+Tổn thất không tải bao gồm:
- Tổn thất sắt PFe do từ trễ và dòng điện xoáy trong lõi thép gây nên. - Tổn thất điện môi của vật liệu cách điện. - Tổn thất đồng do dòng điện không tải.
+Tổn thất 2, 3 rất nhỏ nên có thể bỏ qua. Do đó, tổn thất sắt quyết định tổn thất không tải MBA P0 = PFe
Chú ý: Với những máy biến áp mới, sau đại tu hay di chuyển ta sẽ thí nghiệm hạng mục không tải của máy biến áp.
Mục đích thí nghiệm không tải MBA
+Xác định:
- I0% - Dòng điện không tải [dùng từ hóa lõi thép].
- P0% - Tổn hao không tải [Không phụ thuộc vào tải].
+Thông qua I0%; P0% ta có thể phát hiện: - Chạm chập, đứt cuộn dây máy biến áp. - Chất lượng lõi thép, - Ví dụ: Lõi thép có thể bị xô lệch khi di chuyển tới nơi lắp đặt Vật liệu làm lõi từ rồi kỹ thuật thiết kế mạch từ chưa tốt gây tổn hao không tải lớn.
+Gián tiếp kiểm tra cách điện máy biến áp.
Biện pháp an toàn thí nghiệm không tải máy biến áp
+Khi thí nghiệm không tải ở cuộn dây LV > cảm ứng một sức điện động sang cuộn HV > Gây nguy hiểm cho người và thiết bị. Do đó: - Cô lập máy biến áp, tạo khoảng cách an toàn cần thiết.
- Căng dây an toàn, treo biển báo và cử người trông an toàn xung quanh máy biến áp.
Phương pháp thí nghiệm không tải máy biến áp.
+Ở mỗi đơn vị thí nghiệm sẽ có thiết bị đo không tải khác nhau, có thể đo gián tiếp qua Vonmet, Ampemet hay trực tiếp hiển thị giá trị I0%; P0% như Hioky PW, Norma D4000.+Nguyên tắc: - Hạng mục đo không tải phải được làm trước các hạng mục liên quan đến nguồn DC để tránh ảnh hưởng của từ dư. Hoặc ta phải khử từ trước khi tiến hành đo không tải.
- Điện áp thí nghiệm U> 5%Uđm
- Đưa điện áp thí nghiệm không tải vào cuộn hạ áp, các cuộn còn lại để hở mạch. Ví dụ: MBA 22/0,4kV ta sẽ đưa áp và cuộn dây LV, cuộn HV để hở mạch. -Tăng dần dần điện áp đặt vào cuộn dây máy biến áp đến giá trị định mức. Trong quá trình lên không được giảm điện áp để tránh ảnh hưởng của từ trễ.- Khi điện áp thí nghiệm U < Uđm ta phải quy đổi Pđo theo Uđm
Thí nghiệm không tải bằng nguồn 3 pha
+Mắc sơ đồ như hình:
+Suy ra: P0 = Pab + Pbc
Thí nghiệm không tải bằng nguồn 1 pha
+Cuộn dây MBA đấu Y - Đo không tải cuộn dây ab
Mắc sơ đồ như hình dưới:
Kết quả thu được: P0ab = P0a + P0b
I0ab
- Tương tự với cuộn bc, ca:
Kết quả thu được: P0bc = P0b + P0c
P0ca = P0c + P0a
I0bc; I0ca - Suy ra:
Công suất không tải 3 pha: P0 = P0a + P0b + P0c = [P0ab + P0bc + P0ca]/2
Dòng không tải trung bình: I0 = [I0ab + I0bc + I0ca]/3+Cuộn dây MBA đấu Y0 - Đo cuộn dây an
Mắc sơ đồ như hình dưới:
Kết quả thu được: P0a; I0a
- Đo tương tự với cuộn bn, cn
Kết quả thu được: P0b; P0c; I0b; I0c - Suy ra:
Công suất không tải 3 pha: P0 = P0a + P0b + P0c
Dòng không tải trung bình: I0 = [I0a + I0b + I0c]/3+Cuộn dây MBA đấu Δ - Đo cuộn dây ab, nối tắt bc.
Mắc sơ đồ như hình dưới:
Kết quả thu được: P0ab = P0a + P0b
I0ab
- Tương tự với cuộn bc [nối tắt ac]; ca [nối tắt ab]
Kết quả thu được: P0bc = P0b + P0c
P0ca = P0c + P0a
I0bc; I0ca - Suy ra:
Công suất không tải 3 pha: P0 = P0a + P0b + P0c = [P0ab + P0bc + P0ca]/2
Dòng không tải trung bình: I0 = [I0ab + I0bc + I0ca]/3
+Chú ý: Khi đo không tải máy biến áp mà không lên bằng điện áp định của cuộn dây thì ta phải quy đổi theo công thức:
- Trong đó:
POđm : Quy đổi theo điện áp định mức Uđm
P’O : Tổn thất không tải khi đo ở điện áp thấp U’
n: hệ số [n=1,8 với thép cán nóng, n=1,9 với thép cán nguội]
Đánh giá kết quả đo không tải
+Việc đánh giá được tiến hành khi ta quy đổi kết quả đo được về cùng điều kiện với nhà sản xuất.
- Dòng không tải ≤ 130% * I0 [nhà sản xuất].
- Tổn thất không tải ≤ 115% *P0 [nhà sản xuất].+Do kết cấu mạch từ các pha khác nhau, pha B thường ngắn hơn A,C nên:
- I0a; I0c = [1,2 – 1,5]*I0b
- P0a; P0c = [1,2 – 1,5]*P0b
- Kết quả không tải [P0; I0] pha a, c không lệch nhau quá 5%.
Theo: www.dienkythuat.com
Trước khi tìm hiểu các chế độ không tải và chế độ ngắn mạch của máy biến áp, thì chúng ta cùng ôn lại máy biến áp là gì?
Máy biến áp là một thiết bị từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này [U1, I1, f] thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác [U2, I2, f], với tần số không thay đổi.
- Máy biến áp là gì? cấu tạo, công dụng của máy biến áp?
Chế độ không tải
Chế độ không tải của máy biến áp là chế độ phía thứ cấp hở mạch [I2 = 0] phía sơ cấp được đặt vào điện áp U1.
Thí nghiệm không tải
- Thí nghiệm không tải xác định hệ số biến áp k, tổn hao sắt từ và các thông số không tải của máy.
- Sơ đồ thí nghiệm: V1, V2 đo điện áp sơ cấp và thứ cấp; A đo dòng điện không tải; W đo công suất tác dụng không tải. Điện áp đặt vào máy là điện áp định mức U1đm.
Chế độ ngắn mạch
- Máy biến áp đang làm việc, đột nhiên phía thứ cấp bị nối tắt lại trong khi phía sơ cấp vẫn nối với điện áp nguồn gọi là chế độ ngắn mạch.
- Tổng trở nhánh từ hóa rất lớn hơn tổng trở dây quấn thứ cấp qui đổi về sơ cấp nên có thể bỏ nhánh từ hóa [dòng điện nhánh rất nhỏ].
- Sơ đồ thay thế của máy biến áp chỉ còn tổng trở ngắn mạch.
- Dòng điện sơ cấp được gọi là dòng ngắn mạch In.
- Tổng trở ngắn mạch rất nhỏ nên dòng điện ngắn mạch thường lớn gấp 10,25 lần dòng điện định mức.
- Điều này rất nguy hiểm với các máy biến áp đang vận hành đột nhiên bị ngắn mạch phía thứ cấp.
- Để tránh điều này người ta phải dùng các máy tự động cắt mạch ở cả 2 phía sơ cấp khi bị sự cố ngắn mạch, quá tải…
Thí nghiệm ngắn mạch
- Thí nghiệm ngắn mạch xác định tổn hao trên các điện trở dây quấn sơ cấp và thứ cấp, các thông số ngắn mạch của máy.
- Để tránh chế độ ngắn mạch, trong thí nghiệm ngắn mạch ta phải đưa vào điện áp ngắn mạch Un bằng cách tăng bộ phận điều chỉnh điện áp từ 0 đến khi dòng điện ở dây quấn sơ cấp bằng dòng định mức.
- Các dụng cụ đo: A1, A2 đo dòng điện sơ cấp và thứ cấp; V đo điện áp ngắn mạch; W đo công suất tác dụng ngắn mạch.
- Các dụng cụ đo: A1, A2 đo dòng điện sơ cấp và thứ cấp; V đo điện áp ngắn mạch; W đo công suất tác dụng ngắn mạch.
- Công suất đo được ở thí nghiệm ngắn mạch Pn chính là tổn hao trong điện trở 2 dây quấn sơ cấp và thứ cấp [điện trở ngắn mạch].
Hy vọng qua bài viết trên mang lại kiến thức về các chế độ không tải và ngắn mạch của máy biến áp. Hẹn bạn tại các bài viết tiếp theo!
Đọc thêm: