Vận hành song song MBA – Đấu nối & 5 điều kiện vận hành hoàn hảo
Để cung cấp tải vượt quá định mức của máy biến áp hiện có, hai hoặc nhiều máy biến áp được kết nối song song với máy biến áp hiện có. Việc vận hành song song các máy biến áp tạo điều kiện chia tải giữa các máy biến áp. Khi tải được kết nối tại một trung tâm phụ tải vượt quá MVA của máy biến áp hiện có, việc lắp đặt các máy biến áp bổ sung song song với máy biến áp hiện có sẽ dễ dàng và tiết kiệm hơn là thay thế máy hiện có bằng một máy biến áp lớn hơn.
Ngoài những điều đã đề cập ở trên, việc vận hành song song các máy biến áp giúp cải thiện độ tin cậy của hệ thống. Ví dụ, nếu bất kỳ máy biến áp nào hoạt động song song bị hỏng, thì ít nhất các máy biến áp khác có thể cung cấp điện cho các tải được kết nối. Nhưng nếu một máy biến áp lớn hơn được sử dụng thay vì một tập hợp các máy biến áp được kết nối song song, thì bất kỳ lỗi nào trong đó sẽ dẫn đến mất điện hoàn toàn.
Hình trên cho thấy sáu máy biến áp hoạt động song song. Nguồn hình ảnh: Thiết bị điện tử Mirage
MỤC LỤC
1. Điều kiện để máy biến áp vận hành song song thành công
1.1. Tỉ số điện áp đường dây bằng nhau.
1.3. Cực tính của tất cả các máy biến áp phải bằng nhau
1.4. Tất cả các máy biến áp phải có cùng thứ tự pha.
1.5. Độ lệch pha giữa các cực sơ cấp và thứ cấp phải giống nhau.
1.5.1. Vận hành song song hoạt động của máy biến áp ba pha – (kết nối song song hai máy biến áp)
1.5.2. Vận hành song song máy biến áp một pha
2. Ưu điểm của việc vận hành song song các máy biến áp
Cuộn sơ cấp của các máy biến áp vận hành song song được nối với cùng một thanh cái nguồn trong khi các cuộn thứ cấp của chúng được nối với một thanh cái phụ tải chung. Để kết nối thành công hai hoặc nhiều máy biến áp song song cần phải đáp ứng một số điều kiện nhất định. Trong các phần sau chúng ta sẽ thảo luận chi tiết về các điều kiện đó.
1. Điều kiện để máy biến áp vận hành song song thành công
Năm đặc điểm chính sau đây cần phải được thỏa mãn để vận hành song song thành công các máy biến áp:
- Tỷ số điện áp đường dây của tất cả các máy biến áp phải bằng nhau.
- Tất cả các máy biến áp phải có trở kháng trên mỗi đơn vị bằng nhau và cùng tỷ lệ giữa điện kháng rò rỉ tương đương với điện trở tương đương.
- Cực tính của tất cả các máy biến áp phải bằng nhau
- Tất cả các máy biến áp phải có cùng trình tự pha.
- Độ lệch pha giữa các cực sơ cấp và thứ cấp phải giống nhau.
1.1. Tỉ số điện áp đường dây bằng nhau
Tỷ số điện áp đường dây của tất cả các máy biến áp vận hành song song phải bằng nhau, nếu không sẽ dẫn đến tải không đúng giữa các máy biến áp. Ví dụ, nếu hai máy biến áp được kết nối song song có tỷ số điện áp hơi khác nhau, thì trong điều kiện không tải, sự bất bình đẳng trong các EMF cảm ứng thứ cấp sẽ dẫn đến các dòng điện tuần hoàn trong vòng tạo bởi các cuộn thứ cấp.
Do trở kháng của cuộn dây thấp, cường độ của dòng điện tuần hoàn sẽ khá cao. Khi máy biến áp được tải, dòng điện tuần hoàn gây ra tải không đồng đều. Có thể một trong các máy biến áp được tải đầy đủ hoặc thậm chí quá tải trong khi máy biến áp kia không tải. Để tránh những tình huống như vậy trong quá trình vận hành song song, tỷ số vòng dây của tất cả các máy biến áp phải bằng nhau.
1.2. Trở kháng trên mỗi đơn vị bằng nhau và cùng tỷ lệ giữa điện kháng rò rỉ tương đương với điện trở tương đương
Để đảm bảo chia sẻ tải bằng nhau, trở kháng trên mỗi đơn vị của các máy biến áp phải bằng nhau. Giả sử hai máy biến áp có cùng định mức đang hoạt động song song, trở kháng rò rỉ trên mỗi đơn vị của chúng phải bằng nhau. Nếu công suất không bằng nhau, thì trở kháng rò rỉ trên mỗi đơn vị của chúng dựa trên xếp hạng của chúng phải bằng nhau.
Nếu hai máy biến áp có tỷ số điện kháng tương đương khác nhau so với điện trở tương đương trên mỗi đơn vị trở kháng được mắc song song, thì dòng điện do các máy biến áp đó mang sẽ không bằng nhau. Cái có hệ số công suất thấp hơn mang nhiều dòng điện hơn trong khi cái có hệ số công suất cao hơn mang dòng điện nhỏ hơn. Điều này sẽ dẫn đến việc chia sẻ tải không phù hợp. Do đó, để các máy biến áp vận hành song song đúng cách, trở kháng trên mỗi đơn vị và cùng tỷ lệ giữa điện kháng rò tương đương với điện trở tương đương phải bằng nhau.
1.3. Cực tính của tất cả các máy biến áp phải bằng nhau
Cực tính của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp phải được tính đến khi kết nối song song các máy biến áp. Nếu cực của các cuộn dây không giống nhau sẽ dẫn đến đoản mạch.
1.4. Tất cả các máy biến áp phải có cùng thứ tự pha
Thứ tự pha của các máy biến áp vận hành song song phải giống nhau. Sự không phù hợp trong trình tự pha sẽ dẫn đến đoản mạch.
1.5. Độ lệch pha giữa các cực sơ cấp và thứ cấp phải giống nhau
Để đảm bảo máy biến áp hoạt động song song thành công, Độ lệch pha giữa các cực sơ cấp và thứ cấp phải giống nhau. Sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp ba pha có thể được kết nối theo nhiều cách khác nhau. Mỗi kết nối tạo ra cường độ và độ lệch pha khác nhau của điện áp thứ cấp. Kết nối cuộn dây của hai biến đổi được kết nối song song phải có cùng độ dịch chuyển. Tham khảo bảng sau để biết chi tiết.
1.5.1. Vận hành song song hoạt động của máy biến áp ba pha – (kết nối song song hai máy biến áp)
Bảng sau đây cho thấy tất cả các kết hợp hiệu quả của cuộn dây máy biến áp có thể được tuân theo khi kết nối máy biến áp song song.
|
STT |
Máy biến áp 1 |
Máy biến áp 2 |
|
1 |
Phía LV: Delta Phía HV: Delta |
Phía LV: Delta Phía HV: Delta |
|
2 |
Phía LV: Star Phía HV: Star |
Phía LV: Star Phía HV: Star |
|
3 |
Phía LV: Delta Phía HV: Delta |
Phía LV: Star Phía HV: Star |
|
4 |
Phía LV: Star Phía HV: Star |
Phía LV: Delta Phía HV: Delta |
|
5 |
Phía LV: Delta Phía HV: Star |
Phía LV: Delta Phía HV: Star |
|
6 |
Phía LV: Delta Phía HV: Star |
Phía LV: Star Phía HV: Delta |
|
7 |
Phía LV: Star Phía HV: Delta |
Phía LV: Star Phía HV: Delta |
|
8 |
Phía LV: Star Phía HV: Delta |
Phía LV: Delta Phía HV: Star |
1.5.2. Vận hành song song máy biến áp một pha
Để vận hành song song các máy biến áp một pha, ba điều kiện đầu tiên của một trong những điều kiện nêu trên phải được thỏa mãn. Đối với máy biến áp một pha, trình tự pha và độ lệch pha không bao giờ xuất hiện.
2. Ưu điểm của việc vận hành song song các máy biến áp
Sau đây là những ưu điểm của máy biến áp kết nối song song thay vì máy biến áp đơn lẻ.
- Khả năng cung cấp dịch vụ của máy biến áp có thể tăng lên bằng cách kết nối song song hai hoặc nhiều máy biến áp. Trong quá trình bảo trì, chỉ những máy biến áp cần bảo trì mới được ngừng vận hành trong khi các máy biến áp khác vẫn có thể cung cấp điện cho phụ tải.
- Việc vận hành song song các máy biến áp giúp cải thiện độ tin cậy của hệ thống. Ngay cả khi bất kỳ máy biến áp nào bị hỏng do một số lỗi bên trong, máy biến áp kia sẽ sẵn sàng cho dịch vụ.
- Hiệu suất của máy biến áp luôn đạt cực đại ở điều kiện đầy tải. Bằng cách vận hành song song các máy biến áp, có thể đạt được hiệu quả phân phối điện tối đa bằng cách chỉ chuyển đổi số lượng máy biến áp cần thiết để cung cấp tổng nhu cầu.
- Do các máy biến áp có thể hoạt động song song nên hệ thống điện có thể dễ dàng điều chỉnh quy mô để đáp ứng nhu cầu phụ tải ngày càng tăng.
Máy biến áp MBT
Tủ điện MBT
