ƯU NHƯỢC ĐIỂM GIỮA MÁY BIẾN ÁP DẦU VÀ MÁY BIẾN ÁP KHÔ

Đăng ngày: 10/9/2020

Theo thời gian và sự phát triển của khoa học, nhiều loại biến áp đã ra đời. Ngoài cách làm mát bằng dầu khoáng, ngày nay máy biến áp 3 pha loại khô đang dần trở nên thịnh hành. Mỗi loại sẽ có những đặc điểm nổi bật riêng. Nội dung dưới đây giúp làm rõ ưu điểm cũng như nhược điểm của máy biến áp dầu và máy biến áp khô.

1. Sơ lược về máy biến áp dầu và máy biến áp khô

Máy biến áp dầu sử dụng dầu khoáng làm môi chất tản nhiệt và cách điện. Đây là thiết bị điện được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Hầu hết các máy biến áp trong hệ thống truyền tải điện hiện nay đều là máy làm mát bằng dầu.

Dầu làm mát theo nguyên tắc nhiệt sinh ra bởi cuộn dây và lõi từ trong quy trình quản lý và vận hành sẽ truyền sang dầu, nhiệt độ của dầu sẽ tản ra môi trường tự nhiên ngoài trải qua lớp vỏ bằng sắt kẽm kim loại của máy biến áp .

Máy biến áp khô làm mát tự nhiên bằng không khí. Đặc điểm dễ nhận ra nhất so với máy khô là lõi máy trọn vẹn để lộ ra ngoài thay vì nằm trong thùng kín như máy biến áp dầu. Có 4 loại máy biến áp khô : Loại ( 1 ) Open wound transformer ( gọi tắt là máy biến áp mở ) ; Loại ( 2 ) Cast coil resin transformer – viết tắt là CRT ; Loại ( 3 ) Vacuum pressure impregnation transformer – viết tắt là VPI ; Loại ( 4 ) Vacuum Pressure Encapsulated – viết tắt là VPE. Trong 4 loại máy khô, loại CRT là được sử dụng thông dụng hơn cả, theo sau là VPI, hai loại VPE và máy biến áp khô dạng mở ít được sử dụng hơn .

Cast coil resin transformer, viết tắt là CRT.

CRT còn được gọi dưới cái tên là máy biến áp nhựa khô. Loại này thường được sử dụng trong điều kiện môi trường có độ ẩm cao nhờ vào cuộn dây sơ cấp và thứ cấp được bọc nhựa epoxy. Công suất của loại máy này dao động từ 25 kVA đến 12.500 kVA.

Máy biến áp nhựa khô có ưu điểm : Khả năng chịu quá tải tốt ; hạn chế phóng điện cục bộ nên hiệu suất tốt hơn những loại máy khô khác ; hạn chế tối đa rủi ro tiềm ẩn cháy nổ nhờ lớp cách điện bọc bên ngoài cuộn dây. Máy CRT hoàn toàn có thể đặt ngoài trời với năng lực chống những vật thể rắn có kích cỡ lớn hơn 1.0 mm xâm nhập và chống nước từ vòi phun với tổng thể những hướng. Cấp độ bảo vệ này tương ứng IP 45 ( Lever bảo vệ hoàn toàn có thể biến hóa tùy theo đơn vị sản xuất ) .

Vacuum pressure impregnation transformer – viết tắt là VPI

VPI còn được gọi dưới cái tên là máy biến áp hút chân không. Cuộn dây của loại này được ngâm tẩm polyester trong môi trường chân không. Cuộn dây được thiết kế dưới dạng hình đĩa, hoặc nối tiếp hoặc song song với điện áp cao hơn, tùy theo mức công suất tương ứng với cấp điện áp. Công suất của loại này chỉ từ 5 kVA đến 30 kVA. Ưu điểm của VPI so với CRT chính là ở cấp độ bảo vệ. Thay vì mức bảo vệ IP 45, máy biến áp hút chân không thường đạt IP 56 (cấp độ bảo vệ có thể thay đổi tùy theo nhà sản xuất). Ở cấp độ này, máy có khả năng chống mọi loại bụi xâm nhập, đồng thời chống xâm nhập của những dòng nước lớn (ví dụ sóng biển). Máy VPI sử dụng thích hợp cho tàu biển..

Máy biến áp khô hút chân không có ưu điểm : Độ bền cơ học cao, không hạn chế trong cách điện, bảo đảm an toàn với thiên nhiên và môi trường, nguy cơ hỏa hoạn thấp, thuận tiện bảo trì, bảo dưỡng .
Muốn so sánh tính ưu điểm yếu kém giữa máy dầu và máy khô, thứ nhất tất cả chúng ta sẽ so sánh những thông số kỹ thuật khi quản lý và vận hành hai loại này .

2. So sánh thông số khi sử dụng máy biến áp dầu và máy biến áp khô

Để thuận tiện cho việc so sánh giữa các loại máy, ta lấy mức công suất chung là 2500 kVA.

Bảng 1: Khi hoạt động ở cùng mức tải, máy biến áp khô với nhiều thành phần cách điện và nhiệt hơn so với máy dầu nên mức tổn thất cũng cao hơn.

Bảng 2: So sánh mức tổn hao khi tải 100% công suất.

Bảng 3: So sánh mức tổn hao khi tải 50% công suất.

Để so sánh chi phí tổn thất của 3 loại máy dầu, máy CRT và máy VPI:

– Ta lấy trung bình ngân sách tiền điện ở cấp điện áp 22 kV : 2.500 VND / kWh ( Giả sử mức ngân sách này không đổi trong 10 năm ) ;
– Số giờ quản lý và vận hành tính cho 1 năm : 24 giờ / ngày x 365 ngày = 8760 giờ ;
– Mức độ tải : 50 % hiệu suất .

Bảng 4: So sánh mức chi phí do tổn thất giữa máy biến áp làm mát bằng dầu, máy CRT và máy VPI.

Bảng 5: So sánh giá trị tận dụng của 3 loại máy 3 pha dung lượng 2500 kVA cùng mức điện áp đầu vào.

Sau khi xem xét các thông số của máy khô và máy dầu, ta đúc kết được ưu điểm và nhược điểm của hai loại như sau:

Trong hệ thống truyền tải, vai trò của máy biến áp dầu là chưa thể thay thế.

2. Ưu điểm của máy biến áp dầu so với máy khô

– Ngân sách chi tiêu shopping máy dầu thường thấp hơn máy khô từ 1.5 đến 2 lần cho cùng một mức hiệu suất ;
– Nhựa epoxy của máy khô có hiệu suất tản nhiệt kém hơn dầu khoáng ;
– Nhìn chung tản nhiệt của máy khô kém hơn máy dầu nên hiệu suất máy khô thường chỉ phân phối được nhu yếu phân phối điện năng từ trạm trung gian đến nơi tiêu thụ đầu cuối. Cũng vì điều này mà xét chung trên mạng lưới hệ thống lưới điện, máy dầu có tính đa dụng hơn ( gồm có cả máy truyền tải và máy phân phối ) ;
– Máy khô thường tương thích với mức điện áp dưới 35 kV trong khi máy dầu là không số lượng giới hạn ;
– Việc giám sát nhiệt độ của máy biến áp khô phụ thuộc vào vào cảm ứng nhiệt độ được gắn bên trong thân máy, do đó nhiệt độ thu được là nhiệt độ của một vị trí đơn cử, nhiệt độ được màn hình hiển thị phản ánh không phải là nhiệt độ trung bình đúng chuẩn. Dầu cách điện của máy biến áp dẫn nhiệt tương đối đồng đều. Nhiệt độ do màn hình hiển thị phản ánh hoàn toàn có thể được coi là nhiệt độ trung bình ;
– Vì cấu trúc đúc nguyên khối của máy khô nên so về năng lực sửa chữa thay thế, hồi sinh, tận dụng, máy dầu chiếm lợi thế hơn. Vật liệu cách điện của máy khô qua thời hạn sẽ bị lão hóa và tích tụ khuyết tật. Trong trường hợp hỏng hóc, máy biến áp khô sẽ bị vô hiệu trọn vẹn. Các thành phần cấu trúc nên máy khô, gồm có đồng ( hoặc nhôm ), lõi từ gần như không có năng lực tái chế .

Máy khô phù hợp cho các công trình tòa nhà, khách sạn hoặc những công trình ngầm …

3. Nhược điểm của máy dầu so với máy khô

– Tuy có lợi thế về hiệu suất tản nhiệt nhưng dầu làm mát dễ gây cháy nổ. Nếu xảy ra sự cố quá áp, dầu máy tràn ra tạo rủi ro tiềm ẩn ô nhiễm thiên nhiên và môi trường ;
– Khi thiết kế xây dựng trạm biến áp sử dụng máy dầu yên cầu :
+ Kết cấu khoảng trống đặt máy biến áp ngâm dầu có những yên cầu khắc nghiệt. Khoảng cách từ tường / hàng rào tới máy phải tuân thủ theo những tiêu chuẩn kỹ thuật. Với trạm trong nhà, chiều cao trần cho máy biến áp dầu thường cao hơn so với máy khô do nhiều loại máy dầu có thùng dầu phụ gắn bên ngoài ;
+ Với khu công trình là tòa nhà, nếu đặt máy dầu trong khu công trình thì nơi đặt máy phải cung ứng những nhu yếu về cấp chịu lửa theo tiêu chuẩn phòng chữa cháy của tòa nhà ;
+ Công trình phải có những giải pháp ngăn ngừa cháy lan ;
+ Chi tiêu kiến thiết xây dựng trạm biến áp sử dụng máy dầu thường cao hơn ngân sách sử dụng máy khô .
– So với máy biến áp dầu, máy khô có năng lực chống cháy cao hơn. Trong một số ít thiên nhiên và môi trường đặc biệt quan trọng, ví dụ như bệnh viện, TT thương mại, văn phòng, khu công trình ngầm, hoặc nơi có nhu yếu cao về phòng chống cháy nổ, máy khô được ưu tiên sử dụng hơn máy dầu .
– Theo đặc thù kỹ thuật, ngoài máy biến áp, trong trạm biến áp còn có những thiết bị trung gian nhằm mục đích kiểm soát và điều chỉnh và trấn áp điện năng trước khi phân phối cho thiết bị tiêu thụ. Với máy biến áp khô, những thiết bị này hoàn toàn có thể đặt trong cùng một khoảng trống, khác với máy dầu là chúng phải để tách biệt, nhờ đó khoảng trống trạm biến áp sử dụng máy khô được tối ưu hơn sử dụng máy dầu. Ngoài ra, tích hợp với năng lực chống cháy nổ tốt hơn, size nhỏ gọn hơn máy dầu ( so sánh cùng dung tích ), sử dụng máy khô cho trạm biến áp giúp giảm ngân sách góp vốn đầu tư ngăn ngừa hỏa hoạn, qua đó tiết kiệm ngân sách và chi phí ngân sách góp vốn đầu tư thiết kế xây dựng khoảng trống đặt máy .
– Ngân sách chi tiêu bảo dưỡng máy khô được tiết giảm đáng kế do không cần kiểm tra định kỳ thể tích dầu, mức độ lão hóa dầu, thay dầu cũng như sự cố rò rỉ dầu .

Căn cứ theo ưu điểm và nhược điểm giữa máy biến áp làm mát bằng dầu và máy biến áp khô, tại Việt Nam, việc lựa chọn loại máy nào phù hợp với mục đích và vị trí sử dụng hoàn toàn phụ thuộc vào ý chỉ chủ quan của chủ đầu tư.

Trong khi ngân sách shopping máy khô hiện còn ở mức cao, loại sản phẩm hầu hết là nhập ngoại nên chính sách bh, bảo dưỡng vẫn còn đó nhiều dấu hỏi. Với điều kiện kèm theo thực tiễn của nước ta lúc bấy giờ, ngoài tôn vinh yếu tố bảo vệ thiên nhiên và môi trường, phòng chống cháy nổ thì hiệu suất cao của ngân sách góp vốn đầu tư toàn diện và tổng thể vẫn là yếu tố quan trọng nhất để đưa ra quyết định hành động .
Do đặc trưng là thiết bị điện chuyên được dùng, việc lựa chọn đơn vị chức năng phân phối máy biến áp cần xem xét đến chính sách bảo dưỡng, bh. Trong số tổng thể những doanh nghiệp sản xuất và phân phối máy biến áp tại Nước Ta lúc bấy giờ, Công ty CP Sản xuất thiết bị điện TP. Hà Nội ( LE ) là đơn vị chức năng duy nhất có dịch vụ chăm nom sau bán hàn g. Toàn bộ ngân sách bảo trì, bảo dưỡng do đơn vị sản xuất chịu nghĩa vụ và trách nhiệm. Điều này cũng đem lại một góc nhìn khác về chất lượng loại sản phẩm LE so với những đơn vị chức năng quốc tế hoặc những doanh nghiệp cùng ngành. Ngoài những tiêu chuẩn quốc tế và của Nước Ta, LE là đơn vị chức năng duy nhất có mẫu sản phẩm đạt tiêu chuẩn thử nghiệm ngắn mạch của KERI – Nước Hàn. LE hiện là một trong những đối tác chiến lược chính cung cấp những loại sản phẩm cho mạng lưới hệ thống phân phối điện vương quốc .

BBT LE

Source: https://dvn.com.vn
Category: Tư Vấn