Trạm biến áp là gì? Phân loại những loại trạm biến áp

Trạm biến áp đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện, giúp điều chỉnh điện áp để phù hợp với nhu cầu sử dụng và đảm bảo truyền tải điện an toàn, hiệu quả. Tùy theo mục đích và cấu trúc, trạm biến áp được phân thành nhiều loại khác nhau và mỗi loại đều có đặc điểm riêng, phù hợp với từng điều kiện vận hành. Trong bài viết này, hãy cùng VN Đại Phong giải đáp trạm biến áp là gì và các loại trạm biến áp phổ biến hiện nay nhé.

Trạm biến áp là gì?

Trạm biến áp là một thiết bị tĩnh điện có chức năng truyền tải năng lượng hoặc tín hiệu điện giữa các mạch điện thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ. Đây cũng là nơi lắp đặt máy biến áp cùng các thiết bị phân phối điện khác, tạo nên một hệ thống truyền tải điện năng hoàn chỉnh, đảm bảo nhiệm vụ cung cấp điện ổn định và hiệu quả.

Cấu tạo trạm biến áp

Trạm biến áp có nhiều loại với cấu tạo và đặc điểm riêng biệt, nhưng dù khác nhau về thiết kế, chúng đều bao gồm các thành phần chính sau:

• Máy biến áp
• Hệ thống thanh cái và dao cách ly
• Hệ thống chống sét và nối đất
• Hệ thống điện tự dùng
• Khu vực điều hành
• Khu vực phân phối điện

Mỗi bộ phận này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo trạm biến áp hoạt động ổn định, an toàn và hiệu quả.

Yêu cầu về thiết kế trạm biến áp

Khi thiết kế trạm biến áp, cần tuân thủ các yêu cầu quan trọng sau:

• Đảm bảo chất lượng điện năng: Vị trí trạm biến áp cần đặt tại trung tâm phụ tải để tối ưu hóa đường dây, giảm tổn hao công suất và hạn chế sụt áp trong hệ thống.
• Tối ưu chi phí đầu tư: Thiết kế cần tính toán hợp lý để tránh lãng phí nguồn lực mà vẫn đảm bảo hiệu quả vận hành.
• An toàn cho con người và thiết bị: Trạm biến áp phải tuân thủ các tiêu chuẩn về hành lang an toàn điện, gần lưới điện lực nhưng không ảnh hưởng đến nhà xưởng và công trình xung quanh. Đồng thời, cần đảm bảo tính thẩm mỹ công nghiệp.
• Thuận tiện cho vận hành và sửa chữa: Cấu trúc trạm biến áp phải được thiết kế hợp lý, giúp quá trình bảo trì và vận hành diễn ra dễ dàng, hiệu quả.

Các loại trạm biến áp

Phân loại theo điện áp

Trạm biến áp được phân loại theo mức điện áp thành bốn nhóm chính:

• Siêu cao áp: Gồm các trạm có điện áp trên 500kV.
• Cao áp: Bao gồm các trạm có điện áp 66kV, 110kV, 220kV và 500kV.
• Trung áp: Gồm các trạm có điện áp 6kV, 10kV, 15kV, 22kV và 35kV.
• Hạ áp: Là những trạm có điện áp thấp hơn, phổ biến ở mức 0,4kV và 0,2kV.

Phân loại theo điện lực

Trạm biến áp trung gian

Đây là loại trạm biến áp có chức năng tiếp nhận điện ở mức điện áp 110kV – 220kV và hạ xuống 22kV – 35kV để phân phối. Do công suất lớn và các thiết bị như máy biến áp, hệ thống đóng cắt bảo vệ có kích thước lớn, các trạm này thường được lắp đặt ngoài trời nhằm đảm bảo không gian và hiệu suất vận hành.

Trạm biến áp phân phối

Trạm biến áp phân phối có nhiệm vụ tiếp nhận điện từ trạm biến áp trung gian, sau đó hạ điện áp từ 22kV – 35kV xuống mức 0,4kV – 0,22kV để cung cấp cho mạng lưới hạ áp. Đây là loại trạm phổ biến trong các công trình dân dụng, tòa nhà, nhà máy, xí nghiệp… Trong đó, trạm 22/0,4kV là dạng thường thấy nhất.

Tùy vào điều kiện địa hình, môi trường, yêu cầu thẩm mỹ và ngân sách, trạm biến áp phân phối được thiết kế theo nhiều kiểu khác nhau, bao gồm:

• Trạm biến áp treo: Tất cả các thiết bị cao hạ áp và máy biến áp được lắp đặt trên cột. Máy biến áp thường là loại một pha hoặc tổ hợp ba máy biến áp một pha, trong khi tủ hạ áp được đặt trên cột.
• Trạm biến áp giàn: Máy biến áp được bố trí trên giá đỡ giữa hai cột trụ lớn, sử dụng điện áp đầu vào 35kV, 22kV và đầu ra 0,4kV.
• Trạm biến áp bệt: Thường xuất hiện tại khu vực nông thôn, cơ quan, xí nghiệp quy mô vừa và nhỏ. Trạm có thiết bị cao áp đặt trên cột, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà, còn máy biến áp được đặt cố định trên nền bê tông dưới đất và bảo vệ bằng tường rào để đảm bảo an toàn.
• Trạm kín: Loại trạm này được lắp đặt trong nhà, gồm ba khu vực riêng biệt: phòng cao áp, phòng máy biến áp và phòng hạ áp. Trạm kín được sử dụng phổ biến tại khu đô thị, khu dân cư nhằm đảm bảo tính thẩm mỹ và an toàn.
• Trạm Kios: Được thiết kế dưới dạng một hệ thống hợp bộ trong vỏ trạm bằng tôn hoặc khung kim loại kín. Trạm này có ba khoang chính: khoang trung thế, khoang hạ thế và khoang máy biến áp. Nhờ thiết kế gọn gàng và an toàn, trạm Kios được ứng dụng rộng rãi trong khu công nghiệp, khu dân sinh và các tòa nhà cao tầng.

Phân loại theo mục đích sử dụng

Trạm biến áp ngoài trời

Trạm biến áp ngoài trời chủ yếu là trạm trung gian có công suất lớn, với máy biến áp và các thiết bị đi kèm có kích thước lớn, đòi hỏi diện tích xây dựng rộng rãi. Tuy nhiên, việc lắp đặt trạm ngoài trời cũng mang đến một số hạn chế, đáng chú ý nhất là ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị. Vì lý do này, loại trạm này thường không phù hợp với khu vực đô thị mà chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy, khu công nghiệp hoặc các cơ sở sản xuất có nhu cầu tiêu thụ điện năng lớn.

Trạm biến áp trong nhà

Trạm biến áp trong nhà là một trong những loại trạm được sử dụng phổ biến nhất hiện nay, đặc biệt tại các khu đô thị đông dân cư. Nhờ thiết kế gọn gàng và đặt trong không gian kín, loại trạm này không chỉ đảm bảo an toàn cho người dân mà còn giúp duy trì mỹ quan đô thị. Trạm biến áp trong nhà được chia thành hai loại chính:

• Trạm kín: Tất cả thiết bị được lắp đặt bên trong nhà, giúp bảo vệ hệ thống điện khỏi các tác động bên ngoài.
• Trạm GIS: Sử dụng thiết bị phân phối điện cách điện bằng khí SF6, giúp giảm đáng kể diện tích xây dựng – chỉ bằng một phần nhỏ so với trạm ngoài trời.

Tóm lại, trạm biến áp đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hệ thống cung cấp điện, giúp điều chỉnh điện áp và đảm bảo điện năng được phân phối hiệu quả. Với các loại trạm biến áp đa dạng, từ trạm ngoài trời cho đến trạm trong nhà, mỗi loại đều có những ưu điểm và ứng dụng riêng, phù hợp với từng môi trường và yêu cầu cụ thể. Hy vọng qua bài viết mà VN Đại Phong chia sẻ, bạn đã có cái nhìn tổng quan hơn về trạm biến áp và các loại trạm phổ biến hiện nay.