Chương II
TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI
2-1. Phạm vi cấp điện, lựa chọn công suất và địa điểm
- Công suất máy biến áp cần được tính toán lựa chọn sao cho có thể đáp ứng yêu cầu cung cấp điện đầy đủ với chất lượng đảm bảo đối với nhu cầu phát triển của phụ tải khu vực trong thời hạn 5 năm, có tính đến quy hoạch dài hạn tới 10 năm, đồng thời có thể đảm bảo công suất sử dụng không dưới 30% vào năm thứ nhất và không dưới 60% vào năm thứ ba để tránh non tải lâu dài cho máy biến áp.
- Địa điểm đặt trạm biến áp tốt nhất là ở trung tâm phụ tải, tại vị trí khô ráo, an toàn. Ngoài ra, cũng nên xem xét thêm các yếu tố về mỹ quan, giao thông...
2-2. Kết cấu trạm biến áp
2-2.1. Đối với các khu vực trung tâm phụ tải có nhu cầu sử dụng điện 3 pha, bán kính cấp điện lớn và công suất phụ tải từ 100kVA trở lên nên xây dựng trạm treo với 1 máy biến áp 3 pha hoặc 3 máy biến áp 1 pha đặt trên cột điện bê tông ly tâm (1 hoặc 2 cột tuỳ thuộc vào quy mô công suất máy biến áp ở thời điểm cuối của giai đoạn quy hoạch, sao cho việc thay máy biến áp ban đầu bằng máy có công suất lớn hơn đến 2 lần cũng không làm ảnh hưởng đến kết cấu trạm) .
2-2.2. Đối với các khu vực có nhu cầu sử dụng điện chủ yếu là sinh hoạt gia dụng, bán kính cấp điện ngắn, phụ tải công suất nhỏ đến 30kVA tại miền núi và đến 50kVA tại đồng bằng, trung du có thể sử dụng máy biến áp 2 pha (điện áp sơ cấp là điện áp dây) đối với lưới điện có trung tính cách ly hoặc máy biến áp 1 pha, đối với lưới điện có trung tính nối đất trực tiếp đặt trên 1 cột điện bê tông ly tâm.
2-2.3.Trong trường hợp cần thiết, cho phép lắp đặt trạm biến áp 2 pha, nhưng phải được xem xét, tính toán kiểm tra về độ không đối xứng, dòng điện chạm đất hoặc ngắn mạch 1 pha trong lưới điện và so sánh kinh tế (vốn dầu tư vào lưới trung, hạ áp và trạm biến áp) với phương án lắp đặt trạm biến áp 3 pha.
2-2.4. Trong trường hợp có yêu cầu đặc biệt có thể xây dựng trạm biến áp trệt với MBA đặt trên bệ cao cách mặt đất từ 0,5m trở lên, ở khu vực cao ráo và phải thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật và an toàn theo Quy phạm hiện hành.
2-3. Lựa chọn máy biến áp
2-3.1. Điện áp và tổ đấu dây của máy biến áp
1) Điện áp sơ cấp của máy biến áp phải được lựa chọn theo nguyên tắc sau:
- Tại các khu vực hiện đang tồn tại và trong tương lai sẽ phát triển lưới điện 35kV hoặc 22kV điện áp phía sơ cấp máy biến áp được chọn với một cấp tương ứng là 35kV hoặc 22kV.
- Tại các khu vực đã có qui hoạch lưới điện 22kV, nhưng hiện đang tồn tại các cấp điện áp 35kV hoặc 15kV hoặc 6-10kV, thì phía sơ cấp của máy biến áp phải có 2 cấp điện áp là 22kV và cấp điện áp đang tồn tại với bộ phận chuyển đổi điện áp sơ cấp có thể thao tác từ bên ngoài máy biến áp.
2) Tổ đấu dây của các máy biến áp nên được lựa chọn như sau:
2-3.2. Nấc phân áp và chuyển đổi điện áp :
- Các máy biến áp đều phải có 5 nấc phân áp là 5%; 2,5%; 0%; -2,5% và -5% (2x2,5%).
- Bộ phận chuyển điện áp sơ cấp của máy biến áp phải được đặt để thao tác từ bên ngoài máy biến áp.
2-3.3. Công suất máy biến áp thông dụng đối với nông thôn
Lưới điện nông thôn sử dụng chủ yếu loại máy biến áp (bao gồm 1 pha, 2 pha và 3 pha) công suất 50kVA, một số có công suất 100 hoặc 250kVA.
Riêng máy biến áp 1pha, có thể sử dụng loại công suất đến 15kVA. Gam công suất đối với các loại máy biến áp quy định như sau:
- Máy biến áp 3 pha :
30 - 50 - 75 - 100 - 160 - 200 - 250 - 400 kVA
- Máy biến áp 2 pha sử dụng điện áp dây phía sơ cấp: 15 - 25 - 7,5 50 kVA.
- Máy biến áp 1 pha sử dụng điện áp pha phía sơ cấp : 15 - 25 - 37,5 - 50 - 75 kVA.
2-4. Giải pháp chống sét, nối đất trạm biến áp
2-4.1. Thiết bị chống sét
1) Không lắp đặt bảo vệ chống sét đánh trực tiếp tại các trạm biến áp.
2) Chuỗi cách điện tại cột cổng của trạm biến áp điện áp 35kV nối với ĐDK có dây chống sét nhưng không kéo vào trạm phải tăng thêm 1 bát so với yêu cầu đối với đường dây.
3) Bảo vệ quá điện áp khí quyển lan truyền từ đường dây vào trạm bằng chống sét van.
4) Chống sét van được lắp đặt tại các trạm biến áp đến 35kV với quy mô công suất bất kỳ.
5) Chống sét van được lắp đặt tại các vị trí sau đây:
+ Ngay tại đầu ra của cuộn sơ cấp máy biến áp điện áp đến 35kV hoặc cách đầu ra không quá 5m theo chiều dài dây dẫn.
+ Ngay tại điểm đấu nối giữa đường dây trên không và cáp ngầm.
6) Khi chọn chống sét van cho trạm biến áp cần lưu ý đến kết cấu và điện áp của lưới điện hiện tại kết hợp với quy hoạch sau này để có được các giải pháp phù hợp và kinh tế.
7) Chống sét van lắp đặt tại trạm biến áp phải được lựa chọn theo các
thông số kỹ thuật phù hợp với Tiêu chuẩn TCVN 5717 và IEC-99.4 nêu trong phụ lục.
2-4.2. Nối đất trạm biến áp:
1) Trung tính máy biến áp, chống sét, các cấu kiện sắt thép và vỏ thiết bị trong trạm đều được nối vào hệ thống nối đất của trạm.
2) Nối đất an toàn, nối đất làm việc và nối đất chống sét phải được đấu nối vào lưới nối đất bằng dây nhánh riêng.
3) Lưới nối đất của trạm bao gồm dây nối và bộ tiếp đất, trong đó:
- Dây nối vào bộ tiếp đất của trạm là dây thép tròn, thép dẹt được mạ kẽm nhúng nóng với chiều dày lớp mạ không nhỏ hơn 80m hoặc mạ
đồng, hoặc dây đồng mềm hoặc dây nhôm.
- Bộ tiếp đất của trạm có kết cấu dạng cọc bằng thép, chiều dài mỗi cọc không nhỏ hơn 2,4m được mạ kẽm nhúng nóng hoặc cọc tia hỗn hợp (tia bằng thép như dây nối đất).
- Tiết diện tối thiểu của cọc và dây tiếp đất được quy định như sau:
4) Chỗ nối dây tiếp đất với cọc tiếp đất phải được hàn chắc chắn. Dây tiếp đất bắt vào vỏ tiếp địa, vào kết cấu công trình hoặc nối giữa các dây tiếp đất với nhau có thể bắt bằng bu lông hoặc hàn. Cấm nối bằng cách vặn xoắn.
Trị số tổng điện trở nối đất trong phạm vi TBA điện áp sơ cấp đến 35kV không được lớn hơn 10Ω
2-5. Thiết bị đóng cắt và bảo vệ trạm biến áp
2-5.1. Phía sơ cấp:
Phía sơ cấp (trung áp) sử dụng cầu chảy tự rơi (FCO) hoặc cầu chảy phụ tải (LBFCO) để bảo vệ ngắn mạch trạm biến áp có điện áp phía sơ cấp đến 35kV. Các trạm biến áp có kết hợp chức năng phân đoạn trên đường dây bố trí thêm dao cách ly phân đoạn. Điện áp danh định của cầu chảy và dao cách ly chọn theo điện áp của lưới điện ổn định lâu dài.
2-5.2. Phía thứ cấp:
1) Đối với trạm biến áp cần có công tơ để quản lý điện năng thì lắp 1 áp-tô- mát tổng. Các lộ nhánh lắp cầu chảy.
2) Đối với trạm không cần lắp công tơ thì chỉ lắp cầu chảy (loại cầu chảy hạ
áp tự rơi ngoài trời) cho các lộ.
3) Về số lượng các lộ nhánh xuất phát từ một trạm biến áp nên được xem xét trong từng trường hợp cụ thể, tuỳ thuộc vào quy mô công suất và phạm vi cung cấp điện của trạm. Tuy nhiên, cũng có thể tham khảo một số định hướng dưới đây:
- Trạm có công suất trên 100kVA lắp đặt 3- 4 lộ nhánh
- Trạm có công suất đến 100kVA lắp đặt 2-3 lộ nhánh.
- Trạm có công suất đến 50kVA lắp đặt 1 lộ nhánh.
4) Công tơ, cầu chảy hoặc áp-tô-mát được đặt trong tủ phân phối hạ áp treo trên cột trạm.
2-6. Dụng cụ Đo lường điện
2-6.1. Chỉ lắp đặt công tơ điện tại các trạm biến áp có nhu cầu kiểm tra tổn thất điện năng và tại các lộ, mà ở đó có giao dịch mua bán điện trực tiếp.
2-6.2. Việc đo đếm điện năng bằng công tơ điện được thực hiện gián tiếp qua máy biến dòng điện (TI) đối với các lộ có dòng điện trên 75A và trực tiếp (không qua biến dòng) đối với các lộ còn lại.
2-6.3. Trong trường hợp cần kiểm tra điện áp và dòng điện, sử dụng đồng hồ Vôn (V) và Ampe (A) xách tay.
2-6.4. Máy biến dòng điện, công tơ điện được đặt trong tủ phân phối hạ áp cùng với cầu chảy hoặc áp-tô-mát.
2-7. Giải pháp xây dựng trạm biến áp
2-7.1. Trạm biến áp phụ tải điện nông thôn có thể được xây dựng theo các kiểu dưới đây:
+ Trạm treo trên 1 cột hoặc đặt trên giàn 2 cột hình chữ H (gọi chung là trạm treo) với 1 máy biến áp 3 pha, 2 pha, 1 pha hoặc 3 máy biến áp 1 pha.
+ Trạm trệt chỉ nên xây dựng tại các khu vực có đủ diện tích đất và ở nơi cao ráo, khi có yêu cầu.
2-7.2. Kết cấu cột, móng, xà giá của các loại trạm được quy định như sau:
1) Đối với trạm treo:
- Cột được sử dụng để xây lắp trạm treo là loại cột điện bê tông ly tâm hoặc cột bê tông ly tâm ứng lực trước.
- Xà, giá được chế tạo bằng thép hình mạ kẽm nhúng nóng với chiều dầy lớp mạ tối thiểu bằng 80mm.
- Móng cột là loại móng khối bằng bê tông đúc tại chỗ, hoặc móng 2 đà cản cho khu vực đất tốt, ổn định.
- Có thể xem xét bố trí sàn thao tác tại những vùng trũng, thường xuyên úng ngập.
2) Đối với trạm trệt:
- Móng máy biến áp có thể đúc tại chỗ bằng bê tông hoặc xây bằng gạch với vữa xi măng-cát mác 75 và cao hơn mặt đất ít nhất là 0,5m.
- Tủ hạ áp 380/220V đặt ngoài trời giống như trạm treo. Khi có yêu cầu đặt tủ trong nhà thì nhà được xây bằng gạch với vữa xi măng-cát, mái bằng bê tông cốt thép hoặc lợp tôn, cửa bằng thép.
- Trụ cổng, tường hàng rào xây bằng gạch hoặc bê tông, cánh cổng bằng thép được quét sơn chống gỉ.
***
