp bộ trong vỏ trạm bằng tôn và khung kim loại dạng kín. Trạm biến áp KIOS mang 3 khoang gồm khoang trung áp, khoang hạ áp và khoang máy biến áp. Những khoang được sắp xếp linh hoạt thích hợp với điều kiện rộng hẹp khác nhau. Những trạm biến áp KIOS thường được cung ứng với công suất máy biến áp từ 100KVA tới 2500KVA với cấp điện áp tới 35KV.
Trạm biến áp kiểu Kios là loại trạm biến áp kiểu kín được thiết kế cung ứng đồng bộ với những tính năng gọn nhẹ, cấu hình đơn thuần, dễ dàng lắp đặt và vận chuyển. Trạm biến áp kiểu Kios đã được ứng dụng rộng rãi trong những hệ thống điện trung thế trong công nghiệp, khu dân sinh và những tòa nhà cao tầng.
Kết cấu vỏ trạm được dựa trên hệ thống khung thép vững chắc, những tấm vách ngăn được lắp ghép tạo độ kín cao. Toàn bộ hệ thống vỏ được cung ứng bằng thép mang chiều dày mang đủ gân chịu lực, chịu cứng vững, va đập, mạ kẽm chống rỉ, ngoài mặt sơm phủ, bảo vệ bề mặt kim loại và chống lại sự ăn mòn của môi trường.
Trạm biến áp kiểu Kios hay còn được gọi với những tên như: trạm biến áp hợp bộ, trạm kios hợp bộ, trạm biến thế Kios, trạm điện Kios, trạm biến áp hợp bộ kiểu kios
e) Trạm biến áp kiểu trụ thép
Trạm biến áp kiểu trụ thép hay còn gọi tên khác là trạm biến áp kiểu một trụ hay trạm biến áp hợp bộ kiểu đứng là trạm biến áp kiểu mới được thiết kế cung ứng và đưa vào sử dụng từ năm 2014 tới nay. Sau lúc được đưa vào sử dụng thực tế loại trạm này đã nhanh chóng đem lại hiệu quả nhiều mặt và khắc phục được một số nhược điểm của một số trạm truyền thống góp phần làm phong phú thêm những loại trạm biến áp trong hệ thống phân phối năng lượng điện.
So với những kiểu trạm biến áp truyền thống như trạm biến áp treo, trạm biến áp trong nhà, trạm biến áp kiểu Kios, trạm biến áp xây bệt… trạm biến áp với trụ đỡ đơn thân kiểu mới chỉ chiếm một thể tích mặt bằng rất nhỏ, tính thẩm mỹ cao nên thích hợp lắp đặt cho khu tỉnh thành hoặc những nơi chật hẹp. Cũng vì lý do này mà trạm biến áp kiểu trụ thép thường được lắp đặt ngoài trời tại những nơi công cùng sở hữu ko gian nhỏ hẹp, mật độ dân cư cao như công viên, vỉa hè, xe điện, sây bay, bệnh viện, nhà cao tầng, trung tâm thương nghiệp,… Ngoài ra, thiết bị còn được sử dụng trong những nhà máy gia công và những khu công nghiệp. Được biết, trạm biến áp kiểu trụ thép hiện đang được sử dụng rộng rãi trong mạng lưới truyền tải và phân phối điện năng từ 6kV tới 35kV với công suất máy biến áp lên tới 750kVA.
Trạm biến áp kiểu trụ thép là dạng trạm mang máy biến áp được lắp đặt trên một trụ bằng cột bê tông ly tâm hoặc một trụ bằng thép với chiều cao thông thường là 3m. Trụ này mang cấu tạo bằng thép mang độ dày trên 5mm được mạ kẽm nhúng nóng, bao gồm bệ đỡ máy biến áp, thân trụ và chân đế trụ. Những phòng ban khác được cung ứng từ tôn tráng kẽm với độ dày 2mm và được phủ một lớp sơn cách điện. Bệ đỡ trụ được làm từ bê tông cốt thép được thiết kế xây dựng yêu thích vói nền đất nơi đặt trạm.
Máy biến áp được lắp trên khung bệ đỡ ở phần đỉnh của trụ thép, máy biến áp được làm mát kiểu thông gió tự nhiên. Mang chụp cực máy biến áp sơn tĩnh điện
Tủ trung áp RMU được đặt khoảng ko gian phía trong của khung trụ đỡ máy biến áp. Tủ hạ áp được đặt khoảng ko gian phía trong của khung trụ đỡ máy biến áp ở phần ko gian bên dưới và phía sau tủ RMU.
Ngăn chống tổn thất được lắp đặt trong ngăn riêng phía trên của ngăn tủ trung áp và hạ áp. Cáp điện trung hạ thế được lắp gọn trong lòng trụ. Cáp trung áp cấp nguồn cho máy biến áp thường là cáp ngầm 24kV hoặc 35kv.
Trụ đỡ máy biến áp mang 2 loại phổ quát là trụ đỡ máy biến áp mang vành che và trụ đỡ máy biến áp ko mang vành che.
III. CÔNG SUẤT TRẠM BIẾN ÁP
- Gồm những máy biến áp mang cấp điện áp sơ/thứ cấp: 35/0.4kV, 35(22)/0.4KV, 22/0.4 KV, 15(22)/0.4kV, 10&6.3/0.4 KV
- Công suất biểu kiến Trạm biến áp phổ quát: trạm biến áp công suất 100kva, trạm biến áp công suất 160kva, trạm biến áp công suất 180kva, trạm biến áp công suất 250kva, trạm biến áp công suất 320kva, trạm biến áp công suất 400kva, trạm biến áp công suất 500kva, trạm biến áp công suất 630kva, trạm biến áp công suất 750kva, trạm biến áp công suất 800kva, trạm biến áp công suất 1000kva, trạm biến áp công suất 1250kva, trạm biến áp công suất 1500kva, trạm biến áp công suất 1600kva, trạm biến áp công suất 1800kva, trạm biến áp công suất 2000kva, trạm biến áp công suất 2500kva
Những đơn vị cần sử dụng rộng rãi trên trạm:
- S: Công suất biểu kiến được ghi trên trạm biến áp (KVA)
- P: Công suất tiêu thụ (KW)
- Q: Công suất phản kháng (KVAr)
- U: điện áp sơ cấp và thứ cấp của trạm (KV hoặc V).
- I: Dòng điện thứ cấp (A), Dòng điện sơ cấp thường rất ít được sử dụng rộng rãi.
IV. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN TRẠM BIẾN ÁP
1. Xác định trung tâm phụ tải và vị trí đặt trạm
- Tính toán trung tâm phụ tải và lựa chịn vị trí đặt trạm biến áp sao cho trạm biến áp nằm trung tâm của phụ tải nhằm tiết kiệm dây dẫn, hạn chế sụt áp và tổn hao công suất của mạng điện.
- Cần đảm bảo tính mỹ quan công nghiệp, sắp lưới điện lực và đảm bảo hành lang an toàn điện đường dây. Đảm bảo vị trí đặt trạm biến áp ko làm tác động tới quy hoạch xây dựng nhà xưởng và những công trình khác.
2. Xác định số lượng biến áp (hộ loại 1, 2 và 3):
- Hộ loại 1: Duy trì nguồn điện liên tục trên đường dây hạ áp từ trạm, Cần 2 Máy Biến Áp trở lên trên 1 trạm. Hộ loại 1 là loại tác động tới sinh mạng con người hoặc an ninh quốc gia. Như bệnh viện, trạm xá hoặc những tòa nhà quốc hội, những bộ quốc phòng.v.v.
- Hộ loại 2: mang tác động về kinh tế, so sánh và mua phương án một hay hai máy biến áp trên 1 trạm. VD: Nhà máy thép, nhà máy gia công kính .v.v.
- Hộ loại 3: Mất điện ít tác động tới kinh tế. Nên mang thể cắt điện để sửa chữa bảo dưỡng.
3. Xác định công suất trạm biến áp: Là S hoặc P nếu cho biết nhu cầu sử dụng trạm
- Tính toán công suất trạm ngày nay và phát triển trong tương lai.
- Mang nhiều cách tính toán công suất điện, 3 cách được tiêu dùng phổ quát nhất: Theo thể tích và nhu cầu sử dụng hoặc theo sản lượng hàng năm một sản phẩm trên một KW điện. Và theo công suất đặt và hệ số nhu cầu (liệt kê công suất từng thiết bị cụ thể).
- Hộ loại 1 tiêu dùng 2 Máy Biến Áp, trong đó mỗi máy mang thể chịu quá tải bằng 1,4 lần Công suất của máy trong 6 giờ. Công suất quá tải 1,4 lần đó bằng Công suất tính toán của tòa nhà xí nghiệp.
4. Xác định chế độ vận hành kinh tế Trạm Biến áp:
Đối với trạm từ 2 Máy Biến Áp Trở lên.
- Vì quá trình tính toán thường dư công suất rất to so với tải thực, nên thời khắc tải nhỏ nhất mang thể nhỏ hơn công suất của 1 Máy Biến Áp.
- Vì vậy ta chỉ cần sử dụng 1 Máy Biến áp cho toàn bộ tải để tránh tổn hao điện ko cấp thiết nếu tiêu dùng 2 máy