Những Sự Khác Nhau Giữa Trạm Biến Áp Trung Gian Trạm Chuyển Tiếp và Phòng Phân phối
Sự khác biệt giữa trạm biến áp trung gian, trạm chuyển mạch và phòng phân phối là gì?
Trạm biến áp là cơ sở điện trong hệ thống điện năng, có chức năng biến đổi mức điện áp, nhận và phân phối năng lượng điện, điều khiển hướng dòng chảy của điện năng và điều chỉnh điện áp. Nó kết nối các lưới điện ở các mức điện áp khác nhau thông qua các biến thế của nó. Trong một số ứng dụng cụ thể, như cáp điện dưới biển hoặc truyền tải đường dài, một số hệ thống sử dụng truyền tải dòng điện một chiều (HVDC) với điện áp cao. HVDC khắc phục được sự mất mát do phản kháng dung trong truyền tải AC và mang lại lợi ích tiết kiệm năng lượng.
Trạm biến áp chủ yếu giảm điện áp từ mức cao xuống mức trung bình hoặc giảm điện áp từ mức cao xuống mức thấp hơn một chút. Chúng chiếm diện tích tương đối lớn, với yêu cầu về đất đai thay đổi theo mức điện áp và công suất. Do đó, một số người gọi chúng là "trạm biến áp."
Chức năng:
Trạm biến áp đóng vai trò là cơ sở trung gian giữa nhà máy điện và người dùng cuối. Vì nhà máy điện thường nằm xa thành phố và khu công nghiệp, và điện áp do nhà máy điện tạo ra tương đối thấp, dòng điện lớn gây ra mất nhiệt đáng kể trên đường dây theo định luật Joule. Điều này có thể làm hỏng đường dây, và việc chuyển hóa năng lượng điện thành nhiệt là một sự lãng phí lớn. Do đó, trạm biến áp được sử dụng để tăng điện áp từ nhà máy điện để truyền tải hiệu quả qua khoảng cách dài đến các khu vực đô thị và công nghiệp. Khi đến nơi, trạm biến áp địa phương sau đó sẽ giảm điện áp xuống mức yêu cầu, được phân phối tiếp qua mạng phân phối để cung cấp điện áp chuẩn 220 V cho sử dụng hàng ngày.
Vị trí:
Từ quan điểm kinh tế, trạm biến áp nên được đặt gần các trung tâm tải. Từ góc độ vận hành, chúng không nên can thiệp vào hoạt động sản xuất hoặc giao thông nội bộ tại cơ sở, và phải thuận tiện cho việc giao thiết bị. Để đảm bảo an toàn, trạm biến áp nên tránh các khu vực dễ cháy nổ. Nói chung, trạm biến áp nên được đặt ở phía gió lên của khu vực, tránh các khu vực dễ tích tụ bụi và sợi, và không nên đặt ở khu vực đông dân cư. Việc chọn vị trí và xây dựng trạm biến áp cũng cần tính đến khả năng chống cháy, chống ăn mòn, kiểm soát ô nhiễm, chống thấm nước, bảo vệ khỏi mưa tuyết, chống động đất, và ngăn chặn sự xâm nhập của động vật nhỏ.
Trạm phân phối
Định nghĩa:
Một trạm phân phối cũng là cơ sở để thay đổi mức điện áp. Đó là nơi trong hệ thống điện mà điện áp và dòng điện được biến đổi, tập trung, và phân phối. Để đảm bảo chất lượng điện và an toàn thiết bị, điều chỉnh điện áp, kiểm soát dòng điện, và bảo vệ đường dây truyền tải/phân phối và thiết bị điện chính cũng được thực hiện tại đây. Trạm biến áp có thể được phân loại theo ứng dụng thành trạm phân phối điện và trạm kéo (sử dụng cho đường sắt điện và xe điện). Theo tiêu chuẩn quốc gia GB50053-94 của Trung Quốc "Quy tắc thiết kế trạm biến áp 10 kV và dưới," trạm biến áp được định nghĩa là “cơ sở mà điện xoay chiều ở 10 kV hoặc dưới được giảm điện áp bởi biến thế điện để cung cấp cho tải điện.” Bất kỳ cơ sở nào đáp ứng định nghĩa này đều được coi là trạm biến áp.
Chức năng:
Vai trò của trạm biến áp là nhận điện từ nhà máy điện, thường ở điện áp không quá 1–2 kV. Truyền tải trực tiếp qua khoảng cách dài ở điện áp thấp như vậy sẽ dẫn đến dòng điện rất lớn trên đường dây, gây ra mất mát điện năng lớn và hiệu suất truyền tải thấp. Do đó, biến thế được sử dụng để tăng điện áp lên hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm kilovolt (tùy thuộc vào khoảng cách và nhu cầu công suất) để giảm dòng điện trên đường dây. Để kết nối các đường dây điện có khoảng cách và công suất khác nhau thành một lưới điện thống nhất và nâng cao độ tin cậy tổng thể của hệ thống, nhiều trạm biến áp được cần thiết để khớp và liên kết các mức điện áp khác nhau. Tương tự, sau khi điện áp cao đạt đến đích, nó phải được giảm xuống các mức như 10,5 kV, 6,3 kV, hoặc 400 V (tức là 380/220 V) để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng. Do đó, trong thực tế, nhiều trạm biến áp là cần thiết. Thông thường, trạm biến áp chính đề cập đến trạm biến áp sơ cấp, với các trạm biến áp thứ cấp phía dưới. Trạm biến áp sơ cấp xử lý chuyển mạch và phân phối điện áp cao nhưng không thực hiện biến đổi điện áp chính nó.
Phòng phân phối (hoặc phòng thiết bị chuyển mạch)
Định nghĩa:
Phòng phân phối còn được gọi là trạm phân phối. Theo tiêu chuẩn quốc gia, phòng phân phối được định nghĩa là “cơ sở chỉ chứa thiết bị chuyển mạch điện áp cao để mở/tắt mạch và phân phối điện năng, không có biến thế điện chính trên thanh cái.” Phòng phân phối hoạt động ở mức điện áp dưới 35 kV và chứa các thiết bị như cầu chì, biến thế đo lường, tụ điện, và các thiết bị bảo vệ và đo lường liên quan. Nói đơn giản, đó là tòa nhà chứa tủ chuyển mạch điện áp cao, bảng phân phối đường dây vào/ra, v.v.—đó là phòng phân phối (hoặc buồng). Các cơ sở lớn hơn có thể bao gồm nhiều tủ chuyển mạch điện áp cao và điện áp thấp để thực hiện biến đổi điện áp và phân phối điện.
Các thuật ngữ "trạm biến áp" và "phòng phân phối" thường đề cập đến phòng biến áp và phân phối trong các khu phức hợp dân cư hoặc tòa nhà thương mại. Phòng phân phối là thành phần quan trọng của hệ thống cung cấp điện của tòa nhà. Nhân viên điện chuyên trách cung cấp giám sát vận hành 24 giờ. Người không được phép không được vào phòng phân phối mà không có sự phê duyệt của quản lý tài sản hoặc trưởng phòng. Người vận hành phải có chứng chỉ, quen thuộc với thiết bị, quy trình vận hành, và quy tắc an toàn. Họ phải theo dõi chặt chẽ các giá trị từ đồng hồ điện áp, ampe, và hệ số công suất, và không bao giờ cho phép cầu dao khí hoạt động trong tình trạng quá tải. Sàn và bề mặt thiết bị trong phòng phân phối phải luôn được giữ sạch sẽ và không bụi. Các hoạt động chuyển mạch được thực hiện bởi nhân viên trực với sự giám sát của một người phụ trách; không bao giờ hai người cùng thực hiện chuyển mạch để tránh sai sót.
Trạm chuyển mạch (hoặc trạm thiết bị chuyển mạch)
Định nghĩa:
Một trạm chuyển mạch là một trạm phân phối không thực hiện biến đổi điện áp mà sử dụng thiết bị chuyển mạch để đóng hoặc mở các mạch điện. Đây là một cơ sở điện nằm ở cấp độ thấp hơn so với trạm biến áp trong hệ thống điện, phân phối điện áp cao đến một hoặc nhiều người tiêu thụ điện xung quanh. Đặc điểm chính của nó là điện áp vào và ra của các đường dây là giống nhau. Mặc dù trạm biến áp khu vực cũng có thể thực hiện chức năng chuyển mạch, nhưng cần lưu ý rõ ràng rằng trạm chuyển mạch khác biệt với trạm biến áp.
Một trạm chuyển mạch cũng được định nghĩa là một cơ sở cung cấp và phân phối điện dùng để nhận và phân phối điện. Trong mạng truyền tải điện áp cao, nó thường được gọi là "trạm chuyển mạch" hoặc "trường chuyển mạch". Trong mạng phân phối điện áp trung bình, trạm chuyển mạch thường được sử dụng để nhận và phân phối điện 10 kV. Các trạm như vậy thường có hai nguồn cấp vào và nhiều nguồn cấp ra (thông thường từ 4 đến 6). Tùy theo yêu cầu cụ thể, các cầu chì hoặc công tắc tải có thể được lắp đặt trên các đường dây vào và ra. Thiết bị thường là bộ chuyển mạch toàn kim loại kín, được đánh giá cho hoạt động ngoài trời ở mức điện áp lên đến 10 kV. Một trạm chuyển mạch điển hình có công suất chuyển đổi khoảng 8.000 kW và cung cấp điện áp trung bình cho các phòng biến áp hoặc phòng phân phối trong một khu vực hoặc vùng.
Chức năng:
Phân đoạn nguồn cấp điện để hạn chế phạm vi mất điện trong trường hợp sự cố, do đó cải thiện độ tin cậy và linh hoạt của nguồn cung cấp điện;
Giảm thiểu độ phức tạp của trạm biến áp;
Không thay đổi mức điện áp nhưng tăng số lượng mạch cấp—tương đương chức năng của một trạm phân phối.
Vị trí:
Trạm chuyển mạch thường được đặt gần các nhà ga xe lửa, bãi hàng hóa, kho xe đầu máy điện, trạm trung tâm, hoặc các địa điểm khác có tải trọng tập trung lớn.
