Máy biến áp là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện dân dụng và công nghiệp. Thiết bị hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ, giải quyết các bài toán liên quan đến điện năng, hỗ trợ cho hệ thống truyền tải và phân phối điện.
Vậy ý nghĩa và ứng dụng máy biến áp như thế nào ? Nên chọn thiết bị biến áp của thương hiệu nào để đảm bảo chất lượng? Cùng tìm hiểu trong bài viết sau đây.
Bài viết liên quan:
Ứng dụng máy biến áp trong sản xuất công nghiệp
1. Sơ lược về khái niệm máy biến áp
1.1 Máy biến áp là gì?
Máy biến áp (tên ngắn gọn là biến áp) là thiết bị điện được dùng để truyền tải điện năng từ mạch điện này đến một mạch điện khác mà không làm thay đổi tần số bằng cách thay đổi điện áp giữa đầu vào và đầu ra. Máy biến áp được gọi là thiết bị tĩnh bởi chúng không có bộ phận nào dịch chuyển hay quay được. Ứng dụng của máy biến áp khá đa dạng, phù hợp với nhiều lĩnh vực khác nhau.
Cũng như các loại máy biến áp khác, biến áp CHINT được sử dụng trong hệ thống phân phối và truyền tải điện năng. Đồng thời, thiết bị cũng đáp ứng được các nhu cầu khác như làm nguồn cung cấp điện cho máy hàn, lò điện, máy thử nghiệm, nối mạch chỉnh lưu…
Cấu tạo chung của máy biến áp hạ thế
1.2 Nguyên lý vận hành máy biến áp
Thiết bị vận hành bằng nguồn điện xoay chiều AC, dựa trên 2 nguyên lý là dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường và hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi điện áp xoay chiều được đặt tại 2 đầu của cuộn dây sơ cấp, hiện tượng biến thiên từ thông bên trong 2 cuộn dây sẽ xuất hiện. Từ thông này sẽ đi qua cuộn sơ cấp và thứ cấp, suất điện động cảm ứng sẽ xuất hiện trong cuộn thứ cấp và làm biến đổi điện áp ban đầu.
Nguyên lý vận hành có thể ảnh hưởng đến khả năng cung cấp điện ổn định khi ứng dụng của máy biến áp trong hệ thống điện lưới. Ngoài ra, hiệu suất, độ ổn định của máy biến áp cũng có thể gây ảnh hưởng đến khả năng tích hợp nguồn năng lượng tái tạo cũng như tính an toàn cho các máy móc, thiết bị công nghiệp.
1.3 Phân loại máy biến áp
Cũng như các thiết bị biến áp trên thị trường, biến áp CHINT được cấu thành từ 3 bộ phận là dây quấn, lõi thép và vỏ máy. Đây là thiết bị có vai trò quan trọng đối với hệ thống truyền tải và phân phối điện năng. Máy biến áp được phân loại theo nhiều cách khác nhau, tùy theo cấu trúc, mục đích và cách sử dụng. Cách phân loại như sau:
- Phân loại theo cấu tạo: biến áp 1 pha và biến áp 3 pha.
- Phân loại theo chức năng: biến áp giảm áp và biến áp tăng áp.
- Phân loại theo công dụng: biến áp đo lường, biến áp thí nghiệm, biến áp cách ly và biến áp tự ngẫu.
- Phân loại theo cách thức cách điện: biến áp dầu và biến áp khô.
Máy biến áp có thể được phân loại theo nhiều phương pháp khác nhau
1.4 Phạm vi lĩnh vực ứng dụng máy biến áp
Ứng dụng máy biến áp trong nhiều lĩnh vực khác nhau để biến đổi và cung cấp điện áp phù hợp cho hệ thống và các thiết bị điện. Trong các nhà máy điện, máy biến áp có chức năng biến đổi điện áp từ mức thấp lên mức cao (máy biến áp cấp điện), và từ mức cao xuống mức thấp (máy biến áp cấp tải).
Với hệ thống phân phối điện, máy biến áp giúp điều chỉnh, cung cấp điện năng cho các tòa nhà, nhà máy, cơ sở sản xuất…Bên cạnh đó, trong những dự án năng lượng tái tạo, máy biến áp đảm nhận vai trò kết nối các nguồn năng lượng như điện gió và điện mặt trời vào lưới điện chính. Máy biến áp cũng được ứng dụng rất phổ biến trong ngành công nghiệp sản xuất để cung cấp điện áp cho các thiết bị, máy móc hay các lĩnh vực khác như: nông nghiệp, thủy lợi…
Máy biến áp có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau
2. Lịch sử phát triển của máy biến áp qua các thời kỳ
Nguyên lý hoạt động của máy biến áp được phát hiện từ năm 1830. Sau khi nắm được nguyên lý, người ta bắt đầu tìm cách cải tiến thiết kế, làm sao cho máy biến áp nhỏ gọn và vận hành hiệu quả hơn. Dần dần, công suất của máy biến áp được nâng lên đến đơn vị kVA, MVA. Những thiết bị biến áp hiện đại như biến áp CHINT cũng có xuất phát điểm như vậy.
Năm 1950, chiếc máy biến áp 400 kVA đầu tiên trên thế giới được đưa vào hệ thống điện. Tiếp đó, vào đầu những năm 1970, công suất của máy biến áp đã đạt đến 1100 MVA. Năm 1980, người ta đã sản xuất được những chiếc máy biến áp có cấp điện áp 800kV và hơn thế nữa. Máy biến áp đã trải qua một lịch sử phát triển dài và hiện nay, ứng dụng máy biến áp ngày càng trở nên phổ biến rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Máy biến áp trải qua nhiều thời kỳ phát triển khác nhau
3. Vai trò của máy biến áp trong truyền tải
Một trong những vai trò chính của máy biến áp trong hệ thống điện là biến đổi điện áp, giúp tăng hoặc giảm điện áp sao cho mức năng lượng điện truyền tải qua các dây dẫn luôn phù hợp. Máy biến áp cũng có vai trò điều chỉnh điện áp trong hệ thống truyền tải, phòng trường hợp khi có biến đổi đột ngột hoặc sự biến đổi tải, máy biến áp có thể được sử dụng để duy trì mức điện áp ổn định.
3.1 Ứng dụng của máy biến áp 1 pha
Máy biến áp 1 pha được sử dụng để ổn định mạng lưới điện biến tần trong các hộ gia đình. Thiết bị này sẽ giúp tiết kiệm nguồn điện năng tiêu thụ, đảm bảo an toàn và kéo dài tuổi thọ cho hệ thống điện.
Một trong những ứng dụng của máy biến áp 1 pha nổi bật đó là có thể được sử dụng trong các hệ thống cấp điện dự phòng để cung cấp điện cho thiết bị, trong trường hợp nguồn cấp chính bị gián đoạn. Đặc biệt, nhờ được hàn lõi trên toàn bộ phạm vi nên có thể giúp giảm thiểu tiếng ồn trong quá trình máy biến áp hoạt động.
3.2 Ứng dụng của máy biến áp 3 pha
Máy biến áp 3 pha là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện 3 pha và có nhiều ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp và các hệ thống điện khác nhau. Máy có khả năng truyền tải năng lượng hoặc biến đổi dòng điện xoay chiều từ điện áp này sang điện áp khác nhưng vẫn đảm bảo tần số đầu vào được giữ nguyên.
So với máy biến áp 1 pha, máy biến áp 3 pha có cấu tạo phức tạp hơn và là một thành phần không thể thiếu của hệ thống cung cấp năng lượng điện trong các nhà máy, công trình công nghiệp. Máy biến áp thường được lắp đặt tại những nơi yêu cầu điện năng tiêu thụ lớn như: bệnh viện, trung tâm thương mại, chung cư, trạm biến thế…
Trong lĩnh vực dầu và khí đốt, ứng dụng của máy biến áp 3 pha đóng vai trò cung cấp năng lượng cho thiết bị trong quá trình sản xuất tại các trạm biến áp và hệ thống điện. Ngoài ra, máy biến áp 3 pha cũng được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống làm lạnh công nghiệp và điều hòa không khí để cung cấp năng lượng cho các máy nén và thiết bị làm lạnh.
Máy biến áp 3 pha có cấu trúc phức tạp và được ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực
4. Ứng dụng máy biến áp CHINT trong đời sống
Máy biến áp được ứng dụng rộng rãi trong thực tế đời sống, nhất là trong quá trình truyền tải điện năng. Cụ thể, thiết bị được dùng để tăng áp truyền tải điện trên các đường dây hạ thế, trung thế và cao thế. Đồng thời, chúng còn được sử dụng như một công cụ hạ áp tại các trường học, bệnh viện, xưởng sản xuất công nghiệp. Thiết bị biến áp CHINT cũng được các đơn vị kể trên đặc biệt ưa chuộng.
Về cơ bản, máy biến áp sẽ phục vụ cho các mục đích sau đây:
- Tăng áp và hạ áp cho công tác phân phối điện năng
Để truyền tải điện năng đi xa và tránh thất thoát, các nhà máy sản xuất điện (nhiệt điện, thủy điện, điện gió…) đều phải sử dụng máy tăng áp để chuyển chúng thành đường dây cao thế và truyền đi. Trong quá trình truyền tải, mỗi trạm nhỏ sẽ cần một máy tăng áp để kích áp lên giá trị ổn định nhằm tránh sụt áp khi đến nơi sử dụng. Sau khi đến nơi, người ta sẽ dùng một máy hạ áp để đưa chúng về lại dạng trung thế.
Máy biến áp hỗ trợ hệ thống truyền tải và phân phối điện năng
Ví dụ, từ đường dây trung thế 10kV của nhà máy điện, điện sẽ được chuyển về mức 220 V hoặc 400 V để phục vụ sinh hoạt của người dân. Tại nhà máy phát điện, máy biến áp có nhiệm vụ chuyển hiệu điện thế từ mức trung thế (10 kV – 50 kV) ở máy phát điện sang mức cao thế (110 kV – 500 kV hoặc hơn) trước khi truyền lên đường dây cao thế. Bởi theo nguyên tắc trong truyền tải điện năng đi xa, hiệu điện thế càng cao thì mức hao hụt càng thấp.
- Ứng dụng trong hệ thống thiết bị điện, điện tử
Biến áp cách ly CHINT được sử dụng trong hệ thống thiết bị điện công nghiệp ở các nhà máy, nhà xưởng, trạm biến áp và công trình điện lưới. Loại biến áp này phù hợp cho các thiết bị có yêu cầu cao về điện áp cấp nhờ những đặc điểm ưu việt như tần số chuẩn, an toàn và hiệu quả truyền công. Ngoài ra, biến áp cách ly còn có cảm kháng khá lớn, giúp lọc nhiễu và mang lại nguồn điện sạch cho thiết bị âm thanh.
- Ứng dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất
Đây cũng là một trong những ứng dụng quan trọng của máy biến áp. Thiết bị được sử dụng trong các lò nung, đo lường, hàn điện phục vụ cho hoạt động sản xuất công nghiệp. Ví dụ, máy biến áp lò dùng trong ngành công nghiệp luyện kim, biến áp hàn cho ngành cơ khí chế tạo và biến áp thí nghiệm giúp xác định độ bền cách điện điện áp cao cho các thiết bị điện.
- Ứng dụng trong hệ thống điện dân dụng
Biến áp CHINT là thiết bị điện quen thuộc trong hệ thống điện dân dụng, có nhiệm vụ bảo vệ đồ dùng điện và an toàn cho người sử dụng. Những ứng dụng thường gặp nhất của máy biến áp có thể kể đến: ổn áp –máy biến áp công suất nhỏ được dùng để ổn định điện áp trong nhà, sạc điện thoại hạ áp từ 220V xuống 5V và chỉnh lưu sang nguồn điện một chiều.
5. Các loại máy biến áp do CHINT sản xuất
CHINT Việt Nam là doanh nghiệp cung cấp giải pháp truyền tải năng lượng điện trung và cao thế (T&D). Hiện nay, CHINT có 2 dòng sản phẩm thiết bị điện T&D là máy biến áp (PT) và máy biến dòng (CT). Thiết bị hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ, cho tốc độ và hiệu quả chuyển đổi điện áp cực cao.
Sản phẩm máy biến áp do CHINT sản xuất được đánh giá cao về mặt chất lượng, công năng và giá thành. Đồng thời, CHINT còn mang đến cho khách hàng nhiều sự lựa chọn về sản phẩm, bao gồm:
5.1 Biến áp dầu (Tới 750kV)
Biến áp dầu là thiết bị biến áp làm mát bằng dầu khoáng, cuộn dây được ngâm trong dầu để hạ nhiệt độ của các thành phần bên trong. Loại máy biến áp này có mức công suất lớn, giúp tiết kiệm năng lượng, hạn chế tối đa tình trạng thất thoát điện năng. Với những đặc điểm kể trên, máy biến áp dầu CHINT là lựa chọn của nhiều nhà xưởng, trường học và khu đô thị ở nước ta.
5.2 Biến áp cách ly
Biến áp cách ly được dùng để hạ thế, tăng thế và thay đổi hiệu điện thế xoay chiều, cho ra mức hiệu điện thế phù hợp với nhu cầu sử dụng. Thiết bị biến áp cách ly do CHINT sản xuất sở hữu những ưu điểm nổi bật như vận hành ổn định, thiết kế nhỏ gọn, an toàn và hiệu suất cao.
Biến áp cách ly – thiết bị biến áp do CHINT Global sản xuất
Sản phẩm biến áp CHINT NDK là thiết bị cấp nguồn điều khiển cách ly không thể thiếu cho các mạch điều khiển điện công nghiệp, dân dụng và hệ thống chiếu sáng.
5.3 Biến áp khô (Tới 35kV)
Biến áp khô là thiết bị biến áp làm thay đổi điện áp dòng điện, có thể vận hành tốt trong môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ và độ ẩm cao. Dòng máy biến áp này có hệ thống làm mát bằng gió tự nhiên, không sử dụng chất lỏng, dầu hoặc silicon để làm mát lõi điện và cuộn dây như máy biến áp dầu. Do đó, máy biến áp khô CHINT thường được sử dụng ở những nơi có yêu cầu cao về phòng chống cháy nổ như khu dân cư, bệnh viện, tòa nhà văn phòng…
CHINT cung cấp đa dạng các loại máy biến áp cho các hạng mục công nghiệp
Với những thông tin vừa được cung cấp, mong rằng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về ứng dụng máy biến áp trong đời sống sinh hoạt và sản xuất. Theo dõi website CHINT Việt Nam để cập nhật các thông tin mới nhất về giải pháp năng lượng.
Bài viết và hình ảnh được tổng hợp bởi CHINT Việt Nam
---------------------------------
CHINT VIETNAM - Văn phòng đại diện chính thức của Tập Đoàn CHINT tại Việt Nam.
Hotline: 033.258.7777
Wesbite: chintglobal.vn
Email: [email protected]
Địa chỉ: Tòa nhà Sonatus - Số 15 Lê Thánh Tôn, phường Bến Nghé, Quận 1, TP. HCM
