Tủ điện trạm biến áp là một phần không thể thiếu trong hệ thống cung cấp điện của trạm biến áp. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ, điều khiển và phân phối điện năng từ máy biến áp đến các phụ tải.

Dưới đây là một số khía cạnh quan trọng về tủ điện trạm biến áp:

Chức năng chính:

– Bảo vệ các thiết bị điện trong trạm biến áp (máy biến áp, đường dây hạ thế, các thiết bị đóng cắt) khỏi các sự cố như ngắn mạch, quá tải, quá áp, thấp áp, và các lỗi khác.

– Thực hiện việc đóng cắt nguồn điện đến các mạch khác nhau, cho phép điều khiển và cách ly các phần của hệ thống khi cần thiết (ví dụ: bảo trì, sửa chữa).

– Phân chia nguồn điện từ máy biến áp đến các đường dây hạ thế để cung cấp cho các hộ tiêu thụ, khu dân cư, nhà máy, xí nghiệp…

– Một số tủ điện được trang bị các thiết bị đo lường (ampe kế, vôn kế, công tơ điện…) và hệ thống giám sát để theo dõi các thông số hoạt động của hệ thống điện.

– Một số tủ điện hạ thế trong trạm biến áp có thể tích hợp các thiết bị bù công suất phản kháng (tụ bù) để nâng cao hệ số công suất của hệ thống, giảm tổn thất điện năng.

Cấu tạo cơ bản:

Một tủ điện trạm biến áp thường bao gồm các thành phần chính sau:

Vỏ tủ: Thường được làm bằng thép mạ kẽm và sơn tĩnh điện để bảo vệ các thiết bị bên trong khỏi tác động của môi trường bên ngoài (bụi bẩn, ẩm ướt, va đập…) và đảm bảo an toàn cho người vận hành. Kích thước và thiết kế của vỏ tủ phụ thuộc vào số lượng và kích thước của các thiết bị bên trong.

Thiết bị đóng cắt chính (Tổng): Thường là Áptômát khối (ACB) hoặc Máy cắt chân không (VCB) với dòng cắt lớn để bảo vệ và đóng cắt toàn bộ hệ thống hạ thế sau máy biến áp.

Thiết bị đóng cắt nhánh: Các Áptômát (MCCB, MCB) cho các đường dây phân phối điện đến các phụ tải khác nhau. Số lượng và dòng điện định mức của các áptômát nhánh phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng điện.

Thiết bị đo lường và bảo vệ:

Đồng hồ đo điện áp (V), dòng điện (A), công suất (kW, kVA, kVAr), tần số (Hz),…

Rơle bảo vệ quá dòng, quá áp, thấp áp, chạm đất, mất pha,…

Biến dòng điện (CT), biến điện áp (PT) để lấy tín hiệu đo lường và bảo vệ.

Hệ thống thanh cái (Busbar): Các thanh dẫn điện bằng đồng hoặc nhôm được sử dụng để kết nối các thiết bị đóng cắt và phân phối điện trong tủ.

Dây dẫn và đầu nối: Hệ thống dây dẫn điện và các đầu nối đảm bảo kết nối an toàn và tin cậy giữa các thiết bị.

Đèn báo: Đèn báo trạng thái hoạt động của tủ điện và các sự cố (nếu có).

Các thiết bị phụ trợ khác: Khởi động từ, rơle trung gian, bộ điều khiển tụ bù (nếu có)…

Các loại tủ điện thường gặp trong trạm biến áp:

Tủ điện hạ thế (LV Switchboard): Đây là tủ điện chính đặt sau máy biến áp hạ thế, có chức năng bảo vệ, đóng cắt và phân phối điện năng đến các phụ tải.

Tủ hạ thế có thể bao gồm:

Tủ phân phối tổng (MSB – Main Switchboard): Nhận điện trực tiếp từ máy biến áp và phân phối đến các tủ nhánh.

Tủ bù công suất phản kháng: Chứa các tụ bù để nâng cao hệ số công suất.

Tủ ATS (Automatic Transfer Switch): Tủ chuyển nguồn tự động, sử dụng khi có nguồn điện dự phòng (máy phát điện).

Tủ phân phối nhánh (DB – Distribution Board): Phân phối điện đến các khu vực hoặc thiết bị cụ thể.

Tủ điện trung thế (MV Switchgear) (đối với trạm biến áp trung gian hoặc trạm phân phối): Chứa các thiết bị đóng cắt và bảo vệ cho phía trung thế của máy biến áp và các đường dây trung thế.