Trạm biến áp là gì? Các loại, thiết bị và cách thức hoạt động

Nếu bạn đã từng lái xe qua một khu vực có hàng rào-có đầy các máy biến áp lớn, dây điện và hộp kim loại màu xám và tự hỏi nơi đó làm cái quái gì thì bạn đang nhìn vào một trạm biến áp. Nói một cách đơn giản, trạm biến áp điện là một điểm quan trọng trong lưới điện. Nó tăng hoặc giảm điện áp, chuyển mạch xung quanh và bảo vệ hệ thống khi có sự cố để điện có thể truyền từ nhà máy điện đến nhà bạn một cách an toàn và đáng tin cậy.

Trạm biến áp điện là thiết bị kết nối các phần khác nhau của lưới điện. Nó sử dụngmáy biến áp, cầu dao, công tắc,và các thiết bị khác để thay đổi mức điện áp, kiểm soát nguồn điện đi đến đâu và tắt mọi thứ nhanh chóng nếu có lỗi.

Chúng thường xử lý những vấn đề lớn ở điện áp cao hơn -115 kVtrở lên tùy thuộc vào nơi bạn đang ở. Mục đích của chúng là di chuyển một lượng lớn năng lượng giữa các khu vực và giữ cho hệ thống lớn ổn định.

Chúng lấy năng lượng từ phía truyền tải và giảm nó xuốngđiện áp trung thếcung cấp cho các khu dân cư, trung tâm mua sắm và khu công nghiệp thông qua các tuyến trung chuyển địa phương.

Đôi khi người ta cũng gọi những trạm biến áp này nhưng nói đúng ra thì trạm chuyển mạch chủ yếu là về s.phù thủy và bảo vệ. Không có máy biến áp công suất lớn để thay đổi điện áp. Các đường dây chỉ được kết nối, ngắt kết nối hoặc được bảo vệ.

Trang trại gió và nhà máy năng lượng mặt trời lớnsử dụng những thứ này để thu thập sức mạnh từ hàng chục ohàng trăm tuabin hoặc bộ biến tần, tăng cường điện áp truyền tải và thường bao gồm một số thiết bị để hỗ trợ công suất phản kháng và kết nối lưới điện.

Hầu hết những cái cũ hoặc ở nông thôn đều ở ngoài trời. Ở các thành phố hoặc những nơi có không gian chật hẹp hoặc yêu cầu khắt khe về ngoại hình, bạn sẽ thấy các thiết kế trong nhà hoặc kết hợp.

AIS là viết tắt của từ-cách nhiệt bằng không khí. Mọi thứ đều được bố trí cách đều nhau với không khí đóng vai trò cách nhiệt nên chiếm rất nhiều diện tích. GIS có nghĩa là-cách nhiệt bằng khí. Thiết bị nằm bên trong vỏ kim loại kín chứa đầy khí cách điện (SF₆là sự lựa chọn cổ điển, mặc dù các lựa chọn thay thế đang xuất hiện nhiều hơn). Chúng nhỏ gọn hơn nhiều, đó là lý do tại sao bạn thấy chúng ở các thành phố đông đúc.

Trạm biến áp về cơ bản thực hiện bốn công việc chính:

Họthay đổi điện áp- hoặc tăng cường năng lượng để điện có thể truyền đi quãng đường dài mà không bị tổn thất lớn hoặc giảm điện năng để đảm bảo an toàn cho các khu dân cư và tòa nhà. Họchuyển mạch và cách ly mạch, có nghĩa là người vận hành có thể định tuyến điện theo nhiều cách khác nhau hoặc cắt một đoạn để sửa chữa mà không làm ảnh hưởng đến toàn bộ khu vực. Họbảo vệ hệ thống. Khi xảy ra sự cố (đoản mạch, đứt đường dây, bất cứ điều gì), rơle và cầu dao sẽ nhảy vào và cách ly sự cố để phần còn lại của lưới tiếp tục chạy. Và họgiám sát và kiểm soátmọi thứ, thường là thông qua hệ thống SCADA giúp người vận hành theo dõi-những gì đang diễn ra theo thời gian thực.

Hãy nghĩ về lưới điện như một cuộc hành trình dài:

Quyền lực được thực hiện tại mộtthực vật(than, khí đốt, hạt nhân, gió, năng lượng mặt trời - không thành vấn đề). Ngay gần đó,trạm biến áp hoặc máy biến áp tăng cường-tăng điện áp cho chuyến đi dài.Đường dây truyền tải điện áp cao-mang sức mạnh đó đi khắp vùng nông thôn.Trạm biến áp truyền tảigiúp quản lý và định tuyến nguồn điện lớn, đôi khi giảm mức năng lượng xuống một chút. Sau đótrạm biến áp phân phốigiảm điện áp xuống mức có thể cung cấp cho đường dây cục bộ. Cuối cùng nhỏ hơnmáy biến áp trên cột hoặc miếng đệmmang nó xuống120/240 vôn(hoặc bất cứ thứ gì khu vực của bạn sử dụng) thực sự cung cấp năng lượng cho bạnđèn và tủ lạnh.

Các trạm biến áp nằm ở những điểm-tiếp cận đó. Họ là nơi giúp toàn bộ chuỗi hoạt động.

Đây là đội hình thông thường, bằng ngôn ngữ đơn giản:

Máy biến áp điện- những cái lớn thực sự làm thay đổi điện áp

Bộ ngắt mạch- chúng có thể làm gián đoạn dòng điện sự cố nặng và chuyển đổi khi đang tải

Ngắt kết nối công tắc/bộ cách ly- chủ yếu để cách ly rõ ràng trong quá trình bảo trì (bạn không mở những thứ này khi đang tải)

Thanh cái- các thanh kim loại hoặc dây dẫn phân phối điện bên trong trạm đến các mạch điện khác nhau

Máy biến áp đo lường (CT và VT)- họ giảm quy mô dòng điện và điện áp cao để đồng hồ đo và rơ-le có thể đọc chúng một cách an toàn

Thiết bị chống sét- bảo vệ chống sét và đột biến chuyển mạch

Rơle bảo vệ và bảng điều khiển- bộ não quyết định thời điểm vấp phải cầu dao

Các tụ điện hoặc lò phản ứng- giúp duy trì mức điện áp ở mức cần thiết

Lưới nối đất- mạng ngầm cung cấp đường dẫn an toàn cho dòng điện sự cố và giữ cho các cấu trúc kim loại không trở nên nguy hiểm

Kiểm soát tòa nhà, pin và thông tin liên lạc- nơi thiết bị của người vận hành hoạt động, cùng với nguồn điện dự phòng vàSCADAliên kết

Đã xảy ra sự cố - đứt dây, một thiết bị hỏng, cây mất dây dẫn.Rơlecảm nhận được dòng điện hoặc điện áp kỳ lạ thông qua nhữngmáy biến áp dụng cụ. Họ gửi tín hiệu chuyến đi,máy cắtmở ra và phần xấu bị cô lập trong khi mọi thứ khác vẫn giữ nguyên. Tất cả điều này xảy ra trong một phần của giây.

Tiếng vo ve đều đặn mà bạn nghe thấy chủ yếu là từ máy biến áp - sự co từtronglõi thépkhiến chúng rung động một chút.Quạt và máy bơm làm mátkhởi động khi mọi thứ trở nên nóng khi tải nặng. Thỉnh thoảng bạn sẽ nhận được một íttiếng ồn hào quangtừ các bộ phận có điện áp cao-trong thời tiết ẩm ướt hoặc có sương mù.

Nếu âm thanh đột ngột thay đổi theo mức độ lớn - tiếng ù lớn,-tiếng ồn kiểu hồ quang liên tục, v.v.. -, bạn chỉ cần gọi tiện ích. Đừng đi loanh quanh.

Chúng được xây dựng với các lớp bảo vệ:hàng rào kiên cố, cổng khóa, cảnh báobiển báo, khoảng trống thích hợp, nối đất, khóa liên động.Rủi ro thực sự đến từ việc người ta trèo rào hoặc làm hỏng thiết bị.

Các quy tắc đơn giản: ở bên ngoài hàng rào, tôn trọng các biển báo và nếu bạn thấy cổng bị hư hỏng, tia lửa điện hoặc bất cứ thứ gì trông không ổn, hãy báo cáo cho cơ quan tiện ích. Thế thôi.

Các tiện ích thiết kế và vận hành những địa điểm này để đáp ứng các quy tắc áp dụng trong khu vực của họ. Mọi người lo lắng về tiếng ồn, vẻ ngoài của họ và trường điện từ. Đối với bất kỳ thông tin nào-cụ thể hoặc liên quan đến sức khỏe-, các nguồn tốt nhất là tiện ích địa phương và cơ quan quản lý hoặc cơ quan y tế công cộng chính thức. Bài viết này không đưa ra tuyên bố y tế.

Thuật ngữ	Vai trò chính	Điểm mấu chốt
Trạm biến áp	Thay đổi điện áp + chuyển mạch + bảo vệ	Toàn bộ cơ sở thường bao gồm máy biến áp và các thiết bị khác
Máy biến áp	Thay đổi cấp điện áp	Một trong những thiết bị chính bạn sẽ tìm thấy bên trong (hoặc bên cạnh) trạm biến áp
Trạm chuyển mạch	Chuyển mạch và kết nối	Thường được gắn với các trạm phát điện hoặc các trung tâm truyền tải lớn; có thể có hoặc không có máy biến áp