English
Kiến thức
Trạm Cắt Là Gì? Cấu Tạo, Phân Loại & Báo Giá Thi Công 2025
Trong hệ thống lưới điện phân phối trung thế (22kV/35kV) chằng chịt tại Việt Nam, sự ổn định nguồn điện là yếu tố “sống còn” đối với doanh nghiệp. Tại sao khi có sự cố ở đầu khu công nghiệp, các nhà máy cuối nguồn vẫn hoạt động bình thường? Câu trả lời nằm ở “người hùng thầm lặng”: Trạm cắt.
Tuy nhiên, thực tế hơn 60% chủ đầu tư vẫn đang nhầm lẫn khái niệm này với Trạm biến áp, dẫn đến lãng phí hàng tỷ đồng ngân sách.
Với kinh nghiệm hơn 20 năm trong lĩnh vực M&E, KTH Electric sẽ cùng bạn giải phẫu kỹ thuật, phân tích bài toán kinh tế và quy trình thi công chuẩn mực của một trạm cắt trong bài viết chuyên sâu này.
Trạm Cắt Là Gì? Cấu Tạo, Phân Loại & Báo Giá Thi Công Trạm Cắt 2025 (Hướng Dẫn Chi Tiết)
Trong hệ thống lưới điện phân phối trung thế (22kV/35kV) đang vận hành chằng chịt tại Việt Nam, sự ổn định nguồn điện và khả năng cô lập sự cố nhanh chóng là yếu tố “sống còn” đối với các doanh nghiệp sản xuất. Bạn đã bao giờ tự hỏi: Tại sao khi một sự cố ngắn mạch xảy ra ở đầu khu công nghiệp, nhưng các nhà máy ở cuối khu vẫn có điện hoạt động bình thường? Hay tại sao điện lực có thể cắt điện để sửa chữa một đoạn dây cục bộ mà không làm mất điện toàn bộ quận?
Câu trả lời nằm ở “người hùng thầm lặng” mang tên: Trạm cắt (Switching Station). Tuy nhiên, thực tế đáng báo động là hơn 60% chủ đầu tư dự án và thậm chí nhiều kỹ sư mới ra trường vẫn đang nhầm lẫn nghiêm trọng giữa khái niệm Trạm biến áp và Trạm cắt. Sự nhầm lẫn tai hại này thường dẫn đến sai lệch trong bài toán thiết kế ban đầu và gây lãng phí hàng tỷ đồng ngân sách đầu tư không cần thiết.
Với kinh nghiệm hơn 20 năm trong lĩnh vực tư vấn thiết kế và thi công hệ thống cơ điện (M&E), Công Ty TNHH KTH Electric sẽ cùng bạn đi sâu vào giải phẫu kỹ thuật, phân tích bài toán kinh tế và quy trình thi công chuẩn mực của một trạm cắt trong bài viết chuyên sâu này.
1. Trạm Cắt Là Gì? (Định Nghĩa Chuẩn Kỹ Thuật)
“Trạm cắt (Switching Station) là nút giao thông quan trọng trong lưới điện dùng để tiếp nhận, phân phối và cô lập sự cố thông qua các thiết bị đóng cắt. Đặc điểm cốt lõi nhất: Trạm cắt KHÔNG làm thay đổi cấp điện áp (Uvào = Ura), khác hoàn toàn với trạm biến áp.”
Để trả lời thẳng vào câu hỏi (Direct Answer) cho giới chuyên môn và các chủ đầu tư đang tìm hiểu: Trạm cắt (Switching Station) – hay còn được gọi với các tên khác như trạm ngắt, trạm đóng cắt, trạm phân đoạn – là một nút giao thông quan trọng bậc nhất trong hệ thống lưới điện. Nhiệm vụ cốt lõi của nó là tiếp nhận và phân phối điện năng từ một nguồn (hoặc nhiều nguồn) tới các phụ tải khác nhau thông qua các thiết bị đóng cắt chuyên dụng.
Điểm mấu chốt nhất, và cũng là “từ khóa vàng” để phân biệt mà bạn cần ghi nhớ: Trạm cắt KHÔNG làm nhiệm vụ thay đổi cấp điện áp. Điều này có nghĩa là gì? Nếu điện áp đầu vào của trạm là 22kV, thì điện áp đi ra tại các lộ ra vẫn y nguyên là 22kV. Nó hoạt động giống như một “ngã tư giao thông” có hệ thống đèn xanh đèn đỏ và cảnh sát điều tiết. Nó giúp điều tiết luồng năng lượng và quan trọng hơn cả là khả năng cô lập các nhánh đường dây bị “tai nạn” (sự cố) để không làm ảnh hưởng tắc nghẽn đến các nhánh đường khỏe mạnh khác.
Tại sao chúng ta bắt buộc cần trạm cắt?
Tóm tắt: Trạm cắt giúp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện (chỉ số SAIDI/SAIFI) bằng cách phân đoạn mạch vòng. Khi một nhánh bị sự cố, trạm cắt sẽ cô lập nhánh đó, giữ cho các nhánh còn lại hoạt động bình thường thay vì mất điện toàn bộ.
Hãy tưởng tượng một kịch bản trong lưới điện hình tia hoặc mạch vòng (Ring Main Unit): Một đường dây trung thế cấp điện cho chuỗi 10 nhà máy liên tiếp. Nếu không có trạm cắt làm nhiệm vụ phân đoạn, khi nhà máy số 5 chẳng may bị ngắn mạch hoặc sét đánh vào đường dây, Aptomat tổng tại trạm nguồn điện lực sẽ nhảy (Trip). Hậu quả là cả 10 nhà máy đều “tắt đèn”, gây thiệt hại sản xuất dây chuyền cực lớn.
Nhưng nếu chúng ta đặt một trạm cắt ở giữa tuyến, các thiết bị bảo vệ tại trạm cắt sẽ tác động ngay lập tức. Nó chỉ cô lập phần lưới điện bị sự cố phía sau nó. Kết quả tuyệt vời là các nhà máy phía trước vẫn hoạt động bình thường.
2. Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Trạm Cắt
“Cấu tạo trạm cắt gồm hai phần chính: Hệ thống Nhất thứ (Máy cắt MC/Recloser, Dao cách ly DS, Dao cắt phụ tải LBS, Thanh cái Busbar, TU/TI) và Hệ thống Nhị thứ (Rơ le bảo vệ kỹ thuật số, hệ thống giám sát SCADA/IoT).”
Một trạm cắt hiện đại không chỉ đơn giản là một cái cầu dao khổng lồ như nhiều người lầm tưởng. Nó là một tổ hợp phức tạp của nhiều thiết bị nhất thứ (Primary) và nhị thứ (Secondary) hoạt động đồng bộ với nhau. Dưới đây là giải phẫu chi tiết cấu tạo bên trong một trạm cắt tiêu chuẩn mà KTH Electric thường triển khai:
Các thiết bị chính trong trạm cắt (Nhất thứ)
- ✔1. Máy cắt điện (Circuit Breaker – MC) hoặc Recloser: Đây chính là “trái tim” vận hành của trạm. Trong đó, Recloser (Máy cắt tự đóng lại) đặc biệt phổ biến ở các trạm cắt trên lưới điện trên không. Khác với cầu chì, Recloser có “bộ não” thông minh hơn nhiều. Nó có khả năng tự động đóng lại sau một khoảng thời gian đặt trước (vài giây). Nếu sự cố chỉ là thoáng qua, Recloser sẽ đóng lại thành công và cấp điện bình thường. Đối với các trạm trong nhà, chúng ta thường dùng máy cắt chân không VCB hoặc máy cắt khí SF6.
- ✔2. Dao cách ly (Disconnector Switch – DS): Thiết bị này tạo ra khoảng hở an toàn nhìn thấy được bằng mắt thường. Chức năng chính của dao cách ly là đảm bảo an toàn tuyệt đối cho kỹ sư khi cần bảo trì, sửa chữa máy cắt. Quy tắc vàng bất di bất dịch trong ngành điện: “Tuyệt đối không thao tác đóng/cắt dao cách ly khi đang có tải”.
- ✔3. Dao cắt phụ tải (Load Break Switch – LBS): Ở các nhánh rẽ không yêu cầu chức năng bảo vệ quá phức tạp hoặc để tối ưu chi phí đầu tư, dao cắt phụ tải LBS được sử dụng thay thế máy cắt. LBS có thể đóng cắt dòng điện làm việc bình thường, nhưng khả năng cắt dòng ngắn mạch hạn chế hơn MC rất nhiều.
- ✔4. Thanh cái (Busbar): Hệ thống thanh cái Busbar (thường làm bằng đồng mạ bạc hoặc nhôm) dùng để kết nối các lộ vào và lộ ra. Trong các trạm GIS (Gas Insulated Switchgear), thanh cái được đặt kín hoàn toàn trong môi trường khí SF6.
- ✔5. Máy biến áp đo lường (TU/TI): Đây là “con mắt” của hệ thống. TI (Biến dòng) và TU (Biến áp) giúp chuyển đổi dòng điện/điện áp lớn xuống mức tiêu chuẩn an toàn để đo lường.
Hệ thống điều khiển và bảo vệ (Nhị thứ)
Phần “bộ não” điều khiển của trạm cắt nằm ở tủ điều khiển trung tâm (Control Panel). Bao gồm Rơ le bảo vệ kỹ thuật số (Digital Protection Relay) giúp nhận tín hiệu từ TI/TU và ra lệnh cho máy cắt “Trip” khi có sự cố. Đặc biệt, các trạm cắt hiện đại đều tích hợp IoT (Internet of Things) và hệ thống SCADA, cho phép điều khiển từ xa mà không cần ra tận nơi.
3. Phân Biệt Trạm Cắt Và Trạm Biến Áp (User Hay Nhầm Lẫn Nhất)
“Sự khác biệt lớn nhất: Trạm Biến Áp làm thay đổi điện áp (Ví dụ 22kV xuống 0.4kV), còn Trạm Cắt giữ nguyên điện áp (22kV vào -> 22kV ra). Trạm cắt dùng để phân phối và bảo vệ mạch, trạm biến áp dùng để cấp điện cho phụ tải tiêu thụ.”
Đây là phần quan trọng nhất để bạn quyết định đúng giải pháp đầu tư cho dự án của mình. Rất nhiều khách hàng tìm đến KTH Electric với yêu cầu: “Tôi muốn xây trạm biến áp để phân phối điện cho các xưởng”. Nhưng sau khi khảo sát kỹ lưỡng, chúng tôi tư vấn họ dùng trạm cắt để tối ưu chi phí và hiệu quả. Để tránh “mất tiền oan”, hãy xem kỹ bảng so sánh dưới đây:
| Tiêu Chí So Sánh | Trạm Cắt (Switching Station) | Trạm Biến Áp (Substation) |
|---|---|---|
| Chức Năng Cốt Lõi | Đóng/Cắt mạch, phân phối, bảo vệ, cách ly sự cố. | Biến đổi điện áp (Tăng áp hoặc Hạ áp). |
| Điện Áp (Voltage) | Uvào = Ura (VD: Vào 22kV, Ra 22kV). | Uvào ≠ Ura (VD: Vào 22kV, Ra 0.4kV). |
| Thiết Bị Chính | Máy cắt (MC), Recloser, LBS, Tủ RMU. | Máy biến áp lực (Power Transformer). |
| Giá Trị Đầu Tư | Thường thấp hơn (do không có MBA công suất lớn). | Cao hơn (MBA chiếm tỷ trọng lớn nhất). |
4. Phân Loại Trạm Cắt Phổ Biến Tại Việt Nam
“Có 3 loại chính: Trạm Cắt Trong Nhà (Dùng tủ RMU, an toàn, thẩm mỹ), Trạm Cắt Ngoài Trời (Dùng thiết bị rời, chi phí thấp, thoáng khí) và Trạm Cắt Kiosk (Hợp bộ vỏ kim loại, thi công nhanh).”
Tùy thuộc vào địa hình, yêu cầu về mỹ quan đô thị và ngân sách đầu tư, KTH Electric thường tư vấn khách hàng lựa chọn một trong 3 loại hình trạm cắt sau:
4.1. Trạm Cắt Trong Nhà (Sử Dụng Tủ RMU)
Đây là xu hướng tất yếu của các khu đô thị mới, tòa nhà cao tầng hoặc khu công nghiệp hiện đại yêu cầu tính thẩm mỹ và an toàn cao.
- Đặc điểm: Toàn bộ thiết bị đóng cắt được tích hợp gọn gàng trong các tủ trung thế hợp bộ (RMU) cách điện khí SF6, đặt trong nhà xây kiên cố.
- Ưu điểm: An toàn tuyệt đối, thẩm mỹ cao, không bị ảnh hưởng thời tiết, diện tích lắp đặt nhỏ.
- Nhược điểm: Chi phí thiết bị cao (thường dùng hàng nhập khẩu Siemens, ABB, Schneider).
4.2. Trạm Cắt Ngoài Trời (Kiểu Xây Bệ hoặc Treo)
Loại này cực kỳ phổ biến ở lưới điện nông thôn, lưới điện truyền tải hoặc các khu công nghiệp cũ. Thiết bị (Recloser, LBS, TI, TU) được lắp rời rạc trên cột bê tông ly tâm hoặc bệ đỡ khung thép. Ưu điểm là chi phí đầu tư thấp nhất, tản nhiệt tốt, nhưng tốn diện tích đất hành lang và dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường.
4.3. Trạm Cắt Kiosk (Kiosk Compact)
Giải pháp lai ghép tối ưu nhất hiện nay cho các dự án cần tiến độ nhanh. Toàn bộ thiết bị được đặt trong một vỏ trạm biến áp hợp bộ (Kiosk) bằng tôn/thép sơn tĩnh điện chế tạo sẵn. Thi công cực nhanh (Plug & Play), an toàn hơn trạm treo, rẻ hơn trạm xây nhà kiên cố.
5. Vai Trò Của Trạm Cắt Trong Hệ Thống Điện & Bài Toán Kinh Tế
“Trạm cắt giúp Tăng độ tin cậy cung cấp điện (giảm thiệt hại dừng máy), Giảm tổn thất điện năng và chi phí cáp (kéo 1 đường dây lớn thay vì nhiều đường nhỏ), và Thuận tiện cho việc quản lý, bán điện.”
Tại sao chủ đầu tư nên quan tâm đến việc lắp đặt trạm cắt riêng (khách hàng chuyên dùng)? Dưới đây là phân tích lợi ích kinh tế:
- 1. Tăng độ tin cậy cung cấp điện: Trạm cắt với hệ thống Recloser kết hợp bộ tự động chuyển nguồn ATS có thể giúp chuyển sang nguồn dự phòng chỉ trong vài giây khi nguồn chính mất điện, giảm thiểu thiệt hại cho nhà máy.
- 2. Giảm tổn thất điện năng và chi phí cáp: Thay vì phải kéo 5 đường dây trung thế dài 2km từ trạm 110kV về 5 xưởng (tốn 10km dây cáp đắt đỏ), bạn chỉ cần kéo 1 đường dây lớn về Trạm cắt đặt tại tâm điểm tải. Điều này giúp tiết kiệm chi phí cáp đồng khổng lồ và giảm sụt áp (tham khảo cách tính tải dây điện chính xác).
- 3. Thuận tiện cho việc bán điện và quản lý: Trong các khu công nghiệp, trạm cắt đóng vai trò là nơi đặt hệ thống đo đếm ranh giới. Chủ đầu tư hạ tầng KCN có thể quản lý, cắt điện từng xưởng thuê riêng biệt khi cần thiết.
6. Quy Trình Thi Công & Lắp Đặt Trạm Cắt Chuẩn (Quy Trình KTH Electric)
“Quy trình 6 bước nghiêm ngặt: 1. Khảo sát & Thiết kế -> 2. Thỏa thuận đấu nối pháp lý -> 3. Xây dựng móng & Tiếp địa (R≤4Ω) -> 4. Lắp đặt thiết bị nhất thứ -> 5. Đấu nối nhị thứ & Thí nghiệm -> 6. Nghiệm thu & Đóng điện.”
Việc thi công điện nhà xưởng và trạm cắt liên quan trực tiếp đến an toàn lưới điện quốc gia và tính mạng con người. Do đó, tại KTH Electric, chúng tôi tuân thủ quy trình 6 bước nghiêm ngặt:
- Khảo sát hiện trạng & Lập phương án kỹ thuật: Kỹ sư trưởng đo đạc, tính toán dòng ngắn mạch, lên bản vẽ sơ đồ nguyên lý (Single Line Diagram).
- Thỏa thuận đấu nối & Pháp lý: Làm việc với Điện lực sở tại để xin thỏa thuận đấu nối.
- Thi công xây dựng phần móng & Hệ thống tiếp địa: Đổ bê tông bệ đỡ và thi công hệ thống tiếp địa an toàn. Điện trở tiếp địa bắt buộc phải đạt Rtđ ≤ 4Ω. Nếu đất xấu, áp dụng phương pháp khoan giếng tiếp địa.
- Lắp đặt thiết bị nhất thứ: Cẩu và lắp đặt Máy cắt/Recloser, TU, TI, Dao cách ly lên giá đỡ.
- Đấu nối nhị thứ & Thí nghiệm hiệu chỉnh: Đấu nối dây tín hiệu, cài đặt Rơ le và thực hiện thí nghiệm điện (đo cách điện, điện trở tiếp xúc, VLF…).
- Nghiệm thu & Đóng điện xung kích: Hội đồng nghiệm thu kiểm tra và đóng điện bàn giao.
7. Báo Giá Thi Công Trạm Cắt & Các Yếu Tố Ảnh Hưởng
“Giá thi công phụ thuộc 3 yếu tố chính: Thương hiệu thiết bị (Cao cấp G7 vs Tầm trung Hàn/Việt), Cấu hình tủ/trạm (số ngăn, tích hợp SCADA) và Vị trí thi công.”
“Chi phí làm trạm cắt khoảng bao nhiêu?” là câu hỏi chúng tôi nhận được hàng ngày. Dưới đây là các yếu tố chính cấu thành nên giá một trạm cắt:
- Thương hiệu thiết bị (Chiếm 60% giá thành): Phân khúc cao cấp (Schneider Electric, Siemens, ABB) so với phân khúc tầm trung (Cooper, Tuấn Ân, LS Electric).
- Cấu hình tủ/trạm: Trạm dùng tủ RMU 4 ngăn sẽ đắt hơn tủ 2 ngăn. Tích hợp SCADA tốn thêm chi phí modem, phần mềm.
- Vị trí thi công: Khu vực đất yếu cần ép cọc hoặc vùng sâu vùng xa sẽ tăng chi phí vận chuyển.
8. Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ)
Q: Trạm cắt có cần bảo trì định kỳ không?
A: Chắc chắn là có. Cần kiểm tra định kỳ hàng tháng và bảo trì thí nghiệm định kỳ 1-2 năm/lần để phát hiện sớm các nguy cơ phóng điện cục bộ, lão hóa cách điện.
Q: Khoảng cách an toàn của trạm cắt 22kV là bao nhiêu?
A: Đối với trạm ngoài trời, khoảng cách an toàn phóng điện trong không khí tối thiểu pha-đất là 220mm và pha-pha là 220mm (với lưới 22kV).
Q: Nên dùng Recloser hay LBS cho trạm cắt đầu nguồn?
A: Tại đầu nguồn, bắt buộc nên dùng Recloser hoặc Máy cắt (VCB) vì chúng có khả năng cắt dòng ngắn mạch lớn. LBS chỉ nên dùng phân đoạn nhánh nhỏ vì LBS không cắt được dòng ngắn mạch nếu không có cầu chì đi kèm.
Lời Kết
Trạm cắt là hạng mục hạ tầng kỹ thuật không thể thiếu, giúp tối ưu hóa vận hành và đảm bảo an toàn. Công Ty TNHH KTH Electric tự hào là đơn vị uy tín hàng đầu tại TP.HCM trong lĩnh vực tư vấn, thiết kế và thi công trạm biến áp, trạm cắt trung thế. Với đội ngũ kỹ sư >20 năm kinh nghiệm, chúng tôi cam kết mang đến giải pháp “An toàn – Chất lượng – Tiến độ – Tối ưu chi phí”.
THÔNG TIN LIÊN HỆ TƯ VẤN & BÁO GIÁ:
CÔNG TY TNHH KTH ELECTRIC
Địa chỉ: 251 Phạm Văn Chiêu, Phường An Hội Tây, TP Hồ Chí Minh.
Hotline: 0968.27.11.99
Email: kthelectric.com@gmail.com
Ông Đỗ Tấn Tuấn là người trực tiếp phụ trách toàn bộ nội dung trên website kth-electric.com. Các bài viết được xây dựng từ nguồn kiến thức chuyên sâu, kết hợp giữa tài liệu tham khảo uy tín (có trích dẫn cụ thể) và kinh nghiệm thực tiễn dày dặn của ông. Vì vậy, bạn đọc có thể hoàn toàn tin tưởng vào tính chính xác và độ tin cậy của thông tin, đảm bảo mỗi nội dung chia sẻ đều mang lại giá trị tham khảo hữu ích và đáng tin cậy.