A/ MÁY BIẾN ÁP KHÔ LÀ GÌ?
Máy biến áp khô là loại máy biến áp không sử dụng bất kỳ chất lỏng cách điện nào, thay vào đó, các cuộn dây và lõi được giữ trong đúc và phủ bên ngoài bởi một lớp keo đặt biệt để chống ẩm, chống đánh phóng điện.
Máy biến áp khô không có bộ phận chuyển động, nó là một thiết bị điện tĩnh sử dụng hệ thống cách nhiệt thân thiện với môi trường. Máy biến áp khô có hệ thống làm mát thông qua thông gió tự nhiên trái ngược với việc sử dụng dầu, silicon hoặc chất lỏng để làm mát cuộn dây và lõi điện như máy biến áp dầu.
Không giống như máy biến áp dầu, máy biến áp khô được đặt trong nhà, trong những môi trường khắc nghiệt, độ ẩm cao mà không sợ chập cháy. Chính vì mà thế máy biến áp khô được ứng dụng lắp đặt và sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như trường học, tòa nhà chung cư, bệnh viện, trung tâm thương mại, nhà máy, công nghiệp hóa chất, luyện kim, dầu khí … nơi mà có yêu cầu về an toàn cháy nổ ở mức đặc biệt.
So với máy biến áp ngâm dầu, Máy biến áp khô có một số ưu điểm như sau:
- An toàn hơn: Do không sử dụng dầu làm mát nên giảm nguy cơ cháy và rò rỉ dầu, đặc biệt trong các môi trường đô thị và những nơi có yêu cầu an toàn cao.
- Bảo trì dễ dàng hơn: Máy biến áp khô không cần kiểm tra và thay dầu định kỳ như máy biến áp dầu, do đó giảm chi phí và thời gian bảo trì.
- Thân thiện với môi trường: Không sử dụng dầu giúp giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường do rò rỉ dầu.
B/ CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP KHÔ
Một máy biến áp khô có cấu tạo chung gồm ba bộ phận chính: Lõi thép, dây cuốn và vỏ máy biến áp.
2.1 Lõi thép (Mạch từ)
Lõi thép của máy biến áp khô được chế tạo từ vật liệu dẫn từ tốt và có tính kháng oxy hóa cao, thường là các lá thép kỹ thuật điện như tôn Silic. Chức năng của lõi thép là để dẫn từ thông đồng thời làm khung để đặt dây cuốn. Lõi thép bao gồm nhiều lá thép mỏng mặt ngoài có sơn cách điện với bề dày từ 0,21 – 0,35mm được ghép với nhau thành mạch vòng khép kín. Mục đích của việc ghép các lá thép mỏng với nhau là để làm giảm năng lượng bị tổn thất xảy ra trong quá trình hoạt động của máy do dòng điện xoáy.
Lõi thép bao gồm hai thành phần chính là trụ và gông. Trụ là nơi để đặt dây cuốn. Gông là nơi nối liền giữa các trụ với nhau tạo thành một mạch từ kín.
2.2 Dây Quấn (Cuận dây)
Dây quấn của máy biến áp khô thường được dùng bằng dây đồng nguyên chất, có tiết diện là hình tròn và bên ngoài được bọc cách điện giúp dẫn điện tốt hơn, tránh được oxi hóa, tăng tuổi thọ của máy biến áp. Dây quấn có chức năng là nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.
Dây quấn của máy biến áp khô phải đảm bảo các chỉ số kỹ thuật như độ mềm dẻo, bám dính, độ bền điện, giãn dài, độ đàn hồi và chịu dầu biến áp giúp giảm dòng điện xoáy Foucault xảy ra trong quá trình vận hành.
Lớp phủ ngoài dây quấn Máy biến áp khô thường được đúc bằng loại nhưa Eboxi hoặc tẩm phủ keo Eboxi để chống ẩm, chống đánh phóng điện ra bên ngoài và bảo vệ cuộn dây bởi các lực từ trường là lực Foucault
2.3 Vỏ máy biến áp
Đối với Máy biến áp khô có thể cần có vỏ hoặc không cần có vỏ cũng được. Vỏ Máy biến áp khô có công dụng để bảo vệ các phần tử bên trong của máy và thùng của nó không chứa dầu như máy biến áp dầu. Vỏ của máy biến áp khô được làm từ thép hoặc tôn và thiết kế tùy thuộc vào từng máy
C/ CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP KHÔ
Máy biến áp khô gồm có hai loại chính:
- Máy biến áp loại nhựa khô (CRT: Cast Resin Dry Type Transformer)
- áy biến áp tẩm áp suất chân không (VPI: Vacuum pressure Impregnated Transformer)
3.1 Máy biến áp nhựa khô CRT:
Máy biến áp nhựa khô (CRT) được sử dụng trong các khu vực có độ ẩm cao. Đó là bởi vì các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của nó được bọc một lớp bằng nhựa epoxy. Việc bọc lớp này giúp ngăn chặn hơi ẩm xâm nhập để ảnh hưởng đến vật liệu cuộn dây và giúp cách điện rất tốt. Từ đó giúp quá trình vận hành máy diễn ra trơn tru và hiệu quả. Loại máy biến áp này có sẵn tại thị trường các công suất từ 25KVA đến 12.500KVA, với lớp cách nhiệt của F (90oC Temp. Rise).
3.2 Máy biến áp tẩm áp suất chân không VPI
Loại máy biến áp này có cuộn dây dẫn được chế tạo từ vật liệu cách điện khó có khả năng cháy. Cuộn dây của máy được thiết kế dưới dạng hình đĩa, nối tiếp hoặc cũng có thể là song song đối với điện áp cao hơn, tùy theo mức công suất tương ứng với cấp điện áp sao cho phù hợp.
Phần cách điện của cuộn dây được tạo nên từ nguyên liệu nhựa polyester cấp H có tác dụng chống xảy ra xâm nhiễm. Còn hộp chân không thì chức năng bảo vệ cuộn dây sơ cấp, thứ cấp và lõi khỏi sự nhiễm ẩm và không để xảy ra hiện tượng bị ảnh hưởng bởi độ ẩm. Công suất của loại này chỉ từ 5KVA đến 30KVA, trong khi mức bảo vệ lên tới PI 56.
Loại máy biến áp áp suất chân không có các ưu điểm vượt trội sau:
- Máy có độ bền cơ học cao
- Không có hạn chế trong cách điện
- Không xảy ra biến động về nhiệt độ
- An toàn, nguy cơ hỏa hoạn rất thấp
- Thiết kế máy cũng rất thuận tiện c
D/ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA MÁY BIẾN ÁP KHÔ
4.1 Ưu điểm của máy biến áp khô
- Sử dụng máy biến áp khô rất an toàn cho người và thiết bị điện.
- Giải pháp bảo dưỡng bảo trì máy dễ dàng và không gây ô nhiễm.
- Máy biến áp khô cũng dễ lắp đặt hơn một số máy biến áp khác, giúp giảm được rất nhiều chi phí.
- Chiếm khá ít diện tích
- Do máy không sử dụng dầu làm m
ho việc bảo dưỡng, bảo trì
át nên rất thân thiện với môi trường
- Công suất của máy hoàn hảo, khả năng chịu quá tải tốt
- Máy biến áp khô dường như không có nguy cơ cháy nổ xảy ra trong quá trình vận hành
- Khả năng chịu được dòng điện ngắn mạch của máy tốt
- Máy có tuổi thọ trung bình cao khoảng 25 – 30 năm
- Máy biến áp khô có thể lắp đặt và sử dụng trong nhà, ngoài trời, nơi có khí hậu khắc nghiệt, hay độ ẩm cao.
4.2 Nhược điểm của máy biến áp khô:
- Máy biến áp khô có tuổi thọ lâu và ít bị sự cố cuộn dây. Nhưng một khi trường hợp xấu nhất xảy ra trong vận hành là nếu quá tải hay cháy nổ thì khả năng tận dụng những chi tiết có trong lõi từ và cuộn dây máy biến áp khô là điều không thể (tức máy biến áp khô sẽ không có cơ hội sửa chữa mà phải thay thế mới).
- Đối với cùng một công suất và điện áp thì việc sử dụng một chiếc máy biến áp loại khô sẽ tốn kém hơn nhiều so với máy biến áp được làm mát bằng dầu.
D/ NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP KHÔ
- Ngành công nghiệp hóa chất, luyện kim, ngành dầu khí
- Các khu vực môi trường độ ẩm cao như đầm lầy, vùng bảo vệ nguồn nước
- Các khu vực có nguy cơ xảy ra cháy cao như rừng núi
- Các trạm biến áp trong thành phố
- Các trạm biến áp ngầm dưới lòng đất và trong nhà
- Nguồn năng lượng tái tạo như tuabin gió ngoài khơi.