Trạm biến áp tòa nhà

Trạm biến áp tòa nhà là hạng mục không thể thiếu đối với bất cứ công trình tòa nhà cao tầng nào hiện nay để đáp ứng nhu cầu điện năng. Giải pháp trạm điện cho đô thị: trạm kín,trạm 1 cột, Trạm GIS… rất phù hợp với các thành phố lớn khi việc mua đất và giải phóng mặt bằng để xây dựng trạm biến áp ngày càng khó khăn đặc biệt là khu vực sâu trong khu vực nội thành các thành phố lớn.

Để công trình trạm điện thực sự phát huy hiệu quả, đảm bảo đầy đủ nguồn cung cấp điện năng cho nhu cầu, cần thiết phải được các đơn vị có chuyên môn trong lĩnh vực cơ điện tham gia tư vấn, thiết kế, xây dựng, lắp đặt trạm biến áp. Hãy cùng DTEC tìm hiểu phân tích qua bài viết này nhé.

Nhu cầu thực tiễn năng lượng cho tòa nhà

Hệ thống trạm biến áp cho tòa nhà muốn hoạt động hiệu quả phải đảm bảo an toàn khi sử dụng, vốn đầu tư nhỏ, tiết kiệm chi phí cho người sử dụng. Số lượng máy biến áp, vị trí đặt kiểu trạm và phương án vận hành là những yếu tố ảnh hưởng đến chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện.

Trên hệ thống truyền tải điện năng thì điện áp được phân làm 4 cấp chính:

  • Điện áp siêu Cao Áp: Lớn Hơn 500 KV
  • Đuện áp cao áp: 66kV, 110kV, 220kV và 500kV
  • Điện áp trung áp: 6kV, 10kV, 15kV, 22kV và 35 kV
  • Điện hạ áp: 0,4kV và 0,22kV.. và Các điện áp nhỏ hơn 1 KV.

Với các trạm biến áp tòa nhà thường biến đổi từ điện trung áp xuống điện hạ áp để sử dụng các thiết bị dân dụng, thường là 22/0.4 kV.

Tính Toán Và Lựa Chọn Trạm Biến Áp

Việc lựa chọn trạm phù hợp với yêu cầu sử dụng trước tiên ước lượng được phụ tải tiêu thụ, càng cụ thể chi tiết càng tốt. Việc này cần những đơn vị có chuyên môn sâu về cơ điện M&E để tính toán để từ đó đưa ra những số liệu chính xác. Từ đó tránh được những lãng phí không cần thiết và lựa chọn được công suất máy biến áp hợp lý cho công trình.

Dưới đây liệt kê dãy công suất máy biến áp phân phối thông dụng:

  • Gồm các máy biến áp có cấp điện áp sơ cấp/thứ cấp: 35/0.4KV, 22/0.4 KV, 10&6.3/0.4 KV
  • Công suất biểu kiến Trạm phổ biến: 50, 75, 100, 160, 180, 250, 320, 400, 500, 560, 630, 750, 800, 1000, 1250, 1500, 1600, 1800, 2000, 2500 KVA.
Trạm kiểu kín – Ảnh Internet

1.Phụ tải và vị trí đặt trạm điện tòa nhà:

Tính toán trung tâm phụ tải và vị trí đặt trạm nhằm tiết kiệm dây dẫn, hạn chế sụt áp và tổn hao công suất của mạng điện.

Cần cân đối giữa tính mỹ quan đô thị, gần lưới điện lực và đảm bảo hành lang an toàn điện đường dây.

2.Xác định số lượng biến áp:

Trước tiên lựa chọn ta cần phân loại xem công trình thuộc hộ tiêu thụ loại 1,2 hay 3, từ đó đưa ra được phương án cụ thể cho từng trường hợp.

Với hộ loại 1: Nguồn điện cần được duy trì liên tục trên đường dây hạ áp từ trạm, Cần 2 Máy Biến Áp trở lên trên 1 trạm. Hộ loại 1 là loại ảnh hưởng đến sinh mạng con người hoặc an ninh quốc gia. Như bệnh viện, trạm xá hoặc các tòa nhà quốc hội, các bộ quốc phòng .v.v.

Hộ loại 2: có ảnh hưởng về kinh tế, so sánh và chọn phương án một hay hai máy biến áp trên 1 trạm. Cụ thể là những tòa nhà khi mất điện có thể bị ảnh hưởng lớn về kinh tế VD: Nhà máy thép, trung tâm hóa dầu, nhà máy sản xuất kính .v.v.

Hộ loại 3: Mất điện ít ảnh hưởng đến kinh tế như các tòa chung cư, trung tâm thương mại… Có thể cắt điện để sửa chữa mà không bị ảnh hưởng quá nhiều đến kinh tế.

3.Xác định công suất trạm biến áp (là S hoặc P nếu cho biết nhu cầu sử dụng trạm):

Tính toán công suất trạm hiện tại và trong tương lai, với các tòa nhà thì nhu cầu tiêu thụ trong tương lai thường không biến động nhiều.

Có nhiều cách tính toán công suất điện, 3 cách được dùng phổ biến nhất: Theo diện tích và nhu cầu sử dụng hoặc theo sản lượng hàng năm một sản phẩm trên một KW điện. Và theo công suất đặt và hệ số nhu cầu (liệt kê công suất từng thiết bị cụ thể).

Hộ loại 1 dùng 2 Máy Biến Áp, trong đó mỗi máy có thể chịu quá tải bằng 1,4 lần Công suất của máy trong 6 giờ. Công suất quá tải 1,4 lần đó bằng Công suất tính toán của tòa nhà xí nghiệp.

4.Xác định chế độ vận hành kinh tế Trạm Biến áp:

Đối với trạm từ 2 Máy Biến Áp Trở lên. Lượng tiêu thụ điện năng thường không đồng đều trong toàn thời gian mà lúc cao, lúc thấp.

Vì vậy trong quá trình tính toán thường dư công suất rất lớn so với tải thực, nên thời điểm tải nhỏ nhất có thể nhỏ hơn công suất của 1 Máy Biến Áp. Vì vậy ta chỉ cần sử dụng 1 Máy Biến áp cho toàn bộ tải để tránh tổn hao điện không cần thiết nếu dùng 2 máy.

Kiểu trạm một cột

Một số trạm biến áp tòa nhà phù hợp trong môi trường đô thị:

1.Trạm biến áp một cột:

Trạm biến áp 1 cột là loại trạm biến áp mà máy biến áp được lắp đặt trên một cột trụ thép, hoặc trụ bê tông đơn. Các bộ phận phụ khác được làm bằng tôn tráng kẽm và được sơn tĩnh điện.

Trạm biến áp này chỉ được lắp đặt ngoài trời, rất phù hợp với những nơi công cộng có không gian hẹp, mật độ dân cư đông đúc như: các trung tâm thương mại, tòa nhà chung cư, bệnh viện, sân bay…

Việc lắp đặt ngoài trời sẽ tránh được cháy nổ cho tòa nhà khi có sự cố lưới điện.

 2.Trạm kín:

Trạm kín là loại trạm mà các thiết bị điện và máy biến áp được đặt trong nhà. Trạm kín thường được phân làm trạm công cộng và trạm tòa nhà riêng.

– Trạm công cộng thường được đặt ở khu đô thị để đảm bảo mỹ quan và an toàn cho dân cư sinh sống tại đó.

– Trạm tòa nhà riêng thường được đặt trong khuôn viên của tòa nhà. Khuynh hướng hiện nay là sử dụng bộ mạch vòng chính (Ring Main Unit) thay cho kết cấu thanh cái, cầu dao, có cầu chì ống để bảo vệ máy biến áp có công suất nhỏ hơn 1000 kVA.

Đối với trạm kín, đường cáp vào và ra thường là cáp ngầm .Các cửa thông gió đều có lưới để phòng xâm nhập.

Trạm biến áp trong nhà – ảnh nguồn Internet

3.Trạm trọn bộ:

Đối với nhiều trạm phức tạp đòi hỏi sử dụng cấu trúc nối mạng nguồn kiểu vòng hoặc tủ đóng cắt chứa nhiều máy cắt, gọt, không chịu ảnh hưởng của thời tiết và chịu được va đập, trong những trường hợp này các trạm trọn bộ kiểu kín được sử dụng. Các khối của trạm được chế tạo sẵn và được lắp đặt trên nền nhà bê tông.

Ưu điểm của trạm trọn bộ là tối ưu hóa về vật liệu và sự an toàn do có sự chọn lựa thích hợp từ các kiểu lắp đặt có thể, giảm thời gian nghiên cứu và thiết kế, giảm chi phí lắp đặt; dễ dàng cho đồng bộ và kết nối; kết cấu chắc chắn, gọn đẹp.

4.Trạm GIS:

Trạm biến áp công nghệ Gas Insulation Switchgear là trạm dùng thiết bị đóng cắt kín cách, được cách điện bằng khí SF6. Đặc điểm của trạm loại này là diện tích xây dựng trạm nhỏ hơn khoảng vài chục lần so với trạm ngoài trời.

Trạm GIS thích hợp cho các thành phố lớn, nơi thường xuyên có nhu cầu cao về tiêu thụ điện, nơi tập trung nhiều cơ quan nhà nước quan trọng, đồng thời cũng là nơi hạn chế về diện tích xây dựng.

Ngoài ưu điểm về diện tích xây dựng trạm, trạm GIS sử dụng thiết bị đóng cắt được cách điện bằng khí, không tiếp xúc với môi trường và bụi bẩn nên thiết bị đóng cắt công nghệ GIS rất an toàn khi vận hành, số lần bảo trì bảo dưỡng ít hơn nhiều so với trạm sử dụng thiết bị đóng cắt truyền thống. Trạm biến áp GIS là loại có công nghệ tiên tiến nhất hiện nay.

Tham khảo thêm

Bình luận

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.