Trạm biến áp là thiết bị điện tĩnh đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát hệ thống năng lượng. Chúng có ý nghĩa đối với từng hoạt động kinh tế xã hội của con người. Nếu không phải dân chuyên ngành thì ít ai có thể hiểu và nắm rõ thông tin về thiết bị này. Hãy cùng Bách Khoa Việt Nam theo dõi bài viết để biết thêm nhé!
Nội dung
Khái niệm và công dụng của trạm biến áp
Trạm biến áp là một phần không thể thiếu trong việc phân phối và truyền tải điện năng từ nguồn sản xuất đến các khu vực tiêu thụ. Thiết bị này giúp điều chỉnh và chuyển đổi điện áp, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc truyền tải điện.
Trạm biến áp là gì?
Trạm biến áp là gì? Đây là một thiết bị tĩnh điện quan trọng. Chúng được sử dụng để truyền tải năng lượng hoặc tín hiệu điện qua hiện tượng cảm ứng điện từ trong mạch điện. Thiết bị này đóng vai trò đặc biệt trong việc truyền tải điện năng bằng cách kết nối các mạch điện với nhau.
Tại trạm biến áp, máy biến áp và các thiết bị phân phối điện khác được lắp đặt, hình thành một hệ thống truyền tải điện năng hoàn chỉnh. Nhiệm vụ của nó là cung cấp điện một cách ổn định và hiệu quả cho các khu vực và nguồn tiêu thụ khác nhau.
Trạm biến áp tiếng anh là gì?
Trạm biến áp tiếng anh là gì cũng là một câu hỏi mà nhiều người thắc mắc. Thiết bị này trong tiếng Anh được gọi là “Substation”. Từ này trong kỹ thuật thực tế ít được sử dụng nên không được phổ biến.
Công dụng của trạm biến áp
Trạm biến áp có nhiều công dụng và tính năng khác nhau trong hệ thống điện:
- Điều chỉnh và chuyển đổi điện áp: Điều chỉnh và thay đổi mức điện áp trong hệ thống điện. Điều này rất quan trọng để phù hợp với các yêu cầu cụ thể của các thiết bị và hệ thống tiêu thụ điện khác nhau.
- Phân phối điện: Là điểm tập trung trong hệ thống phân phối điện, nơi mà năng lượng điện được chuyển từ các nguồn sản xuất đến các khu vực tiêu thụ. Thiết bị này phân phối điện năng theo các mức điện áp khác nhau để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của các khu vực khác nhau.
- Cung cấp ổn định điện áp: Một trong những chức năng quan trọng nhất là đảm bảo ổn định điện áp trong hệ thống. Nó giúp điều chỉnh và duy trì mức điện áp ổn định để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của các thiết bị và hệ thống tiêu thụ điện.
- Bảo vệ và kiểm soát: Thiết bị cung cấp các chức năng bảo vệ và kiểm soát quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động của hệ thống điện. Nó có khả năng phát hiện và ngắt mạch trong trường hợp quá tải, ngắn mạch và các sự cố khác để tránh các tai nạn điện và bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng.
- Hiệu chỉnh công suất: Thiết bị này cũng có thể được sử dụng để hiệu chỉnh công suất trong hệ thống điện. Bằng cách điều chỉnh mức điện áp và dòng điện, nó có thể tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu tổn thất công suất trong quá trình truyền tải điện.
Cấu tạo của trạm biến áp
Có rất nhiều loại trạm biến áp đa dạng, và mỗi loại có đặc điểm cấu tạo riêng. Tuy nhiên, chúng đều bao gồm các thành phần sau:
- Máy biến áp: Đây là thành phần chính của thiết bị này, được sử dụng để điều chỉnh và chuyển đổi mức điện áp trong hệ thống.
- Hệ thống thanh cái, dao cách ly: Được sử dụng để cách ly và ngắt mạch các phần tử trong trạm biến áp, như máy biến áp và các thiết bị khác.
- Hệ thống chống sét nối đất: Đây là hệ thống để bảo vệ trạm khỏi tác động của sét và định tuyến dòng điện không mong muốn.
- Hệ thống điện tự dùng: Đây là hệ thống điện riêng biệt trong thiết bị này, được sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị và chức năng bên trong trạm khi mất nguồn từ nguồn điện chính.
- Khu vực điều hành: Đây là khu vực nơi điều khiển và giám sát hoạt động của trạm, bao gồm các bảng điều khiển, công tắc và thiết bị điều khiển khác.
- Khu vực phân phối: Đây là khu vực nơi phân phối năng lượng điện từ đến các đầu ra khác nhau trong hệ thống điện.
- Những thành phần này cùng hợp tác để tạo nên một thiết bị hoàn chỉnh và chức năng, đáp ứng các yêu cầu điều chỉnh, chuyển đổi, bảo vệ và phân phối điện trong hệ thống điện.
Thiết kế trạm biến áp có gì đặc biệt?
Khi thiết kế một trạm biến áp, cần đảm bảo các yêu cầu sau.
- Đảm bảo chất lượng điện năng: Xác định trung tâm phụ tải và vị trí đặt trạm sao cho thiết bị điện này nằm ở trung tâm phụ tải, nhằm giảm độ dài đường dây, hạn chế sụt áp và tổn hao công suất của mạng điện.
- Đảm bảo chi phí đầu tư không lãng phí: Tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và đầu tư phù hợp với nhu cầu và quy mô của hệ thống điện.
- Bảo đảm an toàn cho người và thiết bị: Đảm bảo tính mỹ quan công nghiệp và đặt trạm biến áp gần lưới điện lực, đồng thời đảm bảo hành lang an toàn điện theo quy định. Ngoài ra, vị trí xây dựng trạm cần không ảnh hưởng đến nhà xưởng và các công trình khác, đảm bảo an toàn cho cộng đồng địa phương.
- Thiết kế với cấu trúc thuận tiện cho vận hành và sửa chữa, đảm bảo dễ dàng tiếp cận và bảo trì các thiết bị bên trong trạm.
Những yêu cầu này sẽ đảm bảo rằng trạm biến áp được thiết kế và vận hành một cách hiệu quả, đáp ứng được nhu cầu cung cấp điện an toàn, ổn định và đáng tin cậy cho các hoạt động kinh tế xã hội.
Các loại trạm biến áp
Người ta phân loại trạm biến áp dựa trên điện áp, điện lực và mục đích sử dụng. Ngoài những tiêu chí này ra, còn có những yêu cầu phân loại khác nhau. Dưới đây là các cách phân loại phổ biến.
Phân loại theo điện áp
Có 4 loại trạm biến áp được phân loại theo mức điện áp như sau:
- Trạm biến áp Siêu cao áp: Đây là thiết bị có mức điện áp lớn hơn 500kV. Loại trạm này được sử dụng để chuyển đổi điện áp từ hệ thống truyền tải lớn sang mức điện áp sử dụng trong các khu vực cụ thể.
- Trạm biến áp Cao áp: Loại trạm này bao gồm các mức điện áp như 66kV, 110kV, 220kV và 500kV. Chúng thường được sử dụng trong các hệ thống truyền tải điện quốc gia và khu vực lớn.
- Trạm biến áp Trung áp: Đây là nhóm trạm bao gồm các mức điện áp như 6kV, 10kV, 15kV, 22kV và 35kV. Các loại này thường được sử dụng để chuyển đổi và phân phối điện áp cho các khu vực dân cư, công nghiệp và thương mại.
- Trạm biến áp Hạ áp: Đây là những trạm có mức điện áp nhỏ hơn, thường là 0,4kV và 0,2kV. Chúng thường được sử dụng để cung cấp điện áp cho các tòa nhà, các khu dân cư nhỏ, và các thiết bị điện gia đình và thương mại.
Việc phân loại theo mức điện áp giúp xác định chức năng và phạm vi sử dụng của trạm biến áp, từ việc truyền tải điện áp cao cho đến phân phối điện áp ở mức sử dụng cuối cùng.
Phân loại theo điện lực
Trạm biến áp trung gian:
Loại này có chức năng nhận điện ở mức điện áp cao, thường là 110kV – 220kV, và chuyển đổi thành mức điện áp trung, thường là 22kV – 35kV. Thường được đặt ở ngoài trời vì công suất của trạm lớn, máy biến áp và thiết bị bảo vệ có kích thước lớn.
Trạm biến áp phân phối:
Thiết bị nhận điện từ trạm biến áp trung gian và tiếp tục chuyển đổi điện năng từ mức 22kV – 35kV xuống mức 0,4kV – 0,22kV. Đây là loại phổ biến trong mạng lưới hạ áp dân dụng, được sử dụng cho tòa nhà và nhà máy phân xưởng. Một trong các loại trạm phân phối phổ biến nhất là trạm 22/0,4kV.
Có nhiều kiểu trạm biến áp phân phối như trạm treo, trạm giàn, trạm bệt, trạm kín (trạm trong nhà) và trạm Kios. Các loại trạm này có cùng mục tiêu và chức năng, nhưng được lựa chọn tùy theo môi trường, đặc điểm địa hình, yêu cầu mỹ quan và nguồn kinh phí đầu tư.
- Trạm biến áp treo: Là loại trạm mà toàn bộ các thiết bị cao áp, 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: Loại này có cấu trúc đặc trưng, trong đó máy biến áp được đặt trên giá đỡ giữa hai cột trụ lớn. Trạm này thường được sử dụng để chuyển đổi điện áp từ 35kV, 22kV xuống 0,4kV. Thường được thấy trong các hệ thống điện trung thế.
- Trạm biến áp bệt: Loại trạm này phổ biến trong các vùng nông thôn, cơ quan, xí nghiệp vừa và nhỏ. Thiết bị này có đặc điểm là thiết bị cao áp được đặt trên cột, tủ phân phối hạ áp được đặt trong nhà và máy biến áp thường được đặt trên bệ xi măng dưới mặt đất. Xung quanh trạm được bảo vệ bằng tường rào nhằm đảm bảo an toàn cho người dân.
- Trạm kín: Loại trạm này có máy biến áp và các thiết bị điện được lắp đặt bên trong nhà. Mỗi trạm sẽ có 3 phòng gồm phòng cao áp, phòng máy điện áp và phòng hạ áp. Loại trạm này thường được sử dụng tại các khu đô thị, khu dân cư mới có mật độ dân số cao, nhằm đảm bảo mỹ quan và an toàn cho người sử dụng.
- Trạm Kios: Đây là loại trạm được thiết kế sẵn và lắp đặt trong vỏ trạm bằng tôn và khung kim loại kín. Trạm Kios bao gồm 3 khoang: khoang trung thế, khoang hạ thế và khoang máy biến áp. Loại trạm này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện trung thế của công nghiệp, khu dân cư và tòa nhà cao tầng.
Phân loại theo mục đích sử dụng
Theo mục đích sử dụng, trạm biến áp được chia làm 2 loại:
Trạm biến áp ngoài trời
Đây là loại trạm biến áp trung gian có công suất lớn, được đặt ở ngoài trời. Do máy biến áp và các thiết bị của trạm có kích thước lớn, việc xây dựng trạm biến áp này yêu cầu diện tích rộng.
Tuy nhiên, việc xây dựng trạm biến áp ngoài trời có một số bất lợi. Chẳng hạn như gây mất mỹ quan và không phù hợp với các khu đô thị. Chúng thường được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy, nhà xưởng công nghiệp hoặc khu sản xuất có nhu cầu sử dụng công suất điện năng lớn.
Trạm biến áp trong nhà
Đây là loại trạm được sử dụng phổ biến nhất và nhiều nhất hiện nay. Loại trạm này thích hợp cho việc xây dựng và cung cấp điện năng trong các khu vực đô thị đông dân cư mà không ảnh hưởng đến mỹ quan. Kích thước của trạm biến áp trong nhà có thể được đặt trong nhà kín để đảm bảo an toàn cho người dân xung quanh. Có hai loại bao gồm trạm kín và trạm Gis.
Một số lưu ý khi sử dụng trạm biến áp
Các thiết bị điện như dây dẫn điện, tủ điện, trạm biến áp luôn tiềm ẩn những nguy cơ ảnh hưởng tới sức khỏe của người sử dụng. Để đảm bảo an toàn và tận dụng hết các tính năng của trạm biến áp khi sử dụng, cần lưu ý các vấn đề sau:
- Luôn đọc và hiểu hướng dẫn sử dụng trước khi bắt đầu sử dụng.
- Không được tháo rời hoặc sửa chữa trạm nếu không có kinh nghiệm và chuyên môn.
- Tránh để các vật dụng dẫn điện rơi vào trạm biến áp.
- Không để thiết bị tiếp xúc với nước hoặc các chất lỏng khác.
- Kiểm tra trạm biến áp thường xuyên để đảm bảo hoạt động đúng cách và an toàn.
- Sử dụng các thiết bị bảo hộ như găng tay, kính bảo hộ, áo choàng chống điện khi làm việc với thiết bị.
- Trước khi thực hiện bất kỳ công việc bảo trì hoặc sửa chữa nào, hãy đảm bảo rằng trạm biến áp đã được ngừng hoạt động và được ngắt kết nối với nguồn điện.
- Thực hiện các thử nghiệm và kiểm tra định kỳ để đảm bảo rằng trạm biến áp đang hoạt động đúng cách.
- Thực hiện các biện pháp an toàn khi xảy ra sự cố điện như tắt nguồn điện ngay lập tức và gọi người chuyên môn để giúp đỡ.
Trên đây là tất cả thông tin về trạm biến áp mà Bách Khoa Việt Nam muốn gửi tới bạn. Nếu bạn còn bất kỳ thắc mắc nào khác, hãy liên hệ với Bách Khoa Việt Nam để được hỗ trợ chi tiết nhất nhé!
- Trụ sở chính: Số 10-A16, KĐT Geleximco A, Đại Lộ Thăng Long, An Khánh, Hoài Đức, TP. HN
- Nhà máy 1: Chợ Cá – Tân Tiến – Chương Mỹ – Hà Nội
- Nhà máy 2: Thôn Lập Thành, Đông Xuân, Quốc Oai, Hà Nội
- Hotline – HN: 0967 50 50 30
- Khu vực phía Nam: Tầng 08, Tòa nhà Pearl Plaza, số 561A Điện Biên Phủ, Phường 25, Quận Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh
- Nhà máy 3: Khu Phố 8, Uyên Hưng, Tân Uyên, Bình Dương
- Hotline – HCM: 093 146 8833
- Email: baogia@bkvietnam.vn
- Website: tudienbachkhoa.vn
