Máy biến áp: mục đích, phân loại, dữ liệu danh nghĩa cho máy biến áp

Máy biến áp - bộ chuyển đổi tĩnh điện từ của năng lượng điện. Máy biến áp là thiết bị điện từ được sử dụng để biến đổi dòng điện xoay chiều của điện áp này thành dòng điện xoay chiều của điện áp khác ở cùng tần số và để truyền năng lượng điện từ mạch này sang mạch khác.

«Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh được thiết kế để chuyển đổi một - sơ cấp - hệ thống dòng điện xoay chiều thành một hệ thống khác - thứ cấp có cùng tần số, thường có các đặc tính khác, cụ thể là điện áp khác và dòng điện khác» (Máy điện Piotrovsky LM).

Mục đích chính của máy biến áp là thay đổi điện áp xoay chiều. Máy biến áp cũng được sử dụng để chuyển đổi số pha và tần số.

Máy biến dòng được gọi là thiết bị được thiết kế để chuyển đổi dòng điện có cường độ bất kỳ thành dòng điện cho phép đo bằng các dụng cụ thông thường, cũng như để cấp nguồn cho các rơle và cuộn dây nam châm điện khác nhau.Số vòng dây cuộn thứ cấp của máy biến dòng w2 > w1.

Một đặc điểm của máy biến dòng là hoạt động ở chế độ gần với ngắn mạch, vì cuộn thứ cấp của chúng luôn được đóng với điện trở nhỏ.

Máy biến điện áp được gọi là thiết bị được thiết kế để chuyển đổi dòng điện xoay chiều cao áp thành dòng điện xoay chiều điện áp thấp và cung cấp năng lượng cho các cuộn dây song song của công tơ và rơle. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của máy biến điện áp cũng tương tự như nguyên lý hoạt động của máy biến điện lực. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là w2 < w1, vì tất cả các máy biến điện áp đo lường đều là loại giảm áp.

Nguyên lý hoạt động của máy biến điện áp:

Điểm đặc biệt của hoạt động của máy biến áp đo điện áp là cuộn thứ cấp của nó luôn được đóng với điện trở cao và máy biến áp hoạt động ở chế độ gần với chế độ không tải, do các thiết bị được kết nối tiêu thụ dòng điện không đáng kể.

Phổ biến nhất là máy biến điện áp cung cấp, được sản xuất bởi ngành điện với công suất trên một triệu kilovolt-ampe và cho điện áp lên tới 1150 - 1500 kV.

Thiết kế máy biến áp:

Để truyền tải và phân phối năng lượng điện, cần tăng điện áp của máy phát điện tuabin và máy phát điện hydro được lắp đặt trong các nhà máy điện từ 16 - 24 kV lên các điện áp 110, 150, 220, 330, 500, 750 và 1150 kV được sử dụng trong đường dây truyền tải và sau khi giảm xuống còn 35; mười; 6; 3; 0,66; 0,38 và 0,22 kV sử dụng năng lượng trong công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt.

Do nhiều lần biến đổi diễn ra trong hệ thống điện nên công suất của máy biến áp lớn hơn 7-10 lần so với công suất lắp đặt của máy phát điện trong các nhà máy điện.

Máy biến áp điện chủ yếu được sản xuất cho tần số 50 Hz.

Máy biến áp công suất thấp được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống lắp đặt điện, truyền và xử lý thông tin, điều hướng và các thiết bị khác. Dải tần số mà máy biến áp có thể hoạt động là từ vài hertz đến 105 Hz.

Theo số pha, máy biến áp được chia thành một pha, hai pha, ba pha và nhiều pha. Máy biến áp điện chủ yếu được sản xuất theo thiết kế ba pha. Để sử dụng trong các mạng một pha được sản xuất máy biến áp một pha.

Phân loại máy biến áp theo số lượng và sơ đồ kết nối của cuộn dây

Máy biến áp có hai hoặc nhiều cuộn dây được kết nối cảm ứng với nhau. Các cuộn dây tiêu thụ điện năng từ mạng được gọi là sơ cấp... Các cuộn dây cung cấp năng lượng điện cho người tiêu dùng được gọi là thứ cấp.

Máy biến áp nhiều pha có cuộn dây được kết nối theo hình sao hoặc đa giác nhiều tia. Máy biến áp ba pha có kết nối ba tia sao-tam giác.

Sơ đồ kết nối cuộn dây của máy biến áp lực:

Máy biến áp tăng và giảm

Tùy thuộc vào tỷ lệ điện áp của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, máy biến áp được chia thành tăng áp và tăng áp... Máy biến áp tăng áp V cuộn sơ cấp có điện áp thấp và thứ cấp là cao. Máy biến áp bước xuống V đảo ngược, thứ cấp là điện áp thấp và sơ cấp là cao.

Chúng được gọi là máy biến áp có một cuộn sơ cấp và một cuộn thứ cấp với một cuộn đôi... Khá phổ biến là máy biến áp có ba cuộn dây, ba cuộn dây cho mỗi pha, ví dụ hai cuộn ở phía hạ áp, một ở phía cao áp hoặc ngược lại. Máy biến áp nhiều pha có thể có nhiều cuộn dây cho điện áp cao và thấp.

Phân loại máy biến áp theo thiết kế

Theo thiết kế, máy biến áp điện được chia thành hai loại chính - dầu và khô.

Máy biến áp dầu V mạch từ với các cuộn dây được đặt trong một bình chứa chứa đầy dầu biến áp, đây là chất cách điện và làm mát tốt.

Máy biến áp khô được làm mát bằng không khí. Chúng được sử dụng trong các cơ sở dân cư và công nghiệp, nơi hoạt động của máy biến áp ngâm dầu là không mong muốn. Dầu máy biến áp dễ cháy và có thể làm hỏng các thiết bị khác nếu thùng không được đậy kín. Đọc thêm về loại máy biến áp này tại đây: máy biến áp khô

Theo các tài liệu quy chuẩn, các đặc tính thiết kế của máy biến áp được phản ánh trong việc chỉ định loại và hệ thống làm mát của nó.

Loại máy biến áp:

• Biến áp tự ngẫu (đối với O một pha, đối với T ba pha)-A
• Cuộn Hạ Thế — P
• Che chắn điện môi lỏng bằng chăn nitơ không có chất giãn nở — Z
• Thi công nhựa đúc — L
• Máy biến áp ba cuộn dây — T
• Công Tắc Tải Biến Áp-N
• Máy biến áp khô làm mát bằng không khí tự nhiên (thường là chữ cái thứ hai trong ký hiệu kiểu), hoặc phiên bản dành cho nhu cầu phụ trợ của các nhà máy điện (thường là ký tự cuối cùng trong ký hiệu kiểu) — C
• Con dấu cáp — K
• Đầu vào mặt bích (cho toàn bộ trạm biến áp) — F

Máy biến áp dầu TM-160 (250)kVA

Hệ thống làm mát máy biến áp khô:

• Không khí tự nhiên với thiết kế mở — S
• Không khí tự nhiên với thiết kế được bảo vệ — SZ
• Thiết kế kín không khí tự nhiên — SG
• Không khí có lưu thông không khí cưỡng bức — SD

Hệ thống làm mát cho máy biến áp dầu:

• Tuần hoàn tự nhiên của không khí và dầu — M
• Tuần hoàn không khí cưỡng bức và tuần hoàn dầu tự nhiên — D
• Tuần hoàn không khí tự nhiên và tuần hoàn dầu cưỡng bức với dòng dầu không định hướng — MC
• Tuần hoàn không khí tự nhiên và tuần hoàn dầu cưỡng bức với dòng dầu định hướng — NMC
• Tuần hoàn dầu và không khí cưỡng bức với dòng dầu không định hướng — DC
• Tuần hoàn dầu và không khí cưỡng bức với dòng dầu định hướng — NDC
• Tuần hoàn cưỡng bức của nước và dầu với dòng dầu không định hướng — C
• Tuần hoàn dầu và nước cưỡng bức với dòng dầu định hướng — NC

Hệ thống làm mát máy biến áp bằng điện môi lỏng khó cháy:

• Làm mát điện môi lỏng với tuần hoàn không khí cưỡng bức — ND
• Làm mát bằng dòng điện môi lỏng định hướng bằng điện môi cưỡng bức không bắt lửa - NND

Những bài viết liên quan:

Máy biến áp - thiết bị và nguyên tắc hoạt động

Máy biến áp điện: các chế độ và giá trị vận hành định mức

Hệ thống làm mát máy biến áp

máy biến áp ô tô

Cùng với máy biến áp, chúng được sử dụng rộng rãi máy biến áp tự ngẫu, nơi có kết nối điện giữa cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Trong trường hợp này, năng lượng từ cuộn dây này sang cuộn dây khác của máy biến áp tự ngẫu được truyền cả bằng từ trường và do giao tiếp điện.Máy biến áp tự ngẫu được chế tạo cho công suất cao và điện áp cao và được sử dụng trong các hệ thống điện và cũng được sử dụng để điều chỉnh điện áp trong các hệ thống lắp đặt công suất thấp.

Dữ liệu định mức cho máy biến áp

Dữ liệu định mức của máy biến áp, được thiết kế với bảo hành 25 năm tại nhà máy, được ghi trên bảng tên của máy biến áp:

• công suất biểu kiến ​​danh nghĩa Snom, KV-A,

• điện áp định mức Ulnom, V hoặc kV,

• dòng điện danh định của dòng AzIn A,

• tần số danh nghĩa là, Hz,

• số pha,

• mạch và nhóm để kết nối cuộn dây,

• điện áp ngắn mạch Uc,%,

• phương thức hoạt động,

• Phương pháp làm mát.

Tấm cũng chứa dữ liệu cần thiết để lắp đặt: tổng trọng lượng, trọng lượng dầu, trọng lượng của bộ phận di động (hoạt động) của máy biến áp. Loại máy biến áp được chỉ định theo GOST cho các nhãn hiệu và nhà sản xuất máy biến áp.

Công suất danh định của máy biến áp một pha Snom =U1nom I1nom, ba pha

trong đó U1lnom, U1phnom, I1lnom và I1fnom — danh nghĩa tương ứng giá trị dòng và pha của điện áp và dòng điện.

Điện áp định mức của máy biến áp là điện áp không tải giữa các dây của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp. Trên mỗi dòng điện định mức của cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp, dòng điện được lấy tính theo công suất định mức ở điện áp sơ cấp và thứ cấp danh định.

Do các phương pháp tính toán và xây dựng phổ biến của chúng, máy biến áp có thể được phân loại thành cuộn kháng, cuộn cảm bão hòa và thiết bị lưu trữ cảm ứng siêu dẫn.