1. Hệ thống Điều khiển Nhiệt độ
Một trong những nguyên nhân chính gây ra sự cố biến áp là hư hỏng cách điện, và mối đe dọa lớn nhất đối với cách điện đến từ việc vượt quá giới hạn nhiệt độ cho phép của cuộn dây. Do đó, giám sát nhiệt độ và triển khai hệ thống báo động cho biến áp đang hoạt động là rất cần thiết. Dưới đây là giới thiệu về hệ thống điều khiển nhiệt độ sử dụng TTC-300 làm ví dụ.
1.1 Quạt Làm Mát Tự Động
Một thermistor được đặt sẵn tại điểm nóng nhất của cuộn dây điện áp thấp để thu tín hiệu nhiệt độ. Dựa trên các tín hiệu này, hoạt động của quạt được điều chỉnh tự động. Khi tải của biến áp tăng lên, nhiệt độ cũng tăng theo. Thermistor phản ứng với sự thay đổi này: khi nhiệt độ đạt 110°C, quạt sẽ tự động khởi động để cung cấp làm mát; khi nhiệt độ giảm xuống dưới 90°C, quạt nhận tín hiệu nhiệt độ và ngừng chạy.
1.2 Chức năng Cắt và Báo động
PTC thermistors được đặt sẵn trong cuộn dây điện áp thấp để theo dõi và đo nhiệt độ của cuộn dây và lõi. Nếu nhiệt độ cuộn dây vượt quá 155°C, hệ thống kích hoạt tín hiệu báo động quá nhiệt. Nếu nhiệt độ tăng lên trên 170°C, biến áp không thể hoạt động an toàn nữa, vì vậy một tín hiệu cắt được gửi đến mạch bảo vệ thứ cấp, khiến biến áp nhanh chóng phản ứng bằng hành động cắt.
1.3 Hiển thị Nhiệt độ
Thermistors được nhúng vào cuộn dây điện áp thấp. Nhiệt độ được đo qua điện trở và xuất ra dưới dạng tín hiệu dòng tương tự 4–20 mA để hiển thị. Để kết nối với máy tính, có thể thêm giao diện truyền thông để cho phép truyền tải xa lên đến 1.200 mét. Ngoài ra, một bộ phát có thể theo dõi đồng thời tối đa 31 biến áp. Các tín hiệu thermistor cũng kích hoạt báo động quá nhiệt và hành động cắt, nâng cao hiệu suất của hệ thống bảo vệ nhiệt độ.
2. Phương pháp Bảo vệ
Việc lựa chọn vỏ bọc cũng rất quan trọng cho việc bảo vệ biến áp và nên dựa trên yêu cầu bảo vệ và môi trường sử dụng, dẫn đến nhiều loại vỏ bọc khác nhau. Thông thường, vỏ bọc IP20 được chọn cho biến áp - một lựa chọn tiêu chuẩn chủ yếu nhằm ngăn chặn động vật như mèo, chuột, rắn, chim, cũng như các vật thể lạ có đường kính lớn hơn 12 mm, xâm nhập và gây ra ngắn mạch hoặc tai nạn nghiêm trọng khác, do đó bảo vệ các phần mang điện. Đối với biến áp ngoài trời, cần vỏ bọc có tỷ lệ IP23. Ngoài các chức năng trên, nó còn cung cấp bảo vệ chống nước rơi ở góc lên đến 60 độ so với chiều dọc. Tuy nhiên, điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt của biến áp, vì vậy cần chú ý đến công suất hoạt động.
3. Phương pháp Làm Mát
Biến áp khô chủ yếu bao gồm hai loại: làm mát bằng không khí tự nhiên và làm mát bằng không khí ép. Làm mát bằng không khí tự nhiên chủ yếu được sử dụng cho biến áp hoạt động liên tục trong công suất định mức. Làm mát bằng không khí ép có thể tăng công suất đầu ra của biến áp lên 50%. Phương pháp này chủ yếu được áp dụng cho tải gián đoạn hoặc tình trạng quá tải khẩn cấp. Tuy nhiên, trong quá trình tải này, cả điện áp kháng và tổn thất tải đều tăng không tự nhiên, điều này không kinh tế. Do đó, không nên giữ biến áp trong tình trạng quá tải kéo dài.
4. Khả năng Quá tải
Khả năng quá tải của biến áp bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, vì vậy khả năng quá tải phải được lập kế hoạch và sử dụng hợp lý. Cần xem xét các khía cạnh sau:
Giảm công suất biến áp một cách thích hợp. Có thể xem xét đến quá tải ngắn hạn xảy ra trong quá trình hoạt động của các thiết bị như nhà máy cán thép và máy hàn. Bằng cách tận dụng khả năng quá tải của biến áp, công suất có thể được giảm - đây là cách hiệu quả để sử dụng khả năng quá tải. Ngoài ra, cho các khu vực tải không đồng đều như chiếu sáng công cộng, cơ sở giải trí và văn hóa, hệ thống điều hòa không khí, và trung tâm thương mại, khả năng quá tải của biến áp có thể được tận dụng để giảm kích thước công suất một cách thích hợp, cho phép biến áp hoạt động gần như đầy tải hoặc gián đoạn trong tình trạng quá tải trong giờ cao điểm.
Giảm công suất dự phòng hoặc số lượng đơn vị: Tại một số địa điểm, yêu cầu dự phòng cao đối với biến áp dẫn đến việc lựa chọn công suất và số lượng đơn vị quá lớn trong thiết kế kỹ thuật. Bằng cách tận dụng khả năng quá tải của biến áp khô, công suất dự phòng có thể được giảm khi lập kế hoạch. Số lượng đơn vị dự phòng cũng có thể được giảm. Khi biến áp hoạt động trong tình trạng quá tải, nhiệt độ hoạt động phải được theo dõi chặt chẽ. Nếu nhiệt độ tăng lên 155°C (sẽ có báo động), các biện pháp giảm tải (ví dụ: cắt bỏ tải không quan trọng) nên được thực hiện ngay lập tức để đảm bảo cung cấp điện an toàn cho tải quan trọng.
5. Phương pháp Đầu ra Điện áp Thấp và Điều phối Giao diện cho Biến áp Khô
Biến áp khô không chứa dầu, loại bỏ nguy cơ cháy, nổ hoặc ô nhiễm. Do đó, các quy định và tiêu chuẩn điện không yêu cầu chúng được lắp đặt trong các phòng riêng biệt. Đặc biệt, đối với loạt SC(B)9 mới, với tổn thất và tiếng ồn giảm đáng kể, đã trở nên khả thi để đặt biến áp khô trong cùng phòng phân phối với bảng điện áp thấp.
5.1 Busbar Kín Tiêu chuẩn Điện áp Thấp
Nếu dự án sử dụng busbar kín (còn gọi là busbar cắm hoặc bus duct nhỏ gọn), biến áp tương ứng có thể được cung cấp với đầu busbar kín tiêu chuẩn để dễ dàng kết nối với busbar bên ngoài. Đối với sản phẩm có vỏ bọc (IP20), flange cho busbar kín được cung cấp trên nắp vỏ. Đối với sản phẩm không có vỏ bọc (IP00), chỉ cung cấp đầu kết nối busbar.
5.2 Đầu Ra Bên Nằm Ngang Tiêu chuẩn (Điện áp Thấp)
Khi biến áp được đặt cạnh bảng phân phối điện áp thấp, đầu ra bên nằm ngang có thể được cung cấp trên biến áp để thuận tiện cho kết nối đầu cuối. Cấu hình này thường phù hợp với các bảng điện áp thấp như GGD, GCK, và MNS. Nhà sản xuất biến áp và nhà sản xuất bảng phân phối phải ký thỏa thuận điều phối để xác nhận các kích thước giao diện chi tiết và đảm bảo việc lắp đặt tại chỗ diễn ra suôn sẻ.
5.3 Đầu Ra Bên Đứng Tiêu chuẩn (Điện áp Thấp)
Đầu ra bên này sử dụng busbar đứng và nguyên tắc tương tự như đầu ra bên nằm ngang. Khi biến áp được sử dụng với bảng phân phối Domino kiểu xếp dọc, biến áp có thể cung cấp đầu ra bên điện áp thấp.
Trung Quốc đã đạt được sản lượng rất cao của biến áp khô dựa trên vật liệu cách điện nhựa và hiện nay chiếm vị trí quan trọng trên thế giới, với sản xuất và bán hàng đứng đầu thế giới. Công nghệ sản xuất tiên tiến cũng rất ấn tượng. Việc ứng dụng và quảng bá kỹ thuật của các biến áp này có triển vọng rất tốt, do tiềm năng phát triển lâu dài trong sản xuất. Các ưu điểm chính được tóm tắt như sau:
Tiêu thụ năng lượng thấp và tiếng ồn thấp: Mất mát tấm thép silic thấp hơn, ưu điểm cấu trúc của cuộn dây phôi, khớp nối chặt chẽ hơn trong lõi bước so với thiết kế truyền thống - tất cả đều góp phần vào thiết kế tổng thể thân thiện với môi trường của biến áp khô. Với việc đẩy mạnh các công nghệ này, kết hợp với mức độ tiếng ồn thấp và việc tích hợp các công nghệ và quy trình mới, các biến áp trong tương lai sẽ càng yên tĩnh, thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng hơn.
Độ tin cậy cao: Độ tin cậy và chất lượng sản phẩm đã trở thành mối quan tâm chính của người tiêu dùng. Qua nghiên cứu từng quy trình sản xuất, độ tin cậy của biến áp đã được kiểm chứng và cải thiện, góp phần kéo dài tuổi thọ và tăng cường độ tin cậy. Điều này đặc biệt rõ ràng trong nghiên cứu cơ bản về kỹ thuật.
Chứng nhận môi trường: Tiêu chuẩn môi trường cơ bản là HD464. Nghiên cứu và chứng nhận được thực hiện về các lớp chịu đựng khí hậu C0/C1/C2, các lớp chịu đựng môi trường E0/E1/E2, và các lớp chịu lửa F0/F1/F2.
Tăng công suất: Biến áp khô chủ yếu được sử dụng làm biến áp phân phối, với công suất từ 50 kVA đến 2.500 kVA. Việc áp dụng của chúng hiện đang mở rộng vào lĩnh vực biến áp điện, với công suất đạt 10.000 kVA đến 20.000 kVA. Sự mở rộng này được thúc đẩy bởi nhu cầu điện ngày càng tăng trong đô thị và sự phát triển của mạng lưới điện, dẫn đến nhiều trung tâm tải đô thị hơn và việc áp dụng rộng rãi các biến áp điện công suất lớn.
Chức năng toàn diện: Các biến áp hiện đại được trang bị cấu trúc với vỏ bảo vệ, làm mát ép, giao diện theo dõi nhiệt độ, biến áp đo, đo công suất, và các tính năng khác. Phát triển biến áp đang hướng tới thiết kế chức năng tích hợp hoàn toàn.
Mở rộng lĩnh vực ứng dụng: Lĩnh vực do biến áp phân phối chiếm ưu thế đang mở rộng sang các ứng dụng đa lĩnh vực, nền tảng lớn.
