Sự phát triển của cấu hình kết nối bus phía nguồn cung cấp điện trạm biến áp 110 kV

Các trạm biến áp 110 kV ban đầu thường sử dụng cấu hình "kết nối nội bộ" ở phía nguồn cung cấp, trong đó nguồn điện thường sử dụng phương pháp "kết nối cầu nội bộ". Điều này thường được quan sát thấy ở một số trạm biến áp 220 kV cung cấp các busbar 110 kV từ các máy biến áp khác nhau theo cách bố trí "điện hai chiều cùng hướng". Cấu trúc này bao gồm hai máy biến áp, với phía 10 kV sử dụng một busbar đơn với kết nối phân đoạn.

Lợi ích bao gồm dây dẫn đơn giản, vận hành thuận tiện, chuyển mạch tự động dễ dàng và chỉ cần ba công tắc trên phía nguồn cho hai máy biến áp. Ngoài ra, busbar phía nguồn không yêu cầu bảo vệ riêng biệt - nằm trong khu vực bảo vệ chênh lệch của máy biến áp - và tổng chi phí đầu tư thấp hơn. Tuy nhiên, có những hạn chế: mỗi busbar chỉ có thể chứa một máy biến áp, hạn chế khả năng tăng trưởng của tải 10 kV. Hơn nữa, khi một máy biến áp đang hoạt động, nửa trạm phải mất điện, tạo ra rủi ro mất điện toàn bộ trạm nếu nửa còn lại gặp sự cố thiết bị.

Để tăng cường công suất trạm và cải thiện độ tin cậy cung cấp, giải pháp giai đoạn trung gian cho các trạm biến áp 110 kV đã sử dụng phương pháp "kết nối bus nội bộ mở rộng", với phía nguồn chủ yếu sử dụng "kết nối cầu mở rộng". Cấu hình này bao gồm ba máy biến áp. Điện được cung cấp thông qua hai "busbar bên" từ các busbar 110 kV cùng hướng của một trạm biến áp 220 kV, và một "busbar giữa" từ nguồn cung cấp một chiều ngược hướng của trạm biến áp 220 kV khác.

Phía 10 kV tiếp tục sử dụng một busbar đơn phân đoạn, lý tưởng là phân đoạn đầu ra 10 kV của máy biến áp giữa thành phần A và B. Phương pháp này tăng số lượng mạch ra 10 kV và cho phép phân phối lại tải từ máy biến áp giữa sang hai máy biến áp khác trong trường hợp mất điện. Tuy nhiên, nó mang lại sự phức tạp hơn trong vận hành và chuyển mạch tự động, cùng với chi phí đầu tư cao hơn.

Với sự mở rộng đô thị, thiếu hụt đất đai ngày càng tăng và nhu cầu điện tăng mạnh, đã xuất hiện nhu cầu bức thiết để tăng cường thêm công suất và độ tin cậy của trạm biến áp. Thiết kế hiện tại cho các trạm biến áp 110 kV chủ yếu sử dụng một busbar phân đoạn đơn phía nguồn, kết nối bốn máy biến áp - mỗi máy liên kết với các busbar riêng biệt, với hai máy biến áp giữa được kết nối chéo với nguồn điện phía thượng nguồn. Phía 10 kV sử dụng cấu hình phân đoạn A/B, tạo thành kết nối vòng tám phân đoạn được cung cấp bởi bốn máy biến áp.

Thiết kế này tăng số lượng mạch ra 10 kV và nâng cao độ tin cậy cung cấp. Kết nối chéo của hai máy biến áp giữa với nguồn điện phía thượng nguồn đảm bảo cung cấp điện liên tục cho busbar 10 kV tám phân đoạn ngay cả khi một busbar 110 kV bị mất điện. Nhược điểm bao gồm cần bảo vệ chuyên dụng cho busbar 110 kV, chi phí đầu tư ban đầu cao và tăng độ phức tạp vận hành.