Gần các xí nghiệp, nhà máy, khu dân cư quy mô lớn, trạm biến áp ngoài trời thường được ưu tiên lắp đặt hơn so với trạm biến trong nhà. Vậy loại trạm điện này có ưu, nhược điểm như thế nào và cách phân loại ra sao? Mời bạn tìm hiểu trong bài viết sau.
Trạm biến áp ngoài trời là gì?
Trạm biến áp ngoài trời (Outdoor Substation) là những trạm điện có công suất lớn, được lắp đặt ngoài trời tại một khu vực riêng, tách biệt với khu dân cư. Trạm điện này sử dụng máy biến áp và các thiết bị có kích thước lớn nên yêu cầu khu vực đặt trạm phải có diện tích đủ rộng, không có vật cản.
Trạm biến áp ngoài trời thường dùng cho các nhà máy, khu công nghiệp, khu dân cư có quỹ đất rộng để ổn định điện áp và đảm bảo nguồn điện được phân phối liên tục cho các hoạt động sinh hoạt, sản xuất.
Ưu, nhược điểm của trạm biến áp ngoài trời
Ưu điểm lớn nhất của trạm biến áp ngoài trời là có khả năng truyền tải điện công suất lớn từ nơi sản xuất đến khu vực tiêu thụ, hạn chế tổn thất năng lượng trên lưới, cũng như tiết kiệm chi phí đầu tư hệ thống dây dẫn. Trạm điện ngoài trời có thể tăng hoặc giảm áp tùy theo mục đích sử dụng và khu vực lắp đặt.
Ngoài ra, do không cần hệ thống mái che hay phòng trạm chuyên dụng nên trạm điện ngoài trời không yêu cầu chi phí đầu tư quá cao, quá trình thi công cũng đơn giản và dễ dàng mở rộng hoặc nâng cấp công suất khi cần thiết.
Tuy nhiên, trạm biến áp ngoài trời cần có không gian lắp đặt đủ rộng nên không thích hợp với nội đô đô thị, khu vực dân cư đông đúc. Hơn nữa, thiết kế mở của trạm cũng ảnh hưởng đến cảnh quan đô thị, do vậy trong trường hợp cần lắp đặt trạm điện ngoài trời tại khu vực có dân cư sinh sống, trạm điện sẽ được cải tiến về hình thức.
Các loại trạm biến áp ngoài trời phổ biến
Có 5 loại trạm biến áp ngoài trời phổ biến là trạm cột, trạm treo, trạm giàn, trạm hợp bộ kios và trạm nền.
Trạm biến áp cột
Trạm biến áp 1 cột là loại trạm bố trí máy biến áp trên một trụ thép đơn thân hoặc trụ bê tông ly tâm, cách ly một khoảng tiêu chuẩn so với mặt đất. Bên trong thân trụ đặt hệ thống dây dẫn, tủ điện được tinh giản để đảm bảo yếu tố thẩm mỹ và an toàn.
Ưu điểm:
- Chi phí đầu tư, lắp đặt không quá cao, không tốn diện tích lắp đặt.
- Tính thẩm mỹ cao, không ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị.
- Có khả năng thay thế trạm điện giàn tại các khu dân cư, trung tâm thương mại, nhà máy - công xưởng quy mô vừa và nhỏ.
Nhược điểm: Cần được bảo trì thường xuyên để tối ưu công suất cho máy biến áp.
Trạm biến áp treo
Trạm biến áp treo thường được lắp đặt tại các vùng nông thôn, khu công nghiệp nhỏ hoặc khu vực có dân cư phân tán. Điểm đặc trưng của loại trạm này là máy biến áp và thiết bị bảo vệ đều được treo trên 1 cột đỡ bằng thép mạ kẽm hoặc bê tông ly tâm, cách mặt đất khoảng 6m. Riêng khoang trung thế và hạ thế sẽ được treo phía dưới máy biến áp hoặc đặt ở bệ đỡ cạnh cột treo. Đường dây dẫn thường là dây trung thế đi trên không hoặc đặt ngầm.
Ưu điểm:
- Tiết kiệm diện tích lắp đặt, không cần quỹ đất để xây trạm.
- Chi phí lắp đặt rẻ, yêu cầu bảo trì cũng không quá phức tạp.
- Công suất không lớn, phù hợp với nhiều đối tượng sử dụng.
Nhược điểm:
- Hệ số an toàn thấp do thiết kế hở, nên giữ khoảng cách an toàn trong mùa mưa bão.
- Tính thẩm mỹ thấp, không phù hợp với khu vực đô thị.
- Giới hạn về công suất nên chỉ được lắp đặt ở các vùng nông thôn, tỉnh lẻ, ngoại thành.
Trạm biến áp giàn
Trạm biến áp giàn là loại trạm đặt máy biến áp và các thiết bị trên một giá đỡ nối giữa 2 hoặc nhiều trụ bê tông ly tâm. Máy biến áp trong trạm có thể là 1 máy biến áp 3 pha hoặc 3 máy biến áp 1 pha có công suất tương đương, thực hiện nhiệm vụ hạ áp từ 15-22kV xuống 0.4kV. Bạn có thể dễ dàng bắt gặp loại trạm biến áp này tại các cụm dân cư, khu công nghiệp, công trình thương mại…
Ưu điểm:
- Tiết kiệm diện tích và chi phí lắp đặt so với trạm trong nhà, trạm kios.
- Công suất đa dạng, lên đến 2000kVA cho máy biến áp khô.
- Chịu tải tốt, dễ bảo trì, dễ nâng công suất do có thiết kế mở.
Nhược điểm:
- Tính thẩm mỹ không cao, có thể ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị.
- Hệ số an toàn còn thấp, các thiết bị dễ chịu ảnh hưởng bởi thời tiết.
Trạm biến áp kios
Đây là loại trạm điện được chế tạo sẵn dạng kios kín, có sự đồng bộ giữa máy biến áp và tủ điện điều khiển. Bên trong trạm được phân thành 3 khoang riêng biệt gồm: khoang trung thế, khoang máy biến áp và khoang hạ thế, trong đó công suất máy biến áp dao động từ 100 - 2500kVA, cấp điện áp đến 35kV nên trạm điện kios là đầu mối trung chuyển giữa đường dây trung thế và hạ thế, thường được đặt ở các khu dân cư đông đúc, trung tâm thương mại, khu công nghiệp quy mô lớn.
Ưu điểm:
- Tính thẩm mỹ cao với thiết kế kín.
- Độ an toàn, độ bền cao.
- Cấu hình đơn giản, dễ dàng vận chuyển và lắp đặt.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư đắt đỏ.
- Khó nâng công suất do thiết kế dạng module đóng. Không gian trạm hạn chế nên việc bổ sung thiết bị gặp khó khăn.
Trạm biến áp nền
Còn được gọi là trạm biến áp bệt, trạm biến áp gốc. Loại trạm điện này thường lắp đặt ở khu vực có diện tích đất đai rộng rãi như vùng nông thôn, xí nghiệp vừa và nhỏ. Trong đó, thiết bị cao áp (dao cách ly, thiết bị chống sét) sẽ được đặt trên cột, tổ hợp 3 máy biến áp 1 pha hoặc 1 máy biến áp 3 pha được đặt bệt trên nền xi măng và tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà để tránh oxy hóa, côn trùng, động vật phá hoại. Đường dây dẫn có thể đi trên không hoặc đặt ngầm. Xung quanh trạm còn có hàng rào bảo vệ, chống xâm nhập trái phép.
Ưu điểm:
- Công suất cực lớn, không giới hạn, thường trang bị máy biến áp > 1000kVA.
- Dễ dàng kiểm tra, bảo trì hoặc thay thế thiết bị.
Nhược điểm:
- Tốn diện tích đất xây dựng, chi phí xây dựng cao.
- Yêu cầu nghiêm ngặt về các biện pháp an toàn như: hàng rào bảo vệ, hành lang an toàn, biển báo…
Câu hỏi thường gặp về trạm biến áp ngoài trời
Câu hỏi 1: Hành lang an toàn của trạm điện ngoài trời được quy định như thế nào?
Trả lời: Hành lang bảo vệ an toàn của trạm điện được quy định tại Điều 15 Nghị định 14/2014/NĐ-CP. Đối với các trạm điện không có hàng rào, tường rào bao quanh, khoảng cách an toàn được giới hạn từ không gian bao quanh trạm điện đến các bộ phận mang điện theo các cấp điện áp như sau:
- Điện áp đến 22kV: Khoảng cách an toàn là 2m.
- Điện áp đến 35kV: Khoảng cách an toàn là 3m.
- Với các trạm treo, máy biến áp phải cách mặt đất một khoảng tối thiểu là 4m.
Câu hỏi 2: Quy định về vị trí đặt trạm biến áp ngoài trời như thế nào?
Trả lời: Đối với trạm biến áp dạng treo, giàn, vị trí đặt trạm không quá khắt khe do các thiết bị đều cách một khoảng an toàn so với mặt đất. Riêng trạm kios, trạm nền hay trạm 1 cột, vị trí đặt trạm cần cao hơn mặt đường và cách lề đường tối thiểu 0.5m để tránh cản trở tầm nhìn của người tham gia giao thông.
