Tổng quan về Trạm biến áp

1. Khái niệm và chức năng của trạm biến áp

Trạm biến áp (hay trạm điện) là một hệ thống kỹ thuật quan trọng trong lưới điện, có nhiệm vụ chuyển đổi điện năng từ dạng này sang dạng khác để phù hợp với nhu cầu sử dụng hoặc truyền tải. Nói cách khác, trạm biến áp điều chỉnh điện áp tăng hoặc giảm nhằm đảm bảo hiệu quả và an toàn khi điện được phân phối qua hệ thống truyền tải và phân phối điện năng. Thông thường, điện áp được tăng lên ở đầu nguồn (gần nhà máy điện) để truyền đi xa với tổn thất thấp, sau đó giảm xuống ở gần phụ tải để cấp điện an toàn cho người dùng cuối.

Về chức năng, trạm biến áp đóng vai trò như một điểm nút trên lưới điện, truyền tải và phân phối điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác thông qua máy biến áp lực (power transformer) hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Nhờ đó, điện năng được truyền tải ở điện áp cao (giúp giảm dòng điện và tổn thất trên đường dây), rồi hạ áp xuống mức phù hợp trước khi đến người sử dụng cuối. Ngoài ra, trạm biến áp còn là nơi thực hiện đóng cắt và điều phối dòng điện trong hệ thống – tức là kết nối hoặc cô lập các đường dây, thiết bị để vận hành linh hoạt, đảm bảo cung cấp điện liên tục kể cả khi bảo trì hoặc xảy ra sự cố. Tóm lại, trạm biến áp là trung tâm liên kết giữa nguồn phát (nhà máy điện) và lưới điện truyền tải/phân phối tới khách hàng, đảm bảo biến đổi mức điện áp và điều phối dòng điện một cách an toàn, tin cậy.

2. Phân loại trạm biến áp

Có nhiều cách phân loại trạm biến áp dựa trên chức năng, cấp điện áp, môi trường lắp đặt hay cấu hình, nhằm phản ánh đặc điểm và vai trò của từng loại trạm trong hệ thống điện. Dưới đây là các phân loại phổ biến:

• Theo chức năng nhiệm vụ:
  • Trạm biến áp nâng áp: Là trạm đặt tại đầu nguồn (gần nhà máy phát điện) dùng để tăng điện áp từ mức máy phát (thường 6–20 kV) lên mức cao (như 110 kV, 220 kV hoặc 500 kV). Mục đích là truyền tải điện đi xa hiệu quả với tổn thất thấp. Ví dụ: Trạm nâng áp 15 kV lên 500 kV tại nhà máy điện để đưa công suất lên lưới truyền tải quốc gia.
  • Trạm biến áp hạ áp (trung gian): Là trạm giảm điện áp từ cao áp truyền tải xuống trung áp. Thường nhận điện từ lưới 110–220 kV và hạ xuống 22–35 kV, cung cấp cho mạng phân phối khu vực. Các trạm này thường đặt ngoài trời do công suất lớn và kích thước thiết bị lớn.
  • Trạm biến áp phân phối: Là trạm hạ áp cuối cùng trong lưới, từ trung áp (22–35 kV) xuống hạ áp sử dụng (0,4 kV/0,22 kV) để cung cấp trực tiếp cho hộ tiêu thụ dân dụng, thương mại hoặc công nghiệp nhẹ. Đây là loại trạm rất phổ biến, ví dụ như các trạm 22/0,4 kV trong khu dân cư, nhà máy. Trạm phân phối có thể có nhiều dạng kết cấu (trụ treo, trạm nền, trạm hợp bộ, v.v. – xem phân loại theo cấu trúc bên dưới).
  • Lưu ý: Đôi khi thuật ngữ trạm trung gian được dùng để chỉ chung các trạm hạ áp từ cao thế xuống trung thế (110 kV xuống 22 kV) phục vụ trung gian giữa truyền tải và phân phối; còn trạm phân phối thiên về các trạm hạ áp cuối cùng xuống điện áp sử dụng.

• Theo cấp điện áp vận hành:
  • Trạm cao áp: Trạm hoạt động ở điện áp cao trong lưới truyền tải, thường trên 110 kV (bao gồm 110 kV, 220 kV, 500 kV). Ví dụ: trạm 220 kV, 500 kV trong hệ thống truyền tải quốc gia, liên kết các vùng.
  • Trạm trung áp: Trạm vận hành ở mức điện áp từ 1 kV đến 35 kV (thường là 6 kV, 10 kV, 22 kV, 35 kV), thuộc lưới phân phối khu vực. Các trạm 22 kV/0,4 kV cũng được xếp vào nhóm này ở khía cạnh điện áp.
  • Trạm hạ áp: Trạm có điện áp dưới 1 kV (thường 400 V, 230 V…), cung cấp điện trực tiếp cho phụ tải cuối. Thực tế đây thường là các máy biến áp phân phối nhỏ gần hộ tiêu thụ (ví dụ trạm biến áp treo trên cột hạ áp).

• Theo môi trường lắp đặt:
  • Trạm ngoài trời: Toàn bộ máy biến áp và thiết bị cao áp được lắp đặt ngoài trời, có kết cấu bền vững chịu được thời tiết. Loại này phù hợp khu vực rộng rãi, thường áp dụng cho trạm trung gian công suất lớn, trạm truyền tải… Tuy nhiên nhược điểm là chiếm diện tích lớn và ảnh hưởng mỹ quan, nên không phù hợp ở khu đô thị đông dân.
  • Trạm trong nhà: Toàn bộ thiết bị được bố trí trong nhà kín hoặc nhà kết cấu, phù hợp ở đô thị hoặc nơi hạn chế không gian. Trạm trong nhà đảm bảo an toàn và mỹ quan cao hơn, nhưng chi phí xây dựng thường lớn hơn do yêu cầu nhà trạm.
  • Trạm GIS (Gas Insulated Substation): Là trạm biến áp trong nhà kiểu kín sử dụng thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí SF₆. Đặc trưng của trạm GIS là gọn hơn trạm ngoài trời hàng chục lần về diện tích do khoảng cách cách điện rất nhỏ (thiết bị được bọc kín). Trạm GIS thường được dùng ở cấp điện áp từ trung đến cao (ví dụ 110 kV, 220 kV) tại các thành phố lớn để tiết kiệm không gian và tăng độ tin cậy.
  • Trạm hợp bộ (trạm kiểu kiosk/trạm compact): Là dạng trạm tiền chế, thiết kế khép kín trong vỏ kim loại giống như một tủ trạm. Bên trong có ngăn trung áp, máy biến áp và ngăn hạ áp phân phối. Loại trạm này thường ở mức 22 kV/0,4 kV phục vụ cấp điện cho khu dân cư, tòa nhà cao tầng, có ưu điểm lắp đặt nhanh, gọn và an toàn cao.
  • Trạm treo/trạm trụ: Là trạm phân phối nhỏ được lắp trên cột điện. Máy biến áp phân phối cùng thiết bị bảo vệ hạ áp được treo trên trụ điện, nối trực tiếp từ lưới trung thế trên không. Loại trạm này công suất nhỏ (thường vài chục đến vài trăm kVA), dùng cho khu vực nông thôn hoặc phụ tải phân tán.

• Theo tính di động:
  • Trạm cố định: Được xây dựng cố định một chỗ, lâu dài. Hầu hết các trạm biến áp truyền thống đều thuộc loại này (trạm ngoài trời, trong nhà như trên).
  • Trạm biến áp di động: Là trạm được thiết kế trên phương tiện di động (thường là đặt trên xe tải hoặc rơ-moóc). Trạm di động tích hợp máy biến áp, máy cắt, dao cách ly và các thiết bị cần thiết trên một khung xe, có bánh xe để kéo đến vị trí mong muốn. Loại trạm này được dùng tạm thời khi cần thay thế trạm cố định trong thời gian bảo trì, sự cố hoặc phục vụ công trình điện tạm ở vùng xa. Công suất trạm di động thường nhỏ hơn trạm cố định cùng cấp điện áp và thiết kế gọn để di chuyển được trên đường bộ.
• Các trạm đặc biệt khác: Ngoài các loại trên, thuật ngữ trạm điện còn bao gồm:
  • Trạm cắt: Trạm không có máy biến áp, chỉ dùng để đóng cắt, phân phối năng lượng ở một cấp điện áp nhất định (có thể coi như một nút chuyển mạch trên lưới truyền tải). Ví dụ: trạm cắt 500 kV trên tuyến đường dây để phân đoạn lưới hoặc chuyển nguồn.
  • Trạm bù: Trạm chuyên để lắp đặt các thiết bị bù công suất phản kháng (tụ điện, cuộn kháng, SVC, STATCOM…). Trạm bù giúp điều chỉnh điện áp và cải thiện chất lượng điện năng trên lưới, thường đặt tại các điểm nút cần hỗ trợ ổn định điện áp.
  • Trạm chỉnh lưu/biến đổi: Trạm dùng cho biến đổi điện từ xoay chiều sang một chiều hoặc ngược lại, ví dụ trạm chuyển đổi HVDC trong hệ thống truyền tải DC, hoặc trạm điện kéo (traction substation) cấp điện cho đường sắt, metro (biến đổi từ AC lưới sang DC cho tàu điện). Trạm loại này chứa các bộ biến đổi điện tử công suất lớn (thyristor, IGBT…) và hệ thống làm mát, điều khiển chuyên biệt.

Như vậy, tùy theo vị trí trong hệ thống và yêu cầu cụ thể, trạm biến áp được phân thành nhiều loại với đặc điểm thiết kế và vận hành riêng. Bảng dưới đây tóm tắt một số loại trạm biến áp chính cùng cấp điện áp và đặc điểm tiêu biểu:

Loại trạm	Cấp điện áp điển hình	Công suất/MDung lượng	Đặc điểm chính
Trạm nâng áp (step-up)	6–20 kV lên 110–500 kV	Hàng chục đến vài trăm MVA	Gần nhà máy điện, tăng áp để truyền tải đi xa với tổn thất thấp. Thường là trạm ngoài trời quy mô lớn, máy biến áp công suất lớn (ví dụ 200–500 MVA).
Trạm trung gian (hạ áp cao thế)	110–220 kV xuống 22–35 kV	Vài chục đến vài trăm MVA (thường 25–250 MVA)	Giảm áp từ lưới truyền tải xuống trung áp phân phối khu vực. Đa số là trạm ngoài trời, thiết bị kích thước lớn, cần không gian rộng.
Trạm phân phối (hạ áp cuối)	22–35 kV xuống 0,4 kV	Vài chục đến vài nghìn kVA (thường 50–2500 kVA)	Hạ áp đến điện áp sử dụng cho phụ tải cuối. Phổ biến trong lưới hạ áp dân sinh. Kết cấu nhỏ gọn: có thể dạng treo trên trụ, trạm nền, trạm hợp bộ… tùy địa điểm.
Trạm GIS (trong nhà cách điện khí)	72 kV – 245 kV (đến 420 kV)	Tương tự trạm thường cùng cấp điện áp	Sử dụng thiết bị cách điện SF₆ kín. Lắp trong nhà, diện tích nhỏ hơn trạm ngoài trời nhiều lần, phù hợp khu đô thị. Chi phí cao, yêu cầu kỹ thuật cao về kín khí và an toàn khí SF₆.
Trạm di động	15 kV – 110 kV	Vài MVA đến vài chục MVA (nhỏ hơn trạm cố định)	Trạm trên xe kéo/rơ-moóc, tích hợp đầy đủ thiết bị (MBA, máy cắt,…) trên khung di động. Dùng tạm thời khi sửa chữa khẩn cấp hoặc cấp điện cho khu vực mới trong thời gian ngắn. Công suất giới hạn, thiết kế gọn để di chuyển.

(Bảng phân loại trên mang tính khái quát, thông số thực tế có thể thay đổi tùy theo yêu cầu thiết kế của từng trạm biến áp cụ thể.)

3. Cấu tạo và các thiết bị chính trong trạm biến áp

Xem thêm: Quanganhcons đóng điện trạm biến áp 5000kVA 

Mặc dù cấu trúc cụ thể của mỗi trạm biến áp có thể khác nhau tùy theo loại trạm và cấp điện áp, về cơ bản các trạm biến áp đều bao gồm những thiết bị chính sau:

• Máy biến áp lực: Đây được coi là trái tim của trạm biến áp, thực hiện chức năng biến đổi mức điện áp (tăng hoặc giảm) bằng hiện tượng cảm ứng điện từ. Máy biến áp lực trong trạm có công suất lớn, thường là loại ba pha ngâm dầu (hoặc khô đối với trạm hợp bộ nhỏ), gồm cuộn sơ cấp nhận điện áp đầu vào, cuộn thứ cấp xuất điện áp đầu ra, và lõi thép ghép lá dẫn từ thông. Máy biến áp lực không có bộ phận quay và truyền năng lượng giữa hai mạch điện mà không thay đổi tần số. Tùy thiết kế, máy biến áp có thể có đầu phân áp (OLTC) để điều chỉnh điện áp dưới tải. Máy biến áp thường là thiết bị đắt tiền và cồng kềnh nhất trong trạm.
• Hệ thống thanh cái: Thanh cái (busbar) là thanh dẫn chung làm bằng đồng hoặc nhôm, có nhiệm vụ tập hợp và phân phối điện năng đến các ngăn (feeder) trong trạm. Các đường dây vào và ra, máy biến áp và các thiết bị khác đều kết nối tới thanh cái. Thanh cái có thể là dạng cứng (ống thanh cái) hoặc dây căng, và có thể được bố trí theo nhiều kiểu (một thanh cái, thanh cái kép, vòng…). Thanh cái thường được đỡ bằng các sứ cách điện và cần duy trì khoảng cách an toàn giữa các pha, giữa pha xuống đất.
• Máy cắt điện (Circuit Breaker): Là thiết bị đóng cắt tự động rất quan trọng, có khả năng đóng/ngắt mạch điện cao áp cả khi có tải và đặc biệt là khi có sự cố ngắn mạch. Máy cắt thường sử dụng cơ chế dập hồ quang bằng dầu, không khí, chân không hoặc phổ biến hiện nay là khí SF₆. Trong trạm, máy cắt được lắp ở đầu vào máy biến áp, đầu ra đường dây… để bảo vệ hệ thống: khi xảy ra sự cố quá dòng hoặc ngắn mạch, rơ-le bảo vệ tác động, máy cắt sẽ mở ra để cách ly phần sự cố. Máy cắt cao áp đảm bảo cắt dòng điện lớn trong thời gian ngắn (vài chu kỳ điện) nhằm hạn chế hư hỏng và phạm vi ảnh hưởng của sự cố.
• Dao cách ly (Isolator/Disconnect Switch): Dao cách ly là công tắc tách mạch không tải, chỉ hoạt động khi mạch đã không có dòng điện (thường thao tác sau khi máy cắt đã cắt). Chức năng chính là tạo khoảng hở cách ly nhìn thấy được, đảm bảo an toàn cho việc bảo trì, sửa chữa thiết bị downstream. Dao cách ly thường có cấu tạo dao một pha bằng kim loại, đóng cắt bằng tay hoặc motor chậm, không có buồng dập hồ quang (vì không cắt dòng tải). Trong trạm, dao cách ly được bố trí ở cả phía trước và sau máy cắt (cách ly đường dây và máy biến áp) để cô lập hoàn toàn thiết bị cần làm việc.
• Chống sét (Lightning Arrester): Còn gọi là cháy điện áp, là thiết bị bảo vệ chống quá điện áp do sét đánh hoặc quá độ đóng cắt. Chống sét van thường đặt giữa dây pha và đất, chứa các khe hở đánh lửa hoặc các van oxide kim loại (MOV). Khi điện áp đột biến cao, chống sét sẽ phóng điện xuống đất, kìm hãm biên độ quá điện áp, bảo vệ cách điện của các thiết bị khác không bị đánh thủng. Sau đó, chống sét tự phục hồi trạng thái cách điện khi điện áp trở lại bình thường.

Trạm biến áp 1250kVA khu công nghiệp Bàu Bàng QuangAnhcons xây dựng trọn gói

Xem thêm: Quanganhcons đóng điện trạm biến áp 1250kVA 

• Biến điện áp và Biến dòng điện (VT & CT): Đây là các biến điện đo lường dùng để hạ cấp tín hiệu điện áp, dòng điện xuống mức an toàn cho các thiết bị đo lường và bảo vệ. Biến điện áp (Voltage Transformer – VT) nối song song để đo điện áp lưới; biến dòng điện (Current Transformer – CT) mắc nối tiếp trong mạch để đo dòng. Chúng cung cấp tín hiệu thứ cấp (thường 100√3 V hoặc 110 V cho VT, 5 A hoặc 1 A cho CT ở dòng định mức CT) tới các rơ-le bảo vệ, công tơ, đồng hồ đo… đảm bảo cách ly an toàn người và thiết bị khỏi lưới cao áp.
• Tủ phân phối hạ áp/Tủ điều khiển: Ở các trạm hạ áp phân phối, thường có tủ điện hạ áp (MDB) sau máy biến áp để phân phối tới các phụ tải cuối. Trong khi đó, mọi trạm biến áp đều có tủ điều khiển bảo vệ tập trung. Trong tủ này lắp đặt các rơ-le bảo vệ, thiết bị điều khiển SCADA, hệ thống đo đếm, cảnh báo, nguồn DC dự phòng (ắc quy), v.v. Tủ điều khiển thường đặt trong phòng điều khiển của trạm, cho phép người vận hành giám sát trạng thái và điều khiển đóng cắt từ xa hoặc tại chỗ một cách an toàn.
• Hệ thống nối đất: Mỗi trạm có một hệ thống tiếp địa (nối đất) được thiết kế kỹ lưỡng, bao gồm các cọc và lưới tiếp địa chôn dưới đất nối với nhau, nối vỏ thiết bị và các kết cấu kim loại của trạm. Mục đích là đảm bảo an toàn: giữ cho điện áp bước và tiếp xúc trong phạm vi an toàn, tạo đường thoát dòng sự cố xuống đất nhanh chóng. Hệ thống nối đất còn chống sét trực tiếp bằng cách nối các kim thu sét, dây chống sét của trạm xuống đất, bảo vệ thiết bị và con người.
• Các thiết bị phụ trợ khác: Bao gồm hệ thống DC nguồn điều khiển (ắc quy và bộ nạp, để cấp nguồn cho rơ-le, đóng cắt khi mất điện lưới), hệ thống PCCC (chữa cháy tự động cho máy biến áp bằng khí, bọt hoặc hồ nước chữa cháy), hệ thống chiếu sáng, thông gió (đặc biệt quan trọng cho trạm trong nhà/GIS), hệ thống đo lường nhiệt độ dầu máy biến áp, giám sát online v.v. Ngoài ra kết cấu xây dựng (nhà trạm, móng máy biến áp, cột đỡ, hàng rào bảo vệ) cũng là một phần không thể thiếu trong cấu tạo trạm biến áp nhằm đảm bảo lắp đặt thiết bị đúng kỹ thuật và an toàn vận hành.

Tùy theo quy mô và loại trạm, có thể bổ sung hoặc lược bớt một số thiết bị. Chẳng hạn, trạm hợp bộ 22/0,4 kV sẽ tích hợp máy cắt tải, cầu chì và dao cách ly trong một tủ nhỏ gọn thay cho máy cắt lớn; hay trạm GIS sẽ sử dụng tất cả các thiết bị đóng cắt đặc biệt đặt trong vỏ kín cách điện khí. Song nhìn chung, các thành phần liệt kê trên đều hiện diện trong hầu hết các trạm biến áp phân phối và truyền tải và cùng nhau đảm bảo trạm thực hiện được chức năng biến đổi và phân phối điện năng an toàn, tin cậy.

4. Nguyên lý hoạt động của trạm biến áp

Trạm biến áp 630kVA Hóc Môn QuangAnhcons xây dựng trọn gói

Xem thêm: Video Quanganhcons đóng điện trạm biến áp 630kVA 

Xét về nguyên lý chung, trạm biến áp hoạt động dựa trên hai quá trình chính: biến đổi điện áp bằng máy biến áp và điều khiển dòng điện bằng các thiết bị đóng cắt.

Trước hết, máy biến áp lực trong trạm thực hiện việc truyền năng lượng từ mạch điện cao áp sang mạch điện hạ áp (hoặc ngược lại) thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi điện áp xoay chiều được đưa vào cuộn sơ cấp, từ thông biến thiên trong lõi thép sẽ sinh ra sức điện động trên cuộn thứ cấp, cho phép lấy điện ra ở mức điện áp khác mong muốn. Tỉ số điện áp giữa cuộn sơ và thứ cấp xấp xỉ bằng tỉ số số vòng dây, do đó bằng cách thiết kế thích hợp, máy biến áp có thể nâng điện áp lên (nếu số vòng cuộn thứ cấp > sơ cấp, dùng cho trạm nâng áp) hoặc hạ điện áp xuống (nếu số vòng cuộn thứ cấp < sơ cấp, dùng cho trạm hạ áp). Quá trình này không sinh công suất (bỏ qua tổn hao) mà chỉ biến đổi mức điện áp và dòng điện, đảm bảo công suất gần như bảo toàn giữa đầu vào và đầu ra của máy biến áp. Nhờ đó, lưới điện có thể truyền tải bằng điện áp cao (dòng nhỏ) để giảm tổn thất, rồi hạ áp xuống (dòng tăng lên tương ứng) đáp ứng nhu cầu phụ tải.

Thứ hai, trạm biến áp thực hiện chức năng điều phối, bảo vệ mạch điện thông qua hệ thống thiết bị đóng cắt và bảo vệ. Trong vận hành bình thường, các dao cách ly và máy cắt được đóng để kết nối liên tục nguồn đến phụ tải qua thanh cái, cho phép dòng điện chạy qua máy biến áp và các mạch xuất tuyến. Khi cần thay đổi cấu hình lưới (ví dụ chuyển nguồn, thao tác kết lưới hay tách lưới một phần để bảo trì), nhân viên vận hành sẽ tác động máy cắt, dao cách ly theo một trình tự an toàn để đóng/cắt các phần tử mong muốn. Nguyên tắc là không gây gián đoạn cung cấp điện diện rộng: ví dụ, có thể chuyển phụ tải sang nguồn khác trước khi cắt một máy biến áp ra bảo dưỡng. Trong trường hợp xảy ra sự cố (như ngắn mạch do thiên tai, quá tải nghiêm trọng, hư hỏng thiết bị…), các rơ-le bảo vệ sẽ cảm nhận dòng điện, điện áp bất thường và kích hoạt máy cắt tương ứng mở mạch trong thời gian vài phần trăm giây, cô lập phần sự cố ra khỏi hệ thống. Nhờ vậy, phần còn lại của lưới vẫn tiếp tục vận hành, giảm thiểu phạm vi mất điện. Việc phối hợp bảo vệ được tính toán kỹ lưỡng để máy cắt gần sự cố nhất tác động đầu tiên, các cấp bảo vệ xa hơn sẽ dự phòng nếu cấp gần không hoạt động.

Một nguyên lý quan trọng trong vận hành trạm là khả năng đóng cắt, chuyển mạch linh hoạt để duy trì cung cấp điện liên tục. Các thao tác đóng điện, cắt điện có kế hoạch luôn được thực hiện sao cho không làm sụp hệ thống: ví dụ khi cần bảo dưỡng định kỳ một trạm, ngành điện sẽ dùng phương án chuyển tải (từ trạm lân cận hoặc trạm di động) đảm bảo phụ tải vẫn được cấp điện. Như vậy, về nguyên lý, trạm biến áp hoạt động liên hoàn trong hệ thống điện, vừa biến đổi mức năng lượng, vừa điều khiển luồng năng lượng, dưới sự giám sát của hệ thống bảo vệ tự động và con người vận hành, nhằm đạt mục tiêu cuối cùng là cung cấp điện an toàn, liên tục và ổn định cho phụ tải.

5. Tiêu chuẩn thiết kế và lắp đặt trạm biến áp

Trạm biến áp 400kVA khu công nghiệp Xuyên Á, Long An, QuangAnhcons xây dựng trọn gói

Xem thêm: Video Quanganhcons đóng điện trạm biến áp 400kVA 

Việc thiết kế và xây dựng trạm biến áp phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật và quy chuẩn an toàn nghiêm ngặt. Trên thế giới, phổ biến là các tiêu chuẩn của IEC và IEEE dành cho trạm biến áp và thiết bị điện. Chẳng hạn, tiêu chuẩn IEC 62271 là tiêu chuẩn quốc tế quy định về thiết kế, vận hành và bảo dưỡng thiết bị đóng cắt cao áp trong trạm biến áp để đảm bảo an toàn, hiệu suất; còn IEEE C57.12.00 (của Hiệp hội Kỹ sư Điện Mỹ) đưa ra các yêu cầu kỹ thuật cho máy biến áp lực dùng trong trạm. Bên cạnh đó, mỗi quốc gia thường có bộ tiêu chuẩn riêng phù hợp điều kiện và quy định pháp lý địa phương. Ở Việt Nam, việc thiết kế lắp đặt trạm biến áp chịu sự chi phối của Quy phạm trang bị điện (ví dụ bộ 11TCN-19-2006, 11TCN-20-2006 cho trạm phân phối và trạm biến áp) và các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) tương ứng với IEC. Ngoài ra còn có quy chuẩn xây dựng, an toàn điện (QCVN) quy định khoảng cách an toàn điện, phòng cháy chữa cháy, môi trường, v.v. mà công trình trạm biến áp phải đáp ứng.

Bên cạnh việc tuân thủ các tiêu chuẩn, quá trình thiết kế trạm biến áp cần xem xét các yếu tố kỹ thuật và kinh tế để đảm bảo trạm vận hành hiệu quả nhất. Cụ thể, theo các hướng dẫn thiết kế trạm:

• Vị trí lắp đặt tối ưu: Trạm nên đặt tại trung tâm phụ tải (đối với trạm phân phối) hoặc vị trí hợp lý trên lưới để giảm tổn thất điện năng trên đường dây truyền tải và phân phối. Vị trí cũng cần cao ráo, nền đất ổn định để đảm bảo an toàn và kinh tế xây dựng.
• Đảm bảo an toàn và môi trường: Thiết kế trạm phải tuân thủ khoảng cách an toàn điện đối với con người và công trình xung quanh (theo cấp điện áp). Nhà trạm cần bố trí thiết bị phòng cháy chữa cháy, chống rò dầu máy biến áp, biện pháp giảm tiếng ồn (nhất là trạm trong đô thị). Đồng thời, tính mỹ quan cũng được chú trọng – ví dụ trạm trong nội đô cần kiến trúc hài hòa với cảnh quan.
• Đầu tư hợp lý: Lựa chọn phương án trạm (quy mô công suất, cấp điện áp, kiểu kết cấu như một thanh cái hay hai thanh cái, GIS hay trạm thường, v.v.) phải cân đối giữa chi phí và lợi ích. Ví dụ: trạm GIS chi phí cao nhưng có thể cần thiết ở trung tâm thành phố do giá trị đất đai lớn; hay trạm hai thanh cái cho độ tin cậy cao hơn nhưng đắt hơn trạm một thanh cái.
• Thuận tiện vận hành bảo trì: Cấu hình trạm phải dễ thao tác và sửa chữa. Điều này bao gồm: bố trí thiết bị có khoảng trống đủ để thay thế khi hư hỏng; có phương án dự phòng (ví dụ máy biến áp dự phòng hoặc liên lạc nguồn từ trạm khác) để linh hoạt khi sự cố; các thiết bị điều khiển bảo vệ tập trung khoa học để người vận hành dễ giám sát.

Trong thực tế, thiết kế trạm biến áp thường trải qua nhiều bước: tính toán công suất và phụ tải tương lai để chọn dung lượng máy biến áp; xác định cấp điện áp; lựa chọn sơ đồ nối điện (một thanh cái, hai thanh cái, có máy cắt vòng, v.v.); tính toán ngắn mạch để chọn thiết bị (dòng cắt định mức máy cắt, cấp cách điện chống sét…); bố trí mặt bằng trạm và thiết kế kết cấu xây dựng; thiết kế hệ thống điều khiển bảo vệ; và cuối cùng là thẩm tra tuân thủ tiêu chuẩn. Mỗi khâu đều bám sát các tiêu chuẩn, quy chuẩn ngành điện cũng như các quy định pháp lý liên quan (về đất đai, môi trường, an toàn lao động…). Việc phê duyệt thiết kế, nghiệm thu lắp đặt trạm biến áp cũng do các cơ quan chức năng kiểm tra chặt chẽ, đảm bảo trạm trước khi đưa vào vận hành đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật, an toàn hiện hành.

Tóm lại, tiêu chuẩn thiết kế và lắp đặt trạm biến áp là hệ thống các yêu cầu nhằm đảm bảo trạm hoạt động an toàn, hiệu quả, bền vững. Người thiết kế và thi công cần am hiểu và áp dụng đúng các tiêu chuẩn này, đồng thời cập nhật những thay đổi mới nhất (ví dụ tiêu chuẩn IEC mới, quy định an toàn mới) để trạm biến áp sau khi xây dựng đáp ứng nhu cầu vận hành lâu dài, ổn định cho lưới điện.

6. Quá trình vận hành và bảo trì trạm biến áp

Vận hành trạm biến áp đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật có chuyên môn và tuân thủ quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo cung cấp điện liên tục và an toàn. Trong vận hành hàng ngày, nhân viên trạm (hoặc từ trung tâm điều khiển xa) thực hiện các nhiệm vụ chính như giám sát thông số vận hành, điều khiển thiết bị và xử lý sự cố/bảo trì khi cần.

• Giám sát và điều khiển: Mọi trạm biến áp lớn hiện nay đều được trang bị hệ thống SCADA cho phép giám sát điện áp, dòng điện, công suất, nhiệt độ, mức dầu… của các thiết bị theo thời gian thực. Người vận hành liên tục theo dõi các thông số này qua màn hình hoặc đồng hồ tại chỗ, so sánh với định mức. Nếu có dấu hiệu bất thường (quá tải, nhiệt độ dầu tăng cao, sụt áp…), họ sẽ có biện pháp điều chỉnh kịp thời, chẳng hạn chuyển bớt phụ tải sang đường khác, hoặc nâng/giảm nấc phân áp của máy biến áp. Việc đóng cắt các máy cắt, dao cách ly cũng được thực hiện theo yêu cầu vận hành lưới (ví dụ chuyển nguồn, cô lập để sửa chữa). Tất cả các thao tác này phải theo quy trình an toàn: ví dụ, muốn cắt điện một phần tử, phải cắt máy cắt trước, mở dao cách ly sau, treo biển cảnh báo, đặt nối đất di động (nếu cần) trước khi cho phép công nhân vào làm việc. Ngược lại khi đóng điện lại cũng theo thứ tự ngược lại và đảm bảo không có người đang làm việc trên thiết bị.
• Bảo trì định kỳ: Để vận hành tin cậy, các thiết bị trong trạm cần được bảo trì, kiểm tra định kỳ. Ví dụ, máy biến áp định kỳ cần thí nghiệm dầu cách điện (đo độ cách điện, hàm lượng nước, khí hòa tan), kiểm tra siết chặt các đầu nối, vệ sinh bộ tản nhiệt, thử nghiệm rơ-le hơi, van an toàn. Máy cắt cần bảo dưỡng cơ cấu truyền động, kiểm tra và bổ sung môi chất dập hồ quang (như nạp thêm khí SF₆ nếu áp suất giảm, thay dầu nếu máy cắt dầu), đo thời gian đóng cắt xem có đạt yêu cầu không. Dao cách ly, cầu dao phụ tải kiểm tra tiếp điểm, bôi mỡ cơ cấu truyền động. Chống sét van đo điện trở cách điện, thay thế nếu suy giảm chức năng. Hệ thống rơ-le bảo vệ được thí nghiệm định kỳ (bằng inject tín hiệu để đảm bảo ngưỡng tác động chính xác và thời gian tác động đúng theo thiết kế). Hệ thống ắc quy cũng được kiểm tra điện áp từng ngăn, nạp bổ sung định kỳ để luôn sẵn sàng cấp nguồn DC khi cần. Bên cạnh đó, còn có các công việc như đo điện trở tiếp địa của hệ thống nối đất, kiểm tra nối đất vỏ thiết bị; vệ sinh sứ cách điện, lau chùi tủ bảng để tránh bụi bẩn gây phóng điện bề mặt. Lịch bảo trì thường được xây dựng theo khuyến cáo của nhà sản xuất thiết bị (ví dụ đại tu MBA sau 5-10 năm tùy mức tải, bảo dưỡng máy cắt sau 2000 lần cắt hoặc 2 năm…).
• Xử lý sự cố và sửa chữa: Khi xảy ra sự cố (như chạm chập, nổ máy biến áp, đứt dây…), hệ thống bảo vệ sẽ tác động cắt phần sự cố. Lúc này, người vận hành nhanh chóng cô lập khu vực hỏng hóc (đảm bảo các dao cách ly mở, tiếp địa an toàn), đồng thời chuyển tải sang nguồn khác nếu có thể để khôi phục cấp điện sớm nhất cho khách hàng bị ảnh hưởng. Sau đó, đội sửa chữa sẽ kiểm tra hiện trường, tìm nguyên nhân (ví dụ dò tìm điểm phóng điện, đo thử cách điện cuộn dây máy biến áp, kiểm tra dầu…). Công việc sửa chữa có thể bao gồm thay thế thiết bị hỏng, đấu nối tạm. Trong một số trường hợp hư hỏng nặng, trạm biến áp di động có thể được mang đến đấu nối tạm thay thế trong lúc sửa chữa trạm chính. Mục tiêu của công tác xử lý sự cố là khoanh vùng hư hỏng nhỏ nhất và phục hồi cấp điện nhanh nhất có thể, đồng thời đảm bảo an toàn tuyệt đối cho nhân viên.

Quá trình vận hành và bảo trì trạm được thực hiện theo các quy trình vận hành tiêu chuẩn (SOP) do ngành điện ban hành. Nhân viên vận hành phải được đào tạo và có chứng chỉ phù hợp, hiểu rõ sơ đồ trạm, nguyên lý bảo vệ và biết xử lý các tình huống khẩn cấp. Công tác an toàn lao động được đặt lên hàng đầu: mọi thao tác phải có phiếu công tác, lệnh thao tác, hệ thống khóa liên động và thẻ treo đảm bảo không ai đóng điện nhầm khi có người đang làm việc. Các thiết bị bảo hộ như găng cách điện, sào cách điện, thảm cách điện, dụng cụ đo thử không điện… luôn sẵn sàng.

Một xu hướng hiện đại trong vận hành trạm là tự động hóa và số hóa: nhiều trạm biến áp không người trực, mọi giám sát điều khiển từ xa qua SCADA; hệ thống CBM (bảo trì theo trạng thái) dần thay cho bảo trì định kỳ cứng nhắc, nhờ các cảm biến online trên MBA, máy cắt cảnh báo sớm khi nào cần bảo dưỡng. Dù vậy, vai trò con người vẫn quan trọng để ra quyết định kịp thời trong những tình huống phức tạp.

Tóm lại, vận hành và bảo trì trạm biến áp là công việc liên tục và đòi hỏi tính kỷ luật cao, nhằm mục tiêu cuối cùng là duy trì sự hoạt động ổn định của trạm, kéo dài tuổi thọ thiết bị và đảm bảo cung cấp điện an toàn, tin cậy cho hệ thống.

7. Ứng dụng thực tế và các ví dụ cụ thể

Trạm biến áp hiện diện ở mọi cấp độ của hệ thống điện và có vai trò then chốt trong việc truyền tải, phân phối điện năng đến khắp nơi. Dưới đây là một số ứng dụng thực tế và ví dụ tiêu biểu về trạm biến áp trong hệ thống điện:

• Trong hệ thống truyền tải quốc gia: Các trạm biến áp siêu cao áp 500 kV và cao áp 220 kV được xem như các nút xương sống của lưới điện. Chúng kết nối các đường dây truyền tải liên vùng, liên miền và các nguồn điện lớn (thủy điện, nhiệt điện) vào hệ thống. Ví dụ thực tế, Trạm biến áp 500 kV Phú Lâm (TP.HCM) và Trạm 500 kV Thường Tín (Hà Nội) là hai điểm cuối của tuyến truyền tải Bắc – Nam, đảm bảo truyền công suất hàng nghìn MW giữa hai miền. Tại các trạm này thường có 3 máy biến áp mỗi trạm (mỗi máy 450–600 MVA), nối các cấp điện áp 500 kV, 220 kV và 110 kV, giúp truyền điện liên tục và ổn định điện áp cho toàn hệ thống. Một ví dụ khác, trạm 220 kV Nho Quan (Ninh Bình) nhận điện áp 500 kV từ trạm 500 kV Nho Quan, sau đó hạ xuống 220 kV để phân phối cho khu vực đồng bằng Bắc Bộ, thể hiện vai trò trung gian. Những trạm truyền tải lớn thường nằm độc lập ở ngoại ô, có quy mô rất rộng (diện tích hàng chục ha) với hàng trăm thiết bị ngoài trời.
• Trong lưới điện đô thị và công nghiệp: Tại các thành phố lớn, trạm biến áp GIS 110 kV ngày càng được ưa chuộng để cấp điện cho khu trung tâm. Chẳng hạn, trạm GIS 110 kV Nguyễn Cư Trinh (TP.HCM) được xây dựng trong một tòa nhà nhiều tầng ngay trung tâm thành phố, tất cả thiết bị 110 kV đều là GIS trong các phòng kín, đảm bảo mỹ quan đô thị và an toàn cho khu dân cư xung quanh. Tương tự, Hà Nội cũng có các trạm 110 kV GIS trong nội đô như trạm Thượng Đình, trạm Trần Hưng Đạo… đặt dưới tầng hầm hoặc tầng trệt tòa nhà, khó nhận biết từ bên ngoài. Các trạm này minh họa ứng dụng công nghệ GIS giúp thu nhỏ không gian trạm mà vẫn đáp ứng nhu cầu phụ tải cao của đô thị. Trong môi trường công nghiệp, nhiều khu công nghiệp lớn có trạm 110/22 kV riêng để nhận điện từ lưới quốc gia và phân phối nội bộ. Ví dụ, KCN Bàu Bàng (Bình Dương) có trạm 110 kV với hai máy biến áp 63 MVA cung cấp điện cho hàng chục nhà máy trong khu, cho thấy vai trò quan trọng của trạm trung gian trong phát triển công nghiệp địa phương.
• Trạm biến áp phân phối gần phụ tải: Ở mọi khu dân cư, ta đều thấy các trạm biến áp phân phối 22/0,4 kV dạng treo trên cột hoặc đặt trong hòm trạm hợp bộ. Đây là những trạm nhỏ nhưng số lượng lớn, đảm bảo điện hạ áp đến từng phố, từng thôn xóm. Ví dụ cụ thể, trong một khu phố có thể có trạm treo 560 kVA cung cấp cho khoảng 200 hộ dân. Các trạm này thường thuộc quản lý của công ty điện lực địa phương, và vị trí đặt trạm được chọn sao cho phân bổ đều phụ tải, giảm bán kính cấp điện. Ứng dụng thực tế của dạng trạm này là linh hoạt và kinh tế: có thể lắp trạm treo trên cột điện hiện hữu để cấp điện cho một cụm dân cư mới với chi phí thấp; hoặc dùng trạm hợp bộ kiosk cho khu đô thị cao cấp đòi hỏi mỹ quan. Những trạm phân phối này góp phần đưa điện năng đến tận nơi tiêu thụ cuối cùng một cách an toàn.
• Trạm biến áp di động trong công tác vận hành: Trạm di động được sử dụng như giải pháp nguồn điện dự phòng linh hoạt. Chẳng hạn, năm 2020 Tổng công ty điện lực miền Nam (EVNSPC) đã triển khai một trạm biến áp di động 110 kV để đảm bảo cấp điện khi cải tạo trạm 110 kV Bến Tre. Trạm di động này gồm một máy biến áp 25 MVA 110/22 kV và các thiết bị đi kèm trên 2 xe moóc, đã kịp thời đáp ứng phụ tải trong suốt thời gian trạm cố định ngừng để nâng cấp. Cũng trong mùa khô 2021, EVN đưa một trạm di động 110 kV lên Tây Nguyên để hỗ trợ cấp điện chống hạn phục vụ các trạm bơm tưới. Qua các ví dụ này, có thể thấy trạm di động là ứng dụng thực tế quan trọng giúp ngành điện đối phó nhanh với tình huống khẩn cấp (sự cố trạm, thiên tai) hoặc đảm bảo liên tục cung cấp điện khi phải sửa chữa, nâng cấp lưới điện.
• Trạm đặc biệt – trạm điện cho hệ thống giao thông, năng lượng mới: Ngoài lưới điện công cộng, trạm biến áp còn ứng dụng trong các lĩnh vực khác. Ví dụ, trạm chỉnh lưu 750 V DC cho đường sắt đô thị (metro) tại TP.HCM và Hà Nội: các trạm này nhận điện 22 kV AC từ lưới rồi qua máy biến áp và bộ chỉnh lưu để tạo ra 750 V DC cấp cho tàu metro. Một ví dụ khác là trạm biến áp cho trang trại điện mặt trời, điện gió: mỗi nhà máy điện mặt trời 50 MWp thường có trạm nâng áp 0,6/22 kV (biến áp inverter) rồi trạm 22/110 kV nối lưới. Các trạm này tích hợp cả hệ thống bù công suất phản kháng (tụ bù, dàn SVG) để duy trì hệ số công suất theo quy định. Điều này cho thấy trạm biến áp đóng vai trò cầu nối không chỉ giữa các cấp điện áp mà còn giữa những hệ thống sử dụng nguồn năng lượng khác nhau vào lưới điện chung.

Những ví dụ trên minh họa tính đa dạng và không thể thay thế của trạm biến áp trong hệ thống điện. Dù ở quy mô quốc gia hay địa phương, trong nhà máy điện hay khu dân cư, mỗi trạm biến áp đều là một mắt xích đảm bảo dòng điện được truyền đến đúng nơi, đúng mức điện áp. Việc thiết kế, vận hành hiệu quả các trạm biến áp trong thực tế đóng vai trò quan trọng để hệ thống điện vận hành ổn định, tin cậy phục vụ phát triển kinh tế và đời sống xã hội.

8. Sơ đồ nguyên lý và hình ảnh minh họa

Hình 1: Minh họa một trạm biến áp ngoài trời cấp cao áp tại Việt Nam. Trong ảnh là trạm biến áp kiểu truyền thống với các dàn thiết bị đặt ngoài trời: ta thấy các máy cắt cao áp (cấu trúc cao có cơ cấu truyền động), các dao cách ly gắn trên xà cao, nối với hệ thống thanh cái gồm các thanh dẫn bằng nhôm trên đỉnh các trụ sứ. Phía sau là các máy biến áp lực (khối màu xám lớn) nối giữa lưới 110 kV và 22 kV. Xung quanh trạm có hàng rào bảo vệ và khoảng trống an toàn. Loại trạm này cần diện tích tương đối lớn do mọi thiết bị phải cách ly bằng không khí ở khoảng cách an toàn phù hợp với cấp điện áp.

Hình 2: Bên trong một trạm biến áp GIS cấp 420 kV với các thiết bị cách điện bằng khí SF₆. Có thể thấy các khoang thiết bị GIS hình trụ màu trắng – bên trong mỗi khoang là máy cắt, dao cách ly và thanh cái được bọc kín trong vỏ kim loại chứa đầy khí SF₆ áp suất cao (khí SF₆ có khả năng cách điện và dập hồ quang rất tốt). Nhờ cấu trúc GIS, khoảng cách giữa các phần mang điện được rút ngắn đáng kể so với trạm ngoài trời, giúp thu nhỏ kích thước trạm. Phía trên, các cột sứ xuyên tường đưa dẫn điện từ khoang GIS ra đường dây trên không bên ngoài. Trạm GIS thường được xây dựng trong nhà kín, giảm ảnh hưởng môi trường bên ngoài và tăng độ tin cậy vận hành, cái giá phải trả là chi phí đầu tư cao và yêu cầu kỹ thuật phức tạp trong chế tạo lắp đặt.

Hình 3: Ví dụ về một trạm biến áp di động lắp trên rơ-moóc. Toàn bộ hệ thống được tích hợp trên một khung xe moóc có bánh lốp, cho phép kéo bởi xe tải đến hiện trường. Trong ảnh, dễ nhận thấy máy biến áp lực (khối lớn có vây tản nhiệt) là trung tâm của trạm di động, cùng với đó là các thiết bị như sứ đầu cực cao áp, chống sét van, cầu dao… được bố trí gắn cố định trên moóc. Khi vận hành, trạm di động được đặt trong hàng rào an toàn tạm thời (như hình) để ngăn cách người không nhiệm vụ. Loại trạm này được thiết kế nhỏ gọn tối đa, nhưng vẫn phải đảm bảo các tiêu chuẩn về cách điện và an toàn điện cho thiết bị trên xe. Trạm di động chủ yếu dùng làm nguồn cấp điện tạm thời trong các tình huống khẩn cấp hoặc khi sửa chữa, nâng cấp trạm cố định, giúp duy trì liên tục cung cấp điện cho khách hàng trong khu vực ảnh hưởng.

Chú thích: Sơ đồ nguyên lý một tuyến (single-line diagram) của trạm biến áp thường được sử dụng trong thiết kế và đào tạo để mô tả cấu trúc kết nối các thiết bị. Sơ đồ này biểu diễn đơn giản các phần tử chính: ví dụ một trạm trung gian 110/22 kV sẽ có ký hiệu các đường dây 110 kV đi vào qua dao cách ly và máy cắt, nối vào thanh cái 110 kV, từ đó qua máy cắt phía hạ áp xuống máy biến áp 110/22 kV, rồi từ máy biến áp lại qua máy cắt 22 kV vào thanh cái 22 kV và phân nhánh ra các đường dây 22 kV đi tới phụ tải. Mỗi phần tử như máy cắt, dao cách ly, biến áp, chống sét… đều có ký hiệu riêng trên sơ đồ. Nhìn vào sơ đồ một tuyến, người vận hành và kỹ sư có cái nhìn tổng quan về kết cấu mạch điện của trạm, qua đó hiểu được nguyên tắc vận hành và vị trí lắp đặt của từng thiết bị trong thực tế.

9. Thông số kỹ thuật tiêu biểu của trạm biến áp

Thông số kỹ thuật của trạm biến áp rất đa dạng tùy thuộc vào quy mô, cấp điện áp và yêu cầu thiết kế. Dưới đây là một số thông số tiêu biểu cho các thiết bị chính trong trạm biến áp trung gian điển hình (ví dụ trạm 110/22 kV dùng trong lưới phân phối khu vực):

• Máy biến áp lực 110 kV: Điện áp sơ cấp 115±8×1,25% kV, thứ cấp 23 kV; dung lượng 40 MVA (hoặc 63 MVA) mỗi máy; điện áp ngắn mạch khoảng 10,5%; kiểu làm mát Dầu ONAN/ONAF; điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) ±8 bước 1,25%; cấp cách điện 170 kV (chiều cao cách điện từ đỉnh cuộn đến đất); dòng định mức phía 22 kV ~1050 A cho máy 40 MVA.
• Máy cắt 110 kV (SF₆): Dòng định mức 2000 A; dòng cắt ngắn mạch 31,5 kA (trong 3 s); điện áp định mức 123 kV; cơ cấu truyền động bằng lò xo tích năng; thời gian cắt < 3 chu kỳ (60 ms); số lần đóng cắt định mức 10.000 lần đóng cắt cơ bản hoặc 20 lần cắt ở dòng ngắn mạch định mức trước khi cần bảo dưỡng.
• Dao cách ly 110 kV: Dòng định mức 2000 A; chịu được điện áp xung sét 550 kV; khoảng cách pha-đất tối thiểu 2,5 m; có dao tiếp đất kèm theo; vận hành bằng motor hoặc tay quay, khóa liên động cơ khí với máy cắt tương ứng (chỉ cho phép mở dao khi máy cắt đã mở).
• Chống sét van 110 kV: Điện áp danh định 98 kV; dòng phóng định mức 10 kA (8/20 µs); mức bảo vệ điện áp dư ≤ 350 kV tại dòng phóng 10 kA; đặt tại đầu vào máy biến áp và trên thanh cái 110 kV.
• Biến dòng (CT) 110 kV: Tỷ số 600/1 A (hoặc 800/1 A); dòng chịu đựng ngắn mạch 40 kA/1s; cấp chính xác 5P20 cho bảo vệ, 0.2 cho đo lường; thường lắp 3 lõi (bảo vệ, đo lường, dự phòng).
• Biến điện áp (VT) 110 kV: Tỷ số 110 kV/√3 / 100 V/√3; cấp chính xác 0.5; kiểu VT cảm ứng một pha hoặc VT tụ điện; nối giữa pha với đất trên thanh cái để đo điện áp pha-đất và pha-pha.
• Thanh cái 110 kV: Thanh dẫn bằng nhôm 2 ống Ø80 mm dày 5 mm (hoặc dạng thanh hộp), dòng tải tối đa 2000 A (nhiệt độ môi trường 40°C); khoảng cách pha với pha ~ 1,5 m, pha với đất ~ 1,4 m; sứ đỡ thanh cái cao 2,5 m, chịu lực căng ngang 500 N.
• Hệ thống nối đất: Điện trở nối đất tổng thể < 0,5 Ω; sử dụng cọc thép mạ đồng ∅16 mm dài 2,5 m; dây dẫn tiếp địa tiết diện tối thiểu 120 mm²; tất cả vỏ thiết bị, kết cấu kim loại nối liên tục vào lưới tiếp địa.
• Tủ điều khiển bảo vệ: Nguồn DC: 110 V từ ắc quy 150 Ah; trang bị rơ-le kỹ thuật số (IEC 61850) cho bảo vệ khoảng cách, so lệch MBA, quá dòng; hệ thống SCADA với giao thức DNP3 kết nối về trung tâm; có bộ nạp ắc quy 20 A và bộ đổi nguồn AC/DC dự phòng.

Các thông số trên chỉ mang tính minh họa cho một trường hợp cụ thể. Trong thực tế, mỗi dự án trạm biến áp sẽ có bảng thông số thiết kế chi tiết riêng cho từng thiết bị, được lựa chọn dựa trên yêu cầu phụ tải và tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng. Các bảng thông số kỹ thuật này là cơ sở để chế tạo, lắp đặt thiết bị cũng như để vận hành trạm an toàn, tin cậy trong suốt vòng đời của nó. Ví dụ, bảng thông số của máy biến áp lực sẽ liệt kê chi tiết từ điện áp, công suất, tổ đấu dây, đến trọng lượng dầu, kích thước, hãng sản xuất… giúp cho việc quản lý tài sản và bảo dưỡng sau này. Tương tự, thông số của máy cắt, dao cách ly, chống sét… cho biết khả năng chịu đựng và đặc tính vận hành của chúng trong hệ thống.

Nhìn chung, việc nắm vững các thông số kỹ thuật của trạm biến áp có ý nghĩa quan trọng trong công tác thiết kế, vận hành và bảo trì. Nó giúp kỹ sư lựa chọn đúng thiết bị, người vận hành hiểu rõ giới hạn vận hành, và đội bảo trì có cơ sở kiểm tra đánh giá thiết bị theo thời gian. Những bảng thông số kỹ thuật chi tiết thường được trình bày trong hồ sơ thiết kế và vận hành trạm, là tài liệu cần thiết cho mục đích học thuật, thi công, thiết kế, vận hành và đào tạo về trạm biến áp.

Liên hệ ngay để được hỗ trợ nhanh chóng

Bạn đang cần xây dựng hoặc nâng cấp trạm biến áp cho khu công nghiệp, nhà máy, tòa nhà hay hệ thống năng lượng tái tạo? Hãy liên hệ ngay với QuangAnhcons qua hotline 0919 758 191 hoặc email sales@quanganhcgte.com để được tư vấn và báo giá chi tiết, miễn phí. Chúng tôi luôn sẵn sàng đồng hành cùng bạn từ bước khảo sát đến khi hoàn thiện hệ thống.