Trạm biến áp

4.1. Khái quát và phân loại trạm điện: Trạm biến áp dùng để biến đổi điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác. Theo nhiệm vụ, có thể phân trạm thành hai loại:  Trạm biến áp trung gian hay còn gọi là trạm biến áp chính: trạm này nhận điện 35÷220kV từ hệ thống biến đổi thành cấp điện áp 10, 6 hay 0,4kV.  Trạm biến áp phân xưởng: nhận điện từ trạm biến áp trung gian biến đổi thành các cấp điện áp thích hợp phục vụ cho phụ tải phân xưởng. Phía sơ cấp thường là 35, 22, 15, 10, 6kV; còn phía hạ áp có thể là 660, 380/220 hay 220/127V. Theo cấu trúc, cũng có thể chia thành hai loại:  Trạm biến áp ngoài trời: ở trạm này, các thiết bị cao áp đều được đặt ngoài trời, còn phần phân phối điện áp thấp được đặt trong nhà hoặc trong các tủ chuyên dùng chế tạo sẵn.  Trạm biến áp trong nhà: ở trạm này tất cả các thiết bị đều được đặt trong nhà. Chi phí xây dựng trạm trong nhà thường cao hơn trạm ngoài trời nhiều. 4.2. Sơ đồ nối dây trạm biến áp: Sơ đồ nối dây của trạm phải thỏa mãn các điều kiện sau:  Đảm bảo liên tục cung cấp điện theo yêu cầu phụ tải.  Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và lúc xử lý sự cố.  An toàn lúc vận hành và sửa chữa.  Cân bằng giữa các chỉ tiêu về kinh tế và kỹ thuật. Hình Error! No text of specified style in document..1: Sơ đồ trạm hạ áp trung gian và trạm phân phối chính 4.2.1. Sơ đồ nối dây trạm hạ áp trung gian: Sơ đồ nối dây phía sơ cấp của trạm loại này phụ thuộc các thông số: điện áp cung cấp, số lượng và công suất máy biến áp, chế độ làm việc, độ tin cậy yêu cầu, sự phát triển trong tương lai Do vậy có rất nhiều phương án để giải quyết vấn đề, tuy nhiên rất ít hoặc không có phương án nào thỏa hết các yêu cầu. Sau đây là một số sơ đồ nối dây trạm biến áp thông dụng. Các trạm này thường được thực hiện theo dạng sau:  Nối đến hệ thống bằng một hoặc hai lộ. Hai lộ đến thường không có thanh cái.  Phía điện áp thứ cấp (điện áp phân phối) người ta dùng sơ đồ với thanh cái đơn hay thanh cái kép. 4.2.2. Trạm phân phối chính: Trạm nằm trong phạm vi xí nghiệp, thanh cái cao áp ngoài nối với hệ thống còn nối với nhà máy điện địa phương hay tổ máy phát điện riêng. Thanh cái có thể là đơn hay kép với máy cắt phân đoạn. Do được nối vào nguồn lớn nên các phụ tải có thể lắp các cuộn kháng để giảm dòng ngắn mạch nếu có. 4.2.3. Trạm phân phối trung gian: Đối với các xí nghiệp có nhiều phân xưởng nằm rải rác và phân tán, thì cần có các trạm biến áp trung gian để phân phối điện năng từ các trạm chính đến các phân xưởng. Việc kết nối giữa trạm trung gian và trạm phân phối chính nhờ các lộ chính. 4.2.4. Trạm hạ áp phân xưởng: Trạm hạ áp phân xưởng thường có một hay hai máy biến áp, khi trạm có nhiều (> 3) máy biến áp thì có thể có thanh cái phân đoạn. a) Trạm hạ áp với một máy biến áp: trạm này thường phục vụ cho hộ loại 2, loại 3, trừ trường hợp làm nguồn dự phòng cho hộ loại 1 có công suất nhỏ nhờ sử dụng tự động đóng. Đặc điểm của sơ đồ trạm hạ áp – một máy biến áp phân xưởng là cách nối của máy biến áp đến đường dây cao áp, thông thường có 3 cách nối sau:  Thông qua dao cách ly và máy cắt điện: cách này ít sử dụng do máy cắt đắt tiền, phải tính toán ổn định động và ổn định nhiệt khi có ngắn mạch.  Nối qua dao cách ly và cầu chì: thường sử dụng, dao cách ly có nhiệm vụ cắt dòng không tải. Nhược điểm là do bảo vệ quá tải và ngắn mạch nhờ cầu chì nên có độ nhạy thấp.  Nối qua dao cách ly và cầu chì và máy cắt phụ tải: sơ đồ này có dùng máy cắt phụ tải do chỉ thiết kế để cắt dòng phụ tải nên bộ phận dập tắt hồ quang có cấu tạo đơn giản, chi phí không cao. Hình Error! No text of specified style in document..2: Trạm có một và trạm nhiều máy biến áp b) Trạm hạ áp với nhiều máy biến áp: phục vụ cho tất cả các loại hộ dùng điện. Tùy theo số máy biến áp, số lộ cung cấp, loại hộ được cung cấp mà có một số dạng sơ đồ phổ biến như hình. c) Trạm hạ áp dùng các tủ chế tạo sẵn: Các tủ chế tạo sẵn thường được chế tạo thành nhiều ngăn. Mỗi ngăn bao gồm: máy cắt, dao cách ly, thiết bị đo lường và bảo vệ. Tùy theo dòng phụ tải mà máy cắt có thể là máy cắt dầu, không khí và đôi khi là máy cắt chân không. Hình Error! No text of specified style in document..3: Trạm với tủ chế tạo sẵn 4.3. Cấu trúc trạm: Khi thiết kế xây dựng trạm phải tiết kiệm chi phí tuy nhiên một số chỉ tiêu sau phải được đảm bảo:  Chọn đúng trang thiết bị điện, lắp rắp đúng quy phạm và thỏa các điều kiện vận hành.  Tôn trọng khoảng cách giữa các phần dẫn điện với nhau và với xung quanh.  Khả năng loại nhanh hỏa hoạn và các sự cố khác.  Thuận tiện trong thao tác và các hành lang thi công, sửa chữa.  Phải thực hiện nối đất bảo vệ.  Phải sử dụng các tín hiệu cần thiết.