Máy biến áp cân bằng

Điện áp giữa mỗi pha của mạng xoay chiều ba pha và dây trung tính lý tưởng là 220 vôn. Tuy nhiên, khi các tải khác nhau, khác nhau về bản chất và kích thước, được kết nối với từng pha của mạng điện, đôi khi xảy ra sự mất cân bằng điện áp pha khá đáng kể.

Nếu các điện trở tải bằng nhau thì cường độ dòng điện chạy qua chúng cũng bằng nhau. tổng hình học của họ sẽ bằng không. Nhưng do sự không đồng đều của các dòng điện này trong dây trung tính, một dòng điện cân bằng phát sinh (điểm 0 bị dịch chuyển) và xuất hiện điện áp lệch.

Các điện áp pha thay đổi tương đối với nhau và xảy ra hiện tượng mất cân bằng pha... Hậu quả của sự mất cân bằng pha đó là làm tăng mức tiêu thụ điện từ mạng và hoạt động không đúng của các máy thu điện, dẫn đến hỏng hóc, hư hỏng và hao mòn sớm của lớp cách nhiệt. Trong tình huống như vậy, sự an toàn của người dùng bị xâm phạm.

Đối với các nguồn điện ba pha độc lập, tải không đồng đều của các pha có thể gây ra các loại hư hỏng cơ học. Do đó, có sự cố của máy thu điện, suy giảm nguồn điện, tăng mức tiêu thụ dầu, nhiên liệu và chất làm mát cho máy phát điện. Cuối cùng, chi phí của cả điện năng nói chung và vật tư tiêu hao cho máy phát điện đều tăng lên.

Để loại bỏ sự mất cân bằng pha, cân bằng điện áp pha, trước tiên bạn phải tính toán dòng tải cho từng pha trong ba pha. Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng có thể làm điều này trước. Ở quy mô công nghiệp, tổn thất do mất cân bằng điện áp pha có thể đơn giản là rất lớn và tác động kinh tế ở một mức độ nào đó có sức tàn phá lớn.

Để loại bỏ các xu hướng tiêu cực, bạn cần áp dụng cân bằng pha... Vì mục đích này, cái gọi là máy biến áp balun được sử dụng.

Trong máy biến áp ba pha, cuộn dây pha của cả điện áp cao hơn và điện áp thấp hơn được nối sao, một thiết bị cân bằng bổ sung được chế tạo dưới dạng một cuộn dây bổ sung bao quanh cuộn dây điện áp cao. Cuộn dây bổ sung này được thiết kế để chịu được dòng điện liên tục của tải định mức của máy biến áp, tức là. đối với dòng điện định mức của một pha. Cuộn dây được bao gồm trong đứt dây trung tính của máy biến áp từ phép tính sau.

Trong trường hợp cân bằng dòng điện trong dây trung tính, do tải không cân bằng, các từ thông có thứ tự không trong mạch từ (cuộn dây của máy biến áp vận hành) sẽ được bù hoàn toàn bằng các từ thông có thứ tự không có hướng ngược lại của cuộn dây cân bằng. Rốt cuộc, sự mất cân bằng điện áp pha được ngăn chặn hoàn toàn.

Sơ đồ nối dây của các cuộn dây của máy biến áp cân bằng pha ba pha được thể hiện trong Hình 1.

Cơm. 1. Thiết bị của máy biến áp cân bằng

1) Mạch kích từ ba tầng của máy biến áp ba pha.

2) Cuộn dây cao áp.

3) Cuộn dây hạ áp.

4) Quấn từ bù lượt.

5) Khoảng cách nêm.

6) Đầu cuối của cuộn bù nối với phần trung tính của cuộn hạ áp.

7) Phần cuối của cuộn bù được đưa ra ngoài.

Các đặc tính năng lượng của máy biến áp như vậy, lỗ nhàn rỗi, đoản mạch và những thứ khác, kể từ khi bổ sung thiết bị cân bằng, hầu như không thay đổi, nhưng tổn thất điện năng trong mạng giảm đáng kể. Với tải pha không đồng đều, hệ thống điện áp pha đối xứng giống như khi kết nối các cuộn dây theo sơ đồ hình sao-zigzag.

Máy biến áp cân bằng TST

Các tính toán và thử nghiệm của các nhà nghiên cứu cho thấy với sự kết hợp chính xác giữa các vòng dây của cuộn bù và cuộn làm việc, điện áp trên cuộn bù của máy biến áp với thiết bị cân bằng, bằng với dòng định mức trong dây trung tính, đạt đến giá trị của cân bằng điện áp pha danh định trên phần trung tính của cuộn dây với điện áp EMF thứ tự không thấp phát sinh từ cuộn dây vận hành bằng không.

Thiết kế này làm giảm đáng kể điện trở thứ tự không của máy biến áp ba pha. Điều này làm tăng đáng kể dòng điện ngắn mạch một pha và là một trong những ưu điểm chính của máy biến áp balun, vì nó cung cấp khả năng điều chỉnh dễ dàng và đáng tin cậy. bảo vệ rơle và hoạt động ngắn mạch đáng tin cậy của nó.

Ngoài ra, tác động phá hủy của dòng điện ngắn mạch một pha lớn trên cuộn dây của máy biến áp cân bằng như vậy ít hơn nhiều so với dòng điện ngắn mạch khi không có cuộn dây cân bằng, do từ thông không đối xứng thứ tự 0 mạnh có sức phá hủy hiện đã được đền bù đầy đủ.