Biến Áp Tự Ngẫu Là Gì? Công Dụng Của Biến Áp Tự Ngẫu

Biến áp tự ngẫu Standa giúp nâng hay hạ điện thế theo yêu cầu sử dụng. Tác dụng của biến áp tự ngẫu Standa. Nguyên lý làm việc của biến áp tự ngẫu Standa 3 pha.

Máy biến áp tự ngẫu là gì? hãy cùng chúng tôi tìm hiểu và phân tích về máy biến áp tự ngẫu nhé.

Có rất nhiều biến thể máy biến áp tự ngẫu. Loại biến áp 1 pha có công xuất từ 1kva đến 15kva. Loại 3 pha có công xuất từ 10kva đến 1000kva. Biến áp tự ngẫu có rất nhiều công dụng.

Máy biến áp tự ngẫu có cấu tạo khá đơn giản nhưng cũng rất cầu kì đòi hỏi kĩ thuật và sự chính xác. Yêu cầu duy nhất của Biến áp tự ngẫu là số vòng dây quấn tỉ lên thuận với số vòng/ vôn.

Máy biến áp tự ngẫu là thiết bị làm biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều từ mức này sang mức khác tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho 1 hiệu điện thế tương ứng với nhu cầu sử dụng và không làm thay đổi tần số của nó.

• Đổi đổi điện cho các thiết bị nhật , Mỹ .
• Cung cấp nguồn cho các bộ mạch điều khiển điện tử.

Cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp tự ngẫu nối liền với nhau do đó kết cấu rất đơn giản. Máy biến áp tự ngẫu là gì? Cung cấp máy biến áp tự ngẫu, báo giá chuẩn các loại máy biến áp.

Bên trong máy Biến áp tự ngẫu

Máy biến áp tự ngẫu là gì?

Lịch sử phát triển máy biến áp.
Máy biến áp tự ngẫu có tên tiếng anh là: Automatic transformer
Năm 1831: Michael Faraday phát hiện ra hiện tượng dòng điện tạo ra từ trường và ngược lại, sự biến thiên từ trường cũng tạo ra dòng điện.
Năm 1884: máy biến thế đầu tiên được sáng chế ra bởi Károly Zipernowsky, Miksa Déri và Ottó Titusz Bláthy.
Năm 1886: máy biến thế cho điện xoay chiều lần đầu tiên được đưa vào sử dụng tại Massachusetts, Mỹ.
Năm 1889: Mikhail Dolivo-Dobrovolsky chế tạo ra máy biến thế 3 pha đầu tiên.
Năm 1891: máy biến thế Tesla được chế tạo bởi Nikola Tesla, có khả năng tạo ra dòng điện xoay chiều với tần số và hiệu điện thế cao

Máy biến áp có thể thay đổi hiệu điện thế xoay chiều, tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho 1 hiệu điện thế tương ứng với nhu cầu sử dụng.

Máy biến thế đóng vai trò rất quan trọng trong truyền tải điện năng.
Máy biến thế hay máy biến áp là thiết bị điện gồm hai hoặc nhiều cuộn dây hay 1 cuộn dây có đầu vào và đầu ra trong cùng 1 từ trường.

Cấu tạo cơ bản của máy biến thế thường là 2 hay nhiều cuộn dây đồng cách điện được quấn trên cùng 1 lõi sắt hay sắt từ ferit.
Máy biến thế có thể thay đổi hiệu điện thế xoay chiều, tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho 1 hiệu điện thế tương ứng với nhu cầu sử dụng. Máy biến thế đóng vai trò rất quan trọng trong truyền tải điện năng.

Nguyên tắc hoạt động máy biến áp tự ngẫu:

Nói về máy biến áp khô thì về cơ bản nguyên lý làm việc và cách bố trí cuộn dây không có gì khác máy biến áp dầu.

Máy biến áp tự ngẫu dùng trong thí nghiệm

1. Máy biến áp khô cuộn dây cách điện bằng Epoxy (cuộn dây được đúc hoặc tẩm Epoxy)
2. Máy biến áp khô làm mát bằng không khí tự nhiên (AN) hoặc không khí thổi cưỡng bức bằng quạt AN/AF). Do đó không cần có vỏ thùng để chứa dầu như máy biến áp dầu.
3. Về lõi tôn máy biến áp khô thì tương tự như chế tạo máy biến áp dầu thôi.
Hiện nay tiêu chuẩn riêng về MBA khô Việt Nam chưa ban hành.

Tuy nhiên các thông số tổn hao vẫn lấy theo TCVN. Đây là thôgn số tổn hao của máy 1600kVA (22+/- 2*2.5%)/0,4kV.
Io=1% + 30%
Po=2200W + 15%
Pk= 16000W +15%
Uk=6% +/-10%

- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1984-1994: Yêu cầu chung và các thông số tổn hao của MBA
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 60036-1,2,3,4,5. Được dịch lại từ IEC 60076.
Tuy nhiên có các tiêu chuẩn IEC về MBA khô như:
- IEC 60076-1,2,3,4,5. Dành chung cho MBA
- IEC 60076-11. Dành riêng cho MBA khô
- IEC 826. Dành riêng cho MBA khô
MBA khô do Công Ty Cổ Phần Ổn Áp Biến Áp Standa Việt Nam sản xuất tại Việt Nam với công nghệ mới nhất. Các MBA khô của Standa được thiết kế với công suất định mức ở điều kiện làm việc bình thường.

Môi trường làm việc của MBA khô thường đòi hòi sự thông thoáng là đạt yểu cầu chứ không nhất thiết phải trang bị hệ thống làm mát cưỡng bức.
Máy biến thế hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật lí: Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường (từ thông)
Máy biến áp ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ gây ra. Dựa vào sự khác nhau giữa số vòng sơ và số vòng thứ cấp để làm biến đổi từ thông qua các cuộn thứ cấp dẫn đến sự biến đổi điện áp.

Dòng điện xoay chiều mới có tác dụng làm biến thiên từ thông còn dòng điện 1 chiều không làm biến thiên từ thông do đó không dùng máy biến áp được.

Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 hiệu điện thế cảm ứng (cảm ứng điện)
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.
Máy biến thế không thể dùng dòng điện 1 chiều vì dòng điện một chiều không đủ công suất để chạy máy biến thế.

Tác dụng của máy biến áp tự ngẫu

Máy biến áp là thành phần thiết yếu của hệ thống truyền tải điện và thường là tài sản giá trị nhất trong trạm biến áp.
Máy biến thế có thể chuyển đổi hiệu điện thế đúng với giá trị mong muốn, ví dụ từ đường dây trung thế 10 kV sang mức hạ thế 230 V hay 400 V phù hợp với nhu cầu dùng điện tại nơi đó và tránh gây nguy hiểm cho người sử dụng dùng trong nhà.

Tại các nhà máy điện, máy biến thế thường chuyển hiệu điện thế mức trung thế từ máy phát điện (10 kV đến 50 kV) sang mức cao thế (110 kV đến 500 kV hay cao hơn) cho đường dây điện cao thế.

Trong truyền tải điện năng với khoảng cách xa, hiệu điện thế càng cao thì hao hụt càng ít.
Ngoài ra còn có các máy biến thế có công suất nhỏ hơn, máy biến áp (ổn áp) dùng để ổn định điện áp trong nhà, hay các cục biến thế, cục xạc, ... dùng cho các thiết bị điện với hiệu điện thế nhỏ (230 V sang 24 V, 12 V, 3 V...).

Máy biến áp tự ngẫu là loại có 1 cuộn dây, một phần làm nhiệm vụ của cuộn sơ cấp, một phần làm nhiệm vụ của cuộn thứ cấp (trong máy biến áp tự dùng đều có 1 cuộn cảm ứng đấu tam giác, cuộn này có tác dụng giảm, triệt tiêu các hài bậc cao hoặc dùng để lắp tụ bù hoặc để lấy điện tự dùng cho trạm).

Máy biến áp tự ngẫu thường được dùng trong lưới điện 220kV trở lên; Máy biến áp tự ngẫu là năng lượng được truyền từ sơ cấp sang thứ cấp bằng 02 đường: Trực tiếp và gián tiếp thông qua từ thông

Ưu điểm máy biến áp khô nói chung:

Máy biến áp khô sử dụng không khí là chất làm mát nên nó có rất nhiều ưu điểm:

1. Chống cháy:

Máy biến áp khô có cuộn dây đúc bằng nhựa epoxy với đặc tính không bắt lửa, tự dập tắt lửa và chống cháy do tia lửa điện.

2. Chịu được lực ngắn mạch lớn:

Cuộn dây được đúc nhựa Epoxy có sức bền cơ và điện rất cao kết hợp với kết cấu máy vững chắc chịu đựng được lực do ngắn mạch gây ra, do va chạm bề ngoài và các rung động khác thường.

3. Chống ẩm tốt:

Cuộn dây đúc nhựa Epoxy làm tăng sức bền cách điện và không làm giảm tính cách điện do hơi ẩm gây ra và những phản ứng làm lão hóa vật liệu cách điện, ngay cả sau một thời gian dài không bảo dưỡng.

4. Kích thước gọn:

Kiểu dáng nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ được thể hiện qua mẫu thiết kế, qua hình dáng của cuộn dây và được đúc nhựa Epoxy dưới môi trường chân không và vật liệu cách điện tốt.

5. Tổn thất ngắn mạch thấp, độ ồn thấp:

Tổn thất ngắn mạch thấp, độ ồn thấp được thể hiện bằng việc sử dụng tôn silic ít tổn thất và vật liệu cách điện tốt.

6. Khả năng chịu quá tải cao:

Cuộn dây đúc nhựa epoxy có hệ số thời gian gia nhiệt cao vì thế có thể chịu được quá tải cao.

7. Bảo dưỡng dễ dàng:

Không cần kiểm tra mức dầu cũng như thử nghiệm mẫu dầu,máy biến áp khô không cần phải bảo dưỡng định kỳ như máy biến áp dầu. Tuy nhiên máy biến áp khô cần được lắp đặt ở những nơi sạch sẽ và ít bụi bẩn.

8. Môi trường an toàn:

Sử dụng máy biến áp khô rất an toàn, khi có sự cố ít khi gây cháy nổ, thích hợp cho những khu vực có yêu cầu nghiêm ngặt về chống cháy nổ. Khi sử dụng máy biến áp khô, không có hiện tượng phát sinh dầu hay khí độc vào khí quyển.

9. Phạm vi sử dụng:

Máy biến áp khô phù hợp với những nơi lắp đặt như sau:

+ Trong các tòa nhà cao tầng, chung cư cao cấp, trường học, bệnh viện, khu dân cư đông đúc.

+ Trong các đường hầm

+ Trong các nhà máy đòi hỏi độ an toàn, vệ sinh cao như: nhà máy chế biến thực phẩm, hóa dầu,...

+ Trên tàu, các giàn khai thác ngoài khơi xa, nơi có yêu cầu chống cháy nổ cực kỳ nghiêm ngặt

+ Cảng hàng không

+ Trên khu cầu trục

Công ty Chúng tôi cung cấp các loại máy biến áp tự ngẫu 3 pha, báo giá máy biến áp cạnh tranh nhất trên thị trường hiện nay

Biến áp 3 pha được dùng nhiều cho sản xuất. Nhất là các doanh nghiệp FDI có vốn đầu tư nước ngoài ở Viêt Nam.

Nguyên lý làm việc của máy biến áp tự ngẫu 3 pha?

Nguyên lí làm việc của biến áp 3 pha cũng tương tự máy biến áp 1 pha, cùng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Cần nhắc lại hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi từ thông (số đường sức từ) xuyên qua một đoạn dây dẫn khép kín thay đổi (biến thiên), thì trên đoạn dây dẫn đó sẽ xuất hiện một dòng điện, gọi là dòng điện cảm ứng (có độ lớn bằng đạo hàm từ thông theo thời gian).
Khi cho dòng điện xoay chiều chạy trong một cuộn dây, nó sẽ tạo ra một từ trường biến thiên chung quanh nó. Nếu đặt gần nó một cuộn dây khác, lập tức trong cuộn dây này sẽ xuất hiện một dòng điện cảm ứng.

Tính Toán máy biến áp tự ngẫu

Lõi sắt từ có tác dụng gôm từ thông của cuộn sơ vào hết cuộn thứ, không cho thất thoát ra ngoài và đồng thời nhân độ lớn từ thông lên nhiều lần (tính thuận từ).
Biến áp 3 pha cũng tương tự như 1 pha, nhưng nó có 3 cuộn sơ và 3 cuộn thứ cùng quấn chung trên một lỗi sắt.

Lõi sắt nó có hình dạng như số 3 La Mã vậy. Trên mỗi thanh đứng có một cuộn sơ và một cuộn thứ. Hiện tượng cảm ứng làm cho 3 cuộn thứ xuất hiện 3 dòng điện cảm ứng. Đây chính là dòng điện 3 pha thứ cấp.
Tỉ số vòng dây giữa cuộn sơ và cuộn thứ sẽ quyết định hiệu điện thế trên cuộn thứ cấp.

Sơ đồ máy biến áp tự ngẫu 1 pha

Trong nhiều trường hợp điện áp của các lưới điện sơ cấp và thứ cấp khác nhau không nhiều, nghĩa là tỉ số biến áp nhỏ, để kinh tế hơn về chế tạo và vận hành người ta dùng mba tự ngẫu thay cho mba hai dây quấn.

Máy biến áp tự ngẫu khác mba hai dây quấn ở chổ dây quấn thứ cấp là 1 bộ phận của dây quấn sơ cấp, nên ngoài sự liên hệ qua hỗ cảm các dây quấn sơ cấp và thứ cấp còn liên hệ trực tiếp với nhau về điện. Dây quấn sơ cấp của mba tự ngẫu được nối song song với lưới điện còn dây quấn thứ cấp được nối nối tiếp với lưới điện. Hình trình bày 2 kiểu nói dây của mba tự ngẫu trong đó:

a) Ứng với chiều sđđ , thuận nhau

b) Ứng với chiều sđđ, ngược nhau.

Sơ đồ biến áp tự ngẫu theo hình vẽ

Ưu nhược điểm của máy biến áp tự ngẫu

Ưu điểm của máy biến áp tự ngẫu là phía cao và trung vừa có liên hệ về từ vừa liên hệ về điện. Do vậy để nó sẽ có nhứng ưu nhược điểm so với các máy biến áp ba cuộn dây như: 
Ưu điểm:
+ Do mạch từ và cuộn dây chỉ phải chế tạo theo công suất là Sđm/anpha do vậy máy biến áp tự ngẫu sẽ tiết kiệm vật liệu, kích thước và trọng lượng so vơi MBA 3 dây quấn cùng công suất, suy ra giá thành rẻ hơn.
+ Tổn thất công suất sẽ nhỏ hơn so với MBA 3 dây quấn đặc biệt là trong các chế độ truyền tải công suất qua lại giữa 2 phía cao-trung.
+ Điện kháng giữa phía cao và trung cũng nhỏ hơn so với MBA thường do đó điều chỉnh điện áp trơn hơn và dễ hơn.
 Nhược điểm
+ Do giữa cao và trung quan hệ cả về từ và điện do đó nên sóng quá điên áp (khí quyển hoặc nội bộ) có thể truyền từ cao sang trung hoặc ngược lại. Do vậy phải lắp CSV ở cả 2 phía cao, trung ...suy ra tốn tiền.
+ Chỉ dùng MBA tự ngẫu đối với mạng trung tính trực tiếp nối đất, mạng trung tính cách đất không dùng được do nếu dùng MBA tự ngẫu trong mạng trung tính cách đất, khi xảy ra ngắn mạch chạm đất ở một pha phía cao, điện áp pha phía cao tăng lên bằng điện áp dây, còn điện áp 2 pha phía trung không hư hỏng sẽ tăng lên rất lớn (Mình học là tăng lên 3.8 lần), gây phá hỏng cách điện phía trung.. do vậy phạm vi ứng dụng là hẹp hơn so với MBA thường.
+ Điện kháng cao, trung bé nên khi ngắn mạch dòng ngắn mạch sẽ lớn hơn so với MBA 3 dây quấn.

Kết luận

Máy Biến áp tư ngẫu nói chung và các loại máy biến áp 1 pha và 3 pha. Hiện tại đang được ứng dụng rất rộng trên thị trường. Việc truyền tải và sử dụng điện năng không thể thiếu sự góp mặt của máy biến áp. Vì nhiều công dụng như vậy nên máy biến áp tự ngẫu có rất nhiều biến thể trên thị trường.

Tất cả nhưng phân tích trên là ý kiến của chuyên gia về biến áp đến từ Standa. Nếu các bạn có những ý kiến khác về máy biến áp tự ngẫu là gì? Thì cứ coment ở dưới nhé. Chúng ta sẽ cùng thảo luận để có những cái nhìn chuẩn về biến áp tự ngẫu.