Giới thiệu chung máy (trạm) biến áp

Giới thiệu chung máy (trạm) biến áp.

Giới thiệu chung về máy biến áp, Biến áp 3 pha cho sản suất, Biến áp hạ áp cho động cơ, Giới thiệu chung về máy trạm áp, Biến áp là gì,  Các chủng loại máy biến áp, Tính công suất máy biến áp cho sản xuất.

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ , dùng để biến đổi  điện áp của hệ thống dòng điện xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số .

Theo công dụng máy biến áp có thể gồm những loại chính sau đây :

a. Máy biến áp tự ngẫu  : Dùng đế biến đổi điện áp trong phạm vi không lớn, dùng để mở máy động cơ điện xoay chiều.

b. Máy biến áp đo lường : Dùng đế giảm các điện áp và dòng điện lớn khi đưa vào các thiết bị đo lường, bảo vệ.

c. Máy biến áp thí nghiệm : Dùng đế thí nghiệm các điện áp cao

d. Máy biến áp điện lực : Dùng đế truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện lực.

e. Máy biến áp chuyên dùng : Dùng cho các lò luyện kim, cho các thiết bị chỉnh lưu ; máy biến áp hàn điện..vv..

Máy biến áp có rất nhiều loại, song thực chất các hiện tượng xảy ra trong chúng đều giống nhau.

Nguyên lý làm việc: Dòng điện được tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối với hiệu điện thế sơ cấp, và 1 từ trường biến thiên trong lõi sắt. Từ trường biến thiên này tạo ra trong mạch điện thứ cấp 1 hiệu điện thế thứ cấp. Như vậy hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp thông qua từ trường. Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng quấn trên lõi sắt.

 
II/ GIỚI THIỆU CHUNG VẾ TRẠM BIẾN ÁP

1. Phân loại Điện áp: Người ta phân ra làm 4 cấp điện áp:

Siêu Cao Áp: Lớn Hơn 500 KV
Cao áp: 66kV, 110kV, 220kV và 500kV
Trung Áp: 6kV, 10kV, 15kV, 22kV và 35 kV
Hạ Áp: 0,4kV và 0,2kV và Các điện áp nhỏ hơn 1 KV.

2. Phân loại Trạm Biến áp theo điện lực: Theo cách phân loại trên, ta lại có 2 tên trạm biến áp:

Trạm biến áp Trung gian: Nhận điện áp từ 220 KV – 35 KV biến đổi thành điện áp ra 35 KV – 15 KV theo nhu cầu sử dụng.
Trạm biến áp phân Xưởng hay Trạm biến áp phân phối: Nhận điện áp 35 KV – 6 KV biến đổi thành điện áp ra 0,4 KV – 0,22 KV => đây là trạm biến áp được dùng trong mạng hạ áp dân dụng tòa nhà, thường thấy là trạm 22/0,4 KV.

3. Công Suất Máy Biến áp:

Gồm các máy biến áp có cấp điện áp sơ/thứ cấp: 35/0.4KV, 22/0.4 KV, 10&6.3/0.4 KV
Công suất biểu kiến Trạm phổ biến: 50KVA, 75KVA, 100KVA, 160KVA, 180KVA, 250KVA, 320KVA, 400KVA, 500KVA, 560KVA, 630KVA, 750KVA, 800KVA, 1000KVA, 1250KVA, 1500KVA, 1600KVA, 1800KVA, 2000KVA, 2500 KVA.
Các công ty Sản Xuất và thi công trạm Biến Áp như: Thibidi, Biến Áp Lioa, Biến Áp Standa.v.v.

4. Các đơn vị cần quan tâm 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 quan tâm.

CÁC DẠNG TRẠM BIẾN ÁP:
1. Trạm Biến Áp ngoài trời:

- Trạm ngoài trời thích hợp cho các trạm trung gian công suất lớn. Vì máy biến áp, thiết bị phân phối có kích thước lớn nên có đủ diện tích để lắp đặt các thiết bị này, tiết kiệm được chi phí xây dựng khá lớn.
-  Bao gồm các trạm: Trạm hợp bộ, trạm nền (đặt lên nền bê tông), trạm giàn(< 3x100 KVA), trạm treo (< 3x75 KVA), trạm kín (lắp đặt trong nhà), trạm trọn bộ(nhà lắp ghép). Tùy theo giá thành và nhu cầu mà ta lựa chọn các loại biến áp khác nhau.

a. Dạng Trạm Giàn:

Trạm giàn là loại trạm mà toàn bộ các trang thiết bị và máy biến áp đều được đặt trên các giá đỡ bắt giữa hai cột. Trạm được trang bị ba máy biến áp một pha ( 3 x 75 kVA) hay một máy biến áp ba pha( 400 kVA), cấp điện áp 15 22 kV /0,4 kV.
Phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp. Tủ phân phối hạ áp đặt trên giàn giữa hai cột đường dây đến có thể là đường dây trên không hay đường cáp ngầm.
Trạm giàn thường cung cấp điện cho khu dân cư hay các phân xưởng.

b. DạngTrạm Treo:

là trạm mà toàn bộ các thiết bị cao hạ áp và máy biến áp đều được treo trên cột. MBA thường là loại môt pha hoặc tổ ba máy biến áp một pha. Tủ hạ áp được đặt trên cột.
Trạm này thường rất tiết kiệm đất nên thường được dùng làm trạm công cộng cung cấp cho một vùng dân cư. Máy biến áp của trạm treo thường có công suất nhỏ( 3 x 75 kVA), cấp điện áp 15¸22 / 0,4 kV, phần đo đếm được trang bị phía hạ áp.
Tuy nhiên loại trạm này thường làm mất mỹ quan thành phố nên về lâu dài loại trạm này không được khuyến khích dùng ở đô thị.

c. Dạng Trạm nền:

Trạm nền thường được dùng ở những nơi có điều kiện đất đai như ở vùng nông thôn, cơ quan, xí nghiệp nhỏ và vừa.
Đối với loại trạm nền. thiết bị cao áp đặt trên cột, máy biến áp thường là tổ ba máy biến áp một pha hay một máy biến áp ba pha đặt bệt trên bệ ximăng dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà.
Xung quanh trạm có xây tường rào bảo vệ. Đường dây đến có thể là cáp ngầm hay đường dây trên không, phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp.

d. Dạng Trạm Hợp Bộ (integrated distribution substation - IDS): công suất từ 250 đến 2000 KVA

Đặt trên nền, Thi công lắp đặt dể dàng, Độ cách điện cấp K, độ an toàn cao.hợp bộ với tủ điện hạ áp đặt trên trạm thành một khối.
không dùng khí SF6, thân thiện với môi trường.

2. Trạm Biến Áp trong nhà:

a. Dạng Trạm Kín:

Trạm kín là loại trạm mà các thiết bị điện và máy biến áp được đặt trong nhà.Trạm kín thường được phân làm trạm công cộng và trạm khách hàng.
+   Trạm công cộng thường được đặt ở khu đô thị hóa,khu dân cư mới để đảm bảo mỹ quan và an toàn cho người sử dụng.
+  Trạm khách hàng thường được đặt trong khuôn viên của khách hàng khuynh hướng hiện nay là sử dụng bộ mạch vòng chính (Ring Main Unit) thay cho kết cấu thanh cái, cầu dao, có bợ chì và cầu chì ống để bảo vệ máy biến áp có công suất nhỏ hờn 1000 kVA.
Đối với loại trạm kiểu này cáp vào và ra thường là cáp ngầm .Các cửa thông gió đều phải có lưới đề phòng chim ,rắn ,chuột và có hố dầu sự cố.

b. Dạng Trạm Trọn Bộ:

Đối với nhiều trạm phức tạp đòi hỏi sử dụng cấu trúc nối mạng nguồn kiểu vòng hoặc tủ đóng cắt chứa nhiều máy cắt,gọn, không chịu ảnh hưởng của thời tiết và chịu được va đập, trong những trường hợp này các trạm trọn bộ kiểu kín được sử dụng .
Các khối được chế tạo sẵn sẽ được lắp đặt trên nền nhà bê tông và được sử dụng đối với trạm ở đô thị cũng như trạm ở nông thôn .

Các ưu điểm của trạm kiểu này là : Tối ưu hóa về vật liệu và sự an toàn do:

- Có sự chọn lựa thích hợp từ các kiểu lắp đặt có thể .
- Tuân theo toàn bộ các tiêu chuẩn quốc tế hiện hành và các tiêu chuẩn dự định trong tương lai

Giảm thời gian nghiên cứu và thiết kế, giảm chi phí lắp đặt do:

- Cực tiểu hóa sự phối hợp vài nguyên lý của xây dựng và kỹ thuật điện .
- Tin cậy, độc lập với xây dựng công trình chính ;
- Loại bỏ nhu cầu một kết nối tạm thời tại lúc bắt đầu chuẩn bị thi công công trình;
- Đơn giản hóa trong thi công ,chỉ cần cung cấp một móng bằng bêtông chịu lực

Vô cùng đơn giản trong lắp đặt thiết bị và kết nối.  Các trạm kiểu này chắc chắn, gọn đẹp thường được dùng ở các nơi quan trọng như cơ quan ngoại giao,văn phòng, khách sạn….

C. Dạng Trạm Gis: là trạm dùng thiết bị phân phối kín cách điện bằng khí SF6, Đặc điểm của trạm loại này là diện tích xây dựng trạm nhỏ hơn khoảng vài chục lần so với trạm ngoài trời.