Lắp đặt biến áp điện áp từ phân phối đến sử dụng
A. Lắp đặt trên không
A1. Công suất đơn vị, phương pháp lắp đặt và loại
Đối với việc lắp đặt biến áp trên không, có thể sử dụng các đơn vị ba pha hoặc các đơn vị một pha được ghép nối. Biến áp, dù là đơn lẻ hay ghép nối, với công suất đơn vị hoặc tổng cộng lớn hơn 300 kVA không được lắp đặt trên một cột gỗ đơn. Cần có các xem xét về cấu trúc đặc biệt cho các lắp đặt trên cột đơn với công suất lớn hơn 100 kVA.
Phương pháp lắp đặt trên bệ (cấu trúc hai cột) sẽ không được sử dụng trừ khi các phương pháp lắp đặt khác không khả thi. Đối với các biến áp ghép nối, việc lắp đặt theo cụm được ưu tiên hơn so với lắp đặt trên thanh ngang vì nó thẩm mỹ hơn. Tương tự, việc lắp đặt theo cụm hoặc lắp đặt trên giá đỡ ba pha cũng có thể được sử dụng cho việc lắp đặt các thiết bị bảo vệ sét và thiết bị cắt, miễn là được phê duyệt bởi cơ quan người dùng chịu trách nhiệm vận hành và bảo dưỡng biến áp.
Hình 8-1 và 8-2 minh họa các phương pháp lắp đặt biến áp ghép nối. Các biến áp tự bảo vệ có cầu chì sơ cấp bên trong cần được thay thế bởi nhân viên chuyên nghiệp. Do đó, các biến áp tự bảo vệ không được khuyến nghị.
A2. Vị trí
Các lắp đặt trên không có thể cung cấp điện cho nhiều tòa nhà. Trong trường hợp này, biến áp phải được lắp đặt tại vị trí cột gần nhất với tòa nhà có tải trọng cao nhất. Nếu khoảng cách không vượt quá 125 feet, dây dẫn thứ cấp nên đi trực tiếp đến các tòa nhà được cung cấp; ngược lại, cần có cột trung gian.
B. Lắp đặt ở mặt đất
B1. Loại và công suất
Lắp đặt ở mặt đất có thể là loại hộp chứa hoặc loại trạm phân phối. Hình 8-3 cho thấy một ví dụ điển hình về việc lắp đặt biến áp hộp chứa.
Sử dụng biến áp kiểu truyền thống (lắp trên cột) với các thiết bị bảo vệ sơ cấp và thứ cấp riêng biệt không được phép. Điều này là do các lắp đặt như vậy thường nguy hiểm hơn, khó bảo dưỡng hơn, yêu cầu nhiều không gian hơn và hiếm khi tiết kiệm chi phí đáng kể vì cần rào chắn.
Biến áp hộp chứa chỉ nên được sử dụng ngoài trời, ngay cả khi chúng được thiết kế để sử dụng cả trong nhà và ngoài trời. Biến áp trạm phân phối có thể được sử dụng cả trong nhà và ngoài trời.
B2. Biến áp hộp chứa cách điện bằng chất lỏng
Biến áp hộp chứa ba pha có thể có kích thước tiêu chuẩn ANSI lên đến 2500 kVA, nhưng không được sử dụng khi điện áp sơ cấp vượt quá 15 kV hoặc khi dòng điện ngắn mạch lớn đến mức thiết bị tiêu chuẩn không thể đáp ứng yêu cầu ngắt mạch sơ cấp.
Khi lựa chọn giữa biến áp hộp chứa và trạm phân phối (trang bị biến áp trung tâm tích hợp hoặc không tích hợp), các yếu tố sau đây cần được xem xét: tình huống ứng dụng, tiềm năng mở rộng, sự phối hợp của thiết bị ngắn mạch và bảo vệ, phán đoán kỹ thuật hợp lý, thực tiễn công nghiệp được công nhận, cũng như các cân nhắc về vận hành, bảo dưỡng và độ tin cậy:
B3. Cung cấp điện cho cư dân
Biến áp hộp chứa thường được sử dụng để cung cấp điện cho cư dân và thương mại nhỏ.
B4. Cung cấp điện cho công nghiệp
Biến áp hộp chứa có thể được sử dụng cho các ứng dụng công nghiệp, thương mại hoặc liên quan đến công nghiệp, miễn là đáp ứng các điều kiện sau: chúng cung cấp điện cho một tòa nhà duy nhất; các thiết bị đo và thiết bị chuyển mạch thứ cấp có thể được lắp đặt trong tòa nhà đó; và yêu cầu phối hợp cho các thiết bị ngắn mạch và bảo vệ được đáp ứng.
B5. Cung cấp điện cho tải lớn
Trạm phân phối và biến áp trung tâm tích hợp và/hoặc không tích hợp sẽ được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, thương mại quy mô lớn và tổ chức liên quan đến tải lớn, cung cấp điện cho nhiều tòa nhà và cần thiết bị bảo vệ busbar thứ cấp.
B6. Trạm phân phối thứ cấp
Các trạm phân phối thứ cấp với phần ra tích hợp hoặc không tích hợp nên được sử dụng. Vì cả hai loại đều không chống can thiệp, nên cần có hàng rào và chiều cao hàng rào phải tuân theo yêu cầu của Bộ Quy định An toàn Điện Quốc gia (NESC). Đối với hệ thống cung cấp điện 480Y/277V, nên tránh sử dụng biến áp có công suất lớn hơn 1500 kVA; đối với hệ thống cung cấp điện 280Y/120V, nên tránh sử dụng biến áp có công suất lớn hơn 500 kVA, đồng thời xem xét mức độ của dòng điện ngắn mạch thứ cấp.
Tuy nhiên, trong một số trường hợp, có thể hợp lý và tiết kiệm chi phí hơn khi trang bị hệ thống cung cấp điện 480Y/277V với biến áp 2000 kVA và sử dụng cầu chì hạn chế dòng điện kết hợp với cầu chì để hạn chế dòng điện ngắn mạch thứ cấp. Cơ quan người dùng (như Host/REQ CMD của Không quân Hoa Kỳ) sẽ quy định yêu cầu về đồng hồ đo nhu cầu.
B7. Vị trí
Các lắp đặt ngoài trời được ưa chuộng hơn so với các lắp đặt trong nhà vì chi phí không gian thấp hơn. Tuy nhiên, xét đến các yếu tố như chiều dài của dây dẫn thứ cấp, các lắp đặt trong nhà có thể cần thiết trong một số trường hợp, hoặc có thể kinh tế hơn.
B7-1 Biến áp chứa chất lỏng được lắp đặt ngoài trời
Các lắp đặt ngoài trời phải tuân thủ Bộ Quy định Điện Quốc gia (NEC), MIL-HDBK-1008A, và Bộ Quy định An toàn Điện Quốc gia (NESC). Vị trí lắp đặt biến áp phải đảm bảo rằng trong trường hợp hỏa hoạn biến áp, các sản phẩm cháy không được hút vào hệ thống thông gió và điều hòa không khí (HVAC) của các tòa nhà liền kề.
Vị trí của biến áp hộp chứa phải phù hợp với ý tưởng thiết kế kiến trúc và được bảo vệ khỏi va chạm xe cộ. Sự phối hợp với kiến trúc có thể đạt được bằng cách lập kế hoạch đúng đắn vị trí tương đối với cảnh quan, trồng cây bụi xung quanh biến áp, hoặc sử dụng hàng rào che chắn. Đường dây nguồn chính cho biến áp hộp chứa phải được đặt dưới đất. Đối với kết nối thứ cấp đến tòa nhà, có thể sử dụng cáp dưới đất hoặc ống bus, nhưng không được sử dụng nhiều hơn sáu cáp dưới đất cho mỗi pha, vì các kết nối phức tạp có thể dẫn đến vấn đề về bảo dưỡng và không gian.
B7-2 Biến áp chứa chất lỏng được lắp đặt trong nhà
Các lắp đặt trong nhà phải tuân thủ Bộ Quy định Điện Quốc gia (NEC) và MIL-HDBK-1008A. Hầm chứa biến áp phải được đặt trên tường bên ngoài của tòa nhà, có cửa thông gió ra ngoài, và chỉ có thể tiếp cận từ bên ngoài tòa nhà theo thiết kế bình thường.
Quạt hút và lưới thông gió của hệ thống HVAC phải được liên kết với các thiết bị phát hiện khói và tốc độ tăng nhiệt trong hầm chứa biến áp và/hoặc các phòng liên quan. Nếu xảy ra hỏa hoạn trong hầm chứa biến áp và/hoặc các phòng liên quan, các thiết bị phát hiện này phải ngắt nguồn cấp cho hệ thống hút không khí HVAC. Tuy nhiên, nếu hệ thống hút không khí HVAC được đặt trên mái tòa nhà hoặc phía đối diện hầm chứa biến áp, việc liên kết này không cần thiết.
Cần đặt biển báo tại cửa hầm chứa biến áp chỉ dẫn thiết bị chữa cháy và quy trình phù hợp. Không được bố trí ống và ống dẫn phía trên biến áp trong nhà.
