Trạm biến áp thường có những loại thiết bị chính nào?

18/05/2022
Sử dụng trạm biến áp đã lâu nhưng liệu bạn có biết trạm biến áp thường có những thiết bị chính nào? Tác dụng của các thiết bị đó đối với trạm biến áp là gì? Để giúp trả lời các câu hỏi đó, hãy cùng Nam Phương Electric dành ít phút tham khảo bài viết dưới đây nhé.

Thứ nhất là máy biến áp
Máy biến áp là một bộ phận thiết yếu của hệ thống truyền tải điện. Máy biến áp là chìa khóa cho phép năng lượng điện được phân phối rộng rãi. Máy biến áp có tác dụng nâng mức điện áp nhằm bù hao tổn thất điện năng do quá trình truyền tải gây ra, đồng thời chúng cũng có tác dụng hạ mức điện áp ứng với nhu cầu sử dụng thực tế của hộ tiêu thụ.
 
máy biến áp

Máy biến áp phân phối chuyển đổi điện áp từ mạng truyền tải (trạm truyền tải hoặc trạm phụ) sang cấp phù hợp để phân phối điện. Công suất của máy biến áp phân phối thường thay đổi từ 16 MVA đến 63 MVA và trọng lượng khoảng 20 đến 50 tấn.

Thứ hai là máy biến dòng
Máy biến dòng có cấu tạo như máy biến áp nhưng với trạm biến áp, chức năng chính của chúng là thay đổi giá trị dòng điện từ giá trị lớn sang giá trị nhỏ hoặc ngược lại. Ngoài nhiệm vụ này, trong trạm biến áp, máy biến dòng còn có chức năng bảo vệ, đo lường và tham gia vào hệ thống điều khiển trạm. Máy biến dòng chứa nhiều lõi tướng ứng với nhiều cuộn thứ cấp để phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau.  Máy biến dòng trung tính chủ yếu phục vụ cho mục đích bảo vệ sự cố chạm đất thông qua đường dây trung tính của máy biến áp nối đến cọc tiếp địa.
 
máy biến dòng

Thứ ba là thiết bị đóng cắt cao thế
Thiết bị đóng cắt cao thế và các thiết bị bảo vệ thường được đặt tại trạm biến áp. Nhiều trạm biến áp ngoài trời sử dụng thiết bị cầu dao đóng cắt cách điện bằng dầu. Loại cầu dao này có các tiếp điểm được ngâm trong dầu cách điện.
 
thiết bị đóng cắt

Ngoài thiết bị đóng cắt sử dụng dầu cách điện còn có loại sử dụng khí nén để dập tắt hồ quang gây ra do các tiếp điểm bị ngắt kết nối. Trong thiết bị này có một máy nén khí được sử dụng để tạo ra luồng khí lớn thổi trực tiếp vào tiếp điểm đường dây khi chúng đóng, ngắt kết nối. Bên cạnh nhiệm vụ đóng cắt chuyển mạch, thiết bị đóng cắt cao thế còn có tác dụng ngắt kết nối nếu đường dây xuất hiện sự cố hoặc quá tải.

Thứ tư là dao đóng cắt
Dao đóng cắt có tác dụng ngắt kết nối thiết bị khỏi mạng điện. Thông thường dao đóng cắt không hoạt động khi có dòng điện chạy qua. Hầu hết dao đóng cắt có cấu tạo đơn giản, sử dụng không khí để cách điện. Chúng hoạt động thông qua việc can thiệp thủ công của nhân viên vận hành trạm biến áp hoặc thông qua động cơ điều khiển.
 
hệ thống thanh cái

Thứ năm là hệ thống thanh cái
Hệ thống thanh cái bao gồm một hoặc tổ hợp các thanh đóng cắt bằng kim loại (thường làm bằng đồng) để kết nối mạng điện trong trạm biến áp. Hệ thống thanh cái được bố trí, sắp xếp dựa trên thiết kế chung của trạm. Thiết kế hệ thống thanh cái phải đảm bảo an toàn, tính kinh tế, khả năng bảo trì và dễ vận hành. Kết cấu của thanh cái phải chịu được dòng ngắn mạch cao và tác động cơ học lớn. Đối với trạm biến áp ngoài trời, hệ thống thanh cái thường để trần. Với trạm biến áp đặt trong các tòa nhà, thanh cái có cấu tạo kín nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.

Thứ sáu là kết nối đơn
Kết nối đơn là kiểu kết nối mà tất cả các mạch điện được kết nối với một thanh cái chính. Trong trường hợp xảy ra sự cố sẽ dẫn đến gián đoạn toàn bộ trạm biến áp. Kết nối đơn là kiểu kết nối đơn giản nhất và ít chi phí nhất trong số 6 kiểu kết nối. Thanh cái đơn hay kết nối đơn có khả năng mở rộng dễ dàng và chiếm ít diện tích của trạm biến áp. Kiểu kết nối này có độ tin cậy thấp và chỉ được triển khai với các trạm biến áp có yêu cầu không quá nghiệm ngặt về phương diện ổn định lưới điện.

Thứ bảy là kết nối đơn kết hợp thanh cái phụ
Kiểu kết nối này có một thanh cái chính và một thanh cái phụ được kết nối với nhau thông qua bộ đóng, ngắt mạch. Khi bảo trì trạm biến áp, thanh cái phụ được cấp điện bằng cách đóng cầu dao với thanh cái chính. Khi bảo dưỡng cầu dao, cầu dao liên kết gần cầu dao bảo dưỡng được ngắt kết nối.

Với kiểu kết nối đơn kết hợp thanh cái phụ, sơ đồ rơ le bảo vệ phức tạp hơn do yêu cầu của bộ đóng cắt cần phải xử lý các tình huống bảo trì. Vì lý do này, kiểu nối này tốn nhiều chi phí hơn so với kiểu kết nối đơn, bù lại nó an toàn hơn cho mạng điện và trạm biến áp.

Thứ tám là kết nối kép
Kiểu kết nối này sử dụng 2 thanh cái chính và hai cầu dao trên mỗi mạch. Cả 2 thanh cái được cấp điện bình thường và bất kỳ mạch nào cũng có thể được ngắt điện phục vụ bảo trì mà không ảnh hưởng đến mạch tương ứng. Nếu xảy ra sự cố từ một trong hai thanh cái, nguồn điện vẫn được đảm bảo do năng lượng được truyền qua thanh còn lại, thanh cái gặp trục trặc sẽ bị cô lập.
 
Trạm biến áp có kiểu kết nối kép cần gấp đôi số lượng thiết bị so kiểu kết nối đơn, bù lại việc cân bằng tải được đảm bảo. Loại kết nối này thường áp dụng cho các trạm biến áp truyền tải.
 
trạm biến áp

Thứ chín là kết nối kép kết hợp bộ ngắt đơn
Các trạm biến áp phụ thường sử dụng loại kết nối này. Mỗi mạch điện được trang bị duy nhất một cầu dao. Hai thanh cái được kết nối với nhau thông qua cầu dao cách ly. Thông thường, cầu dao cách ly ở trạng thái đóng. Khi xảy ra sự cố hoặc cần bảo dưỡng, cầu dao được ngắt và điện được cấp từ thanh cái còn lại. Kiểu kết nối kép kết hợp bộ ngắt đơn cần không gian lớn hơn so với kết nối đơn, đồng thời nó cũng ngốn chi phí nhiều hơn.

Mười là kết nối vòng
Kiểu kết nối vòng có các bộ ngắt mạch liên kết với nhau dưới dạng mạch vòng, hai bên được cách ly thông qua cầu dao đóng cắt. Các mạch kết thúc giữa các cầu dao và được được cấp nguồn từ cả 2 phía. Kết nối mạch vòng đem lại sự linh hoạt và tin cậy cao hơn so với 4 kiểu đã nêu ở trên. Bất kỳ cầu dao nào cũng có thể được cách ly mà không gây gián đoạn mạch điện.

Nhược điểm của kết nối vòng là trong trường hợp xảy ra sự cố, mạch có thể bị tách thành 2 phần cô lập. Mỗi phần trong mạch điện có thể không có sự kết nối phù hợp giữa mạch nguồn và mạch tải. Để khắc phục điều này, người ta thường lắp mạch nguồn và mạch tải cạnh nhau. Kiểu kết nối vòng cũng gây khó khăn khi mở rộng mạng điện.

Mười một là kết nối kép vòng
Kết nối kép vòng sử dụng 2 thanh cái chính và cả 2 đều được cấp điện. Liên kết giữa 2 thanh cái có 3 cầu dao, trong đó cầu dao giữa làm vai trò kết nối chính. Kết nối này tương tự kết nối vòng vì mạch điện được cấp nguồn từ cả 2 phía.

Trong quá trình vận hành trạm biến áp, bất kỳ cầu dao nào cũng có thể được cắt điện mà không làm gián đoạn hệ thống. Đồng thời, một trong hai thanh cái chính cũng có thể được tháo ra phục vụ bảo trì mà không làm trạm biến áp ngừng cấp điện.
 

Nếu một trong số các cầu dao giữa bị hỏng, các cầu dao liền kề sẽ cắt điện. Nếu cầu dao liền kề bị lỗi, cầu dao ở giữa sẽ cắt mà không làm gián đoạn đầu còn lại.

Nhược điểm của kết nối kép vòng là sơ đồ rơ le bảo vệ rất phức tạp vì cầu dao giữa liên kết với hai thanh cái. Kết nối vòng kép đòi hỏi nhiều diện tích lắp đặt hơn tất cả các kiểu kết nối còn lại. Bù lại, kết nối kiểu này đem lại sự tin cậy cao hơn và chi phí rẻ hơn so với kiểu nối kép kết hợp bộ ngắt đơn. Ngoài ra, kết nối kép vòng còn giúp dễ dàng mở rộng mạng điện. Kiểu nối này hội tụ đầy đủ các yếu tố cần thiết, tuy vậy chúng có chi phí cao nhất so với 5 loại kết nối còn lại.

Mười hai là bộ chống sét lan truyền
Bộ chống sét lan truyền có tác dụng bảo vệ trạm biến áp tránh khỏi quá áp do tác động của sét. Thiết bị này cũng có các tác dụng tiêu trừ điện áp quá độ. Dòng quá áp qua bộ chống sét được triệt tiêu dưới lòng đất.
 
chống sét

Trong các trạm biến áp, bộ chống sét lan truyền phải chịu được quá áp tạm thời hoặc liên tục, đồng thời phải hạn chế được mức điện áp thấp hơn so với thiết kế của trạm biến áp.

Mười ba là rơ le bảo vệ
Rơ le bảo vệ có tác dụng bảo vệ trạm biến áp trước tình trạng ngắn mạch hoặc các sự cố bất thường khác. Chúng được sử dụng để ngắt mạch khi dòng điện vượt qua một giới hạn nhất định. Thời gian đóng, cắt của rơ le là yếu tố quan trọng nhất trong việc bảo vệ trạm biến áp. Rơ le bảo vệ thường dùng cho ngắn mạch nối đất, ngắn mạch đường dây, ngắn mạch ba pha. Hiện nay, các nước sử dụng rơ le bảo vệ có tích hợp các thiết bị điện tử thông minh và được cấp nguồn từ bên ngoài. Cấu tạo của rơ le loại này thường bao gồm các thiết bị điều khiển, đo lường, thu thập và xử lý dữ liệu, hiển thị dữ liệu để phản ánh tình trạng của các thiết bị trong trạm biến áp.
 
rơ le

Và cuối cùng là cầu chì
Cầu chì được sử dụng để ngăn ngừa thiệt hại cho đường dây trong trường hợp đoản mạch. Cầu chì phải được thiết kế và chế tạo đảm bảo khả năng xử lý điện áp và dòng điện quá tải (vượt định mức của thiết kế trạm biến áp). Cầu chì sử dụng cho trạm biến áp thường có 2 loại: Cầu chì kiểu trục xuất và cầu chì sử dụng chất lỏng.
 
cầu chì

Cầu chì kiểu trục xuất hoạt động theo nguyên lý: Khi dòng điện quá tải vượt ngưỡng nhất định, phần tử trong cầu chỉ sẽ nóng chảy và làm cho đường dây bị ngắt kết nối.
 
Cầu chỉ sử dụng chất lỏng là loại chứa chất lỏng để dập tắt hồ quang gây ra do sự cố đoản mạch.
 
Với những thông tin mà Nam Phương Electric vừa chia sẻ hy vọng rằng quý khách hàng đã có thêm những thông tin hữu ích về các thiết bị chính có trong trạm biến áp. Bên cạnh đó nếu quý khách cần tư vấn lắp đặt trạm biến áp thì có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi:
Công Ty TNHH Thương Mại Xây Lắp Điện Nam Phương 
• Địa chỉ: KM số 19 đường 32, Xã Đức Thượng, Huyện Hoài Đức, TP. HN
• Điện thoại: 0357.68.2002 
• Email: namphuong.infor@gmail.com
• Website: www.namphuongelectric.com
 
 

Đối tác khách hàng

Ảnh 10
Ảnh 9
Ảnh 8
Ảnh 7
Ảnh 6
Ảnh 5
Ảnh 4
Ảnh 3
Ảnh 2
Ảnh 1
Facebook youtube tiktok linkedin instagram zalo