Biến áp phân phối mạng phục vụ cho lưới điện và mạng điểm
Được đặt trong hầm
Biến áp mạng, là các biến áp phân phối phục vụ cho lưới và mạng điểm, là các đơn vị ba pha có kích thước lớn.
Theo ANSI C57.12.40 - 1982, các đơn vị mạng thường được phân loại thành loại hầm hoặc loại đường ngầm:
Biến áp mạng cũng được sử dụng trong các tòa nhà, thường ở tầng hầm. Trong những trường hợp này, biến áp loại hầm có thể được sử dụng, miễn là phòng được xây dựng và bảo vệ đúng cách cho mục đích này. Các công ty điện cũng có thể chọn các đơn vị khô và các đơn vị với dầu cách điện ít cháy hơn.
Đặc tính kỹ thuật
Một biến áp mạng được trang bị một công tắc phía sơ cấp ba pha, có khả năng mở, đóng hoặc ngắn mạch kết nối phía sơ cấp với đất. Điện áp thứ cấp tiêu chuẩn của nó là 216Y/125 V và 480Y/277 V. Bảng 1 dưới đây liệt kê các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn.
Các biến áp có công suất định mức 1000 kVA hoặc ít hơn có độ cản 5%; đối với những biến áp có công suất định mức vượt quá 1000 kVA, độ cản tiêu chuẩn là 7%.
Tỷ lệ phản kháng so với điện trở (X/R) thường nằm trong khoảng từ 3 đến 12. Các biến áp có độ cản thấp hơn (như những biến áp có độ cản 4%) có sự sụt giảm điện áp thấp hơn và dòng điện lỗi phía thứ cấp cao hơn. (Dòng điện lỗi phía thứ cấp cao hơn có lợi cho việc loại bỏ lỗi trong mạng.) Tuy nhiên, độ cản thấp đi kèm với chi phí – nó dẫn đến dòng điện tuần hoàn cao hơn và cân bằng tải giữa các biến áp kém hơn.
Các biến áp có công suất định mức 1000 kVA hoặc ít hơn có độ cản 5%; đối với những biến áp có công suất định mức vượt quá 1000 kVA, độ cản tiêu chuẩn là 7%. Tỷ lệ phản kháng so với điện trở (X/R) thường nằm trong khoảng từ 3 đến 12. Các biến áp có độ cản thấp hơn (như những biến áp có độ cản 4%) có sự sụt giảm điện áp thấp hơn và dòng điện lỗi phía thứ cấp cao hơn. (Dòng điện lỗi phía thứ cấp cao hơn có lợi cho việc loại bỏ lỗi trong mạng.) Tuy nhiên, độ cản thấp đi kèm với chi phí – nó dẫn đến dòng điện tuần hoàn cao hơn và cân bằng tải giữa các biến áp kém hơn.
Kết nối tiếp đất
Hầu hết các biến áp mạng được kết nối delta – wye tiếp đất. Bằng cách chặn dòng điện thứ tự không, kết nối này giữ dòng điện tiếp đất trên cáp sơ cấp ở mức thấp. Do đó, có thể sử dụng rơle lỗi tiếp đất nhạy cảm cao trên cầu chì trạm. Chặn dòng điện thứ tự không cũng giảm dòng điện trên dây trung tính và vỏ cáp, bao gồm cả hài thứ tự không, chủ yếu là hài thứ ba. Trong trường hợp có lỗi dây dẫn sơ cấp đến đất, cầu chì cấp điện sẽ nhảy, nhưng các biến áp mạng sẽ tiếp tục cấp điện ngược cho lỗi cho đến khi tất cả các thiết bị bảo vệ mạng hoạt động (và một số có thể hỏng). Tại thời điểm này, các biến áp mạng cấp điện ngược cho cấp điện sơ cấp như một mạch không tiếp đất.
Trong một mạch không tiếp đất, lỗi dây dẫn một pha đến đất gây ra sự dịch chuyển điểm trung tính, làm tăng điện áp pha đến trung tính của các pha không lỗi lên mức điện áp pha đến pha. Các tải không mạng kết nối pha đến trung tính sẽ bị ảnh hưởng bởi điện áp quá cao này. Một số mạng sử dụng phương pháp kết nối wye tiếp đất – wye tiếp đất.
Kết nối này phù hợp hơn cho các đường cấp điện kết hợp. Trong trường hợp có lỗi dây dẫn sơ cấp đến đất, cầu chì cấp điện sẽ nhảy. Đối với dòng điện cấp ngược về sơ cấp qua mạng, kết nối wye – wye vẫn cung cấp một điểm tham chiếu tiếp đất, do đó giảm khả năng xảy ra điện áp quá cao. Kết nối wye tiếp đất – wye tiếp đất cũng giảm khả năng xảy ra hiện tượng cộng hưởng từ khi biến áp trải qua chuyển mạch một cực.
Hầu hết các biến áp mạng là loại lõi, với cấu trúc lõi là ba chân (ba pha, ba cột) hoặc năm chân (ba pha, năm cột). Lõi ba chân, dù là lõi xếp hay lõi cuộn, phù hợp cho kết nối delta – wye tiếp đất (nhưng không phù hợp cho kết nối wye tiếp đất – wye tiếp đất do vấn đề nhiệt độ thùng chứa). Biến áp lõi năm chân phù hợp cho cả hai loại kết nối nêu trên.
