Biến áp là một thiết bị không thể thiếu trong quá trình truyền tải điện năng đi đến các nơi khác nhau. Quá trình này cần phải thay đổi mức điện áp xoay chiều sao cho phù hợp đến mỗi nơi cần đến nhất. Và biến áp được sử dụng để thực hiện nhiệm vụ, giúp thay đổi điện áp theo hướng tăng hoặc giảm để đảm bảo quá trình truyền tải điện năng được diễn ra thuận lợi. Hãy cùng tìm hiểu tất tần tật những điều về máy biến áp trong bài viết dưới đây nhé! Những điều bạn cần biết về máy biến áp đang sử dụng hiện nay

1. Máy biến áp là gì?

Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Với mục đích là biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi.

Định nghĩa theo cách khác: Máy biến áp hay máy biến thế, tên ngắn gọn là biến áp, là thiết bị điện thực hiện truyền đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện thông qua cảm ứng điện từ.

2. Phân loại máy biến áp

Cũng giống như nhiều các thiết bị điện khác, ta cũng có nhiều cách để phân loại máy biến áp.

• Theo cấu tạo: máy biến áp một pha và máy biến áp ba pha.
• Theo chức năng: máy biến áp hạ thế và máy biến áp tăng thế.
• Theo cách thức cách điện: máy biến áp lõi dầu, máy biến áp lõi không khí,…
• Theo mối quan hệ cuộn dây: biến áp tự ngẫu và biến áp cảm ứng.
• Theo nhiệm vụ: máy biến áp điện lực, máy biến áp cho dân dụng, máy biến áp hàn, máy biến áp xung,…

Ngoài ra cũng có thể phân loại dựa vào công suất hay hiệu điện thế.

3. Cấu tạo của máy biến áp

Một máy biến áp được cấu tạo bởi 3 phần chính: Lõi thép, dây quấn và vỏ máy.

3.1. Lõi thép

Lõi thép có chức năng dẫn từ thông đồng thời làm khung để đặt dây quấn.

Lõi thép gồm có Trụ và Gông.

• Trụ là phần để đặt dây quấn.
• Gông là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành một mạch từ kín.

Lõi thép của máy biến áp được chế tạo từ nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau và thường được chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt.

3.2. Dây quấn (Cuộn dây)

Phần dây quấn này thường được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm và bên ngoài được bọc cách điện. Nhiệm vụ của dây quấn là nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.

• Cuộn dây có nhiệm vụ nhận năng lượng vào (nối với mạch điện xoay chiều) được gọi là cuộn dây sơ cấp (ký hiệu là N1).
• Còn cuộn dây có nhiệm vụ truyền năng lượng ra (nối với nơi tiêu thụ) được gọi là cuộn dây thứ cấp (ký hiệu là N2).

Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà các số vòng của các cuộn dây khác nhau. Ví dụ như:

• N2>N1 thì gọi là máy tăng áp.
• N2<N1 thì gọi là máy hạ áp.

3.3. Vỏ máy

Phần vỏ máy: Có công dụng dùng để bảo vệ các bộ phận bên trong của máy.

Thông thường phần vỏ máy được làm từ nhựa, gỗ, thép, gang hoặc tôn mỏng,…Bên cạnh đó còn tùy theo yêu cầu của từng loại máy biến áp mà lựa chọn vật liệu.

4. Nguyên lý làm việc của máy biến áp

Nguyên lý làm việc của máy biến áp là dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

Khi đặt điện áp xoay chiều ở 2 đầu cuộn dây sơ cấp, sẽ gây ra sự biến thiên từ thông ở bên trong 2 cuộn dây. Từ thông này sẽ đi qua cuộn sơ cấp và thứ cấp, sau đó trong cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng và làm biến đổi điện áp ban đầu.

Định nghĩa:

- Cảm ứng điện từ là hiện tượng hình thành một suất điện động (điện áp) trên một vật dẫn khi vật dẫn đó được đặt trong một từ trường biến thiên.

- Từ thông là thông lượng đường sức từ đi qua một diện tích; từ thông được tạo ra từ phép tích phân của phép nhân vô hướng giữa mật độ từ thông với vector thành phần diện tích, trên toàn bộ diện tích.

5. Các đại lượng định mức của máy biến áp

Các máy biến áp được tính toán, chế tạo với một chế độ làm việc lâu dài và liên tục nào đó gọi là chế độ định mức. Đây là chế độ làm việc của máy biến áp ứng với các thông số và điều kiện định mức: điện áp U = Uđm, tần số f = fđm, công suất S = Sđm và điều kiện môi trường như tính toán thiết kế (tmt = ttk).

5.1. Công suất định mức: Sđm

Công suất định mức là công suất toàn phần (biểu kiến) được nhà máy chế tạo và quy định trong lý lịch máy biến áp. Máy biến áp có thể tải được liên tục công suất này (S = Sđm) khi điện áp là Uđm, tần số fđm và điều kiện làm mát là định mức. Khi đó tuổi thọ của máy biến áp sẽ bằng định mức.

- Đối với máy biến áp hai cuộn dây công suất định mức là công suất của mỗi cuộn dây.

- Đối với máy biến áp ba cuộn dây người ta có thể chế tạo các loại sau:

• 100/100/100 là loại có công suất của mỗi cuộn dây đều bằng công suất định mức.
• 100/100/66,7 là loại có công suất của hai cuộn dây bằng công suất định mức và công suất của cuộn thứ ba bằng 66,7% công suất định mức.

- Đối với máy biến áp tự ngẫu thì công suất định mức là công suất của một trong hai đầu sơ cấp hoặc thứ cấp mà hai đầu này có liên hệ tự ngẫu với nhau, công suất này còn gọi là công suất xuyên.

Đơn vị tính: kVA hay VA.

5.2. Điện áp định mức: Uđm

Điện áp định mức: Điện áp định mức của máy biến áp là điện áp của các cuộn dây khi không tải được quy định trong máy biến áp.

Tỉ số biến đổi điện áp (tỉ số biến áp)

K = USđm / UTđm

Đơn vị tính: kV hay V.

5.3. Điện áp ngắn mạch: Un%

Điện áp ngắn mạch là điện áp giữa hai đầu cuộn sơ cấp khi ngắn mạch cuộn thứ cấp, thì dòng điện trong cuộn dây sơ cấp bằng dòng điện định mức.

Ý nghĩa: Điện áp ngắn mạch tượng trưng cho điện áp trên tổng trở cuộn dây máy biến áp khi dòng điện chạy trong cuộn dây bằng dòng điện định mức. Điện áp ngắn mạch dùng để xác định tổng trở cuộn dây máy biến áp.

Khi Uđm, Sđm tăng thì Un cũng tăng.

Ví dụ:

Với Uc = 35 kV; Sđm = 630 kVA thì Un = 6,5%.

Với Uc  = 35 kV; Sđm  = 80,000 kVA thì Un = 9%.

Khi Un  tăng thì giảm được dòng ngắn mạch nhưng sẽ gây tăng công suất, tổn thất điện áp trong máy biến áp và giá thành máy biến áp cũng tăng. 

- UN% là tỉ lệ phần trăm điện áp ngắn mạch so với điện áp định mức:

UN% = ( UN/Uđm ) x 100%

5.4. Dòng điện không tải: I0%

Dòng điện không tải là đại lượng đặc trưng cho tổn hao không tải của máy biến áp, phụ thuộc tính chất từ, chất lượng cũng như cấu trúc lắp ghép của lõi thép.

Ngày nay người ta sử dụng thép tốt để chế tạo máy biến áp nên dòng I0 giảm. 

I0 % biểu thị bằng phần trăm so với dòng điện định mức Iđm

Trị số của dòng không tải được xác định nhờ thí nghiệm không tải: Ta cho hở mạch cuộn thứ cấp và đưa vòa cuộn sơ cấp điện áp định mức thì giá trị dòng điện đo được ở mạch sơ cấp chính là giá trị dòng không tải.

=============================================

EVN SAIGON cung cấp máy biến áp, chuyên phân phối các thiết bị điện công nghiệp, tự động hóa: Biến tần, PLC, MCB, MCCB, Contactor, đèn báo nút nhấn, relay từ các thương hiệu hàng đầu quốc tế như: Fuji Electric, Inovance, IDEC IZUMI, Danfoss, Taiwan Meters, Togi,…

Bạn muốn được tư vấn thêm về sản phẩm máy biến áp ? => Hãy gọi ngay cho chúng tôi qua Hotline:  0903 855 616 hoặc gửi trực tiếp email sales@dienthanhpho.vn về địa chỉ VP: Số 1, Đường 6 Lakeview City - Nam Rạch Chiếc, P.An Phú, Quận 2, TP.HCM: , chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ bạn một cách nhanh chóng.