Ngày 31/05/2019 22:01:30 / Lượt xem: 2396 / Người đăng: biendt / Nguồn: ktdien.com

[Máy biến áp] – Định nghĩa và phân loại

Định nghĩa máy biến áp

Máy biến áp là một máy điện tĩnh được sử dụng để truyền tải điện năng từ một mạch này đến một mạch khác mà không thay đổi tần số. Đây là khái niệm rất cơ bản về máy biến áp. Vì chúng không có phần nào dịch chuyển hoặc quay nên được gọi là thiết bị tĩnh. Máy biến áp vận hành bằng nguồn xoay chiều AC  và làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ.

Lịch sử máy biến áp

Nếu như chúng ta muốn biết lịch sử của máy biến áp hãy quay về những năm 1880. Khoảng 50 năm trước đó,vào năm 1830 thì nguyên lý làm việc của máy biến áp đã được phát hiện là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Sau đó máy biến áp đã được thiết kế sao cho làm việc hiệu quả hơn và nhỏ gọn hơn. Dần dần công suất của máy biến áp cũng lên đến một vài kVA,MVA. Năm 1950, máy biến áp 400kV được đưa vào hệ thống điện. Đến đầu những năm 1970, máy biến áp có công suất lên đến 1100MVA đã được sản xuất, vào năm 1980 sản xuất được máy biến áp có cấp điện áp 800kV thậm chí còn cao hơn thế nữa.

Sử dụng máy biến áp

Phát điện ở cấp điện áp thấp rất hiệu quả về mặt chi phí. Trên lý thuyết, nguồn ở cấp điện áp thấp có thể truyền được đến phụ tải. nhưng phải sử dụng dây dẫn lớn hơn điều này gây ra nhiều tổn hao hơn trên đường dây.

Nếu điện áp nguồn tăng lên thì dòng điện sẽ giảm đi, làm giảm điện trở hoặc tổn hao I²R trong của hệ thống, giảm tiết diện dây dẫn, do đó giảm được vốn đầu tư và cũng cải thiện được khả năng điều chỉnh điện áp trên hệ thống điện. Vì những điều này, cấp điện áp thấp của nguồn phát phải được nâng lên để việc truyền tải điện năng được hiệu quả.

Việc này được thực hiện bằng máy biến áp tăng áp ở phía đầu nguồn của hệ thống.

Vì điện cao áp này không được phân phối trực tiếp đến phụ tải tiêu thụ mà cần giảm xuống điện áp phù hợp ở phía cuối nguồn máy biến áp. Vì vậy, máy biến áp lực đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải điện năng.

Máy biến áp hai cuộn dây thường được sử dụng với tỷ số điện cao áp và điện hạ áp lớn hơn 2. Đối với tỷ số nhỏ hơn 2, sử dụng máy biến áp tự ngẫu hiệu quả hơn về mặt chi phí.

Thêm nữa, một máy biến áp 3 pha sẽ tiết kiệm hơn so với một bộ ba máy biến áp 1 pha trong hệ thống điện 3 pha. Nhưng việc vận chuyển 1 máy biến áp 3 pha sẽ khó khăn hơn và phải loại bỏ toàn bộ máy nếu một trong các pha bị sự cố.

Các loại máy biến áp

Máy biến áp có thể được phân loại theo những cách khác nhau,tùy thuộc vào mục đích, cách sử dụng, cấu trúc…

Có các loại máy biến áp như sau:

1. Máy biến áp tăng áp và máy biến áp giảm áp: thường được sử dụng để tăng và giảm điện áp trong lưới truyền tải và phân phối điện.

2.  Máy biến áp 3 pha và máy biến áp 1 pha: Người ta thường sử dụng máy biến áp 3 pha nhiều hơn vì nó kinh tế hơn. Nhưng nếu liên quan đến kích thước, phù hợp hơn khi sử dụng một bộ ba máy biến áp một pha vì nó dễ dàng vận chuyển hơn so với một máy biến áp ba pha.

3. Máy biến áp lực, máy biến áp phân phối, máy biến áp đo lường

• Máy biến áp lực thường được sử dụng trong lưới điện để tăng hoặc giảm điện áp. Nó chủ yếu hoạt động khi tải cao hoặc trong thời gian cao điểm và có hiệu suất tối đa khi đầy tải.
• Máy biến áp phân phối nhằm làm giảm điện áp để phân phối cho người sử dụng hoặc mục đích thương mại. Loại máy này điều chỉnh điện áp tốt  và có thể hoạt động 24h 1 ngày với hiệu quả tối đa ở 50%  tải.
• Máy biến áp đo lương thì bao gồm C.T và P.T. Loại máy này thì dùng để giảm điện áp và dòng điện từ cao xuống giá trị thấp hơn mà có thể đo được bằng các thiết bị truyền thống.

4. Máy biến áp 2 cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu

Trước đây thường được sử dụng với tỷ số cuộn cao áp và hạ áp lớn hơn 2. Sau này nó hiệu quả về mặt chi phí hơn khi sử dụng với máy biến áp mà tỷ số cuộn cao áp và hạ áp nhỏ hơn 2.

5. Máy biến áp ngoài trời và máy biến áp trong nhà: Là loại máy thiết kế để lắp đặt ngoài trời hay lắp trong nhà.

6. Máy biến áp làm mát bằng dầu và máy biến áp khô: Trong máy biến áp làm mát bằng dầu, môi trường làm mát là dầu máy biến áp trong đó máy biến áp khô thì được làm mát bằng không khí.

7. Máy biến áp loại Core type (mạch từ bên ngoài cuộn dây); Shell type (cuộn dây nằm bên ngoài mạch từ) và Berry type

• Máy biến áp core type có hai trụ và hai thanh ngang được gọi là khung. Lõi từ hình vuông với một mạch từ chung. Các cuộn dây hình trụ (HV và LV) được đặt trên hai trụ.

 (Ảnh minh họa trên mạng)

Máy biến áp shell type: Nó có một trụ ở giữa và hai trụ bên ngoài. Cả cuộn HV, LV được đặt trên một trụ ở giữa. Máy biến áp này có mạch từ kép.

 (Ảnh minh họa trên mạng)

• Máy biến áp Berry type: Mạch từ trông như hình bánh xe. Phần vỏ kim loại được cố định chặt chẽ và đổ đầy dầu bên trong.

(Ảnh minh họa trên mạng)

Nguồn dịch: https://www.electrical4u.com/electrical-power-transformer-definition-and-types-of-transformer/

Biên dịch: Hà Thị Gấm