Ứng dụng của máy biến áp kiểu hộp trong mạng phân phối

Nguyên lý điện và cấu trúc của trạm biến áp đặt trên đế

Sơ đồ mạch điện của trạm biến áp đặt trên đế được thể hiện trong Hình 1.

Cấu trúc:

Một trạm biến áp kết hợp kiểu Mỹ đặt trên đế chủ yếu bao gồm một biến áp đặt trên đế, được cấu trúc thành hai phần trước và sau:

• Phần trước (Tủ dây): Chứa các khối đầu cuối cao/thấp áp, công tắc tải áp cao, cầu chì cắm, tay điều khiển thay đổi dải áp cao, đồng hồ áp suất, đồng hồ mức dầu, đồng hồ nhiệt độ dầu, v.v.

• Phần sau (Thùng dầu và bộ tản nhiệt): Chứa lõi, cuộn dây, công tắc tải áp cao và cầu chì cắm bên trong thùng dầu kín hoàn toàn. Thân biến áp thường sử dụng thiết kế lõi 5 chân ba pha, có thể là lõi cuốn hoặc lõi ghép từ thép silicon cán nguội định hướng chất lượng cao hoặc hợp kim vô định hình hiệu suất cao. Cuộn dây thấp áp sử dụng cấu trúc băng mỏng, tăng cường khả năng chống ngắn mạch, xung sét và quá tải. Nhóm kết nối là Dyn11.

• Cấu trúc kín: Thiết kế kín hoàn toàn của thùng đảm bảo bảo vệ. Công tắc tải ngập dầu có nhiều loại để đáp ứng yêu cầu của hệ thống phân phối dạng chùm hoặc vòng.

Bảo vệ và cấu trúc của trạm biến áp đặt trên đế kiểu Mỹ

Trạm biến áp đặt trên đế kiểu Mỹ được bảo vệ bằng sự kết nối chuỗi của bảo vệ cầu chì dự phòng và cầu chì cắm. Bảo vệ cầu chì dự phòng chỉ hoạt động khi xảy ra sự cố trong trạm biến áp đặt trên đế, bảo vệ đường dây áp cao. Cầu chì cắm, với cầu chì nhạy kép, sẽ nổ khi xảy ra sự cố ngắn mạch, quá tải hoặc nhiệt độ dầu vượt mức ở phía thứ cấp. Phương pháp bảo vệ này tiết kiệm, đáng tin cậy và dễ vận hành.

Các đầu cuối áp cao của trạm biến áp đặt trên đế được trang bị ổ cắm sứ, đầu nối sứ đi qua một lần, và đầu nối cáp dạng khuỷu (bent) có khả năng xử lý tải 200 A. Các phần dẫn điện được niêm phong bên trong cách điện, tạo nên cấu trúc cách điện hoàn toàn, bề mặt đầu cuối không điện, đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Ngoài ra, có thể lắp đặt arrester oxit kim loại tổng hợp cắm vào đầu nối sứ dạng khuỷu. Arrester này được che chắn hoàn toàn, cách điện hoàn toàn và cắm và chơi, đảm bảo an toàn và thuận tiện cho việc lắp đặt. Các phụ kiện như chỉ báo dòng điện và chỉ báo lỗi cũng có thể được thêm vào.

Đặc điểm của biến áp đặt trên đế

Biến áp đặt trên đế, một loại biến áp mới được sử dụng rộng rãi trong những năm gần đây, được đặc trưng bởi nguồn điện đáng tin cậy, cấu trúc hợp lý, lắp đặt nhanh chóng và linh hoạt, vận hành thuận tiện, kích thước nhỏ và chi phí thấp. Chúng có thể được sử dụng cả ngoài trời và trong nhà, do đó được áp dụng rộng rãi trong nhiều tình huống như khu công nghiệp, cộng đồng dân cư, trung tâm thương mại và tòa nhà cao tầng. So với trạm biến áp đặt trên đế trong nước, trạm biến áp đặt trên đế kiểu Mỹ có những ưu điểm và đặc điểm sau:

• Kích thước nhỏ gọn: Thể tích của chúng khoảng một phần ba so với trạm biến áp đặt trên đế trong nước cùng công suất.

• Toàn bộ kín và cách điện: Với cấu trúc kín và cách điện hoàn toàn, không cần khoảng cách cách điện, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và phù hợp cho môi trường phân phối điện ngầm.

• Ứng dụng đa dạng: Có thể được sử dụng trong cả ứng dụng vòng và cuối, chuyển đổi thuận tiện, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện.

• Khung chịu quá tải mạnh mẽ: Có thể chịu được quá tải gấp đôi giá trị định mức trong 2 giờ hoặc 1,6 lần trong 7 giờ mà không ảnh hưởng đến tuổi thọ.

• Mất mát thấp: Mất mát của chúng thấp hơn so với biến áp S₉ trong nước.

• Đầu nối cáp linh hoạt: Đầu nối cáp có thể xử lý dòng điện tải 200 A. Trong trường hợp khẩn cấp, chúng có thể hoạt động như công tắc tải và cũng có đặc điểm của công tắc ngắt, cung cấp vận hành thuận tiện và linh hoạt.

• Bảo vệ cầu chì kép: Sử dụng bảo vệ cầu chì kép giảm chi phí vận hành. Cầu chì trong cầu chì cắm là nhạy kép (đối với nhiệt độ và dòng điện).

• Dầu có điểm chớp cháy cao: Sử dụng dầu có điểm chớp cháy cao (dầu R - TEMP có điểm chớp cháy lên đến 312°C), chúng có thể được đặt bên trong các tòa nhà mà không có nguy cơ hỏa hoạn.

• Khả năng chống ăn mòn: Thân biến áp được thiết kế chống ăn mòn và được xử lý bằng sơn đặc biệt, phù hợp với nhiều môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như khu vực có bão thường xuyên và ô nhiễm cao.

• Hiệu suất điện tuyệt vời: Nhờ kết nối Δ/Υ và cấu trúc 3 pha 5 chân, chúng có những ưu điểm nổi bật như chất lượng điện áp cao, điểm trung tính ổn định, thân máy không nóng, tiếng ồn thấp và hiệu suất chống sét tốt.

• Tiết kiệm đất: Thường được đặt trong khu vực cây xanh, chúng tiết kiệm không gian mà nếu không sẽ được sử dụng để xây dựng phòng phân phối điện, cải thiện hiệu quả sử dụng đất.

Ứng dụng của biến áp đặt trên đế
Lựa chọn biến áp đặt trên đế

• Lựa chọn công suất: Xác định công suất liên quan đến các yếu tố như tải, đầu tư, mất mát và tuổi thọ. Thông thường, dựa trên việc đáp ứng tải tối đa với một biên độ, một so sánh kinh tế và kỹ thuật được thực hiện giữa các biến áp có công suất tương tự để chọn biến áp phân phối có tổng chi phí sở hữu thấp nhất. Các công suất định mức của trạm biến áp đặt trên đế kiểu Mỹ bao gồm 150, 225, 300, 500, 750, 1000, 1500 và 2000 kVA.

• Lựa chọn loại: Trạm biến áp đặt trên đế được phân loại thành loại cuối và loại vòng, chủ yếu xác định bởi loại công tắc tải.

• Vị trí lắp đặt: Có hai loại dầu cách điện trong trạm biến áp đặt trên đế. Một là dầu khoáng thông thường, như dầu biến áp số 25 trong nước; loại còn lại là dầu R - TEMP (dầu có điểm chớp cháy cao 312°C). Trạm biến áp đặt trên đế chứa dầu R - TEMP (có dấu hiệu rõ ràng ở phía thấp áp) có thể được sử dụng bên trong các tòa nhà, trong khi đó trạm biến áp chứa dầu thông thường thì không.

• Tùy chỉnh phía thấp áp: Trạm biến áp đặt trên đế kiểu Mỹ thường không đi kèm với bảo vệ và đo lường nhánh thấp áp. Tuy nhiên, theo yêu cầu của người dùng, các công tắc bảo vệ nhánh, thiết bị đo lường và thiết bị bù có thể được thêm vào phía thấp áp.

Ví dụ về ứng dụng kỹ thuật

Một đơn vị ở khu vực đô thị Kunming, đã xây dựng các tòa nhà dân cư và văn phòng mới, đã chọn một biến áp đặt trên đế từ Công ty COOPER của Mỹ. Mô hình biến áp là PMT - LO - 500, với công suất định mức 500 kVA và điện áp định mức 10 kV/0,4 kV. Trên phía thấp áp, theo yêu cầu của người dùng và bộ phận cung cấp điện, đã thêm ba biến dòng, một đồng hồ điện áp, ba đồng hồ ampe, và bốn công tắc không khí tải ra. Các hộp phân nhánh cáp được cách điện hoàn toàn, không cần bảo dưỡng, có thể chịu đựng mọi môi trường khắc nghiệt và cho phép cắm và rút dưới tải của COOPER đã được lắp đặt ở cả hai bên trạm biến áp đặt trên đế để cung cấp điện cho từng tòa nhà. Trạm biến áp đặt trên đế và các hộp phân nhánh được đặt trong khu vực cây xanh, hòa hợp tốt với môi trường. Sau hơn một năm hoạt động, cả bộ phận cung cấp điện và người dùng đều phản hồi kết quả tốt.

Lưu ý khi sử dụng

Khi lựa chọn và sử dụng trạm biến áp đặt trên đế, cần chú ý đến loại trạm biến áp đặt trên đế, loại công tắc tải và yêu cầu của người dùng đối với các đồng hồ thấp áp.

• Loại trạm biến áp đặt trên đế: Có loại vòng và loại cuối. Đối với trạm biến áp đặt trên đế loại vòng, công tắc tải có thể được chuyển đổi để cung cấp điện áp cao cho phía bên kia.

• Loại công tắc tải: Công tắc tải được chia thành loại 2 vị trí, loại 3 vị trí và loại 4 vị trí. Mỗi loại vị trí có một số hình thức. Ví dụ, loại 4 vị trí bao gồm loại T và Y, cả hai đều có thể được sử dụng cho nguồn điện kép. Loại T có thể được sử dụng trong trạm biến áp đặt trên đế loại vòng, trong khi loại Y chỉ có thể được sử dụng trong trạm biến áp đặt trên đế loại cuối.

• Kiểm tra cầu chì cắm trong trạm biến áp đặt trên đế mới lắp đặt: Khi kiểm tra cầu chì cắm trong trạm biến áp đặt trên đế mới lắp đặt, cần chú ý rằng đồng hồ áp suất của trạm biến áp đặt trên đế có chỉ số không. Nếu đồng hồ áp suất không chỉ số không, van xả khí nên được chuyển đổi để xả khí trước khi cắm hoặc rút cầu chì. Ngược lại, dầu biến áp có thể phun ra.

Kết luận

Biến áp đặt trên đế là thiết bị điện quan trọng cho việc cải tạo lưới điện đô thị, phát triển bất động sản và xây dựng cung cấp điện cho dân cư. Trạm biến áp đặt trên đế kiểu Mỹ đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho biến áp phân phối đô thị nhờ các đặc điểm độc đáo và giá cả tương đương với các sản phẩm trong nước. Với sự tiện lợi sử dụng và nhiều ưu điểm, chúng đã nhận được đánh giá cao từ xã hội và người dùng, và đã trở thành xu hướng phát triển cho các trạm biến áp quy mô nhỏ trong đô thị.