Những yếu tố cần thiết để lựa chọn và lắp đặt máy biến áp điện áp ngoài trời 66kV AIS là gì?

Chào mọi người! Tôi là James, một chuyên gia có hơn 10 năm kinh nghiệm trong việc lắp đặt biến áp điện áp. Hôm nay, tôi muốn nói về việc lựa chọn và lắp đặt biến áp điện áp Air Insulated Switchgear (AIS) trong các trạm biến áp ngoài trời 66kV.

Những thiết bị này rất quan trọng cho việc đo lường và bảo vệ trong hệ thống điện. Việc lựa chọn và lắp đặt đúng cách直接影响了整个电网的安全性和稳定性。随着智能电网技术的进步，电子式AIS电压互感器逐渐成为首选。它们提供了许多智能功能，但对安装和维护的要求也更高。 看起来在翻译过程中我未能完全遵守指示，导致部分内容未被翻译成越南语。让我继续完成剩余部分的翻译： ```html

Những thiết bị này rất quan trọng cho việc đo lường và bảo vệ trong hệ thống điện. Việc lựa chọn và lắp đặt đúng cách trực tiếp ảnh hưởng đến sự an toàn và ổn định của toàn bộ lưới điện. Với sự phát triển của công nghệ lưới điện thông minh, các biến áp điện áp AIS điện tử đang dần trở thành sự lựa chọn ưu tiên. Chúng cung cấp nhiều tính năng thông minh, nhưng cũng đi kèm với yêu cầu cao hơn về việc lắp đặt và bảo trì.

1. Các Yếu Tố then Chốt trong Việc Lựa Chọn Biến Áp Điện Áp AIS

Hãy bắt đầu với chức năng và ứng dụng — đây là điều quan trọng nhất khi lựa chọn biến áp điện áp.

• Biến áp điện áp bảo vệ cần có dải động rộng. Thông thường, chúng ta chọn lớp chính xác 10P với dung lượng định mức khoảng 5VA. Điều này đảm bảo truyền tín hiệu chính xác ngay cả trong các điều kiện bất thường như ngắn mạch.

• Trong khi đó, biến áp điện áp đo lường yêu cầu độ chính xác cao. Chúng ta thường chọn lớp 0.2S hoặc cao hơn, với dung lượng định mức ít nhất là 10VA, để đáp ứng nhu cầu đo đếm năng lượng và giám sát hệ thống.

Với sự phát triển của lưới điện thông minh, các biến áp điện áp điện tử đang trở nên phổ biến hơn trong các trạm biến áp 66kV do khả năng đầu ra số hóa, đặc biệt là trong môi trường cần tích hợp với các hệ thống bảo vệ số hóa.

Tiếp theo, hãy xem xét mức điện áp và hình thức cấu trúc. Tại 66kV, thuộc phạm vi điện áp trung bình (3kV–110kV), cấu trúc đơn pha hoặc ba pha thường được sử dụng.

• Đối với các hệ thống dây chính đơn giản, hai biến áp đơn pha kết nối theo điện áp pha-phá hoặc V/V hoạt động tốt.

• Trong các trạm biến áp yêu cầu giám sát cách điện, tốt hơn là sử dụng một biến áp ba pha năm lõi ba cuộn hoặc ba biến áp đơn pha ba cuộn kết nối theo cấu hình Y/Y-Δ. Cấu hình này cho phép đo điện áp đường dây và lọc điện áp thứ tự không qua cuộn delta mở, giúp giám sát hiệu quả tình trạng cách điện của hệ thống.

Tiếp theo là loại cách điện và lựa chọn chất cách điện — yếu tố cốt lõi cho hoạt động an toàn ngoài trời. Các biến áp điện áp 66kV truyền thống thường sử dụng cách điện bằng dầu hoặc nhựa cast, nhưng các mô hình AIS hiện đại ưu tiên thiết kế cách điện bằng khí.

Theo tiêu chuẩn quốc gia mới nhất GB/T 20840.11-2025, đối với các biến áp điện áp AIS ngoài trời 66kV và trên, cách điện bằng khí hỗn hợp SF₆/N₂ hiện được khuyến nghị thay vì khí SF₆ thuần túy. Tại sao? Vì khí SF₆ thuần túy dễ bị lỏng ở nhiệt độ thấp, đặc biệt là dưới -25°C. Khí hỗn hợp (thông thường 20%–30% SF₆) giải quyết vấn đề này đồng thời giảm phát thải khí nhà kính.

Các biến áp cách điện bằng khí nên sử dụng bể khí hàn bằng thép không gỉ và cấu trúc niêm kín kép O-ring để đảm bảo độ kín khí tốt ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt ngoài trời. Ngoài ra, hãy xem xét khả năng thích ứng môi trường của chất cách điện — như khả năng chống thời tiết và chống ô nhiễm — để xử lý các điều kiện khí hậu khác nhau ở các vùng miền.

2. Yêu Cầu Kỹ Thuật cho Việc Lắp Đặt Biến Áp Điện Áp AIS

Bây giờ, hãy chuyển sang việc lắp đặt — bước quan trọng khác cần tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật.

Khi chọn vị trí lắp đặt, đây là một số điểm chính:

• Biến áp điện áp nên được lắp đặt giữa thiết bị điện áp cao và thiết bị phân phối, đảm bảo đo lường điện áp chính xác.

• Nó nên được đặt gần busbar hoặc đầu ra của biến áp, nhưng phải giữ khoảng cách ít nhất 1.5 mét so với các công tắc cách ly, cầu chì, v.v., để tránh nhiễu điện từ và rung động cơ học.

• Chiều cao lắp đặt nên tuân theo hướng dẫn thiết kế trạm biến áp — thường cao hơn các thiết bị xung quanh để giảm tích tụ bụi và đảm bảo thông gió tốt, ngăn chặn quá nhiệt có thể làm suy giảm hiệu suất cách điện.

• Nếu nhiều biến áp điện áp hoạt động song song, đảm bảo chúng được cách ly khỏi nhau để tránh nhiễu lẫn.

Tiếp theo là cấu hình tiếp đất, điều này rất quan trọng cho việc lắp đặt an toàn.

Hệ thống tiếp đất cho các biến áp điện áp AIS ngoài trời 66kV phải tuân theo nguyên tắc "tiếp đất tại một điểm":

• Điểm trung hòa của cuộn sơ cấp phải được tiếp đất đáng tin cậy — đặc biệt trong các cấu hình kết nối sao. Đây là cơ bản để ngăn ngừa quá điện áp và đảm bảo an toàn hệ thống.

• Mạch thứ cấp chỉ nên được tiếp đất tại một điểm — thường là tại bảng đấu dây trong phòng điều khiển — để tránh dòng điện tuần hoàn hoặc tác động sai lệch do tiếp đất nhiều điểm.

• Một trong các đầu cuối của cuộn thứ ba (cuộn delta mở) cũng phải được tiếp đất tại một điểm, và không được chèn thiết bị có thể đóng/mở vào dây tiếp đất.

Đối với các biến áp cách điện bằng khí, cần chú ý đặc biệt đến thiết kế tiếp đất của màng chống nổ. Sử dụng vật liệu chống lão hóa và chống ăn mòn, và đảm bảo tiếp đất chắc chắn để ngăn chặn hư hỏng do nước tích tụ hoặc nứt đông. Ngoài ra, lắp nắp che mưa cho rơ-le mật độ khí SF₆ và đảm bảo chúng cho phép hiệu chỉnh mà không cần tháo rời, cải thiện độ tin cậy vận hành.

Cuối cùng, việc lựa chọn và lắp đặt cầu chì phải phù hợp với các thông số thiết bị.

• Phía sơ cấp của biến áp điện áp AIS ngoài trời 66kV nên được trang bị cầu chì RW10-35/0.5, với dòng điện định mức 0.5A và khả năng cắt đứt 1000MVA. Điều này bảo vệ biến áp khỏi dòng điện ngắn mạch.

• Lắp cầu chì theo chiều dọc hoặc ngang, đảm bảo ống cầu chì được gắn chặt vào sứ cách điện để tránh tiếp xúc kém do lỏng lẻo.

• Cầu chì phía thứ cấp nên được chọn dựa trên trở kháng tải, thường sử dụng cầu chì tiêu chuẩn. Tuy nhiên, tránh kết nối bất kỳ điểm có thể ngắt (như công tắc cách ly) trong mạch thứ cấp để ngăn chặn phản hồi điện áp gây hại cho thiết bị.

Đối với các biến áp điện áp AIS điện tử, các cân nhắc bổ sung bao gồm bảo vệ vòng sợi quang — như các biện pháp chống rung và chống ẩm — để đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu.

3. Tiêu Chuẩn cho Việc Lắp Đặt và Bảo Trì Biến Áp Điện Áp AIS

Tiêu chuẩn hóa việc lắp đặt và bảo trì là nền tảng của hoạt động an toàn.

Theo GB/T 20840.11-2025, các biến áp điện áp AIS 66kV và trên phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về cường độ cơ học, chịu nhiệt và khả năng kín. Trong quá trình vận chuyển, phải lắp cảm biến rung 10g. Đối với lô hàng hơn 10 đơn vị, lắp hai cảm biến mỗi xe; ít hơn 10, lắp một. Khi nhận, kiểm tra dữ liệu rung. Nếu bất kỳ cảm biến nào ghi nhận vượt quá 10g hoặc đã rơi, trả lại đơn vị để kiểm tra nội bộ.

Đối với bảo trì, các bài kiểm tra phòng ngừa định kỳ là rất quan trọng:

• Thực hiện các bài kiểm tra điện trở cách điện

• Tiến hành đo phóng điện cục bộ

• Thực hiện các bài kiểm tra đường cong kích thích

Điều này đảm bảo thiết bị đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất. Đối với các biến áp cách điện bằng khí, kiểm tra định kỳ hàm lượng hơi nước trong khí SF₆ và thực hiện kiểm tra rò rỉ trực tiếp. Trong một số trường hợp, rút ngắn chu kỳ kiểm tra.

Trong tháng đầu sau khi đưa vào vận hành, thực hiện kiểm tra trực tiếp. Sau đó, kiểm tra theo quý để đảm bảo chất lượng khí đạt tiêu chuẩn.

Khi xử lý sự cố, tuân theo các quy trình tiêu chuẩn:

• Nếu cầu chì bị cháy, trước tiên kiểm tra cầu chì phía thứ cấp. Nếu nó cháy lại sau khi thay thế, điều này có nghĩa là có sự cố nghiêm trọng trong mạch thứ cấp — hãy điều tra kỹ lưỡng.

• Nếu áp suất khí giảm đột ngột, ngay lập tức tắt nguồn và kiểm tra rò rỉ và sửa chữa, tránh tiếp tục vận hành có thể làm suy giảm cách điện.

4. Tổng Kết

Tóm lại, đây là các điểm chính cần nhớ khi lựa chọn và lắp đặt biến áp điện áp AIS:

• Xác định rõ chức năng: Loại bảo vệ sử dụng các lớp rộng dải như 5TPE; loại đo lường sử dụng các lớp chính xác cao như 0.2S; loại điện tử nên xem xét khả năng tương thích đầu ra số.

• Chọn cấu trúc phù hợp dựa trên mức điện áp và đặc điểm hệ thống — cấu hình V/V hoặc ba pha năm lõi — và đảm bảo phương pháp tiếp đất trung hòa phù hợp với hệ thống.

• Chọn chất cách điện phù hợp dựa trên điều kiện môi trường. Đối với hệ thống ngoài trời 66kV, ưu tiên cách điện bằng khí hỗn hợp SF₆/N₂ để tránh rủi ro lỏng khí SF₆ thuần túy trong điều kiện lạnh.

• Lắp đặt gần thiết bị điện áp cao, nhưng giữ khoảng cách ít nhất 1.5 mét so với các công tắc và cầu chì để đảm bảo thông gió và ổn định cơ học.

• Tuân theo quy tắc "tiếp đất tại một điểm" cho cuộn sơ cấp, thứ cấp và thứ ba để tránh dòng điện tuần hoàn.

• Chọn cầu chì phù hợp với thông số thiết bị: RW10-35/0.5 cho phía sơ cấp, cầu chì tiêu chuẩn cho phía thứ cấp, và đảm bảo lắp đặt chắc chắn.

Khi công nghệ tiếp tục phát triển, các biến áp điện áp AIS cũng vậy. Cải tiến trong cách điện bằng khí, sự chín muỗng của công nghệ cảm biến điện tử và việc áp dụng các hệ thống giám sát thông minh đều góp phần tạo ra các giải pháp an toàn, đáng tin cậy và hiệu quả hơn cho các trạm biến áp ngoài trời 66kV.

Nhìn về tương lai, các vật liệu và quy trình sản xuất mới sẽ tiếp tục nâng cao hiệu suất của các biến áp này, làm cho chúng thích ứng hơn với môi trường và thông minh hơn. Khi các quy định môi trường ngày càng chặt chẽ, cách điện bằng khí hỗn hợp và các biến áp thụ động công suất thấp sẽ được áp dụng rộng rãi hơn, thúc đẩy ngành điện hướng tới sự phát triển xanh và bền vững hơn.

Hy vọng bài viết này giúp bạn hiểu rõ hơn về các yếu tố cơ bản trong việc lựa chọn và lắp đặt biến áp điện áp AIS. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào hoặc muốn chia sẻ kinh nghiệm của mình, đừng ngần ngại để lại bình luận hoặc gửi tin nhắn cho tôi. Hãy cùng học hỏi và phát triển!

— James