Trong hệ thống truyền tải và phân phối điện, vận hành song song máy biến áp là chế độ vận hành phổ biến và quan trọng, có thể nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, tối ưu hóa phân phối tải và tận dụng tối đa công suất thiết bị. Đặc biệt đối với các kịch bản công nghiệp và thương mại cần nguồn điện ổn định, việc nắm vững các điều kiện và phương thức vận hành hợp lý vận hành song song máy biến áp là rất quan trọng để đảm bảo vận hành an toàn và hiệu quả. Là nhà sản xuất chuyên nghiệp về thiết bị truyền tải và phân phối điện, CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ JINSHANMEN cung cấp hỗ trợ kỹ thuật chuyên nghiệp cho hoạt động song song của máy biến áp trong khi sản xuất máy biến áp chất lượng cao. Công ty chủ yếu sản xuất máy biến áp điện ngâm dầu, máy biến áp điện loại khô-, máy biến áp điện cuộn dây ba{6}}dầu, máy biến áp cuộn dây khô-loại ba{8}}chiều, máy biến áp loại khô-chống nổ khai thác mỏ, máy biến áp di động chống cháy nổ{11}}trong khai thác mỏ, máy biến áp điện hợp kim vô định hình, máy biến áp điều tiết công suất chịu tải, máy biến áp loại khô đầu máy, cũng như các trạm biến áp đúc sẵn, trạm biến áp mô-đun, trạm biến áp loại hộp năng lượng gió, thiết bị chuyển mạch điện áp cao và thấp và các thiết bị truyền tải và phân phối khác.
I. Điều kiện cơ bản để máy biến áp làm việc song song
Để đảm bảo máy biến áp hoạt động song song an toàn, ổn định và hiệu quả, phải đáp ứng bốn điều kiện cốt lõi. Nếu bất kỳ điều kiện nào trong số này không được thỏa mãn, nó sẽ dẫn đến dòng điện tuần hoàn, phân bố tải không đồng đều, tăng tổn thất năng lượng và thậm chí là các tai nạn an toàn nghiêm trọng như cháy máy biến áp. cácMáy biến áp 3 pha 100 kva, được sử dụng rộng rãi trong các dự án công nghiệp và thương mại{0}}vừa và nhỏ, cũng cần tuân thủ nghiêm ngặt các điều kiện này khi hoạt động song song. Điều tương tự cũng áp dụng cho máy biến áp ngâm trong dầu, được sử dụng rộng rãi trong các trường hợp cung cấp điện công suất lớn và ngoài trời{2}}.
1. Nhóm kết nối giống hệt nhau
Nhóm kết nối xác định mối quan hệ pha giữa điện áp sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp. Nếu hai máy biến áp có nhóm kết nối khác nhau được mắc song song thì sẽ xuất hiện chênh lệch điện áp lớn (thường lên tới 51,8% điện áp đường dây) trong mạch thứ cấp. Do điện trở trong của máy biến áp nhỏ nên dòng điện tuần hoàn gấp nhiều lần dòng định mức sẽ được tạo ra ngay lập tức, điều này sẽ nhanh chóng làm cuộn dây quá nóng và làm cháy máy biến áp. Đây là điều kiện quan trọng nhất để máy biến áp hoạt động song song và không được vi phạm. Cho dù đó là máy biến áp 3 pha 100 kva hay máy biến áp điện ngâm dầu, trước tiên phải kiểm tra tính nhất quán của nhóm kết nối trước khi vận hành song song.
2. Tỷ số điện áp bằng nhau
Tỷ số điện áp (tỷ số biến đổi) dùng để chỉ tỷ số giữa điện áp định mức của phía sơ cấp và phía thứ cấp của máy biến áp. Nếu hai máy biến áp có tỷ số điện áp khác nhau được mắc song song thì dòng điện tuần hoàn ổn định sẽ được tạo ra trong cuộn dây thứ cấp ngay cả khi chúng không{1}}tải. Dòng điện tuần hoàn này không chỉ làm tăng tổn thất không-tải của máy biến áp mà còn chiếm công suất thiết bị, làm giảm khả năng mang tải-của máy biến áp. Theo tiêu chuẩn quốc gia liên quan, chênh lệch tỷ số điện áp cho phép của máy biến áp song song không được vượt quá ± 0,5% (khi công tắc vòi ở cùng một vị trí). Ví dụ, khi mắc song song hai máy biến áp 3 pha 100 kva thì tỷ số điện áp của chúng phải được điều chỉnh về cùng một giá trị để tránh dòng điện tuần hoàn. Yêu cầu tương tự áp dụng cho hoạt động song song của máy biến áp điện ngâm trong dầu.
3. Tỷ lệ phần trăm điện áp trở kháng bằng nhau
Điện áp trở kháng (còn được gọi là điện áp ngắn mạch) là một thông số quan trọng phản ánh đặc tính trở kháng của cuộn dây máy biến áp. Sự phân bố tải của máy biến áp song song tỷ lệ nghịch với phần trăm điện áp trở kháng của chúng. Nếu tỷ lệ phần trăm điện áp trở kháng của hai máy biến áp khác nhau thì máy biến áp có điện áp trở kháng nhỏ hơn sẽ chịu tải nhiều hơn, còn máy biến áp có điện áp trở kháng lớn hơn sẽ bị thiếu tải, dẫn đến lãng phí công suất thiết bị. Nói chung, chênh lệch cho phép của tỷ lệ phần trăm điện áp trở kháng của máy biến áp song song không được vượt quá ± 10%. Trong ứng dụng thực tế, chúng ta có thể điều chỉnh vị trí vòi của máy biến áp để làm cho phần trăm điện áp trở kháng có xu hướng ổn định, nhằm đảm bảo phân phối tải hợp lý. Phương pháp điều chỉnh này cũng có thể áp dụng cho hoạt động song song của máy biến áp 3 pha 100 kva và máy biến áp ngâm dầu, có thể phát huy hết công suất của thiết bị.
4. Tỷ lệ công suất không vượt quá 3:1
Tỷ lệ công suất của máy biến áp song song thường không được vượt quá 3:1. Điều này là do giá trị trở kháng của các máy biến áp có công suất khác nhau rất khác nhau, dẫn đến sự phân bổ tải không đồng đều. Ngoài ra, từ góc độ vận hành và bảo trì, máy biến áp có công suất nhỏ-không thể đóng vai trò dự phòng hiệu quả khi tỷ lệ công suất quá lớn. Tuy nhiên, nếu cả hai máy biến áp không vượt quá tải định mức trong quá trình vận hành thì tỷ số công suất có thể lớn hơn 3:1. Cần lưu ý rằng trong các trường hợp bình thường, điện áp trở kháng của máy biến áp công suất- lớn sẽ nhỏ hơn điện áp trở kháng của máy biến áp công suất-nhỏ và góc trở kháng của trở kháng ngắn mạch-của mỗi máy biến áp phải bằng nhau để đảm bảo rằng dòng điện thứ cấp cùng pha và thiết bị được sử dụng hợp lý.
II. Cấu hình hợp lý các chế độ vận hành song song của máy biến áp
Máy biến áp sẽ tạo ra tổn thất năng lượng trong quá trình vận hành và càng nhiều máy biến áp mắc song song thì tổng tổn thất càng lớn. Vì vậy, số lượng máy biến áp song song cần được điều chỉnh theo sự thay đổi phụ tải thực tế trong hệ thống điện. Cốt lõi của cấu hình hợp lý là giảm thiểu tổn thất toàn phần của máy biến áp và vận hành kinh tế. Nguyên lý này cũng có thể áp dụng được cho hoạt động song song của máy biến áp 3 pha 100 kva vàmáy biến áp ngâm dầu, có thể giảm chi phí vận hành của hệ thống cung cấp điện một cách hiệu quả.
1. Các loại tổn thất máy biến áp
Tổn thất máy biến áp chủ yếu được chia thành hai loại: tổn thất sắt và tổn thất đồng. Tổn thất sắt hầu như không thay đổi trong quá trình hoạt động bình thường hay còn gọi là tổn thất không đổi; Tổn hao đồng thay đổi theo bình phương của dòng điện tải, còn được gọi là tổn thất thay đổi. Hiệu suất của máy biến áp cao nhất khi tổn thất không đổi bằng tổn thất thay đổi, đây là trạng thái vận hành kinh tế nhất của máy biến áp. Ngoài ra, tổn thất máy biến áp có thể được chia thành tổn thất hoạt động và tổn thất phản kháng. Công suất phản kháng tiêu thụ của thiết bị được cung cấp bởi hệ thống điện. Sự tồn tại của công suất phản kháng sẽ làm tăng dòng điện trong hệ thống, từ đó làm tăng tổn hao tác dụng của hệ thống điện.
2. Xác định số lượng máy biến áp song song
Khi xác định số lượng máy biến áp song song xét về mặt kinh tế, cần xem xét cả tổn thất tác dụng và tổn thất phản kháng, đồng thời quy đổi tổn thất phản kháng thành tổn thất tác dụng thông qua trị giá phản kháng kinh tế tương đương (kq, đơn vị: kW/kVar). Đối với trạm biến áp, kq thường là 0,02 ~ 0,15. Số lượng máy biến áp song song cụ thể được xác định theo hai trường hợp sau:
(1) Máy biến áp có cùng kiểu dáng và công suất
Khi các máy biến áp song song có cùng kiểu dáng và công suất, số lượng máy biến áp vận hành ở các điều kiện tải khác nhau có thể được xác định theo công thức sau: Khi tải tăng lên S > n×Sn, sẽ tiết kiệm hơn nếu bổ sung thêm một máy biến áp để vận hành song song; khi tải giảm xuống S < (n-1)×Sn, sẽ tiết kiệm hơn nếu cắt một máy biến áp khỏi hoạt động song song. Trong đó S là tổng công suất tải của máy biến áp (kVA), Sn là công suất định mức của từng máy biến áp (kVA), n là số lượng máy biến áp đang vận hành. Ví dụ, khi mắc song song nhiều máy biến áp 3 pha 100 kva, số lượng máy biến áp vận hành có thể được điều chỉnh theo sự thay đổi của tổng phụ tải để đảm bảo vận hành kinh tế.
(2) Máy biến áp có kiểu dáng và công suất khác nhau
Khi các máy biến áp song song có kiểu dáng và công suất khác nhau thì tổn hao sắt của chúng không nhất thiết phải bằng nhau, việc phân bố tải phức tạp hơn nên khó xác định số lượng máy biến áp đang vận hành bằng một công thức duy nhất. Phương pháp thực tế là vẽ đường cong tổn thất toàn phần của từng máy biến áp và tổn thất tổng của nhiều máy biến áp song song với tải, đồng thời xác định số lượng máy biến áp đưa vào vận hành theo đường cong (số lượng máy biến áp tương ứng với tổn thất thấp nhất dưới tải hiện tại là hợp lý nhất). Ngoài ra, quy định còn quy định, để giảm số lần vận hành trong ngày và đêm thì thời gian tắt máy biến áp không được dưới 2 ~ 3 giờ. Phương pháp này cũng có thể áp dụng cho hoạt động song song của máy biến áp điện ngâm dầu có kiểu dáng và công suất khác nhau.
III. Phần kết luận
Vận hành song song an toàn và tiết kiệm máy biến áp là chìa khóa đảm bảo hệ thống truyền tải và phân phối điện vận hành ổn định. Cần phải tuân thủ nghiêm ngặt bốn điều kiện cốt lõi của các nhóm kết nối giống hệt nhau, tỷ số điện áp bằng nhau, tỷ lệ phần trăm điện áp trở kháng bằng nhau và tỷ lệ công suất không vượt quá 3:1. Đồng thời, số lượng máy biến áp song song cần được cấu hình hợp lý theo sự thay đổi của tải để giảm thiểu tổn thất năng lượng. Là nhà sản xuất chuyên nghiệp các thiết bị truyền tải và phân phối điện,CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ JINSHANMENcung cấp-máy biến áp 3 pha 100 kva chất lượng cao, máy biến áp ngâm dầu và các sản phẩm khác, đồng thời cung cấp hướng dẫn kỹ thuật chuyên nghiệp để vận hành song song máy biến áp, giúp người dùng có được nguồn điện an toàn, hiệu quả và tiết kiệm.