Các trạm biến áp đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát hệ thống năng lượng cho từng hoạt động kinh tế xã hội. Trạm biến áp là gì cũng như cấu tạo và phân loại trạm biến áp chắc hẳn là một trong số các câu hỏi được rất nhiều người quan tâm hiện nay.
Mục lục bài viết
1. Trạm biến áp là gì?
Ta hiểu về trạm biến áp như sau:
Trạm biến áp được biết đến là thiết bị tĩnh điện có tác dụng dùng nhằm mục đích để truyền tải năng lượng hoặc tín hiệu điện xung quanh chiều giữa các mạch điện thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ.
Trạm biến áp cũng chính là nơi đặt máy biến áp và các thiết bị phân phối điện khác nhằm tạo nên một hệ thống truyền tải điện năng hoàn chỉnh làm nhiệm vụ cung cấp điện.
Để nhằm mục đích giúp cho trạm biến áp hoạt động tốt và phát huy hiệu quả cao nhất thì sẽ cần phải có kèm các máy biến áp. Bởi trạm biến áp được đánh giá là vị trí để các chủ thể sẽ có thể lắp đặt của máy biến áp và các thiết bị phân phối điện để nhằm có thể tạo nên một hệ thống điện hoàn chỉnh cho mỗi công trình
Có rất nhiều loại trạm biến áp khác nhau, mỗi loại trạm biến áp đều có những đặc điểm cấu tạo khác nhau, tuy nhiên tất cả các trạm biến áp đều gồm những bộ phận sau: Máy biến áp; Hệ thống thanh cái, dao cách ly; Hệ thống chống sét nối đất; Hệ thống điện tự dùng; Khu vực điều hành; Khu vực phân phối.
2. Các yêu cầu đảm bảo một trạm biến áp khi thiết kế:
– Một trạm biến áp khi thiết kế cần đảm bảo chất lượng điện năng: Xác định trung tâm phụ tải và vị trí đặt trạm sao cho trạm biến áp nằm ở trung tâm phụ tải nhằm tiết kiệm đường dây, hạn chế sụt áp và tổn hao công suất của mạng điện.
– Một trạm biến áp khi thiết kế thì chi phí đầu tư đảm bảo không lãng phí
– Một trạm biến áp khi thiết kế cần đảm bảo an toàn cho người và thiết bị: Đảm bảo cả tính mỹ quan công nghiệp, gần lưới điện lực và đảm bảo hành lang an toàn điện đường dây. Bên cạnh đó, để đảm bảo an toàn cho người dân địa phương nơi đặt trạm biến áp thì vị trí trạm biến áp xây dựng không ảnh hưởng tới nhà xưởng và các công trình khác.
– Trạm biến áp khi được thiết kế phải có cấu trúc thuận tiện cho vận hành và sửa chữa.
Trạm biến áp trong tiếng Anh là: substation.
3. Các loại trạm biến áp:
Phân loại trạm biến áp theo điện áp:
Phân loại trạm biến áp theo điện áp thì có 4 loại trạm biến áp, cụ thể:
– Siêu cao áp: Trạm biến áp có điện áp lớn hơn 500kV.
– Cao áp: Trạm biến áp có điện áp 66kV, 110kV, 220kV và 500kV.
– Trung áp: Gồm các trạm biến áp có điện áp 6kV, 10kV, 15kV, 22kV và 35kV.
– Hạ áp: Là những trạm biến áp có điện áp nhỏ hơn thường là 0,4kV và 0,2kV.
Phân loại trạm biến áp theo điện lực:
– Trạm biến áp trung gian:
Trạm biến áp trung gian được biết đến là trạm biến áp có nhiệm vụ nhận điện ở cấp điện áp 110kV – 220kV rồi chuyển thành cấp điện áp 22kV – 35kV. Các trạm biến áp này thường đặt ngoài trời do công suất của trạm rất lớn, máy biến áp và các thiết bị đóng cắt bảo vệ cũng có kích thước không nhỏ.
– Trạm biến áp phân phối:
Trạm biến áp phân phối nhận điện từ trạm biến áp trung gian rồi tiếp tục thực hiện nhiệm vụ biến đổi điện năng từ 22kV – 35kV ra 0,4kV – 0,22kV. Đây là trạm biến áp phổ biến dùng trong mạng hạ áp dân dụng tòa nhà hoặc nhà máy phân xưởng mà thường thấy nhất là trạm 22/0,4kV.
Các loại trạm biến áp phân phối thường có các kiểu: trạm treo, trạm giàn, trạm bệt, trạm kín (trạm điện áp trong nhà) và trạm Kios. Các loại này đều có nhiệm vụ như nhau nhưng tùy vào môi trường, đặc điểm địa hình, mỹ quan và kinh phí đầu tư mà chọn loại trạm phù hợp. Cụ thể:
+ Trạm biến áp treo:
Trạm biến áp treo được hiểu là trạm mà toàn bộ các thiết bị cao hạ áp và máy biến áp đều được treo trên cột. Máy biến áp thường là loại một pha hoặc tổ ba máy biến áp một pha. Tủ hạ áp được đặt trên cột.
+ Trạm biến áp giàn:
Cấu tạo đặc trưng của trạm biến áp treo là máy biến áp được đặt trên giá đỡ giữa hai cột trụ lớn, cấp điện áp điện 35kV, 22kV/0,4kV.
+ Trạm biến áp bệt:
Trạm biến áp bệt thường thấy phổ biến ở nơi có nơi có địa hình, đất đai thuộc vùng nông thôn, cơ quan, xí nghiệp vừa và nhỏ. Đặc điểm hình dạng của trạm bệt là thiết bị cao áp đặt trên cột, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà và máy biến áp thường đặt bệt trên bệ xi măng dưới đất. Xung quanh trạm được bảo vệ bởi tường rào nhằm đảm bảo an toàn cho người dân.
+ Trạm kín:
Trạm kín chính là loại trạm mà máy biến áp và các thiết bị điện được lắp đặt trong nhà. Trong mỗi nhà trạm sẽ có 3 phòng gồm phòng cao áp, phòng máy điện áp và phòng hạ áp. Loại trạm này được sử dụng phổ biến tại nơi có mật độ dân cư cao như các khu đô thị, khu dân cư mới để đảm bảo mỹ quan và an toàn với người sử dụng.
+ Trạm Kios:
Trạm Kios chính là trạm điện áp được chế tạo lắp đặt hợp bộ trong vỏ trạm bằng tôn và khung kim loại kín. Loại trạm này có 3 khoang gồm: Khoang trung thế, khoang hạ thế và khoang máy biến áp. Trạm điện áp này được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống điện trung thế trong công nghiệp, khu dân sinh và các tòa nhà cao tầng.
Phân loại trạm biến áp theo mục đích sử dụng gồm các loại sau:
– Trạm biến áp ngoài trời:
Trạm biến áp đặt ngoài trời được biết đến là những trạm biến áp trung gian có công suất lớn, có máy biến áp và các thiết bị của trạm mang kích thước khá lớn cho nên không gian xây dựng trạm biến áp cần diện tích rộng. Tuy nhiên khi xây dựng các trạm biến áp này ngoài trời gây ra một số bất lợi mà trước hết có thể nhìn thấy được là gây mất mỹ quan, không phù hợp với các khu đô thị chỉ phục vụ chủ yếu trong các nhà máy, nhà xưởng công nghiệp hay các khu sản xuất cần công suất điện năng lớn.
– Trạm biến áp trong nhà:
Trạm biến áp trong nhà được biết đến là loại trạm được sử dụng phổ biến và nhiều nhất hiện nay bởi nó phù hợp xây dựng và cung cấp điện năng ở những khu vực đô thị đông dân cư lại không ảnh hưởng đến mỹ quan với kích thước hợp có thể đặt trong nhà kín đảm bảo an toàn cho người dân xung quanh.
4. Một số lưu ý khi sử dụng trạm biến áp và những vai trò của trạm biến áp:
Để nhằm bảo vệ an toàn và phát huy hết tính năng của trạm biến áp khi sử dụng trạm biến áp cần phải lưu ý tới một số vấn đề dưới đây:
– Các chủ thể sẽ cần đặt trạm biến áp tạo các vị trí dễ quan sát để thuận lợi cho việc kiểm tra, bảo dưỡng, bảo trì máy theo định kỳ.
– Các chủ thể sẽ cần lựa chọn máy biến áp có công suất phù hợp với trạm biến áp để hoạt động hiệu quả hơn
– Các chủ thể sẽ không được sử dụng quá công suất của máy vì sẽ gây nguy hiểm, tiêu hao lớn nguồn điện năng và giảm đi tuổi thọ của trạm biến áp
Vai trò của trạm biến áp cụ thể như sau:
Trạm biến áp như đã phân tích cụ thể bên trên thì là môt trong những thứ rất quan trọng nhất đối với một hệ thống cung cấp điện. Như ta biết thì trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng sao cho phù hợp với hệ thống điện. Những trạm biến áp, trạm phân phối, đường dây tải điện sẽ kết hợp với các nhà máy phát điện tạo thành một hệ thống truyền tải điện năng thống nhất.
Nguồn năng lượng của các trạm biến áp có ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện. Cũng do vậy nên việc tìm lựa cho mình trạm biến áp bao giờ cũng phải gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện.
Ngoài ra nguồn năng lượng và những số liệu khác của máy biến áp phụ thuộc vào nơi mà điện năng sẽ được biến đổi thành những năng lượng khác của nó. Vì thế, để nhằm mục đích có thể lựa chọn được một trạm biến áp tốt nhất, các chủ thể rất cần phải xem kỹ lưỡng nhiều mặt của vấn đề và bên cạnh đó cũng cần phải tiến hành tính toán so sánh kinh tế và kỹ thuật giữa các phương án được đề ra.
Hiện nay trạm biến áp được xem là nơi nhận điện năng trực tiếp từ hệ thống đưa về để nhằm mục đích cung cấp điện cho nhà máy, cũng chính vì thế mà sơ đồ nối dây của trạm biến áp có có tác động trực tiếp tới vấn đề an toàn liên tục cung cấp điện cho nhà máy. Chính vì thế cần có sơ đồ nối dây của trạm thoả mãn được các điều kiện cụ thể để có thể vận hành một cách an toàn.
