3. Các khái niệm cơ bả n:
2.6.1. Trạm biến áp treo trên cột:
Máy biến áp và các thiết bị được bố trắ trên cột điện (cĩ thể 1 hoặc 2 cột tuỳ vào trọng lượng của máy biến áp).
* Bố trắ trên một cột khi cơng suất <=150kVA * Bố trắ trên hai cột khi cơng suất <=560kVA
Việc thiết kế trạm biến áp trên cột địi hỏi phải tắnh tốn kết cấu xây dựng và kết cấu cơ
khắ, trong đĩ ngồi yếu tố kỹ thuật cịn phải chú ý đến yếu tố mỹ thuật.
đây là kiểu trạm biến áp bố trắ ngồi trời, dùng phổ biến cho các khu dân cư, cơng trình cơng cộng, trụ sở cơ quan,Ầ
Chi phắ xây dựng trạm biến áp này cũng ắt nhất trong số các loại trạm biến áp.
Nhược điểm của nĩ là phải cĩ đất trống để bố trắ, phải cĩ đất dành cho hành lang an tồn bao quanh.
2.6.2. Trạm biến áp đặt trên nền:
- Máy biến áp được bố trắ trên nền bêtơng, cao hơn cos nền 300mm, xung quanh mĩng cĩ tường chắn bao quanh để thu dầu khi máy bị vỡ.
- Kiểu trạm này sử dụng khi cơng suất máy >560kVA, khi đĩ kết cấu giá đỡ máy trên cột khơng đảm bảo an tồn.
- Các thiết bị khác như cầu chì tự rơi, chống sét van, Ầ. Vẫn được treo trên cột điện. - đểđảm bảo an tồn, kiểu trạm này phải cĩ hàng rào bảo vệ cao >1,8m và cĩ bố trắ cửa ra vào.
- Hình thức bố trắ rất đa dạng: Máy biến áp, tủđiện hạ thế cĩ thể bố trắ trong nhà hay ngồi trời.
Trạm biến áp treo trên 1 cột Trạm biến áp treo trên 2 cột
2.6.3. Trạm biến áp trong nhà: Giĩ lạnh Máy biến áp Hố dầu H Giĩ nĩng Mĩng máy D H K T D N
- Tồn bộ thiết bịđược bố trắ trong nhà để đảm bảo tắnh thẩm mỹ của cơng trình.
- Nhà trạm cĩ thể xây riêng, đặt chung tại nhà xưởng hoặc đặt dưới tầng hầm của các tồ nhà nhưng khi đĩ phải cĩ lưới thép bao quanh máy biến áp để bảo vệ.
- Máy biến áp đặt trên mĩng cao hơn nền nhà 300mm, xung quanh mĩng cĩ hố thu dầu - Trong trạm phải bố trắ chiếu sáng để kiểm tra khi sự cố ban đêm, ngồi ra phải cĩ hệ
thống thơng giĩ bằng quạt để tản nhiệt do máy biến áp toả ra.
- Phải trang bị hệ thống phịng cháy chữa cháy theo quy định của cơng an - Cửa ra vào thiết kế rộng để sửa chữa, vận chuyển thiết bị.
Thơng giĩ trong trạm cĩ thể là thơng giĩ tự nhiên hay thơng giĩ cưỡng bức bằng quạt (xem mơn học Thơng giĩ và vi khắ hậu).
2.6.4. Trạm biến áp Ki-ơt
- Tồn bộ thiết bịđược bố trắ trong vỏ kắn bằng thép, thường cĩ 3 ngăn riêng biệt: + Ngăn chứa máy biến áp
+ Ngăn chứa thiết bị cao thế (22kV, 35 kV,Ầ) + Ngăn chứa thiết bị hạ thế (400V).
- Thường được dùng ở những địa điểm sau: + Khơng gian chật hẹp
+ Yêu cầu thẩm mỹ cao, đi kèm với hệ thống cáp ngầm - đặc điểm của trạm:
+ Giá thành rất đắt.
+ Cĩ thể mở rộng dễ dàng.
+ Mĩng trạm đúc bằng bêtơng, cao hơn nền xung quanh 300mm.
2.6.5. Trạm biến áp ngầm
- Tồn bộ thiết bị được đặt ngầm dưới lịng đường. Buồng đặt thiết bị bằng bêtơng cốt thép khơng thấm nước, chịu tải trọng ơtơ. Buồng thiết kế đảm bảo khơng cĩ nước chảy vào khi mưa.
- Luơn cĩ máy bơm dự phịng tựđộng hoạt động khi cĩ nước ngập. - Tắnh tốn làm mát và thơng giĩ rất khĩ khăn.
- Ưu điểm: đảm bảo mỹ quan, an tồn cao, tiết kiệm đất đai.
2.7. đĩng cắt và bảo vệ trạm biến áp cơng trình:
Mục đắch
2.7.1. Bảo vệ và đĩng cắt phắa cao áp
a) Chống chạm điện trực tiếp: Dây dẫn điện trong trạm đều sử dụng dây cáp bọc cách
điện, khơng dùng dây trần. Vỏ thiết bị bằng kim loại đều được nối đất an tồn Dây nối đất Tủ điện của trạm Kẹp đỡ cáp đèn điện Thang trèo Cáp hạ áp Cáp cao áp Bulon
Máy bơm nước Máy biến áp
Cực nối đất
Bảo vệ an tồn cho người Bảo vệ an tồn cho các thiết bị trong trạm biến áp
- Chống sét đánh trực tiếp
- Chống sét lan tuyền từđường dây điện vào trạm - Bảo vệ quá tải và chống ngắn mạch. - đĩng cắt phắa cao áp, hạ áp - Chống chạm điện trực tiếp - Chống điện áp bước - Chống phĩng điện D H K T D N
b) Chống điện áp bước: Hệ thống nối đất của trạm phải đủ bé. + Máy biến áp < 100kVA thì Rnđ≤ 10Ω
+ Máy biến áp ≥ 100kVA thì Rnđ≤ 4Ω + Máy biến áp ≥ 110kV thì Rnđ≤ 0,5Ω
c) Chống sét đánh trực tiếp: Dùng cột thu lơi, dây thu sét. Với trạm <35kV theo quy định khơng cần bảo vệ chống sét đánh trực tiếp.
d) Chống phĩng điện: Dùng lưới chắn bằng thép, đặt biển báo hiệu,Ầ
Việc bố trắ lưới chắn (chiều cao, khoảng cách đến thiết bị,Ầ) phải tuân theo Quy phạm trang bịđiện 11TCN-20-2006
e) Chống sét lan truyền vào trạm: Dùng chống sét van
Nguyên tắc làm việc của chống sét van: - Bình thường với điện áp vận hành (22kV, 35 kV,Ầ) thì chống sét van như vật cách điện. Trạm cĩ dùng lưới chắn an tồn cao 1,8m 0,4kV 22kV Chống sét van 22kV Chống sét van 0,4kV D H K T D N
- Khi cĩ sét (hàng trăm kV) nĩ như cái van mở ra xả hết dịng điện sét xuống đất, do đĩ sét khơng truyền vào thiết bị.
- Khi xả gần hết dịng sét nĩ tự dập dịng điện để trở lại bình thường
g) Chống quá tải và ngắn mạch: Dùng cầu chì tự rơi, dao cắt tải, máy cắt hoặc bộ đĩng lặp lại (Recloser),Ầ Trong đĩ cầu chì tự rơi dùng phổ biến nhất và rẻ tiền nhất.
- Nhiệm vụ chắnh là bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch: Khi xảy ra sự cố (quá tải, ngắn mạch), dịng điện tăng cao so với bình thường làm dây chì trong FCO hay LBFCO bị đứt,
ống chì tựđộng rơi xuống mạch điện bị cắt ra.
- Ngồi nhiệm vụ chắnh, FCO cịn cĩ chức năng đĩng/cắt khi khơng cĩ dịng điện (chỉ cĩ
điện áp). Riêng LBFCO cĩ bộ phận dập hồ quang bằng khơng khắ nên đĩng/cắt được mạch
điện khi đang cĩ dịng điện.
- FCO dùng phổ biến do giá thành rẻ. Gần đây, các thiết kế mới đều sử dụng LBFCO để
thuận lợi cho cơng tác vận hành của ngành điện. Lý do là nếu dùng FCO thì muốn đống/cắt nĩ phải cắt hết phụ tải ở phắa hạ thế trước để dịng điện I=0 sau đĩ mới đĩng cắt được FCO.
Cầu chì tự rơi kiêm dao cắt tải LBFCO
Cầu chì tự rơi FCO 0,4kV 22kV Ký hiệu trên sơ Máy biến áp FCO Lắp LBFCO trên cột D H K T D N
h) Máy cắt và máy cắt đĩng lặp lại (Recloser)
- Máy cắt và recloser cĩ nhiệm vụ chắnh là bảo vệ chống ngắn mạch và chống quá tải (sự
cố) cho mạch điện.
Nguyên lý làm việc: Khi đang vận hành bình thường, nếu xảy ra các sự cố trên thì dịng
điện tăng lên vượt quá giá trịđịnh trước, máy cắt hay recloser sẽ cắt mạch.
- Máy cắt và Recloser cĩ khả năng cắt dịng sự cố (ngắn mạch, quá tải) lớn hơn rất nhiều so với FCO và LBFFCO nhờ cĩ bộ phận dập hồ quang áp suất cao.
- Ngồi chức năng chắnh là bảo vệ, chúng cịn cĩ nhiệm vụ là đĩng/cắt mạch điện khi
đang vận hành bình thường (Khác FCO là đĩng/cắt khi khơng tải, cịn LBFCO chỉ đĩng cắt dịng tải bé).
- đặc biệt Recloser cĩ khả năng cắt ra/đĩng lại một số lần nhất định do người vận hành cài đặt
2.7.2. Bảo vệ và đĩng cắt phắa hạ áp
a) Chống quá tải và ngắn mạch: Dùng aptomat hoặc Cầu dao +cầu chì
- Nhiệm vụ chắnh của aptomat và cầu dao+cầu chì là bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch khi dịng điện vượt quá giá trị làm việc bình thường.
- Ngồi nhiệm vụ chắnh, chúng cịn cĩ chức năng đĩng/cắt mạch điện: + Aptomat cĩ thểđĩng/cắt khi cĩ dịng điện nhưng đắt tiền.
+ Cầu dao chỉđĩng/cắt được khi khơng cĩ dịng điện. - Lựa chọn Aptomat căn cứ vào:
Recloser dùng khắ
SF6 Lắp Recloser trên cột
+ điện áp định mức (400V) + Dịng điện định mức + Dịng điện cắt quá tải + Dịng điện cắt ngắn mạch
b) Chống sét lan truyền: Dùng chống sét van 0,4 kV
c) Chống chạm điện trực tiếp: Dây dẫn điện dùng dây bọc, vỏ thiết bị được nối đất an tồn,...
2.8.Các sơđồ nối dây điển hình của nguồn điện cơng trình
- Sơ đồ nối dây rất đa dạng, phong phú tuỳ thuộc vào quy mơ, tắnh chất của hộ tiêu thụ
hoặc theo yêu cầu riêng của chủđầu tư.
- Hiện nay khơng cịn phân biệt hộ loại 1, 2, 3 mà mọi hộ đều cĩ địa vị pháp lý giống nhau. Dưới gĩc độ tư vấn cho chủ đầu tư, cần xác định cơng trình đĩ cĩ quan trọng hay khơng.
- Về mặt pháp luật, đơn vị cung cấp điện phải đảm bảo cấp điện an tồn, ổn định cho mọi
đối tượng. Thực tế lưới điện cao áp trong đơ thị, khu dân cư tập trung (22, 35 kV) cũng được thiết kế theo mạch vịng, đảm bảo đuợc cấp điện cho mọi phụ tải từ nhiều phắa khác nhau.
- Dưới đây chỉ là những sơ đồ Ộđiển hìnhỢ, tuỳ điều kiện thực tế sơ đồ cĩ thể biến đổi cho phù hợp.