Máy biến áp truyền tải là một thiết bị vô cùng quan trọng trong hệ thống truyền tải điện quốc gia để hiểu rõ về máy biến áp truyền tải là gì? Vai trò và cấu tạo của máy biến áp truyền tải như thế nào? hãy cũng chúng tôi tìm hiểu ngay sau đây nhé!
1. Máy biến áp truyền tải là gì?
Một máy biến áp trong trạm phát điện hoặc trạm biến áp có MVA (mega Volt-Ampere) rất cao được sử dụng để truyền tải điện công suất cao qua đường dây điện đến trung tâm phân phối được gọi là máy biến áp truyền tải.
Chúng thường có công suất trên 200 MVA với định mức điện áp 400kV, 200kV, 110kV, 66kV, 33kV, v.v. Chúng được thiết kế để hoạt động hết tải với hiệu quả tối đa.
Mục đích chính của máy biến áp truyền tải là đẩy mạnh mức điện áp phát sinh thấp lên mức điện áp cao và truyền qua đường dây truyền tải đến trạm biến áp phân phối để xử lý tiếp theo.
Máy biến áp truyền tải
2. Cấu tạo của máy biến áp truyền tải
Để sử dụng được ở những hệ thống truyền tải lưới điện lớn, máy biến áp truyền tải được thiết kế rất phức tạp. Cấu tạo của máy biến áp truyền gồm các thành phần chính như lõi thép từ, dây quấn, vỏ máy biến áp và các bộ phận phụ khác
Cấu tạo máy biến áp truyền tải
2.1. Phần lõi thép máy biến áp truyền tải
Lõi thép gồm có Trụ và Gông. Trụ là phần để đặt dây quấn. Gông là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành một mạch từ kín. Lõi thép của máy được chế tạo từ nhiều lá thép kỹ thuật điện (tole silic) mỏng ghép cách điện với nhau. Chúng thường được chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt.
2.2. Phần dây quấn máy biến áp truyền tải
Phần dây quấn này thường được làm bằng chất liệu đồng hoặc nhôm bên ngoài bọc cách điện. Nó có nhiệm vụ nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.
Cuộn sơ cấp (N1) là phần có nhiệm vụ nhận năng lượng vào (nối với mạch điện xoay chiều). Còn cuộn thứ cấp (N2) thì có nhiệm vụ truyền năng lượng ra (nối với tải tiêu thụ).
Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà có thể N1 > N2 hoặc ngược lại.
2.3. Phần vỏ máy biến áp truyền tải
Phần vỏ máy tùy theo từng loại máy mà thường được làm từ nhựa, gỗ, thép, gang hoặc tôn. Có công dụng để bảo vệ các bộ phân bên trong của máy.
2.4 Các bộ phận phụ của máy biến áp truyền tải
Để hoàn chỉnh cấu tạo của một máy biến áp chúng ta không thể bỏ qua một số thiết bị quan trọng khác như sau:
Dầu máy biến áp
Sứ máy biến áp
Chân đế máy biến áp.
Đồng hồ đo áp
Hệ thống tiếp địa
3. Vai trò của máy biến áp truyền tải
Máy biến áp truyền tải đóng vai trò quan trọng trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng. Chức năng chính của nó là chuyển đổi điện áp.
Máy biến áp truyền tải chủ yếu được sử dụng để chuyển đổi mức điện áp từ mức cao xuống mức thấp hoặc ngược lại tùy thuộc vào yêu cầu của hệ thống.
Trong trường hợp truyền tải điện năng từ nhà máy điện (nơi mức điện áp thường cao) đến các khu vực sử dụng (nơi mức điện áp thấp hơn), máy biến áp truyền tải tăng điện áp để giảm tổn thất năng lượng trong quá trình truyền tải.
Vai trò của máy biến áp truyền tải
4. So sánh máy biến áp truyền tải với máy biến áp phân phối
Để so sánh máy biến áp truyền tải với máy biến áp phân phối chúng ta so sánh về kích thước, về tổn thất điện năng, và kiểu làm mát
4.1. So sánh về kích thước:
- Máy biến áp truyền tải Nặng và kích thước lớn hơn với thiết kế phức tạp
- Máy biến áp phân phối có kích thước máy nhỏ hơn và có thiết kế đơn giản, có thể dễ dàng lắp đặt
4.2. So sánh về tổn thất điện năng máy biến áp truyền tải và phân phối:
Tổn thất điện năng của máy biến áp do hai nguyên nhân chủ yếu là tổn thất không tải (còn gọi là tổn thất sắt) và tổn thất ngắn mạch
(còn gọi là tổn thất đồng).
- Máy biến áp truyền tải: không kết nối trực tiếp với các thiết bị tiêu thụ nên biến động phụ tải ít. Biến áp truyền tải hoạt động liên tục 24/7, do vậy tổn thất không tải và tổn thất ngắn mạch diễn ra liên tục.
- Máy biến áp phân phối: được đấu nối trực tiếp với các thiết bị tiêu thụ. Thiết bị tiêu thụ không hoạt động thường xuyên hoặc có sự biến động theo thời gian vận hành (thời gian cao điểm và thấp điểm) nên lượng tiêu thụ điện năng của máy phân phối dao động nhiều hơn máy truyền tải. Lượng đầy tải của máy phân phối theo đó cũng không diễn ra liên tục như máy truyền tải nên tổn thất ngắn mạch xảy ra dựa trên chu kỳ tải.
4.3. Kiểu làm mát máy biến áp truyền tải và phân phối
Máy biến áp truyền tải: Có 4 kiểu làm mát phổ biến là ONAF, OFAF, ONWF, OFWF
ONAF: Làm mát bằng dầu khoáng và không khí cưỡng bức (sử dụng quạt tản nhiệt);
OFAF: Sử dụng dầu khoáng và không khí ở chế độ cưỡng bức để làm mát;
ONWF: Sử dụng dầu khoáng làm mát bên trong thùng máy và sử dụng nước làm mát bên ngoài theo chế độ cưỡng bức;
OFWF: Sử dụng dầu khoáng để làm mát bên trong thùng máy theo chế độ cưỡng bức và sử dụng nước làm mát bên ngoài cũng theo chế độ cưỡng bức.
Máy biến áp phân phối: Có 2 kiểu làm mát chủ yếu là không khí (dùng cho máy biến áp khô) và ONAN
ONAN: Làm mát bằng dầu khoáng và không khí tự nhiên, cũng là một trong hai cách làm mát phổ biến của máy biến áp phân phối;