1. Khái niệm về trạm biến áp
- Siêu cao áp: lớn hơn 500 kV.
- Cao áp: 66 kv, 110 kV, 220 kV, 500 kV.
- Trung áp: 6 kv, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV.
- Hạ áp: 0.4 kV, 0.2 kV và các điện áp nhỏ hơn 1 kV.
2. Phân loại trạm biến áp
- Loại 1: trạm biến áp trung gian nhận điện áp từ 35 kV đến 220 kV biến đổi thành điện áp ra 15 kV - 35 kV.
- Loại 2: trạm biến áp phân xưởng hay trạm biến áp phân phối điện áp phân phối điện áp từ 6 kV đến 35 kV biến đổi điện áp ra 0.4 kV - 0.22 kV. Đây là trạm biến áp được dùng trong mạng hạ áp dân dụng, thường được dùng trong các công trình tòa nhà.
Các loại trạm biến áp thông dụng hiện nay:
- Trạm biến áp ngoài trời: được dùng trong các trạm trung gian có công suất lớn, do vậy mà máy biến áp và các thiết bị của trạm thường có kích thước lớn nên cần một không gian rộng để lắp đặt. Do đó loại trạm này chỉ thích hợp để đặt ngoài trời, tuy nhiên có thể gây mất mỹ quan, không phù hợp với các đô thị chật hẹp, nên trạm này thường được sử dụng trong các nhà máy, nhà xưởng công nghiệp hay các khu sản xuất có công suất lớn.
- Trạm biến áp ngoài trời gồm 4 loại chính:
Trạm 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 tiết kiệm không gian nên thường được dùng làm trạm công cộng cung cấp cho một vùng dân cư.
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 (3×75 kVA) hay một máy biến áp ba pha (400 kVA), cấp điện áp 15 22 kV /0,4 kV. Thiết bị đo đếm có thể đặt tại phía trung áp hay phía hạ áp.
Trạm nền: 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 xi măng dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà.
Mỗi loại trạm này sẽ có những ưu và nhược điểm riêng biệt. Do đó, nếu bạn có nhu cầu sử dụng trạm biến áp ngoài trời nên tính toán cẩn thận, kỹ lượng để có thể lựa chọn được loại trạm phù hợp nhất sao cho khi hoạt dộng trạm mang lại hiệu quả cao.
- Trạm biến áp trong nhà: trạm biến áp trong nhà cũng được dùng khá phổ biến, trạm phù hợp với những khu đô thị đông dân cư bởi nó không gây mất mỹ quan, kích thước của trạm phù hợp để lắp đặt trong nhà.
- Trạm biến áp trong nhà được phân ra làm 3 loại chính:
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 trọn bộ: Sử dụng cấu trúc nối mạng nguồn kiểu vòng hoặc tủ đóng cắt chứa nhiều máy cắt, gọt, 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 của trạm được chế tạo sẵn và được lắp đặt trên nền nhà bê tông.
Trạm Gis: Trạm dùng thiết bị đóng cắt kín cách, được 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.
Đối với mỗi loại trạm cụ thể sẽ có những ưu điểm khác nhau. Tuy nhiên, chúng đều được các chuyên gia và người sử dụng đánh giá cao trong quá trình sử dụng
3. Công suất trạm biến áp
Các đơn vị cần quan tâm trên trạm: [5]
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.
4. Tính toán lựa chọn máy biến áp
4.1 Xác định trung tâm phụ tải và vị trí đặt trạm
4.2 Xác định phụ tải
Phụ tải loại I: Đây là loại phụ tải được cung cấp điện liên tục, nếu mất điện sẽ gây ra hậu nghiêm trọng.Phụ tải loại II: Đây là loại phụ tải nếu mất điện sẽ gây ra thiệt hại về kinh tế như quá trình sản xuất.
Phụ tải loại III: Là loại phụ tải được phép mất điện như khu dân cư,...
4.3 Xác định số lượng, công suất MBA
Có nhiều phương pháp để xác định dung lượng của máy biến áp. Nhưng vẫn phải dựa theo các nguyên tắc sau đây:
· Chọn theo điều kiện làm việc.
· Bình thường có xét đến quá tải cho phép (quá tải bình thường). Mức độ quá tải phải được tính toán sao cho hao mòn cách điện trong khoảng thời gian xem xét không vượt quá định mức tương ứng với nhiệt độ cuộn dây là 980C. Khi quá tải bình thường, nhiệt độ điểm nóng nhất của cuộn dây có thể lớn hơn (những giờ phụ tải cực đại) nhưng không vượt quá 1400C và nhiệt độ lớp dầu phía trên không vượt quá 950C.
· Kiểm tra theo điều kiện quá tải sự cố (hư hỏng một trong những máy biến áp làm việc song song) với một thời gian hạn chế để không gián đoạn cung cấp điện.
Dung lượng các máy biên áp được chọn theo điều kiện:
n.Khc.SdmB ≥ Sttpx
Khi kiểm tra theo điều kiện sự cố một máy biến áp thì:
(n-1).Khc.Kqt.SdmB ≥ Sttsc
Trong đó:
n: số máy làm việc song song trong TBA
SdmB: công suất định mức của máy biến áp, nhà chế tạo cho
Sttpx: công suất tính toán, là công suất yêu cầu lớn nhất của phụ tải tính toán
Sttsc: công suất tính toán sự cố.
Khc: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường, ta chọn loại MBA chế tạo ở Việt Nam nên không cần hiệu chỉnh nhiệt độ, Khc = 1
Kqt: hệ số quá tải sự cố. Chọn Kqt = 1.4 nếu thoả mãn MBA vận hành quá tải không quá 5 ngày đêm, số giờ quá tải trong 1 ngày đêm không quá 6 giờ và hệ số điền kín đồ thị phụ tải không lớn hơn 0,75.
Nhà máy là hộ tiêu thụ loại I nên trạm biến áp trung gian phải đặt 2 máy biến áp với công suất được chọn theo điều kiện:
n.Khc.SdmB ≥ Sttpx
4.4 Xét tính hiệu quả và kinh tế
- Vì quá trình tính toán thường dư công suất rất lớn so với tải thực, nên thời điểm tải nhỏ nhất có thể nhỏ hơn công suất của 1 Máy Biến Áp.
- Vì vậy ta chỉ cần sử dụng 1 Máy Biến áp cho toàn bộ tải để tránh tổn hao điện không cần thiết nếu dùng 2 máy.
Dưới đây là một số biến áp ở thị trường hiện nay:
4.4.1 Máy biến áp dầu ba pha ABB 500 kVA, 35-22/0.4kV
|
Điện áp |
22/0.4 kV |
|
Công suất |
500 kV |
|
Hãng sx |
BTĐA |
|
Tiêu chuẩn |
IEC 63 |
|
Po |
1.400w |
|
Pk |
5.900 |
|
Vật liệu chế tạo |
Tôn silic |
|
Dây cuốn |
Nhôm |
|
Giá bán |
252.000.000 VNĐ |
4.4.2 Máy biến áp dầu ba pha ABB 500 kVA, 35-22/0.4kV
|
Tên thông số |
Giá trị |
|
Hãng sản xuất |
ABB |
|
Loại máy biến áp |
Kiểu kín, ngâm dầu |
|
Công suất MBA |
500 kVA |
|
Điệp áp không tải phía cao thế |
35-22 kV |
|
Điệp áp không tải phía hạ thế |
0,4 kV |
|
Số pha |
3 |
|
Tần số định mức fN |
50 Hz |
|
Tổ đấu dây |
Dyn-11 |
|
Kiểu làm mát |
ONAN |
|
Loại dầu |
Dầu khoáng tự nhiên |
|
Nhiệt độ môi trường tối đa |
40 ⁰C |
|
Độ tăng nhiệt lớp dầu trên cùng |
60 ⁰C |
|
Độ tăng nhiệt độ bối dây |
65 ⁰C |
|
Điện áp cao thế lớn nhất |
36-24 kV |
|
Vật liệu bối dây |
Đồng |
|
Màu sơn |
Ghi xám -RAL 7033 |
|
Loại sơn |
Sơn tĩnh điện |
|
Khối lượng dầu (ước tính) |
1410 kg |
|
Phụ kiện |
Chỉ thị dầu |
|
Phụ kiện |
Van áp suất có tiếp điểm |
|
Phụ kiện |
Van tháo dầu |
|
Phụ kiện |
Rơ le hơi có tiếp điểm |
|
Phụ kiện |
Hộp cáp hạ thế |
|
Phù hợp với các tiêu chuẩn |
IEC 76 |
|
Giá bán |
552,432,000 |
4.4.3 Máy biến áp 3 pha THIBIDI
|
Kiểu |
ONAN – 500 |
|
Công suất |
500 kVA |
|
Điện áp |
22 ± 2×2,5% / 0,4kV |
|
Tần số |
50Hz |
|
Tổ đấu dây |
Dyn-11 |
|
Vật liệu chế tạo cuộn dây
(cuộn cao và hạ) |
Đồng |
|
Tổn hao không tải |
Po ≤ 787W |
|
Tổn hao ngắn mạch ở 75°C |
Pk ≤ 5570W |
|
Điện áp ngắn mạch |
Uk% = 4÷6% |
|
Kích thước máy (mm) |
Cao H = 1.650;
dài L = 1.420; rộng W = 1110 |
|
Khối lượng dầu |
480kg |
|
Khối lượng tổng |
2.310kg |
4.5 Chọn máy biến áp
4.5.1 Ưu điểm của máy dầu so với máy khô
4.5.2 Điểm giống nhau giữa máy biến áp dầu và máy biến áp khô
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[2] Máy biến áp khô BTĐA 500kVA/ https://maybienthedonganh.vn
[3] Máy biến áp dầu 3 pha ABB 500kVA, 35-22/0.4kV/ https://vnecco.com
[4] Máy biến áp 3 pha THIBIDI/ https://thietbidienluc.com
0 Nhận xét