Trạm biến áp ngoài trời: Ưu nhược điểm và phân loại

Lê Hồng Phong

Hầu hết các trạm biến áp hiện nay đều được đặt ở ngoài trời, gọi chung là trạm biến áp ngoài trời. Các loại trạm này là mắt xích quan trọng trong việc truyền tải điện quốc gia trên các đường dây cao áp, trung thế và hạ thế. Vậy trạm ngoài trời có đặc điểm gì và có gì khác với trạm trong nhà không? Hãy cùng KTH ELECTRIC tìm hiểu qua bài viết sau đây.

Khái niệm trạm biến áp ngoài trời

Trạm biến áp ngoài trời là trạm biến áp có công suất lớn, được bố trí ngoài trời ở khu vực riêng biệt, cách ly với thiết bị và con người bên ngoài. Các trạm thường sử dụng máy biến áp và các thiết bị điện lớn, đòi hỏi diện tích trạm phải đủ rộng rãi, thoáng mát.

Trạm biến áp ngoài trời thường được sử dụng ở nhiều nơi như nhà máy, xí nghiệp, nhà xưởng, nhà cao tầng, công trình công cộng, khu dân cư,… Chức năng chính của trạm ngoài trời là chuyển đổi điện áp đầu vào – đầu ra và đảm bảo phân phối điện liên tục, ổn định.

Cấu trúc bên trong của trạm biến áp ngoài trời thường bao gồm:

• Máy biến áp
• Tủ điện hạ thế/trung thế/cao áp
• Hệ thống thanh cái, cầu dao cách ly
• Hệ thống chống sét, bảo vệ chất lượng điện
• Khu vực vận hành (tích hợp trong tủ điện hoặc không)

Ưu nhược điểm của trạm biến áp ngoài trời

Trạm biến áp ngoài trời có nhiệm vụ truyền tải điện năng có công suất lớn giữa các đường dây phân phối đến các khu vực tiêu thụ điện. Dòng điện qua loại trạm biến áp phân phối này được chuyển đổi thành cấp điện áp phù hợp với đường dây hạ lưu, hạn chế lãng phí điện năng và tiết kiệm chi phí đường dây truyền tải. Trạm biến áp ngoài trời có thể tăng giảm áp suất tùy theo khu vực lắp đặt.

Hầu hết các loại trạm biến áp ngoài trời đều yêu cầu diện tích lắp đặt lớn, chưa kể vùng đệm cách ly an toàn. Khi xây dựng các trạm biến áp này thường gây ảnh hưởng đến cảnh quan xung quanh. Các loại trạm biến áp đặt ngoài trời trong khu dân cư đều được cải tạo về mặt thẩm mỹ để đảm bảo tính thẩm mỹ.

Các loại trạm biến áp ngoài trời phổ biến

Trạm biến áp ngoài trời có nhiều loại với thiết kế khác nhau, phù hợp với từng khu vực lắp đặt hoặc khu vực lắp đặt. Trong đó, 4 loại trạm ngoài trời được sử dụng rộng rãi là: trạm treo, trạm cột, trạm cổng và trạm ki-ốt.

trạm treo

Trạm biến áp treo có đặc điểm là máy biến áp và các thiết bị điện được treo xung quanh cột đỡ, cách mặt đất khoảng 6m. Các thiết bị này được đặt trong các ngăn treo riêng biệt, kết nối qua dây dẫn và cầu dao cách ly. Máy biến áp thường là sự kết hợp của 3 máy biến áp một pha hoặc 3 pha.

Các khu vực ứng dụng trạm treo thường có mức tiêu thụ điện năng thấp như khu dân cư, khu vực có diện tích lắp đặt hạn chế.

Trạm giàn

Trạm biến áp giàn có đặc điểm là thiết bị, máy biến áp đặt trên giá đỡ giữa hai cột đỡ. Trạm được trang bị 3 máy biến áp hoặc 1 máy biến áp 3 pha. Hầu hết các tủ điện đều được đặt sát cột đỡ. Loại trạm này có nhiệm vụ chủ yếu là hạ điện áp từ cấp điện áp truyền tải 11kV xuống cấp điện áp tiêu thụ.

Khu vực lắp đặt trạm giàn ngoài trời chủ yếu ở đầu phân phối điện của các khu dân cư hoặc nhà máy có mức tiêu thụ điện năng vừa phải.

Trạm cột

Trạm biến áp cột gồm có một cột đỡ, bên trên có một máy biến áp đặt. Bên cạnh cột đỡ, trên mặt đất có tủ điện hạ thế. Trạm biến áp cột chỉ sử dụng 1 máy biến áp và 1 tủ điện, hệ thống đường dây ngầm.

Trạm cột ngoài trời là trạm biến áp ngoài trời nửa kín, có kích thước nhỏ gọn, thường được lắp đặt trên vỉa hè trong các khu đô thị, trong văn phòng, trường học, bệnh viện… Trạm cực phục vụ khu vực tiêu thụ công suất nhỏ. Ưu điểm của loại trạm biến áp này là tính thẩm mỹ cao, không ảnh hưởng đến mỹ quan chung khi lắp đặt.

Trạm tích hợp kiosk

Trạm biến áp ki-ốt là trạm ngoài trời kiểu container có kết cấu tủ kín. Bên trong trạm có các ngăn chứa máy biến áp, tủ điện và các thiết bị khác. Loại trạm khép kín này bảo vệ tuyệt đối các thiết bị bên trong khỏi tác động của môi trường, con người, tác động vật lý, cháy nổ… Mặt khác, vì là trạm khép kín nên trạm kiosk có tính thẩm mỹ rất cao, có thể dùng làm vật trang trí cho khu vực lắp đặt trạm.

Trạm biến áp tích hợp sử dụng máy biến áp có công suất 100kVA – 2500 kVA, thường lắp đặt cho các khu vực tiêu thụ điện năng cao như khu phức hợp tòa nhà, khu công nghiệp, dự án có quy mô lớn.

Ga tàu

Trạm biến áp nền là loại trạm biến áp công suất lớn, được đặt dưới nền xi măng ở khu vực bằng phẳng. Các trạm gốc thường được lắp đặt ở những khu vực riêng biệt như trong các trạm phân phối điện. Tủ phân phối của trạm được đặt ở khu vực riêng biệt, cách ly với máy biến áp đảm bảo an toàn cho người vận hành. Loại trạm này phổ biến ở khu vực nông thôn và là đầu mối truyền tải điện.

Một số câu hỏi về trạm biến áp ngoài trời

• Câu 1: Trạm ngoài trời có khác trạm trong nhà không?

Trả lời: Trạm biến áp ngoài trời thường có công suất lớn, kích thước lớn, chịu được ảnh hưởng của thời tiết. Trạm biến áp trong nhà có công suất thấp hơn, bố trí ở những nơi không có diện tích lắp đặt ngoài trời, được thiết kế phù hợp với không gian trong nhà.

• Câu 2: Nhà gần trạm biến áp ngoài trời có ảnh hưởng gì không?

Trả lời: Các trạm biến áp lớn ngoài trời từ 110kV đặt cách khu dân cư ít nhất 6m, đến 22kV cách ít nhất 4m. Các trạm biến áp quy mô nhỏ như trạm cột cần đặt máy biến áp cách mặt đất ít nhất 4m.