Bộ điều áp không tải so với bộ điều áp có tải: Sự khác biệt là gì?

Cái gì là Máy biến áp Bộ điều chỉnh đầu ra là gì?

Bộ điều chỉnh đầu ra trên máy biến áp là thiết bị thay đổi số vòng dây hiệu dụng trên một trong các cuộn dây của máy biến áp. Việc thay đổi số vòng dây sẽ làm thay đổi tỷ số biến áp và do đó điều chỉnh điện áp thứ cấp.

Mối quan hệ cơ bản của máy biến áp có thể được biểu diễn như sau:

V₁ / V₂ ≈ N₁ / N₂

Ở đâu:

V₁ là điện áp sơ cấp;
V₂ là điện áp thứ cấp;
N₁ là số vòng dây cuộn sơ cấp;
N₂ là số vòng dây của cuộn thứ cấp.

Bộ thay đổi đầu phân áp thường được lắp đặt trên cuộn dây điện áp cao vì dòng điện ở phía này thấp hơn. Dòng điện thấp hơn giúp giảm tải chuyển mạch và kích thước vật lý của thiết bị thay đổi đầu phân áp. Tuy nhiên, vị trí thực tế của cuộn dây phụ thuộc vào thiết kế biến áp và yêu cầu hệ thống.

Bộ thay đổi đầu phân áp của biến áp thường được chia thành hai loại:

1. Bộ thay đổi đầu phân áp khi ngắt điện, hay DETC
2. Bộ thay đổi đầu phân áp khi có tải, hay OLTC

Sự khác biệt then chốt nằm ở việc vị trí đầu phân áp có thể được thay đổi khi biến áp đang có điện và đang cung cấp tải hay không.

Bộ thay đổi đầu phân áp khi ngắt điện là gì?

Bộ thay đổi đầu phân áp khi ngắt điện chỉ có thể hoạt động khi biến áp hoàn toàn bị ngắt điện.

Nó còn được gọi phổ biến là:

• DETC, hay bộ thay đổi đầu phân áp khi ngắt điện;
• bộ điều chỉnh đầu phân áp ngoài mạch;
• bộ điều chỉnh đầu phân áp không tải;
• bộ điều chỉnh đầu phân áp khi ngắt tải.

Các thuật ngữ này đôi khi được dùng thay thế cho nhau trên thị trường, nhưng ‘bộ điều chỉnh đầu phân áp khi ngắt điện’ là cách mô tả rõ ràng nhất vì nó nêu đúng điều kiện an toàn thiết yếu: máy biến áp phải không được cấp điện trong suốt quá trình vận hành.

Trước khi thay đổi vị trí đầu phân áp, người vận hành phải cách ly máy biến áp khỏi mọi nguồn điện có thể, thực hiện đầy đủ các quy trình khóa và gắn thẻ cảnh báo, kiểm tra xác nhận không còn điện áp, đồng thời tuân thủ hướng dẫn của nhà sản xuất máy biến áp.

Tại sao Bộ Điều Chỉnh Đầu Phân Áp Khi Ngắt Điện (DETC) Không Thể Vận Hành Khi Đang Cấp Điện?

Bộ điều chỉnh đầu phân áp khi ngắt điện thông thường không được thiết kế để đóng cắt dòng tải.

Trong quá trình thay đổi đầu phân áp, các tiếp điểm của nó có thể tạm thời ngắt kết nối với một đầu phân áp trước khi thiết lập kết nối tới đầu phân áp tiếp theo. Nếu máy biến áp đang được cấp điện, hành động này có thể gây phóng điện hồ quang giữa các tiếp điểm.

Các hậu quả có thể xảy ra bao gồm:

• tiếp điểm bị cháy hoặc mài mòn;
• sự cacbon hóa vật liệu cách điện hoặc dầu;
• ngắn mạch bên trong;
• hỏng bộ đổi đầu phân áp;
• hỏng máy biến áp;
• cháy hoặc nguy cơ gây hại cho con người.

Vì lý do này, bộ đổi đầu phân áp khi mất điện (DETC) không bao giờ được vận hành chỉ vì máy biến áp có vẻ ‘tải nhẹ’. Thiết bị chỉ được vận hành trong điều kiện mất điện như nhà sản xuất quy định.

Ưu điểm của bộ đổi đầu phân áp khi mất điện

Bộ đổi đầu phân áp khi mất điện (DETC) có cấu trúc cơ khí và điện tương đối đơn giản.

Các ưu điểm chính thường bao gồm:

• chi phí ban đầu thấp hơn;
• cấu trúc nhỏ gọn;
• ít bộ phận chuyển động;
• yêu cầu bảo trì thấp;
• độ tin cậy cơ học cao;
• thao tác thủ công đơn giản;
• phù hợp với các điều chỉnh điện áp không thường xuyên.

Một bộ điều chỉnh đầu phân áp khi ngắt điện (DETC) thường thích hợp khi điện áp nguồn tương đối ổn định và vị trí đầu phân áp của máy biến áp chỉ cần được chọn trong quá trình lắp đặt, chạy thử, bảo trì theo mùa hoặc ngừng hoạt động có kế hoạch.

Hạn chế của bộ điều chỉnh đầu phân áp khi ngắt điện

Hạn chế chính là việc điều chỉnh đầu phân áp yêu cầu phải ngắt máy biến áp khỏi vận hành.

Do đó, một bộ điều chỉnh đầu phân áp khi ngắt điện (DETC) ít phù hợp hơn khi:

• điện áp thay đổi thường xuyên;
• tải thay đổi đáng kể trong ngày;
• quá trình sản xuất không thể bị gián đoạn;
• điện áp phải duy trì trong phạm vi hoạt động hẹp;
• yêu cầu điều chỉnh từ xa hoặc tự động;
• việc phát điện từ nguồn tái tạo gây ra những dao động điện áp thường xuyên.

Bộ điều chỉnh đầu phân áp khi ngắt điện cũng không tự động hiệu chỉnh các thay đổi điện áp trừ khi nhân viên vận hành tắt máy biến áp và chọn thủ công một vị trí khác.

Bộ điều chỉnh đầu phân áp khi có tải là gì?

Bộ điều chỉnh đầu phân áp khi có tải thay đổi tỷ số biến áp trong khi máy biến áp vẫn được cấp điện và mang dòng tải.

Thường được viết tắt là OLTC . Tại một số thị trường, thuật ngữ bộ thay đổi đầu phân áp dưới tải , hay LTC, cũng được sử dụng.

Bộ OLTC chuyển dòng tải từ một đầu phân áp cuộn dây sang đầu phân áp liền kề mà không làm gián đoạn nguồn cung cấp. Khả năng này khiến nó phù hợp với các hệ thống điện yêu cầu điều chỉnh điện áp thường xuyên, tự động hoặc từ xa.

IEC 60214 quy định các yêu cầu về hiệu suất và phương pháp thử nghiệm đối với bộ thay đổi đầu phân áp dưới tải và khi ngắt điện. Theo các nguyên tắc ứng dụng của IEC, bộ OLTC được thiết kế để thay đổi tỷ số biến áp trong khi máy biến áp đang có điện và mang tải, mà không làm gián đoạn nguồn cung cấp.

Các ứng dụng điển hình của bộ OLTC

Các máy biến áp có bộ thay đổi đầu phân áp dưới tải thường được sử dụng trong:

• các trạm biến áp truyền tải;
• các trạm biến áp phân phối;
• các nhà máy điện;
• các cơ sở luyện thép và kim loại;
• các mỏ;
• các trung tâm dữ liệu;
• các nhà máy công nghiệp quy mô lớn;
• các dự án năng lượng tái tạo;
• cơ sở hạ tầng trọng yếu;
• các cơ sở có tải nhạy cảm với gián đoạn.

---

Bộ điều áp dưới tải hoạt động như thế nào?

Một bộ điều áp dưới tải (OLTC) phải thực hiện đồng thời hai nhiệm vụ:

1. Duy trì đường dẫn dòng tải trong suốt quá trình thay đổi đầu phân áp.
2. Ngăn dòng tuần hoàn quá mức giữa các đầu phân áp liền kề.

Các đầu phân áp liền kề của máy biến áp có điện thế điện khác nhau. Việc nối trực tiếp chúng với nhau sẽ tạo ra dòng tuần hoàn, có thể đủ lớn để làm hỏng cuộn dây hoặc thiết bị chuyển mạch.

Do đó, bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) sử dụng quy trình chuyển đổi được kiểm soát.

Chuyển mạch đóng trước rồi mở sau

Một bộ OLTC điển hình thiết lập kết nối tới đầu phân áp tiếp theo trước khi ngắt hoàn toàn đầu phân áp ban đầu. Nguyên lý vận hành này thường được mô tả là đóng trước rồi mở sau .

Trong khoảng thời gian chuyển đổi ngắn, bộ OLTC có thể đồng thời kết nối với hai đầu phân áp liền kề.

Một trở kháng được đưa vào để giới hạn dòng tuần hoàn giữa chúng. Tùy theo thiết kế OLTC, trở kháng chuyển đổi này có thể là:

• một điện trở chuyển đổi;
• một bộ biến áp chuyển tiếp, đôi khi được gọi là biến áp tự ngẫu phòng ngừa.

Megger mô tả quy trình OLTC là nối cầu giữa hai đầu ra liền kề trước khi ngắt đầu ra đang tải. Một trở kháng điện trở hoặc điện kháng giới hạn dòng tuần hoàn trong khi hai đầu ra tạm thời được nối với nhau.

Trình tự OLTC điển hình loại điện trở

Mặc dù trình tự cụ thể phụ thuộc vào thiết kế OLTC, một hoạt động đơn giản hóa loại điện trở là:

1. Biến áp mang tải qua đầu ra hiện tại.
2. Một tiếp điểm chuyển tiếp kết nối đầu ra tiếp theo thông qua một điện trở chuyển tiếp.
3. Cả hai đầu ra tạm thời được nối với nhau, trong khi điện trở giới hạn dòng tuần hoàn.
4. Đường dẫn dòng chính chuyển sang đầu ra mới.
5. Đầu ra ban đầu bị ngắt kết nối.
6. Điện trở chuyển tiếp được loại bỏ khỏi mạch.
7. Bộ điều chỉnh tải dưới tải (OLTC) hoàn tất thao tác tại vị trí phục vụ mới.

Điện trở chuyển mạch chỉ được sử dụng trong thời gian chuyển mạch ngắn. Nó không nhằm mục đích duy trì kết nối liên tục ở vị trí phục vụ bình thường.

Các bộ điều chỉnh tải dưới tải (OLTC) hiện đại có thể sử dụng tiếp điểm hồ quang thông thường, bộ ngắt chân không, chuyển mạch bằng điện trở, chuyển mạch bằng cuộn cảm hoặc các bố trí đặc thù do nhà sản xuất quy định.

---

Các thành phần chính của một bộ điều chỉnh tải dưới tải (OLTC)

Một bộ điều chỉnh tải dưới tải (OLTC) loại điện trở truyền thống có thể bao gồm:

Bộ chọn đầu ra

Bộ chọn đầu ra xác định đầu ra cuộn dây tiếp theo. Thông thường, nó thực hiện chức năng chọn mà không chuyển dòng tải toàn phần.

Bộ chuyển dòng tải

Bộ chuyển dòng tải chuyển dòng tải từ đầu ra ban đầu sang đầu ra đã chọn.

Các điện trở chuyển mạch

Các điện trở chuyển tiếp giới hạn dòng điện tuần hoàn trong khi hai đầu nối liền kề tạm thời được nối tắt.

Bộ chọn chuyển đổi

Bộ chọn chuyển đổi đảo chiều hoặc chuyển đổi thô/tinh có thể mở rộng phạm vi điều chỉnh mà không cần số lượng lớn các kết nối cuộn dây điều chỉnh.

Cơ cấu dẫn động bằng động cơ

Cơ cấu dẫn động bằng động cơ cung cấp năng lượng và trình tự điều khiển cần thiết để hoàn tất việc thay đổi đầu nối.

Tùy theo thiết kế, bộ đổi đầu nối dưới tải (OLTC) cũng có thể bao gồm:

• các chỉ thị vị trí;
• các công tắc giới hạn cơ học và điện;
• bộ đếm số lần vận hành;
• điều khiển tại chỗ và từ xa;
• rơ-le điều chỉnh điện áp tự động;
• bộ chỉ thị mức dầu;
• bảo vệ bằng áp suất hoặc khí;
• giám sát nhiệt độ;
• thiết bị giám sát tình trạng trực tuyến.

Không phải mọi OLTC đều chứa cùng một bộ thành phần. Ví dụ, OLTC chân không và OLTC kiểu khô có thể có các bố trí khác nhau về chuyển mạch và cách điện.

---

Việc thay đổi đầu phân áp ảnh hưởng như thế nào đến điện áp thứ cấp?

Đối với máy biến áp có đầu phân áp đặt trên cuộn dây cao áp và nguồn cấp sơ cấp tương đối ổn định:

• Tăng số vòng hiệu dụng của cuộn dây cao áp làm tăng tỷ số và thường làm giảm điện áp thứ cấp.
• Giảm số vòng hiệu dụng của cuộn dây cao áp làm giảm tỷ số và thường làm tăng điện áp thứ cấp.

Một cách đơn giản hơn:

\[ V_2 \approx V_1 \times \frac{N_2}{N_1} \]

Neu \(V_1\) va \(N_2\) giu nguyen khong doi:

• tang \(N_1\) lam giam \(V_2\);
• giam \(N_1\) lam tang \(V_2\).

Tuy nhien, cac bieu thuc nhu “nang tap”, “ha tap”, “tap len” va “tap xuong” khong co su nhat quan tren toan the gioi. Y nghia cua chung co the phu thuoc vao nha san xuat, quy uoc cua cong ty dien luc, bo tri day qua, he thong dieu khien hoac phuong phap danh so vi tri.

Do do, nguoi van hanh nen dua vao:

• nhan hieu may bien ap;
• so do vi tri tap;
• so do nguyen ly dieu khien;
• huong dan su dung OLTC;
• thủ tục vận hành đã được phê duyệt.

Họ không nên giả định hướng điện áp chỉ dựa trên số vị trí đầu nối.

---

Bộ đổi đầu nối khi ngắt điện so với bộ đổi đầu nối khi có điện: Những khác biệt chính

Chi phí, kích thước, khoảng thời gian bảo trì và khả năng vận hành chính xác phụ thuộc vào công suất định mức, cấp điện áp, dải điều chỉnh đầu ra, công nghệ chuyển mạch và nhà sản xuất máy biến áp. Không nên coi tỷ lệ giá cố định giữa máy biến áp DETC và máy biến áp OLTC là quy tắc phổ quát.

---

Tại sao nên chọn máy biến áp điều chỉnh đầu ra dưới tải?

1. Điều chỉnh điện áp mà không cần ngừng hoạt động định kỳ

Ưu điểm chính của máy biến áp OLTC là có thể điều chỉnh tỷ số biến áp mà không cần đưa máy biến áp ra khỏi dịch vụ cho từng lần thay đổi đầu ra.

Điều này rất hữu ích trong các trường hợp việc gián đoạn kế hoạch sẽ ảnh hưởng đến:

• sản xuất liên tục;
• cơ sở hạ tầng trọng yếu;
• hệ thống máy tính và viễn thông;
• bệnh viện;
• hệ thống đường sắt;
• các hoạt động khai thác;
• khách hàng sử dụng điện.

Máy biến áp có bộ điều chỉnh tải dưới tải (OLTC) hỗ trợ duy trì tính liên tục của nguồn cung, nhưng không đảm bảo hệ thống điện sẽ không bao giờ gặp sự cố mất điện. Các sự cố máy biến áp, hoạt động của thiết bị bảo vệ, sự cố ở phần mạng phía trên, bảo trì và các sự kiện khác trong hệ thống vẫn có thể làm gián đoạn nguồn điện.

2. Cải thiện việc tuân thủ điện áp

Điện áp thay đổi do tải thay đổi, trở kháng đường dây, hướng dòng công suất, công suất phát và điều kiện mạng phía trên.

Máy biến áp có bộ điều chỉnh tải dưới tải (OLTC) có thể giúp giữ điện áp tại thanh cái được điều khiển nằm trong giới hạn quy định. Việc duy trì điện áp ở mức chấp nhận được hỗ trợ:

• hoạt động đúng của thiết bị;
• chất lượng điện;
• hiệu suất động cơ;
• tuổi thọ cách điện;
• sự tuân thủ điện áp của khách hàng;
• độ ổn định hoạt động của hệ thống.

3. Tăng cường phối hợp với bù công suất phản kháng

Công suất phản kháng do tụ điện mắc song song phát ra xấp xỉ tỷ lệ thuận với bình phương điện áp vận hành:

\[ Q \propto V^2 \]

Nếu điện áp giảm, tổ tụ điện sẽ tạo ra ít công suất phản kháng hơn. Nếu điện áp tăng quá mức, công suất phản kháng phát ra sẽ tăng lên và có thể gây ra hiện tượng quá điện áp hoặc bù thừa.

Việc phối hợp điều khiển OLTC với các tổ tụ điện, cuộn kháng, bộ bù công suất phản kháng tĩnh (SVC), STATCOM và các nguồn dựa trên bộ nghịch lưu có thể cải thiện hiệu quả quản lý điện áp và công suất phản kháng nói chung.

Chiến lược điều khiển phải được thiết kế cẩn thận. Việc phối hợp kém có thể dẫn đến số lần chuyển đổi đầu phân áp quá nhiều, đóng/ngắt tụ điện quá mức, dao động điều khiển (hunting) hoặc dòng công suất phản kháng không mong muốn.

4. Giảm tổn thất mạng trong một số điều kiện vận hành

Duy trì điện áp hệ thống trong dải vận hành phù hợp có thể làm giảm dòng điện quá mức và tránh một phần tổn thất mạng.

Tuy nhiên, việc khẳng định rằng mọi thao tác OLTC đều tự động giảm thiểu tổn thất là quá rộng. Kết quả thực tế phụ thuộc vào:

• đặc tính tải;
• hệ số công suất;
• trở kháng đường dây phân phối;
• nhu cầu phụ thuộc điện áp;
• tổn thất máy biến áp;
• dòng công suất phản kháng;
• phát điện phân tán;
• mục tiêu điều khiển.

Do đó, các chiến lược điều khiển điện áp hiện đại xem xét nhiều yếu tố hơn chỉ riêng điện áp.

5. Điều khiển từ xa và tự động

Máy điều áp có tải (OLTC) có thể được điều khiển bởi:

• các nút bấm tại chỗ;
• hệ thống điều khiển từ xa;
• SCADA;
• rơ-le điều chỉnh điện áp tự động;
• tự động hóa trạm biến áp phối hợp.

Điều chỉnh tự động cho phép hệ thống điều khiển so sánh điện áp đo được với giá trị mục tiêu và phát lệnh tăng hoặc giảm sau khi khoảng thời gian trễ và điều kiện dải chết đã được cấu hình được đáp ứng.

Dải chết và độ trễ ngăn ngừa các thao tác không cần thiết do những thay đổi điện áp nhỏ hoặc tạm thời.

---

Khi nào KHÔNG NÊN vận hành máy điều áp có tải (OLTC)?

Không tồn tại một danh sách phổ quát duy nhất áp dụng cho mọi bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC). Khả năng vận hành cho phép phụ thuộc vào dòng điện định mức đi qua, thiết kế, hệ thống bảo vệ, hướng dẫn vận hành, tình trạng máy biến áp và quy trình tại hiện trường.

Người vận hành phải tuân theo các hướng dẫn do nhà sản xuất máy biến áp và bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) cung cấp.

Việc thay đổi đầu phân áp có thể cần bị khóa hoặc tạm ngừng trong các điều kiện như sau.

Dòng điện vượt quá khả năng chuyển mạch cho phép

Mỗi bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) có dòng điện định mức đi qua và khả năng vận hành được chỉ định. Nếu dòng điện máy biến áp vượt quá giá trị cho phép đối với việc thay đổi đầu phân áp, quá trình chuyển mạch có thể gây quá tải lên các tiếp điểm chuyển mạch, bộ ngắt chân không, điện trở chuyển mạch hoặc các thành phần dẫn dòng khác.

Một số bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) có khả năng chịu quá tải được chỉ định, trong khi những bộ khác phải bị khóa khi dòng điện vượt ngưỡng cấu hình. Do đó, việc vận hành quá tải cần được đánh giá dựa trên xếp hạng thực tế của bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) và hướng dẫn của nhà sản xuất — chứ không dựa trên một quy tắc chung.

Cảnh báo bảo vệ OLTC bất thường

Các bộ điều chỉnh điện áp dưới tải ngâm dầu (OLTC) có thể được trang bị rơ-le áp suất chuyên dụng, rơ-le dòng chảy dầu, thiết bị hoạt động bằng khí hoặc các thiết bị bảo vệ khác.

Một tín hiệu cảnh báo có thể cho biết hiện tượng phóng điện hồ quang, sự hình thành khí, sự cố hệ thống dầu hoặc một điều kiện bất thường khác bên trong thiết bị. Không nên thực hiện thêm bất kỳ thao tác chuyển nấc nào cho đến khi nguyên nhân gây cảnh báo đã được điều tra theo đúng hướng dẫn vận hành.

Các phương án bảo vệ khác nhau tùy theo loại OLTC: OLTC truyền thống dùng dầu, OLTC chân không, đơn vị cách điện bằng khí và bộ đổi nấc kiểu khô.

Môi trường cách điện không đủ

Đối với OLTC cách điện bằng dầu, việc vận hành có thể bị cấm nếu:

• mức dầu thấp hơn giới hạn cho phép;
• độ bền điện môi không đạt yêu cầu;
• dầu bị nhiễm bẩn nghiêm trọng;
• phát hiện rò rỉ;
• buồng dầu hoặc hệ thống áp suất hoạt động bất thường.

Những điều kiện này không áp dụng theo cùng một cách đối với mọi công nghệ bộ đổi đầu phân áp.

Chỉ thị vị trí hoặc chuyển động bất thường

Cần ngừng vận hành nếu bộ đổi đầu phân áp dưới tải (OLTC) hiển thị:

• việc thay đổi bậc không hoàn tất;
• sai lệch vị trí;
• hỏng cơ cấu dẫn động bằng động cơ;
• kẹt cơ học;
• tiếng ồn bất thường;
• cắt bảo vệ lặp lại;
• công tắc giới hạn bị hư hỏng;
• một sự bất thường về bộ đếm thao tác hoặc thời gian.

Liên tục gửi lệnh đến bộ điều chỉnh tải dưới tải (OLTC) bị kẹt hoặc chưa hoàn tất có thể làm trầm trọng thêm hư hỏng.

Đã đạt giới hạn bảo trì

Bộ điều chỉnh tải dưới tải (OLTC) đã xác định các tiêu chí kiểm tra hoặc bảo trì dựa trên các yếu tố như:

• số lần thao tác;
• dòng điện chuyển mạch;
• mức độ mài mòn tiếp điểm;
• điều kiện dầu;
• thời gian vận hành;
• khuyến nghị của nhà sản xuất;
• kết quả giám sát điều kiện.

Nếu đạt ngưỡng bảo trì, việc vận hành tiếp tục có thể không được phép cho đến khi kiểm tra hoặc bảo dưỡng bắt buộc được hoàn tất.

---

Tại sao dòng điện cao lại nguy hiểm trong quá trình thay đổi đầu phân áp?

Trong quá trình chuyển đổi OLTC loại điện trở, hệ thống chuyển mạch phải chịu dòng tải của máy biến áp đồng thời kiểm soát dòng tuần hoàn giữa các đầu phân áp liền kề.

Các thành phần chuyển đổi chịu ứng suất điện và nhiệt kết hợp. Nếu dòng vận hành vượt quá khả năng chuyển mạch cho phép của OLTC, ứng suất lên tiếp điểm và điện trở chuyển đổi có thể tăng vượt quá giới hạn thiết kế của chúng.

Các hậu quả có thể xảy ra bao gồm:

• mài mòn tiếp điểm quá mức;
• nhiệt độ tăng quá cao;
• phóng điện hồ quang nghiêm trọng;
• hỏng điện trở chuyển đổi;
• phân hủy dầu;
• sự gia tăng áp suất;
• chế độ vận hành bảo vệ;
• Hỏng bộ đổi đầu phân áp có tải (OLTC) hoặc máy biến áp.

Đây là lý do vì sao nhiều hệ thống điều khiển máy biến áp bao gồm chức năng chặn quá dòng đối với các lệnh tự động thay đổi đầu phân áp.

Tuy nhiên, giá trị chặn phải dựa trên định mức thực tế của bộ đổi đầu phân áp có tải (OLTC), thiết kế máy biến áp, cài đặt rơ-le và hướng dẫn của nhà sản xuất.

---

Cách lựa chọn giữa bộ đổi đầu phân áp không tải (DETC) và bộ đổi đầu phân áp có tải (OLTC)

Bộ đổi đầu phân áp không tải (DETC) có thể là lựa chọn phù hợp hơn khi:

• điện áp đầu vào ổn định;
• việc điều chỉnh đầu phân áp hiếm khi cần thiết;
• việc ngừng hoạt động theo lịch trình là chấp nhận được;
• sự đơn giản là ưu tiên;
• việc điều khiển tự động là không cần thiết;
• chi phí ban đầu thấp là quan trọng.

Bộ đổi nối tải có thể được ưa chuộng khi:

• điện áp thay đổi thường xuyên;
• tải biến đổi mạnh;
• tính liên tục của nguồn cung cấp là quan trọng;
• yêu cầu điều chỉnh điện áp tự động;
• yêu cầu điều khiển từ xa;
• phát điện tái tạo ảnh hưởng đến điện áp;
• xe buýt được điều khiển phải duy trì trong một dải điện áp hẹp.

Quyết định nên xem xét các yêu cầu vòng đời thay vì chỉ giá ban đầu của máy biến áp.

Các yếu tố đánh giá quan trọng bao gồm:

• phạm vi điều chỉnh điện áp;
• số lượng và kích thước các bước điều chỉnh;
• dòng điện đi qua tối đa;
• tần suất vận hành;
• đồ thị tải;
• khả năng chịu ngắn mạch;
• mức cách điện;
• nguồn lực bảo trì;
• yêu cầu điều khiển và truyền thông;
• độ tin cậy yêu cầu;
• điều kiện môi trường;
• các tiêu chuẩn áp dụng.

Các câu hỏi thường gặp

Bộ đổi đầu nối không tải có thể vận hành khi máy biến áp không mang tải nhưng vẫn được cấp điện không?

Thông thường là không.

Bộ đổi đầu nối không tải thường yêu cầu máy biến áp phải được cắt hoàn toàn về mặt điện, chứ không chỉ đơn thuần là không tải. Một máy biến áp đang được cấp điện vẫn có thể duy trì điện áp trên các tiếp điểm của bộ đổi đầu nối, ngay cả khi dòng tải thứ cấp thấp hoặc bằng không.

Luôn tuân thủ quy trình cách ly do nhà sản xuất quy định.

Bộ đổi đầu nối dưới tải (OLTC) có làm cho máy biến áp hoạt động liên tục không?

Số thứ tự

Bộ đổi đầu nối dưới tải (OLTC) tránh việc ngừng hoạt động chỉ để điều chỉnh đầu nối trong điều kiện bình thường. Thiết bị này không bảo vệ hệ thống trước mọi sự cố liên quan đến máy biến áp, mạng lưới, hệ thống bảo vệ hoặc nguồn cung cấp phía đầu vào.

Các cơ sở quan trọng vẫn có thể yêu cầu các máy biến áp dự phòng, nguồn điện kép, hệ thống UPS, máy phát điện, sơ đồ chuyển đổi hoặc các biện pháp đảm bảo tính liên tục khác.

Liệu mọi bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) đều sử dụng điện trở chuyển mạch?

Số thứ tự

Nhiều bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) sử dụng điện trở chuyển mạch, nhưng một số khác lại dùng cuộn kháng chuyển mạch. Các thiết kế hiện đại cũng có thể sử dụng bộ ngắt chân không và các bố trí khác nhau cho công tắc chọn hoặc công tắc chuyển hướng.

Liệu bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) luôn hoạt động tự động?

Số thứ tự

Bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) có thể được vận hành bằng tay, bằng điện từ bảng điều khiển cục bộ, từ xa thông qua hệ thống SCADA hoặc tự động thông qua rơ-le điều chỉnh điện áp.

Liệu số bậc tăng cao hơn luôn làm tăng điện áp thứ cấp?

Chưa chắc.

Việc đánh số vị trí bậc và quy ước “tăng/giảm” có thể khác nhau. Người vận hành cần kiểm tra biểu đồ bậc của máy biến áp và tài liệu điều khiển.

Liệu bộ điều chỉnh điện áp không tải (DETC) đáng tin cậy hơn bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC)?

Bộ điều chỉnh điện áp không tải (DETC) đơn giản về mặt cơ khí hơn và thường yêu cầu ít bảo trì hơn. Bộ điều chỉnh điện áp dưới tải (OLTC) phức tạp hơn vì phải chuyển mạch dòng tải mà không làm gián đoạn nguồn cung cấp.

Tuy nhiên, độ tin cậy thực tế phụ thuộc vào thiết kế, ứng dụng, bảo trì, chế độ vận hành, lắp đặt và chất lượng sản xuất.

Bộ điều chỉnh đầu phân áp dưới tải (OLTC) nên được bảo trì với tần suất bao nhiêu?

Không có khoảng thời gian chung áp dụng cho tất cả trường hợp.

Việc bảo trì có thể phụ thuộc vào thời gian trôi qua, số lần vận hành, mức dòng điện chuyển mạch, mài mòn tiếp điểm, tình trạng dầu, kết quả chẩn đoán và hướng dẫn của nhà sản xuất. Các bộ OLTC kiểu chân không có thể có yêu cầu bảo trì khác biệt so với các bộ OLTC kiểu truyền thống dùng dầu để dập hồ quang.

Kết luận

Sự khác biệt giữa bộ điều chỉnh đầu phân áp khi ngắt điện (DETC) và bộ điều chỉnh đầu phân áp dưới tải (OLTC) là rõ ràng:

• Một DETC chỉ thay đổi tỷ số biến áp khi máy biến áp đang ở trạng thái ngắt điện.
• Một OLTC thay đổi tỷ số trong khi máy biến áp đang có điện và đang mang tải.

Công nghệ thiết kế của một bộ OLTC phức tạp hơn. Bộ này phải duy trì đường dẫn dòng tải trong suốt quá trình chuyển đổi, đồng thời hạn chế dòng tuần hoàn giữa các đầu phân áp liền kề trên cuộn dây. Điều này đạt được thông qua một trình tự chuyển mạch được kiểm soát, sử dụng điện trở chuyển tiếp hoặc điện kháng chuyển tiếp, tùy thuộc vào thiết kế.

Các bộ điều chỉnh điện áp kiểu tiếp điểm (DETC) có chi phí thấp, kích thước nhỏ gọn và phù hợp với các trường hợp điều chỉnh điện áp ít thường xuyên. Các bộ điều chỉnh điện áp kiểu cuộn dây có tải (OLTC) thích hợp hơn cho các ứng dụng yêu cầu điều chỉnh điện áp thường xuyên, điều khiển từ xa, vận hành tự động hoặc cải thiện độ liên tục trong quá trình thay đổi cấp điện áp.

Lựa chọn cuối cùng nên dựa trên hệ thống điện, yêu cầu vận hành, chiến lược bảo trì, tiêu chuẩn áp dụng và tổng chi phí vòng đời.