Lưới điện truyền tải ở nước ta trải dài từ Bắc vào Nam với các cấp điện áp khác nhau. Để hạn chế tình trạng tổn hao năng lượng khi truyền tải đi xa, đồng thời cung cấp mức điện áp phù hợp với các khu vực tiêu thụ, việc lắp đặt trạm biến áp trung gian giữa các cấp điện áp là điều cần thiết. Vậy trạm biến áp trung gian là gì? Loại trạm này có đặc điểm và chức năng như thế nào? Bạn có thể tìm hiểu qua bài viết của chúng tôi.
Trạm biến áp trung gian là gì?
Trạm biến áp trung gian là thuật ngữ chung để chỉ các trạm biến áp chịu trách nhiệm hạ áp từ cấp điện áp 110kV - 220kV về cấp 22kV - 35kV nhằm hạn chế tổn hao năng lượng khi truyền tải đi xa, sau đó điện áp này tiếp tục được tăng hoặc giảm tại các trạm điện phân phối khác để phục vụ nhu cầu của khu vực tiêu thụ điện.
Do sở hữu công suất lớn, máy biến áp và các thiết bị đóng cắt cũng có kích thước lớn nên trạm biến áp trung gian thường chỉ được lắp đặt ngoài trời, tại các khu vực tách biệt với khu dân cư. Đây là mặt xích không thể thiếu trong lưới điện truyền tải từ nhà máy đến các phụ tải.
Đặc điểm của trạm biến áp trung gian
Trạm biến áp trung gian chủ yếu nhận nguồn điện đầu vào ở cấp 110kV - 220kV, sau đó biến đổi thành cấp điện áp 22kV - 35kV. Trong trạm bao gồm 1 hoặc nhiều máy biến áp trung gian cùng hoạt động. Ngoài ra, tuỳ theo yêu cầu của từng hệ thống, trạm điện này còn được trang bị các thiết bị bảo vệ như tụ bù, cuộn kháng, thiết bị chống sét…
Máy biến áp trung gian - thiết bị quan trọng nhất trong trạm biến áp trung gian
Cơ bản, một quy trình hoạt động của trạm biến áp trung gian như sau:
- Nhận điện: Trạm biến áp trung gian nhận điện áp cao từ lưới truyền tải vào trạm qua hệ thống máy cắt và dao cách ly.
- Hạ áp: Điện áp cao được đưa vào cuộn sơ cấp của máy biến áp lực để hạ xuống cấp điện áp thấp hơn ở cuộn thứ cấp. Đây là nhiệm vụ phổ biến nhất của trạm điện trung gian. Trường hợp trạm điện loại này được kết nối với các nguồn năng lượng tái tạo hoặc thực hiện nhiệm vụ bù sụt áp trên đường dây, trạm trung gian còn có khả năng tăng áp.
- Phân phối: Điện sau khi hạ áp sẽ đi qua hệ thống thanh cái trung thế, chia ra các ngăn lộ (feeder) để phân phối đến các khu vực tiêu thụ.
Do hoạt động ở cấp điện áp cao nên tất cả thiết bị sử dụng cho trạm biến áp trung gian đều phải được chọn lọc, đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia hiện hành, đặc biệt là phải có tính tương thích với nhau và với hệ thống dây dẫn điện. Bên trong trạm, máy biến áp và các thiết bị được bố trí khoa học, phân chia theo từng khoang tủ để thuận tiện cho việc kiểm tra, sửa chữa và bảo trì.
Ứng dụng của trạm biến áp trung gian
Trạm biến áp trung gian là mắt xích không thể thiếu trong lưới điện truyền tải quốc gia, nhận nhiệm vụ chuyển đổi điện áp từ lưới cao áp xuống lưới phân phối để giảm tổn thất điện năng và phù hợp với nhu cầu truyền tải hoặc tiêu thụ điện.
Nhờ sở hữu đường dây dự trữ và mạng lưới thích hợp với từng khu vực sử dụng điện, trạm biến áp trung gian đảm bảo việc cung cấp điện cho các nhà máy, phụ tải và khu vực sản xuất diễn ra an toàn và liên tục. Vì vậy, trạm biến áp trung gian thường được đặt gần các nhà máy điện hoặc gần khu công nghiệp quy mô lớn, khu dân cư đông đúc. Trong đó ứng dụng phổ biến nhất của trạm điện này là lắp đặt cho các khu tái định cư, khu đô thị mới - những nơi mà đường dây phân phối điện còn mới và có nguy cơ sụt áp cao.
Ưu, nhược điểm của trạm biến áp trung gian
Trạm biến áp trung gian là giải pháp giúp tăng độ tin cậy và khả năng điều khiển linh hoạt của lưới điện. Ưu điểm của trạm điện loại này gồm:
- Giảm thiểu tổn thất điện năng: Trạm trung gian nhận điện cao áp từ các nhà máy điện giúp việc truyền tải đi xa hiệu quả, hạn chế hao phí công suất do tỏa nhiệt trên đường dây, sau đó sẽ được hạ áp tại các trạm phân phối để đảm bảo cung cấp cấp điện áp phù hợp với mục đích sinh hoạt, sản xuất.
- Tăng độ tin cậy: Trong các hệ thống điện vòng, trạm biến áp trung gian có khả năng cấp điện theo cơ chế mạch vòng, cho phép chuyển hướng dòng điện linh hoạt, đảm bảo phụ tải không bị gián đoạn hoạt động khi có sự cố trên 1 đường dây.
- Quản lý hiệu quả: Trạm biến áp trung gian có khả năng dễ dàng chuyển tải giữa các trạm, nâng cao tính linh hoạt của lưới. Từ một trạm trung gian, điện cũng có thể được chia ra các lộ đường dây trung thế để cấp cho các khu vực tiêu thụ khác nhau.
- Cung cấp điện thi công: Trạm biến áp trung gian phù hợp lắp đặt tại các công trình xây dựng tạm thời, khu tái định cư hoặc khu công nghiệp.
Tuy nhiên, loại trạm này lại yêu cầu chi phí đầu tư cao, đi kèm hệ thống điều khiển phức tạp. Nếu là loại trạm ngoài trời lớn sẽ không phù hợp để lắp đặt trong khu đô thị đông đúc.
Câu hỏi thường gặp về trạm biến áp trung gian
Câu hỏi 1: Vị trí lắp đặt phù hợp của trạm biến áp trung gian là ở đâu?
Trả lời: Trạm biến áp trung gian có kích thước khá lớn nên không thích hợp để đặt tại các khu dân cư đông đúc, khu vực nội đô đô thị. Thay vào đó, nên đặt trạm trung gian gần các nhà máy điện hoặc gần các khu công nghiệp, phân xưởng, xí nghiệp. Vị trí đặt trạm cần cao hơn mặt đường, cách lề đường một khoảng tối thiểu 0.5m và tránh che khuất các công trình dân dụng, cây xanh.
Câu hỏi 2: Phân biệt trạm biến áp trung gian với trạm biến áp phân phối?
Trả lời: Sự khác biệt giữa 2 loại trạm điện này nằm ở cấp điện áp hoạt động và vai trò trong lưới điện.
- Trạm biến áp trung gian là cầu nối giữa lưới truyền tải và lưới phân phối, nhận điện áp vào 110kV - 220kV và hạ áp xuống cấp 22kV - 35kV. Loại trạm này có kích thước lớn nên chủ yếu được xây dựng ngoài trời.
- Trạm biến áp phân phối nhận điện từ các trạm biến áp trung gian (6-35kV) hoặc trung áp (22-35kV), sau đó hạ áp xuống cấp hạ thế (0.4kV) để cấp điện trực tiếp cho phụ tải cuối như hộ gia đình, phân xưởng, xí nghiệp…
Trạm biến áp trung gian được sử dụng phổ biến trong lưới điện truyền tải quốc gia để chuyển tiếp lưới điện sang mức điện áp phù hợp hơn với các phụ tải phía sau. Nếu khu vực chỉ có 1 trạm biến áp, cần trang bị thêm 1 máy biến áp để dự phòng trong trường hợp có sự cố. Nếu khu vực có 2 trạm biến áp trung gian trở lên, có thể dùng cầu dao để kết nối 2 thanh cái thứ cấp trong trạm.
Các kiến thức khác về trạm biến áp, mời bạn tìm hiểu thêm tại: https://etinco.vn/tin-tuc/kien-thuc/kien-thuc-tram-bien-ap/
