Giáo trình Cung cấp điện - Bài 5: Trạm biến áp

rạm BAPP kiểu bệt, kích thước 
(6 9 ) m, biết  = 0,4 . 104 ( /cm) 
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
 For evaluation only.
 Tuyên bố bản quyền: 
 Là tài liệu hỗ trợ học tập nghiêm cấm tất cả các hình thức kinh doanh 
=============================================================== 
Cám ơn thầy Nguyễn Văn Tiến thien731987@gmail.com 
6
m
5
m
 Hình 5 - 11. Mặt phẳng trạm BAPP kiểu bệt và hệ thống nối đất 
1.phần ngoài trời ; 2 . nhà phân phối hạ áp ; 3. trường hợp bảo vệ ; 4. cửa nhà phân phối ; 
5. cổng trạm ; 6. tường nhà phân phối ; 7. cọc nối đất ; 8. thanh nối 
5.5. Kết cấu của trạm biến áp và trạm phân phối . 
 Kết cấu của trạm biến áp và trạm phân phối phụ thuộc vào công suất của trạm , số 
đường dây đến và đường dây đi đến phụ tải, tầm quan trọng của phụ tải 
1. Trạm biến áp khu vực (Trạm trung gian) thường có công suất lớn có cấp điện áp 
từ 110 ~ 220/35kV do đó máy biến áp và các thiết bị đóng cắt phân phối có kích thước 
lớn vì vậy các trạm này thường đặt ngoài trời . 
2. Trạm hạ áp. Trạm loại này có cấp điện áp 22 ~ 35/0,4kV công suất tương đối 
nhỏ ( hàng trăm đến hàng ngàn kVA). Loại trạm biến áp này thường được dùng để cung 
cấp điện cho vùng dân cư hoặc làm trạm biến áp phân xưởng . 
Trạm biến áp loại này thường có kết cấu như sau : Trạm treo, Trạm cột ( hay còn 
gọi là trạm bệt ), Trạm kín ( lắp đặt trong nhà ), Trạm chọn bộ. Căn cứ vào địa hình và 
môi trường, mỹ quan và kinh phí đầu tư mà chọn loại cho phù hợp . 
 Trạm treo 
 Trạm biến áp treo ( hình 5-12 ) là kiểu trạm 
toàn bộ các thiết bị cao hạ áp và máy biến áp đều 
được đặt trên cột . Tủ hạ áp đặt trên cột hoặc đặt 
trong buồng phân phối xây dưới đất . Trạm này 
thường rất tiết kiệm đất nên thường được làm trạm 
công cộng đô thị cung cấp cho một vùng dân cư . 
Trạm treo thường có công suất nhỏ dưới 400 kVA , 
cấp điện áp 10 ~ 22/0,4kV . Tuy nhiên loại trạm này 
thường làm mất mỹ quan thành phố nên về lâu dài 
loại trạm này không được dùng ở đô thị . 
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
 For evaluation only.
 Tuyên bố bản quyền: 
 Là tài liệu hỗ trợ học tập nghiêm cấm tất cả các hình thức kinh doanh 
=============================================================== 
Cám ơn thầy Nguyễn Văn Tiến thien731987@gmail.com 
 Hình 5-12 . Trạm biến áp treo 320 kVA 
, 10/0,4 kV : 
 Trạm cột (còn gọi là trạm bệt) 
 Trạm cột thường 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 cột thiết bị cao áp đặt trên cột, máy 
biến áp đặt bệt trên bệ xi măng dưới đất , tủ phân phối 
hạ áp đặt trong nhà . Xung quanh trạm có xây tường 
rào bảo vệ (hình 5-14) . 
 Hình 5-14 . Trạm biến áp cột 320 
kVA , 22/0,4kV : 
 Trạm kín (trạm xây dựng trong nhà) 
 Trạm kín thường đựơc dùng ở những nơi cần độ an 
toàn cao . Loại trạm này thường được dùng làm trạm 
biến áp phân xưởng (hình 5-15) 
 Loại trạm kín thường có 3 phòng : Phòng cao áp đặt 
thiết bị cao áp phòng máy biến áp và phòng hạ áp đặt 
các thiết bị hạ áp (hình 5-15 và 5-16) . Trong trạm có 
thể đặt một hay hai máy biến áp . Dưới bệ máy biến 
áp cần có hố dầu sự ầu âcố . Cửa thông gió cho phòng 
máy và phòng cao hạ áp , có lưới chắn đề phòng chim, 
rắn, chuột . 
 Hình 5-15 . Trạm kín một 
máy biến áp 
Hình 5-16.Trạm kín 2 máy biến áp: 
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
 For evaluation only.
 Tuyên bố bản quyền: 
 Là tài liệu hỗ trợ học tập nghiêm cấm tất cả các hình thức kinh doanh 
=============================================================== 
Cám ơn thầy Nguyễn Văn Tiến thien731987@gmail.com 
*Trạm trọn bộ. 
 Trạm trọn bộ là trạm được chế tạo , lắp đặt trọn bộ trong 
các tủ có cấu tạo vững chắc chịu được va đập, chống 
mưa, ẩm ướt. 
 Trạm trọn bộ có ba khoảng: khoảng cao áp, khoảng hạ áp 
và khoảng biến áp. Các khoảng được bố trí linh hoạt thích 
hợp với điều kiện địa điểm rộng hẹp khác nhau. Các trạn 
biến áp trọn bộ thường được chế tạo với công suất biến áp 
từ 1000 kVA trở xuống, cấp điện áp 7,2 ~ 24/0,4 kV. 
 Trạm trọn bộ an toàn, chắc chắn, gọn đẹp, vì vậy 
thường được dùng ở các nơi quan trọng như khách sạn, 
khu văn phòng , cơ quan ngoại giao v.v.. 
 Các hãng chế tạo thiết bị điện trên thế giới đều có loại 
trọn bộ của mình. 
 Ví dụ trọn bộ của hãng SIEMENS có các thông số 
sau : 
 Điện áp cao 7,1; 12; 15; 17,5; và 24 kv 
 Dòng định mức phía cao áp 200 A 
 Dòng định mứu phía hạ áp 400 ~ 630 A 
 Nhiệt độ môi trường đặt trạm từ -300C đến 550C 
5.6. Vận hành trạm biến áp 
 Khi thiết kế trạm biến áp và các thiết bị phân phối trong trạm, ngoài việc thoả mãn các 
yêu cầu về kinh tế kỹ thuật, còn cần chú ý tới vấn đề thuận tiện và an toàn trong vận 
hành. Thiết kế và vận hành có quan hệ mật thiết với nhau, kết quả của thiết kế là do tích 
luỹ kinh nghiệm vận hành mà có, ngược lại vận hành là bước thử nghiệm lại xem thiết kế 
có tốt hay không. Nến người vận hành không hiểu ý đồ thiết kế và không chấp hành đầy 
đủ các quy trình quy phạm trong thiết kế thì không phát huy được các ưu điểm của 
phương án thiết kế và không tận dụng hết khả năng của thiết bị. Vì vậy muốn vận hành 
tốt phải nắm vững tinh thần của bản thiết kế, phải căn cứ vào quy trình quy phạm để đề ra 
các quy định cụ thể trong vận hành. Ví dụ các quy định về thao tác, kiểm tra thường 
xuyên và định kỳ, sửa chữa và bảo dưỡng v.v.. 
 Để đảm bảo trạm vận hành an toàn cần phải tuân thủ một số vấn đề sau đây: 
 1.Tuân thủ chặt chẽ trình tự thao tác 
Đối với trạm biến áp thường có các thao tác 
- đóng, cắt máy biến áp 
- đóng cắt đường dây nguồn 
- đóng cắt đường dây cấp điện cho phụ tải 
 2. Kiểm tra 
Có hai chế độ kiểm tra: kiểm tra thường xuyên và kiểm tra định kỳ 
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
 For evaluation only.
 Tuyên bố bản quyền: 
 Là tài liệu hỗ trợ học tập nghiêm cấm tất cả các hình thức kinh doanh 
=============================================================== 
Cám ơn thầy Nguyễn Văn Tiến thien731987@gmail.com 
Thưc hiện đầy đủ chế độ kiểm tra sẽ sớm phát hiện những chỗ hư hỏng và kịp sửa chữa, 
ngăn chặn sự cố có thể xảy ra. 
 3.Vận hành kinh tế máy biến áp 
Vận hành kinh tế máy biến áp là phương thức vận hành thế nào để đạt được tổn 
thất công suất trong máy biến áp là ít nhất. Do đó chi phí vận hành và tổn thất điện năng 
cũng là ít nhất. Nhưng vấn đề đặt ra chỉ có ý nghĩa khi trạm có từ 2 máy biến áp trở nên 
vì trạm có 1 máy thì rõ ràng là máy đó phải làm việc liên tục, trừ khi phân xưởng đó hoặc 
xí nghiệp đó nghỉ việc hoàn toàn. 
Giả thiết trạm có 2 máy biến áp. Ta hãy xét nên cho 2 máy vận hành theo quy luật 
thế nào để đạt hiệu quả kinh tế nhất. Chúng ta biết rằng tổn thất công suất tác dụng trong 
máy biến áp ( kể cả thành phần do công suất phản kháng gây ra ) được tính như sau: 
  P’B =  P
’
O +  P
’
N 
2






dmS
S
 ( 5-8 ) 
 Trong đó: 
  P’O =  PO + kkt  QO 
  P’N =  PN + kkt  QN 
 Kkt – đương lượng kinh tế của công suất phản kháng. 
Từ biểu thức ( 5-8 ) ta thất rằng tổn thất công suất trong máy biến áp gồm 2 thành phần 
- Thành phần không có quan hệ với phụ tải a =  P’O 
- Thành phần tỷ lệ với phụ tải b = 
2
'
dm
N
S

S2 
 Vậy : 
  P’B = a + bS
2 
 Đường cong biểu diên quan hệ  P’B = f(S) là 1 đường parabon (hình 5 – 17) 
 Nhìn trên hình 5-17 ta dễ dàng thấy đường nét đứt là đường vận hành với tổn thất công 
suất ít nhất. 
 Như vậy: 
- Khi SS1 nên cho 1 mình máy biến áp 1 làm việc 
- Khi S1< S < S2 nên cho 1 mình máy biến áp 2 làm việc 
- Khi SS2 nên cho 2 máy vận hành song song 
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
 For evaluation only.
 Tuyên bố bản quyền: 
 Là tài liệu hỗ trợ học tập nghiêm cấm tất cả các hình thức kinh doanh 
=============================================================== 
Cám ơn thầy Nguyễn Văn Tiến thien731987@gmail.com 
 Hình 5-17 Đường cong  P’B = f(S) của máy biến áp 1 và 2: 
 1. Đường cong tổn thất công suất của máy biến áp 1;2. đường cong tổn thất cong suất 
của máy biến áp 2 ; 3. Đường cong tổn thất công suất của máy biến áp 1 và 2 vận hành 
song song . 
 Nếu trạm có n máy biến áp có tham số giống nhau thì biểu thức sau cho phép tính trị số 
phụ tải bắt đầu từ đó nên chuyển từ việc vận hành n máy để có lợi về mặt kinh tế . 
 SSđm
'
'
)1(
N
onn


 
 Cần chú ý là trong thực tế 
phụ tải có thể luôn luôn biến 
đổi (hình 5-18) 
Hình 5-18 . Đồ thị phụ tải hàng ngày : 
1. trước khi điều chỉnh phụ tải ; 2. sau khi điều chỉnh phụ tải 
 Nếu muốn vận hành máy biến áp kinh tế theo những chỉ dẫn đã trình bày ở trên thì trong 
thời gian : 
S1 S2 
SKVA 
ΔP,KW 
ΔP01 
ΔP02 
ΔP01+ ΔP02 
1 
2 
3 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 
t1 t2 t3 t4 t5 
S1 
S2 
SKVA 
G i?
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
 For evaluation only.
 Tuyên bố bản quyền: 
 Là tài liệu hỗ trợ học tập nghiêm cấm tất cả các hình thức kinh doanh 
=============================================================== 
Cám ơn thầy Nguyễn Văn Tiến thien731987@gmail.com 
 từ 0 đến t1 : cho máy 1 vận hành ; 
 từ t1 đến t2 : cho máy 2 vận hành ; 
 từ t2 đến t3 : cho hai máy vận hành song song v.v 
 Phương thức vận hành như vậy không cho phép , vì vậy việc đóng cắt luôn 
máy biến áp ảnh hưởng tới tuổi thọ của các thiết bị điện và làm cho công nhân vận hành 
rất căng thẳng . Trong thực tế người ta phải sắp xếp lịch làm việc của các máy , điều 
chỉnh lại để có đồ thị phụ tải tương đối bằng phẳng (đường 2 hình 5-18) . Chỉ sau khi đã 
điều chỉnh đồ thị phụ tải như vậy chúng ta mới căn cứ vào trị số phụ tải để cho các máy 
biến áp vận hành phụ hợp với điều kiện kinh tế . Ví dụ ở hình 5-18 sau khi điều chỉnh 
phụ tải phương thức vận hành có thể như sau : 
 từ t5 đến t1 cho máy 1 vận hành 
 từ t1 đến t3 và t4 đến t5 cho 2 máy vận hành 
 từ t3 đến t4 cho hai máy vận hành song song . 
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
 For evaluation only.