Điều gì gây ra sự sụt giảm điện áp khi có sự tăng tải trên các thiết bị điện như biến áp và động cơ?

Khi tải trên các động cơ như biến áp và động cơ tăng lên, sự sụt áp (sụt điện áp) thường là do một số lý do:

Điện trở đường dây

Lý do

• Dòng điện tăng: Khi tải tăng, dòng điện chạy qua đường dây điện cũng tăng.

• Định luật Ohm: Theo Định luật Ohm (V=IR), việc tăng dòng điện dẫn đến tăng sụt áp. ở đây

• V là sụt áp,

• I là cho dòng điện,

• R là điện trở của dây

Giải thích

Bởi vì có một điện trở nhất định trong đường dây điện, khi dòng điện đi qua dây, nó sẽ tạo ra sụt áp. Sụt áp này tỷ lệ thuận với dòng điện và tỷ lệ thuận với điện trở của dây.

Trong trường hợp tải tăng, dòng điện tăng, dẫn đến tăng sụt áp, làm giảm điện áp tại đầu tải.

Điện trở nội bộ biến áp

Lý do

Điện trở nội bộ biến áp: Biến áp tự thân có một điện trở nội bộ nhất định (bao gồm điện trở cuộn dây và phản ứng rò rỉ), khi tải tăng, dòng điện chạy qua biến áp tăng, dẫn đến tăng sụt áp ở hai đầu biến áp.

Giải thích

Điện trở nội bộ biến áp sẽ gây ra sụt áp, đặc biệt trong trường hợp tải nặng, sụt áp này sẽ rõ ràng hơn.Khi tải tăng, biến áp cần chuyển nhiều dòng điện hơn, và điện trở nội bộ biến áp gây ra sụt áp, làm giảm điện áp tại đầu tải.

Khởi động động cơ

Lý do

• Dòng khởi động: Động cơ tiêu thụ một lượng lớn dòng điện vào thời điểm khởi động, được gọi là dòng khởi động.

• Dòng khởi động gây sụt áp: Dòng khởi động lớn hơn nhiều so với dòng khi động cơ hoạt động bình thường, do đó sụt áp rõ rệt hơn vào thời điểm khởi động.

Giải thích

Khi động cơ được khởi động, vì lực mô-men cần vượt qua lực ma sát tĩnh, nên cần một dòng khởi động lớn.

Dòng khởi động lớn hơn này tạo ra sụt áp lớn hơn trong đường dây điện và biến áp, làm giảm điện áp.

Độ ổn định hệ thống

Lý do

• Sức chứa hệ thống không đủ: Nếu tổng sức chứa hệ thống không đủ để xử lý sự tăng tải đột ngột, điện áp sẽ sụt.

• Sức chứa điều chỉnh không đủ: Nếu hệ thống thiếu sức chứa điều chỉnh đủ để duy trì độ ổn định điện áp, điện áp sẽ sụt khi tải tăng.

Giải thích

Trong hệ thống lưới, nếu tổng sức chứa không đủ để hỗ trợ hoạt động đồng thời của tất cả các tải, hệ thống sẽ không cung cấp đủ điện áp khi tải tăng.

Ngoài ra, nếu sức chứa điều chỉnh của hệ thống không đủ, chẳng hạn như không có đủ thiết bị bù công suất phản kháng, sức chứa điều chỉnh điện áp bị giới hạn, và điện áp sẽ giảm khi tải tăng.

Công suất phản kháng

Lý do

• Nhu cầu công suất phản kháng tăng: Khi tải tăng, đặc biệt là tải động cơ cảm ứng, nhu cầu công suất phản kháng cũng tăng.

• Công suất phản kháng gây sụt áp: Công suất phản kháng cũng gây sụt áp trong quá trình truyền tải.

Giải thích

Các thiết bị như động cơ cảm ứng yêu cầu công suất phản kháng để tạo ra từ trường khi hoạt động, điều này dẫn đến nhu cầu công suất phản kháng tăng trong hệ thống.

Công suất phản kháng cũng sẽ tạo ra sụt áp trong quá trình truyền tải, đặc biệt là trong trường hợp bù công suất phản kháng không đủ trong lưới, sụt áp sẽ rõ rệt hơn.

Thiết kế hệ thống

Lý do

• Thiết kế không hợp lý: Nếu hệ thống không được thiết kế để xem xét đầy đủ sự tăng tải, nó có thể dẫn đến sụt áp.

• Chọn thiết bị không phù hợp: Nếu thiết bị được chọn (như biến áp, dây điện, v.v.) không đủ sức chứa, điện áp sẽ sụt khi tải tăng.

Giải thích

Khi thiết kế hệ thống điện, bạn cần xem xét các điều kiện tải tối đa có thể xảy ra, và đảm bảo rằng hệ thống có đủ sức chứa và biên độ để đối phó với sự tăng tải.

Nếu thiết bị không được chọn đúng, như tiết diện dây quá nhỏ hoặc sức chứa biến áp không đủ, sẽ gây ra sụt áp khi tải tăng.

Tóm tắt

Khi tải của động cơ như biến áp và động cơ tăng lên, sụt áp chủ yếu là do sự kết hợp của các yếu tố như điện trở đường dây, điện trở nội bộ biến áp, dòng khởi động động cơ, sức chứa hệ thống không đủ, nhu cầu công suất phản kháng tăng, và thiết kế hệ thống không hợp lý. Để giảm ảnh hưởng của sụt áp, chúng ta có thể thực hiện các biện pháp như tăng tiết diện dây dẫn, chọn biến áp có sức chứa phù hợp, thiết kế hệ thống hợp lý và tăng cường bù công suất phản kháng.