Sơ đồ nối dây của mạng điện cao cấp

Khi chọn sơ đồ nối dây của mạng điện, chúng ta phải căn cứ vào các yêu cầu cơ bản của mạng điện, vào tính chất của hộ dùng điện, vào trình độ vận hành thao tác của công nhân, vào vốn đầu tư v.v… việc lựa chọn sơ đồ nối dây phải dựa trên cơ sở tính toán so sánh kỹ thuật. Nói chung sơ đồ nối dây có hai dạng cơ bản sau đây:

• Sơ đồ hình tia.
• Sơ đồ phân nhánh.

 

Sơ đồ hình tia có ưu điểm là nối dây rõ ràng, mỗi hộ dùng điện được cung cấp từ một đường dây, do đó chúng ít ảnh hưởng lẫn nhau, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực hiện các biện pháp bảo vệ và tự động hóa, dễ vận hành bảo quản.

Khuyết điểm của nó là vốn đầu tư lớn. Vì vậy sơ đồ nối dây hình tia thường được dùng khi cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại 1 và 2.

Sơ đồ phân nhánh có ưu khuyết điểm ngược lại so với sở đồ hình tia. Vì vậy loại sơ đồ này thường được dùng khi cung cấp điện cho các hộ liêu thụ loại 2 và 3. Bạn có thể tham khảo qua bài viết hướng dẫn cách đọc sơ đồ mạch điện cực dễ.

Trong thực tế người ta thường kết hợp hai dạng sơ đồ cơ bản đó thành những sơ đồ hỗn hợp. Để nâng cao trình độ tin cậy và tính linh hoạt của sơ đồ người ta thường đặt các mạch dự phòng chung hoặc riêng. Sau đây chúng ta xét một số hình ảnh sơ đồ mạch điện điển hình.

Sơ đồ phân nhánh có đường dây dự phòng chung

Trong sơ đồ này, các trạm biến áp được cung cấp từ các đường dây phân nhánh. Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện người ta đặt thêm đường dây dự phòng chung (đường nét đứt).

 

Nhờ có đường dây dự phòng chung nên khi có sự cố trên một phân nhánh nào đó ta có thể cắt phần bị sự cố ra và đóng đường dây dự phòng vào để tiếp tục làm việc.

Sơ đồ phân nhánh có đường dây dự phòng riêng cho từng trạm biến áp

Trong sơ đồ này, các đường dây dự phòng (đường nét đứt) được nối ở phía điện áp thấp của các trạm biến áp.

 

Khi máy biến áp hoặc đường dây bị hỏng ta đóng đường dây dự phòng vào làm việc.

Sơ đồ phân nhánh nối hình vòng để tăng độ tin cậy

Ở sơ đồ này, với mục đích tạo điều kiện vận hành đơn giản, thông thường người ta cắt đôi mạch vòng thành hai nhánh riêng rẽ (ví dụ tại điểm N). Khi xảy ra sự cố, sau khi cắt phần tử bị sự cố ra khỏi mạng, người ta nối điểm N lại để tiếp tục cung cấp điện.

 

Các loại sơ đồ điện này thường được dùng cho mạng điện thành phố hoặc các xí nghiệp có nhiều phân xưởng được bố trí trên phạm vi rộng.

Sơ đồ hình tia có đường dây dự phòng chung

Trong sơ đồ này các trạm biến áp được cung cấp từ những đường đây hình tia dẫn từ trạm phân phối tới.

 

Ngoài ra các trạm biến áp còn được cung cấp từ đường dây dự phòng chung (đường nét đứt) lấy từ hai phân đoạn của trạm phân phối. Bình thường đường dây dự phòng không làm việc, chỉ khi nào có đường dây chính bị hư hỏng thì đường dây dự phòng mới làm việc để thay thế nó. Do cách nối nên đường dây dự phòng có thể thay thế cho bất kỳ đường dây chính nào, vì vây mó là đường dây dự phòng chung.

Nguồn cung cấp cho đường dây dự phòng có thể lấy từ các phân đoạn của trạm phân phối hoặc từ nguồn thứ hai khác.

Sơ đồ hình tia được cung cấp bằng hai đường dây để tăng độ tin cậy

Đối với những hộ quan trọng, ngoài việc dùng sơ đồ hình tia, ta có thể đặt thêm một đường dây song song lấy từ nguồn thứ hai hoặc từ phân đoạn thứ hai tới.

 

Ở phía điện áp cao của trạm biến áp người ta thường đặt máy cắt phân đoạn và thiết bị tự động đóng dự trữ (TDD), như vậy độ tin cậy của sơ đồ tăng lên rõ rệt.

Sơ đồ phân nhánh được cung cấp bằng hai đường dây để nâng cao độ tin cậy

Độ tin cậy của sơ đồ này tương đối cao . Phía điện áp cao của trạm biến áp có thể đặt máy cắt phân đoạn và thiết bị tự động dự trữ.

 

Sơ đồ “dẫn sâu”

Trong những năm gần đây, nhờ chế tạo được những thiết bị điện có chất lưựng tốt, nhờ trình độ vận hành được nâng cao, nên trong nhiều trường hợp người ta có thể đưa đường dây trung cao áp vào sâu trong xí nghiệp đên tận các trạm hiến áp phân xưởng. Sơ đồ cung cấp điện như vậy thường được gọi là sơ đồ “dẫn sâu”.

 

Sơ đồ cung cấp điện kiểu “dẫn sâu” có những ưu khuyết điểm sau đây:

Ưu điểm

Do trực tiếp đưa điện áp cao vào trạm biến áp phân xưởng nên giảm bớt được trạm phân phối, do đó giảm được số lượng các thiết bị điện và sơ đồ nối dây sẽ rất đơn giản.

Do đưa điện áp cao vào gần phụ tải, nên giảm được tổn thất điện áp điện năng, nâng cao năng lực truyền tải điện năng của mạng.

Khuyết điểm

• Vì một đường dây “dẫn sâu” rẽ vào nhiều trạm biến áp nên độ tin cậy cung cấp điện của sơ đồ không cao. Để khắc phục khuyết điểm này, người ta thường dùng hai đường dây dẫn sâu song song, đặt các thiết bị bảo vệ chống sự cố lan tràn và quy định mỗi một đường dây dẫn sâu không nên mang quá 5 trạm biến áp và dung lượng của một đường dây không nên quá 5000 kVA.
• Khi đường dây dẫn sâu có cấp điện áp 110 – 220 kV thì diện tích đất của xí nghiệp bị đường dây chiếm sẽ rất lớn, vì thế không thể đưa đường dây vào gần trung tâm phụ tải được.