Máy biến áp làm việc song song

Bình thường, mỗi máy biến áp sẽ làm việc với những chức năng khác nhau. Vậy khi ghép nối 2 máy biến áp song song có tác dụng gì? Điều kiện vận hành của nó là gì? Để hiểu thêm về nó, hãy tham khảo bài viết dưới đây.

1. Như thế nào là máy biến áp làm việc song song

Máy biến áp được gọi là làm việc song song khi có nhiều hơn một máy biến áp được mắc song song với nhau. Các máy biến áp này có dây quấn sơ cấp được nối với nguồn cấp điện áp chung, đầu dây quấn thứ cấp được nối với tải chung.

Máy biến áp làm việc song song có thể là máy biến áp 1 pha hoặc 3 pha.

Hình 1. Các máy biến áp 3 pha làm việc song song và sơ đồ hai máy biến áp 1 pha ghép nối song song

Để hiểu thêm về máy biến áp làm việc song song, mời các bạn xem video sau đây:

2. Tại sao máy biến áp phải hoạt động song song?

Vận hành song song máy biến áp là cần thiết vì những lý do sau đây:

  • Việc có một máy biến áp lớn duy nhất cho tải nặng là không thực tế và hiệu quả kinh tế không cao. Ghép máy biến áp song song thì có giá thành rẻ hơn và thường nhỏ hơn máy biến áp có công suất lớn, giúp tối ưu hóa không gian và đạt hiệu quả kinh tế.
  • Trong trạm biến áp, tổng các phụ tải cần được cấp nguồn bởi một số lượng thích hợp các máy biến áp có công sức tiêu chuẩn. Vì vậy sẽ giảm đi công suất dự phòng của trạm biến áp.
  • Các máy biến áp được nối song song tạo ra khả năng mở rộng phụ tải trong tương lai.
  • Tạo ra khả năng dự phòng công suất, đảm bảo không ngắt nguồn trong các trường hợp có sự cố xảy ra, cần sửa chữa và bảo trì hệ thống. Khi dùng một máy biến áp sẽ không có khả năng này.

3. Điều kiện cần thiết cho máy biến áp làm việc song song

Các điều kiện phải được đáp ứng để máy biến áp vận hành song song:

3.1. Tỉ số điện áp đường dây của hai biến áp phải bằng nhau (không chênh lệch quá 0,5%)

  • Điều kiện này được sử dụng để tránh sức điện động cảm ứng không bằng nhau ở hai cuộn dây thứ cấp. Nếu hai máy biến áp mắc song song có tỉ số điện áp hơi khác nhau, thì do sự không bằng nhau của sức điện động cảm ứng trong điện áp thứ cấp, dòng điện tuần hoàn sẽ chạy theo dạng vòng trong cuộn thứ cấp.
  • Dòng này lớn hơn dòng không tải và sẽ khá cao do trở kháng rò rỉ ít hơn khi có tải. Khi cuộn thứ cấp được nối tải, dòng điện tuần hoàn này sẽ có xu hướng làm tải không bằng nhau trên hai máy biến áp và một máy biến áp có thể quá tải và một máy biến áp khác có thể ít tải hơn.

3.2. Trở kháng trên một đơn vị của mỗi máy biến áp phải bằng nhau và phải có cùng tỉ lệ điện kháng rò tương đương với điện trở bằng nhau

  • Nếu điện áp đường dây bằng nhau thì trở kháng rò rỉ trên mỗi đơn vị của chúng phải bằng nhau để có sự chia sẻ tải bằng nhau của cả hai máy biến áp. Nếu điện áp không bằng nhau thì máy biến áp có định mức thấp hơn sẽ tạo ra nhiều dòng hơn và dẫn đến chia sẻ tải không bằng nhau. Nó cũng có thể dẫn đến việc điện áp đường dây không đáp ứng đủ do sụt áp.
  • Sự khác biệt về tỉ số giữa giá trị điện kháng và giá trị điện trở của trở kháng dẫn đến các góc pha khác nhau của dòng điện hai máy biến áp song song. Do sự chênh lệch góc pha giữa điện áp và dòng điện này, một máy biến áp có thể làm việc với hệ số công suất cao và một máy biến áp khác có thể làm việc với hệ số công suất thấp hơn.

3.3. Các máy biến áp phải có cùng cực tính.

  • Các máy biến áp phải được kết nối đúng cực tính của chúng. Nếu chúng được kết nối không đúng các cực tính thì tạo ra hai sức điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp mắc song song, sẽ tác động cùng nhau và tạo ra ngắn mạch giữa hai cuộn dây đó. Tổn thất toàn bộ nguồn điện và hư hỏng cao ở các máy biến áp.

3.4. Các máy biến áp phải có cùng thứ tự pha (máy biến áp 3 pha)

  • Thứ tự pha của điện áp đường dây của cả hai máy biến áp phải giống nhau để làm việc song song. Nếu thứ tự pha không đúng trong mọi chu kỳ điện áp, mỗi cặp pha sẽ bị ngắn mạch.

3.5. Điện áp đường dây phía thứ cấp có độ lệch pha bằng 0

  • Điều kiện này chỉ ra rằng điện áp của hai đường dây thứ cấp phải có độ lệch pha bằng không để tránh ngắn mạch không theo ý muốn giữa các pha của hai cuộn dây.

  • Có bốn nhóm trong đó các kết nối cuộn dây ba pha được phân loại:

    Nhóm 1: 0 độ lệch chuyển pha  (Yy0, Dd0, Dz0)
    Nhóm 2: 180 độ lêch chuyển pha (Yy6, Dd6, Dz6)
    Nhóm 3: -30 độ lệch chuyển pha (Ys1, Dy1, Yz1)
    Nhóm 4: +30 độ lệch chuyển pha (Yd11, Dy11, Yz11)

  • Các chữ cái Y, D và z đại diện cho các kết nối dây quấn kiểu star, delta và zigzag. Để điện áp đường dây phía thứ cấp có độ lệch pha bằng không thì có thể mắc song song các máy biến áp thuộc cùng một nhóm. Ví dụ với Yd1 và Dy1 có thể được đấu song song. Các máy biến áp của nhóm 1 và nhóm 2 có thể được đấu song song với nhóm riêng của chúng, trong đó các máy biến áp của nhóm 3 và 4 có thể được đấu song song bằng cách nối lại thứ tự pha của một trong số chúng. Ví dụ, một máy biến áp có kết nối Yd11 thuộc nhóm 4 có thể được đấu song song với máy biến áp có kết nối Dy1 bằng cách đảo thứ tự pha của cả đầu nối sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp Dy1.

Ngoài ra còn có điều kiện là điện áp ngắn mạch Uk% chênh nhau không quá 10%.

Video sao đây cho bạn biết về những hậu quả của việc ghép máy biến áp làm việc song song không đúng theo điều kiện yêu cầu:

error: Real Group - Efficiency Projects