Tổng quan về máy biến áp

I/ GIỚI THIỆU VỀ MÁY BIẾN ÁP

Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ , dùng để biến đổi  điện áp của hệ thống dòng điện xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số.

Theo công dụng máy biến áp có thể gồm những loại chính sau đây :

A. Máy biến áp điện lực : Dùng đế truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện lực.

B. Máy biến áp chuyên dùng : Dùng cho các lò luyện kim, cho các thiết bị chỉnh lưu ; máy biến áp hàn điện..vv..

C. Máy biến áp tự ngẫu  : Dùng đế biến đổi điện áp trong phạm vi không lớn, dùng để mở máy động cơ điện xoay chiều.

D. Máy biến áp đo lường : Dùng đế giảm các điện áp và dòng điện lớn khi đưa vào các thiết bị đo lường, bảo vệ.

E. Máy biến áp thí nghiệm : Dùng đế thí nghiệm các điện áp cao.

Máy biến áp có rất nhiều loại, song thực chất các hiện tượng xảy ra trong chúng đều giống nhau.

Nguyên lý làm việc: Dòng điện được tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối với hiệu điện thế sơ cấp, và 1 từ trường biến thiên trong lõi sắt. Từ trường biến thiên này tạo ra trong mạch điện thứ cấp 1 hiệu điện thế thứ cấp. Như vậy hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp thông qua từ trường. Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng quấn trên lõi sắt.

II/ GIỚI THIỆU CHUNG VẾ TRẠM BIẾN ÁP.

1. Phân loại điện áp: Người ta phân ra làm 4 cấp điện áp: 

• Siêu cao áp: Lớn hơn 500 KV 
• Cao áp: 66kV, 110kV, 220kV và 500kV 
• Trung áp: 6kV, 10kV, 15kV, 22kV và 35 kV 
• Hạ áp: 0,4kV và 0,2kV và Các điện áp nhỏ hơn 1 KV.

2. Phân loại trạm biến áp theo điện lực: Theo cách phân loại trên, ta lại có 2 tên trạm biến áp: 

•  Trạm biến áp trung gian: Nhận điện áp từ 220 KV – 35 KV biến đổi thành điện áp ra 35 KV – 15 KV theo nhu cầu sử dụng.
•  Trạm biến áp phân xưởng hay trạm biến áp phân phối: Nhận điện áp 35 KV – 6 KV biến đổi thành điện áp ra 0,4 KV – 0,22 KV => đây là trạm biến áp được dùng trong mạng hạ áp dân dụng tòa nhà, thường thấy là trạm 22/0,4 KV.

3. Công suất máy biến áp: 

• Gồm các máy biến áp có cấp điện áp sơ/thứ cấp: 35/0.4KV, 22/0.4 KV, 10&6.3/0.4 KV 
• Công suất biểu kiến Trạm phổ biến: 50KVA, 75KVA, 100KVA, 160KVA, 180KVA, 250KVA, 320KVA, 400KVA, 500KVA, 560KVA, 630KVA, 750KVA, 800KVA, 1000KVA, 1250KVA, 1500KVA, 1600KVA, 1800KVA, 2000KVA, 2500 KVA. 
• Các công ty Sản Xuất máy Biến Áp như: Thibidi, Cơ điện Thủ Đức, Lioa.v.v.

   4. Các đơn vị cần quan tâm trên trạm: 

• S: Công suất biểu kiến được ghi trên trạm biến áp (KVA) 
• P: Công suất tiêu thụ (KW) 
• Q: Công suất phản kháng (KVAr) 
• U: điện áp sơ cấp và thứ cấp của trạm (KV hoặc V). 
• I: Dòng điện thứ cấp (A), Dòng điện sơ cấp thường rất ít được quan tâm.

 III/ CÁC DẠNG TRẠM BIẾN ÁP:

1.     Trạm biến áp ngoài trời:

  - Trạm ngoài trời thích hợp cho các trạm trung gian công suất lớn. Vì máy biến áp, thiết bị phân phối có kích thước lớn nên có đủ diện tích để lắp đặt các thiết bị này, tiết kiệm được chi phí xây dựng khá lớn. 
  -  Bao gồm các trạm: Trạm hợp bộ, trạm nền (đặt lên nền bê tông), trạm giàn(< 3x100 KVA), trạm treo (< 3x75 KVA), trạm kín (lắp đặt trong nhà), trạm trọn bộ(nhà lắp ghép). Tùy theo giá thành và nhu cầu mà ta lựa chọn các loại biến áp khác nhau.

 A. Dạng trạm treo:

• là trạm mà toàn bộ các thiết bị cao hạ áp và máy biến áp đều được treo trên cột. MBA thường là loại môt pha hoặc tổ ba máy biến áp một pha. Tủ hạ áp được đặt trên cột.
• Trạm này thường rất tiết kiệm đất nên thường được dùng làm trạm công cộng cung cấp cho một vùng dân cư. Máy biến áp của trạm treo thường có công suất nhỏ( 3 x 75 kVA), cấp điện áp 15¸22 / 0,4 kV, phần đo đếm được trang bị phía hạ áp. 
• Tuy nhiên loại trạm này thường làm mất mỹ quan thành phố nên về lâu dài loại trạm này không được khuyến khích dùng ở đô thị. 

   B. Dạng trạm giàn: 

• Trạm giàn là loại trạm mà toàn bộ các trang thiết bị và máy biến áp đều được đặt trên các giá đỡ bắt giữa hai cột. Trạm được trang bị ba máy biến áp một pha ( 3 x 75 kVA) hay một máy biến áp ba pha( 400 kVA), cấp điện áp 15 22 kV /0,4 kV. 
• Phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp. Tủ phân phối hạ áp đặt trên giàn giữa hai cột đường dây đến có thể là đường dây trên không hay đường cáp ngầm. 
• Trạm giàn thường cung cấp điện cho khu dân cư hay các phân xưởng. 

   C. Dạng trạm nền: 

• Trạm nền thường được dùng ở những nơi có điều kiện đất đai như ở vùng nông thôn, cơ quan, xí nghiệp nhỏ và vừa. 
• Đối với loại trạm nền. thiết bị cao áp đặt trên cột, máy biến áp thường là tổ ba máy biến áp một pha hay một máy biến áp ba pha đặt bệt trên bệ ximăng dưới đất, tủ phân phối hạ áp đặt trong nhà. 
• Xung quanh trạm có xây tường rào bảo vệ. Đường dây đến có thể là cáp ngầm hay đường dây trên không, phần đo đếm có thể thực hiện phía trung áp hay phía hạ áp.

  D. Dạng trạm hợp bộ (integrated distribution substation - IDS): công suất từ 250 đến 2000 KVA 

• Đặt trên nền, Thi công lắp đặt dể dàng, Độ cách điện cấp K, độ an toàn cao.
• hợp bộ với tủ điện hạ áp đặt trên trạm thành một khối.
• không dùng khí SF6, thân thiện với môi trường.

E/ Dạng trạm biến áp hạ thế kiểu trụ thép đơn thân (trạm ngồi)

Trụ thép đơn thân là gì?

Trụ thép đơn thân là một loại trụ có cấu tạo thân bằng thép được mạ kẽm nhúng nóng có độ dầy từ 2-8mm tùy thuộc từng bộ phận trụ. Trụ bao gồm: chân đế trụ, thân trụ, bệ đỡ máy biến áp. Trụ được thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam, trụ được dùng đỡ máy biến áp có công suất từ nhỏ đến lớn (tối đa dung cho Máy Biến Áp 630KVA).

Trụ đỡ biến thế một cột chiếm diện tích mặt bằng thấp hơn so với trạm phòng, trạm treo và trạm hợp bộ phù hợp lắp đặt cho khu đô thị tính thẩm mỹ cao.

Trụ đỡ biến thế một cột được sử dụng rộng rãi tại các khu đô thị có mật độ dân cư cao, và các toà nhà có diện tích nhỏ mà vận đảm bảo an toàn vận hành cung cấp điện.