Trong hệ thống truyền tải và phân phối điện quốc gia, trạm biến áp 110kV đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc trung chuyển và hạ áp điện năng từ cấp truyền tải xuống cấp phân phối. Vậy trạm biến áp 110kV là gì, có cấu tạo ra sao, chức năng như thế nào và được ứng dụng ở đâu? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây.
1. Trạm biến áp 110kV là gì?
Trạm biến áp 110kV là loại trạm có cấp điện áp danh định là 110kV, được sử dụng để tiếp nhận điện từ lưới truyền tải điện áp cao (thường là 220kV hoặc 500kV), sau đó hạ áp xuống 22kV hoặc 35kV để phân phối cho các khu công nghiệp, khu đô thị hoặc các phụ tải lớn.
Trạm 110kV là cấp điện áp trung gian giữa truyền tải và phân phối, vừa đảm bảo hiệu quả truyền dẫn điện năng, vừa phục vụ các nhu cầu tiêu thụ điện lớn trong khu vực.
2. Chức năng của trạm biến áp 110kV
2.1. Hạ áp điện năng
Chức năng chính của trạm 110kV là biến đổi điện áp từ cấp cao xuống cấp trung áp để phân phối đến phụ tải. Ví dụ: từ 110kV xuống 22kV hoặc 35kV.
2.2. Phân phối điện năng
Sau khi điện áp được hạ xuống, trạm sẽ phân phối điện đến các khu công nghiệp, nhà máy, khu dân cư qua các đường dây trung áp hoặc hạ áp.
2.3. Bảo vệ và điều khiển
Trạm 110kV được trang bị hệ thống rơ-le bảo vệ, máy cắt, dao cách ly, hệ thống SCADA để giám sát, điều khiển và tự động cắt khi xảy ra sự cố như ngắn mạch, quá dòng, quá áp…
2.4. Ổn định hệ thống điện
Trạm 110kV giúp cân bằng phụ tải, điều phối lưới điện khu vực, và duy trì chất lượng điện áp ổn định.
3. Cấu tạo trạm biến áp 110kV
Tùy vào thiết kế, vị trí và quy mô, trạm 110kV có thể được xây dựng theo nhiều dạng khác nhau, nhưng nhìn chung sẽ bao gồm các thành phần chính sau:
3.1. Máy biến áp lực 110kV
-
Là thiết bị chính để hạ điện áp từ 110kV xuống 22kV hoặc 35kV.
-
Có thể là máy biến áp 1 pha hoặc 3 pha, công suất từ 25MVA đến 63MVA.
3.2. Thiết bị đóng cắt
-
Máy cắt điện (CB): Ngắt mạch khi có sự cố.
-
Dao cách ly: Cô lập phần tử trong trạm khi bảo trì.
-
Chống sét van: Bảo vệ thiết bị khỏi xung sét lan truyền.
3.3. Hệ thống điều khiển & bảo vệ
-
Tủ điều khiển trung tâm (Control Panel): Giám sát và điều khiển toàn bộ trạm.
-
Rơ-le bảo vệ: Phát hiện và cô lập nhanh sự cố.
3.4. Thanh cái (busbar) và dây dẫn
-
Dẫn điện giữa các thiết bị trong trạm.
-
Có thể sử dụng thanh cái đơn, thanh cái vòng hoặc thanh cái kép.
3.5. Hệ thống tiếp địa & chống sét
-
Đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị.
4. Phân loại trạm biến áp 110kV
4.1. Theo hình thức xây dựng
-
Trạm ngoài trời: Lắp đặt thiết bị trên bệ nền bê tông ngoài trời, dễ bảo trì, chi phí thấp.
-
Trạm trong nhà: Thiết kế gọn gàng, phù hợp khu vực dân cư đông đúc, chống bụi và ẩm.
-
Trạm GIS 110kV: Sử dụng công nghệ cách điện khí SF₆, tiết kiệm diện tích, an toàn cao.
4.2. Theo cấu trúc sơ đồ nối điện chính
-
Trạm sơ đồ cầu (chữ H)
Hình ảnh trạm biến áp 110 kV sơ đồ nối điện chính hình cầu -
Trạm một thanh cái
-
Trạm hai thanh cái
Hình ảnh trạm biến áp 110 kV sơ đồ nối điện chính hai thanh cái
5. Ứng dụng của trạm biến áp 110kV
Trạm 110kV được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực:
-
Cung cấp điện cho khu công nghiệp, nhà máy xi măng, nhà máy luyện thép: Nơi có nhu cầu điện lớn và liên tục.
-
Hệ thống điện đô thị: Trạm 110kV đặt tại các trung tâm thành phố để cấp cho các trạm hạ thế 22kV/0.4kV.
-
Các nhà máy thủy điện, nhiệt điện vừa và nhỏ: Là nơi nhận điện phát ra từ tổ máy phát nhà máy điện vào lưới truyền tải quốc gia.
-
Các dự án năng lượng tái tạo (điện mặt trời, điện gió): Trạm 110kV được xây dựng để nhận công suất phát ra từ tuabin điện gió, tấm năng lượng mặt trời để hòa lên lưới điện quốc gia.
6. Ưu điểm của trạm biến áp 110kV
-
Hiệu quả truyền tải cao: Giảm tổn thất điện năng trên đường dây.
-
Đảm bảo chất lượng điện áp: Cung cấp điện ổn định cho phụ tải lớn.
-
Tự động hóa cao: Dễ dàng điều khiển từ xa qua hệ thống SCADA.
-
Độ an toàn cao: Hệ thống bảo vệ nhanh và chính xác.
7. Kết luận
Trạm biến áp 110kV là một mắt xích quan trọng trong hệ thống truyền tải và phân phối điện hiện đại. Với vai trò hạ áp, phân phối và điều phối điện năng, trạm 110kV không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu quả hệ thống điện mà còn góp phần đảm bảo cung cấp điện ổn định cho sản xuất và sinh hoạt. Việc đầu tư và hiện đại hóa trạm biến áp 110kV là một xu hướng tất yếu trong quá trình phát triển hạ tầng năng lượng quốc gia.
Xem thêm:
Trạm biến áp là gì? Cấu tạo, chức năng và phân loại chi tiết
