Trang chủTin tứcTìm hiểu biến áp điện lực là gì? Xem xét cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Tìm hiểu biến áp điện lực là gì? Xem xét cấu tạo và nguyên lý hoạt động

21 / 01 / 2019 admin

Biếp áp điện lực là một trong những thiết bị khá quan trọng nó có nhiệm vụ để truyền tải năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều từ điện áp này sang điện áp khác với tần số không thay đổi. Đây là thiết bị  có dung lượng điện lớn, được sử dụng nhiều trong các nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện nguyên tử.

Tìm hiểu biến áp điện lực là gì?

Máy biến áp điện lực là loại máy biến áp có tuổi thọ cao và dùng được trong thời gian dài, đây là một thiết bị có độ tin cậy cao, do đó đây luôn là sự lựa chọn hàng đầu cho các trạm biến áp hiện nay. Ngoài ra, máy biến áp điện lực còn là thiết bị chính và quan trọng nhất trong các trạm điện, do vậy trong quá trình vận hành và sử dụng phải được thực hiện bởi những người có kinh nghiệm lâu năm cùng với chế độ theo dõi chặt chẽ để tránh gây nên những hậu quả đáng tiếc.

Người điều hành máy phải nắm vững các đặc tính kỹ thuật cũng như nguyên lý làm việc và các chế độ vận hành khác của máy, như vậy khi sử dụng máy mới mang lại hiệu quả cao nhất.

Với sự phát triển của công nghệ thiết kế và chế tạo, do đó mà kích thước cũng như chất lượng của loại máy biến áp này đã được nâng cấp lên rất tốt, cùng với đó là giá cả hợp lý. Vậy chúng có cấu tạo như nào?

Cấu tạo máy biến áp điện lực

Gồm các bộ phận chính là lõi sắt và dây quấn. Đây là 2 bộ phận cấu tạo quan trọng nhất của máy biến áp điện lực, 2 bộ phận này sẽ quyết định dung lượng sử dụng của máy biến áp. Bên cạnh đó, máy biến áp điện lực còn có các vách ngăn cách điện và nhiều linh, phụ kiện khác.

  • Lõi sắt

Các loại máy biến áp thông thường sẽ sử dụng lõi sắt 2 trụ hoặc lõi sắt 3 trụ, nhưng vì máy biến áp điện lực có dung lượng lớn nên thường sử dụng lõi sắt 5 trụ.

Máy biến áp 1 pha thông thường sẽ sử dụng lõi sắt 2 trụ hoặc 3 trụ, còn cấu tạo của lõi sắt 4 trụ và 5 trụ phù hợp với những loại máy biến áp điện lực có dung lượng lớn hơn.

Lõi sắt sử dụng chất liệu thép silic định hướng theo thớ. Trụ chính và trụ phụ của lõi sắt được bó chặt bằng băng dính sợi thủy tinh để giảm thiểu tiếng ồn và tổn thất do phụ tải. Kẹp (clamp) hình đĩa đỡ lõi sắt được cố định vào gông từ của lõi sắt bằng băng dính sợi thủy tinh và được cố định với trụ chính theo cách tương tự.

  • Dây quấn

Có 2 loại dây quấn hay được sử dụng, đó là dây quấn đĩa tròn nối tiếp dung lượng cao và dây quấn đĩa tròn tấm chắn quay liên tục. Mỗi một nhà sản xuất sẽ lựa chọn 1 loại dây cuốn phù hợp để sử dụng hoặc xem xét các thông số của dây quấn mà chọn cuộn dây quấn phù hợp.

Những loại dây quấn trên đều có tính năng chống xung sét vượt trội, độ tin cậy cao. Dây quấn đĩa tròn liên tiếp được sử dụng vào dây quấn trung thế, dây quấn dạng xoắn Helical được quấn bằng nhiều dây điện song song được sử dụng cho dây quấn dòng điện cao thế/hạ thế. Dây quấn taro (tap) thì sử dụng dây quấn nhiều lớp hoặc dây quấn đĩa tròn kép.

Lõi sắt và dây quấn là 2 bộ phận cấu tạo quan trọng nhất của máy biến áp điện lực, 2 bộ phận này sẽ quyết định dung lượng sử dụng của máy biến áp. Bên cạnh đó, máy biến áp điện lực còn có các vách ngăn cách điện và nhiều linh, phụ kiện khác.

Nguyên lý làm việc của máy biến áp lực

Máy biến áp điện lực cũng như các loại máy biến áp khác là hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ, khi có điện áp xoay chiều đi qua cuộn dây sơ cấp W1, trong cuộn dây sơ cấp lúc này sẽ có một dòng điện chạy qua, dòng điện i1 cảm ứng trong lõi thép từ thông. Sau đó từ thông sẽ được móc qua vòng cuộn dây thứ cấp W2 và sinh ra trong cuộn dây thứ cấp 1 thì sức điện động cảm qua. Vì cuộn dây thứ cấp của máy biến áp có kháng trở do vậy tại cuộn dây thứ cấp sẽ xuất hiện điện giáng Uo.

Mỗi máy biến áp lực đều có một dung lượng làm nhiệm vụ cung cấp điện trực tiếp tới chỗ phụ tải, do vậy nó giữ một vài trò quan trọng đối với nguồn điện trung gian và phân phổi điện năng của nguồn điện. Trong khi vận hành mỗi máy biến áp sẽ tiêu thụ một lượng công suất không tải cùng với công suất mạch ngắn PN nên trong hệ thống máy biến áp đóng vai trò phụ tải.

Để nâng cao tuổi thọ máy biến áp điện lực người ta thường khuyến cáo vận hành máy trong những điều kiện quy định. Nhưng trong thực tế, máy thường cần vận hành cả trong những điều kiện không mong muốn (quá tải, quá áp) do vậy tuổi thọ chúng thường thấp hơn so với tuổi thọ thiết kế.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu triển khai nhiều công nghệ mới giúp máy biến áp vận hành được lâu dài. Một trong những kỹ thuật đấy là dùng khoa học cực kỳ cao tần (UHF) để theo dõi và phát hiện các điểm phóng điện cục bộ mới phát sinh. Công nghệ UHF vững mạnh rất nhanh và được vận dụng nhiều giúp đảm bảo những trang thiết bị điện, đặc thù là máy biến áp, vận hành an toàn, với độ tin cậy cao và tăng tuổi thọ vận hành.

Nhờ khả năng ngày càng cao của kỹ thuật vi tính, người ta đã sản xuất được khá nhiều kiểu máy biến áp điện lực có tính năng tổng hợp. Ngày nay các nhà chế tạo và người sử dụng máy biến áp điện lực đã phối hợp chặt chẽ với nhau để tìm cách giảm thiểu tiếng ồn và các tổn hao trong máy, đồng thời họ cũng tìm cách nâng cao độ tin cậy trong vận hành.