Biến áp điện 101: Dòng điện xung, Điều chỉnh điện áp và nhiều hơn nữa
Các loại biến áp điện có những loại nào và thành phần chính của chúng là gì?
Biến áp điện có nhiều loại khác nhau để đáp ứng nhu cầu phát triển của hệ thống điện. Chúng có thể được phân loại dựa trên cấu hình pha như đơn pha hoặc ba pha; theo cách sắp xếp tương đối giữa cuộn dây và lõi như lõi kiểu cốt hoặc lõi kiểu vỏ; và theo phương pháp làm mát như khô, làm mát bằng không khí, làm mát bằng dầu tuần hoàn ép buộc, hoặc làm mát bằng nước. Về cách cách điện điểm trung tính, biến áp được chia thành cách điện toàn bộ hoặc cách điện một phần. Ngoài ra, lớp cách điện của cuộn dây được chỉ định là A, E, B, F, và H dựa trên loại vật liệu. Mỗi loại biến áp có yêu cầu hoạt động cụ thể. Các thành phần chính của biến áp điện bao gồm lõi, cuộn dây, đầu cắm, thùng dầu, bình chứa (gối dầu), tản nhiệt, và các phụ kiện liên quan.
Dòng điện khởi động trong biến áp là gì và nguyên nhân gây ra nó?
Dòng điện khởi động đề cập đến dòng điện tạm thời chảy qua cuộn dây biến áp khi áp suất được áp dụng ban đầu. Nó xảy ra khi từ thông dư thừa trong lõi đồng nhất với từ thông do áp suất được áp dụng tạo ra, khiến tổng từ thông vượt quá mức bão hòa của lõi. Điều này dẫn đến dòng điện khởi động lớn, có thể đạt 6 đến 8 lần dòng điện định mức. Mức độ dòng điện khởi động phụ thuộc vào các yếu tố như góc pha của điện áp khi cấp điện, lượng từ thông dư thừa trong lõi, và trở kháng của hệ thống nguồn. Dòng điện khởi động đỉnh thường xảy ra khi điện áp ở giao điểm không (tương ứng với từ thông đỉnh). Dòng điện khởi động chứa thành phần DC và hài cao hơn và giảm dần theo thời gian do điện trở và phản kháng của mạch - thường trong khoảng 5-10 giây cho các biến áp lớn và khoảng 0,2 giây cho các đơn vị nhỏ hơn.
Các phương pháp điều chỉnh điện áp trong biến áp?
Có hai phương pháp chính để điều chỉnh điện áp: thay đổi nấc tải dưới tải (OLTC) và thay đổi nấc tải không tải (DETC).Điều chỉnh điện áp dưới tải cho phép điều chỉnh vị trí nấc khi biến áp đang được cấp điện và hoạt động, cho phép kiểm soát điện áp liên tục bằng cách thay đổi tỷ lệ vòng quấn. Cấu hình phổ biến bao gồm nấc cuối đường dây và nấc điểm trung tính. Nấc điểm trung tính đòi hỏi yêu cầu cách điện thấp hơn nhưng cần phải nối đất chắc chắn điểm trung tính trong quá trình vận hành.
Điều chỉnh điện áp không tải liên quan đến việc thay đổi vị trí nấc chỉ khi biến áp bị ngắt điện hoặc trong quá trình bảo trì.
Biến áp cách điện toàn bộ là gì và biến áp cách điện một phần là gì?
Biến áp cách điện toàn bộ (còn được gọi là cách điện đồng đều) có mức cách điện đồng nhất xuyên suốt cuộn dây. Trái lại, biến áp cách điện một phần (hoặc cách điện phân bậc) có mức cách điện thấp hơn gần điểm trung tính so với đầu đường dây.
Sự khác biệt về nguyên lý hoạt động giữa biến áp điện áp và biến áp dòng điện?
Biến áp điện áp (VTs) chủ yếu được sử dụng để đo điện áp, trong khi biến áp dòng điện (CTs) được sử dụng để đo dòng điện. Các sự khác biệt hoạt động chính bao gồm:
Phía thứ cấp của CT không bao giờ được mở mạch nhưng có thể đóng mạch ngắn. Ngược lại, phía thứ cấp của VT không bao giờ được đóng mạch ngắn nhưng có thể mở mạch.
VT có trở kháng sơ cấp rất thấp so với tải thứ cấp, khiến nó hoạt động như một nguồn điện áp. Trái lại, CT có trở kháng sơ cấp cao và hoạt động như một nguồn dòng điện với điện trở nội bộ vô cùng lớn.
Trong hoạt động bình thường, VT hoạt động với mật độ từ thông gần bão hòa, có thể giảm trong trường hợp lỗi hệ thống do giảm điện áp. Tuy nhiên, CT hoạt động ở mật độ từ thông thấp dưới điều kiện bình thường. Trong trường hợp ngắn mạch, dòng điện sơ cấp tăng có thể đưa lõi vào trạng thái bão hòa sâu, tăng lỗi đo lường. Do đó, việc chọn CT có khả năng chống bão hòa cao là được khuyến nghị.
