Máy biến áp điện ngâm dầu OLTC cuộn đôi là gì?

I. Định nghĩa sản phẩm và giải thích mô hình

Máy biến áp điện ngâm dầu điều chỉnh điện áp cuộn dây đôi dùng để chỉ:

• Cuộn dây đôi: Chỉ gồm hai bộ dây quấn cao áp và hạ áp. Cấu trúc đơn giản hơn so với cấu trúc ba cuộn dây và phù hợp cho việc chuyển đổi một cấp điện áp duy nhất.

• Điều chỉnh điện áp khi tải: Được trang bị bộ chuyển đổi nấc khi tải (OLTC), có thể chuyển đổi nấc để điều chỉnh tỷ số biến áp và ổn định điện áp đầu ra khi máy biến áp vận hành có tải mà không làm gián đoạn nguồn điện.

• Loại ngâm trong dầu: Thân thiết bị được ngâm trong dầu cách điện. Dầu có chức năng cách nhiệt, tản nhiệt và dập tắt hồ quang. Nó thường sử dụng một bể chứa dầu dạng sóng hoặc cấu trúc bảo quản dầu.

Ví dụ mẫu điển hình: SZ11-31500/35

• S: ba pha

• Z: Điều chỉnh điện áp khi tải (không có chữ này thường có nghĩa là điều chỉnh điện áp không kích thích)

• 11: Mã mức hiệu suất (tương ứng với các mức hiệu suất năng lượng như S13/S20/S22 và các lần lặp khác)

• 31500: Công suất định mức (kVA)

• 35: Điện áp định mức phía cao áp (kV)

II. Thành phần cấu trúc cốt lõi

Cấu trúc của sản phẩm này có thể được chia thành các hệ thống cốt lõi sau:

1. Thành phần cơ thể

• Lõi sắt: Nó sử dụng các tấm thép silic cán nguội định hướng dạng hạt có độ thấm từ cao và cấu trúc xếp chồng hoàn toàn xiên để giảm tổn thất không tải và tiếng ồn.

• Cuộn dây: Cấu trúc đồng tâm cuộn đôi, cuộn dây cao áp được trang bị nhiều nhóm vòi dẫn đến bộ đổi nấc; cuộn dây điện áp thấp chủ yếu sử dụng lá đồng hoặc dây đồng không có oxy để cải thiện độ bền cơ học và khả năng chống đoản mạch.

2. Thiết bị điều chỉnh áp suất (chênh lệch lõi)

• Bộ chuyển đổi vòi khi tải (OLTC): Chứa công tắc chọn, công tắc chuyển hướng, điện trở chuyển tiếp hoặc bộ ngắt chân không. Nó có cấu trúc buồng dầu và dập hồ quang độc lập để ngăn cacbua được tạo ra bằng cách chuyển sang làm ô nhiễm dầu cách điện của bể chính. Nó có một quá trình chuyển tiếp "đầu tiên thực hiện và sau đó ngắt" để đảm bảo tính liên tục của dòng điện.

3. Bình xăng và hệ thống dầu

• Bình nhiên liệu: Được chia thành bình nhiên liệu dạng sóng (được đóng kín hoàn toàn, không cần bảo dưỡng, giãn nở và co lại theo nhiệt độ dầu) hoặc bình nhiên liệu có bình bảo quản dầu (có trang bị hút ẩm và đo mức dầu).

• Dầu cách điện: đóng vai trò là môi chất cách điện, môi trường làm mát. Điện áp đánh thủng và hàm lượng nước cần phải được theo dõi thường xuyên.

4. Hệ thống bảo vệ và điều khiển phụ trợ

• Được trang bị rơle khí (bảo vệ khí), van giảm áp, nhiệt kế (nhiệt độ dầu trên cùng/điểm nóng cuộn dây) và bộ điều khiển điện áp tự động tùy chọn (AVC) để điều chỉnh hộp số từ xa hoặc tự động.

III. Nguyên tắc làm việc: Làm thế nào để nhận ra "điều chỉnh điện áp trực tiếp"?

Nguyên lý cơ bản của nó vẫn dựa trên định luật cảm ứng điện từ (U_1/U_2 = N_1/N_2). Cốt lõi của việc điều chỉnh điện áp là thay đổi số vòng dây hiệu dụng N_1 của cuộn dây cao áp:

• Khi điện áp thấp: bộ điều khiển ra lệnh cho bộ chuyển đổi vòi hoạt động, tăng số vòng dây ở phía điện áp cao (chuyển về số thấp) và tăng tỷ số biến đổi, do đó làm tăng điện áp đầu ra phía thứ cấp.

• Khi điện áp cao: Giảm số vòng dây phía cao áp (chuyển về mức cao), giảm tỉ số biến đổi, giảm điện áp phía thứ cấp.

Quá trình chuyển mạch khi tải (phím):

Tại thời điểm chuyển mạch, mạch chuyển tiếp (bao gồm cả điện trở chuyển tiếp) bắc cầu nối hai vòi liền kề, hạn chế dòng điện tuần hoàn và hoàn thành việc dập tắt hồ quang, thực hiện truyền dòng tải không bị gián đoạn mà không bị mất điện trong toàn bộ quá trình.

IV. Đặc tính kỹ thuật mộtlợi thế thứ hai

• Tính liên tục của nguồn điện cao: Khác với điều chỉnh điện áp không kích thích (cần điều chỉnh khi mất điện), điều chỉnh điện áp khi tải thực hiện hiệu chỉnh điện áp động, đặc biệt phù hợp với các tải nhạy cảm với điện áp hoặc không thể tắt nguồn (như dây chuyền sản xuất chất bán dẫn và bệnh viện).

• Chất lượng điện áp có thể kiểm soát: Phạm vi điều chỉnh điện áp thường là ±10% hoặc ±15% (chẳng hạn như 35±3×2,5%), có thể bù đắp hiệu quả tình trạng sụt áp đường dây và biến động của lưới điện.

• Khả năng tản nhiệt mạnh và quá tải: Cấu trúc ngâm trong dầu kết hợp với tản nhiệt chip hoặc làm mát bằng không khí (ONAF), phù hợp cho hoạt động lâu dài với công suất trung bình và lớn (chẳng hạn như 800~31500kVA hoặc thậm chí lớn hơn).

• Nâng cấp hiệu quả sử dụng năng lượng: Hầu hết các sản phẩm hiện đại đều tuân thủ tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng GB 20052-2020 (mức S22/S20), tổn thất khi không tải thấp hơn đáng kể so với các mẫu cũ (S9/S11).

V. Các kịch bản ứng dụng điển hình

1. Mạng lưới phân phối và trạm biến áp khu vực: Máy biến áp trạm chính 35kV/10kV hoặc 110kV/10kV, dùng để điều chỉnh điện áp xuất tuyến đảm bảo chất lượng điện dân dụng và thương mại.

2. Các doanh nghiệp công nghiệp, khai khoáng và công nghiệp nặng: Các kịch bản phụ tải tác động như thép, hóa chất và nhôm điện phân đòi hỏi phải điều chỉnh điện áp thường xuyên để bù đắp sự bù đắp điện áp do dao động phụ tải nghiêm trọng gây ra.

3. Kết nối lưới năng lượng mới (quang điện/điện gió): Điện áp phía phát điện biến động lớn do ảnh hưởng của môi trường. Việc điều chỉnh điện áp khi tải có thể ổn định điện áp bus của trạm tăng áp và đáp ứng các thông số kỹ thuật kết nối lưới.

4. Chuyển đổi lưới điện nông thôn: Bán kính cấp điện dài, điện áp đầu cực thấp. Các vấn đề về điện áp thấp được cải thiện thông qua việc điều chỉnh điện áp khi có tải, thay thế các máy biến áp phân phối cũ có tổn thất cao.

VI. Những điểm chính trong việc lựa chọn và vận hành và bảo trì

• Công suất và trở kháng ngắn mạch: Cần tính toán biên độ tải (nên để 10%~15%), trở kháng ngắn mạch cần phù hợp với mức dòng ngắn mạch của hệ thống (thường là 4%~10%).

• Phạm vi nhấn và loại công tắc: Chọn phạm vi ±10% hoặc rộng hơn tùy theo biến động điện áp lưới điện địa phương; xác nhận cơ chế vận hành là điều khiển SCADA bằng tay, bằng điện hay từ xa.

• Trọng tâm vận hành và bảo trì: tập trung vào việc giám sát phân tích sắc ký dầu (DGA) của bộ thay đổi vòi đang tải và cảnh báo sự xuất hiện của axetylen (nguy cơ phóng điện); thường xuyên kiểm tra số lần thao tác công tắc, độ mòn tiếp điểm và thực hiện nâng lõi hoặc bảo dưỡng thay dầu theo quy định của nhà sản xuất.

Bản tóm tắt:Máy biến áp điện ngâm dầu OLTC cuộn dây kép vẫn là thiết bị chính trong lĩnh vực phân phối điện trung áp và cao áp hiện nay nhờ độ tin cậy cao, khả năng điều chỉnh điện áp liên tục và công nghệ cách điện dầu hoàn thiện. Với việc cải thiện các tiêu chuẩn về hiệu suất năng lượng và sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (giám sát trực tuyến, điều chỉnh điện áp tự động), vai trò hỗ trợ điện áp của nó trong các hệ thống điện mới sẽ trở nên nổi bật hơn.