Các loại máy biến áp và ứng dụng khác nhau

 

Chức năng cốt lõi

Chuyển đổi điện áp:Điều chỉnh các mức điện áp để phù hợp với các hệ thống lưới hoặc yêu cầu thiết bị khác nhau.

Cách ly điện:Ngăn chặn sự lan truyền lỗi giữa các mạch chính và thứ cấp, tăng cường an toàn.

Hiệu quả truyền dẫn:Cao - Truyền điện áp làm giảm dòng điện và mất năng lượng, cải thiện hiệu quả tổng thể.

 

 Phân loại theo mức điện áp

1. Máy biến áp

Phân loại theo mục đích và chức năng

 

1. Máy biến áp

Sự định nghĩa:Được sử dụng trong các mạng năng lượng để bước điện áp lên hoặc xuống (thường là trên 33kV); Công suất cao và được thiết kế cho hoạt động liên tục.

Ứng dụng:Các nhà máy điện, trạm biến áp, Inter - Các đường truyền của tỉnh, Khu công nghiệp lớn.

Thuận lợi:Hiệu quả cao (lên tới 99%), hỗ trợ dòng điện cao và sức mạnh, tuổi thọ dài.

Nhược điểm:Hệ thống làm mát cồng kềnh, đắt tiền, phức tạp.

 

2. Máy biến áp phân phối

Sự định nghĩa:Bước xuống điện áp trung bình (10 Hàng35kv) đến điện áp thấp (400/230V) cho người dùng cuối; tiêu biểu<2000kVA.

Ứng dụng:Cộng đồng dân cư, tòa nhà văn phòng, trung tâm, trường học, bệnh viện.

Thuận lợi:Chi phí - hiệu quả, dễ cài đặt và bảo trì; Thích hợp cho việc sử dụng được gắn ngoài trời hoặc cực -.

Nhược điểm:HẤP DẪN - Hiệu suất tải; Mất năng lượng dưới tải trọng ánh sáng; Phạm vi điện áp/công suất hạn chế.

 

3. Tự động chuyển biến

Sự định nghĩa:Phần chính và phụ của một phần của cuộn dây; Điện áp được điều chỉnh thông qua vòi.

Ứng dụng:Khởi động động cơ, điều chỉnh điện áp, hệ thống kiểm tra điện.

Thuận lợi:Nhỏ gọn, chi phí thấp, hiệu quả cao.

Nhược điểm:Không bị cô lập; An toàn thấp hơn, rủi ro lỗi lớn hơn.

 

4. Máy biến áp công cụ

Máy biến áp điện áp (VTS)

Sự định nghĩa:Quy mô xuống điện áp để đo/bảo vệ.

Ứng dụng:Đồng hồ đo điện áp, rơle bảo vệ, đo sáng năng lượng.

Thuận lợi:Độ chính xác cao, cách ly điện từ các hệ thống điện áp cao -.

Nhược điểm:Thứ cấp không được ngắn - Circuite; Chi phí - nhạy cảm.

 

Máy biến áp hiện tại (CTS)

Sự định nghĩa:Down Down Dòng điện để đo lường hoặc bảo vệ an toàn.

Ứng dụng:Đồng hồ đo hiện tại, phát hiện lỗi hiện tại, hệ thống bảo vệ.

Thuận lợi:Đo chính xác, cách ly cao - điện áp từ thấp - thiết bị điện áp.

Nhược điểm:Thứ cấp không được mở - Circuited; Dễ có từ tính còn lại.

 

Máy biến áp công cụ chung

Sự định nghĩa:Chuyển đổi cao - tín hiệu điện áp/dòng điện thành tín hiệu cấp độ an toàn, thấp -.

Ứng dụng:Các trạm biến áp, đo sáng, bảo vệ rơle.

Thuận lợi:Đo an toàn, độ chính xác cao, tiêu chuẩn hóa.

Nhược điểm:Nhạy cảm với trở kháng và bão hòa; Yêu cầu hiệu chuẩn và nền tảng chính xác.

 

5. Máy biến áp cách ly

Sự định nghĩa:Sự cô lập hoàn toàn giữa chính và phụ; Thường thì tỷ lệ 1: 1.

Ứng dụng:Thiết bị y tế, trung tâm dữ liệu, phòng thí nghiệm, dụng cụ chính xác.

Thuận lợi:Tăng cường an toàn, giảm giao dịch chế độ- chung và loại bỏ các vòng lặp mặt đất.

Nhược điểm:Thường không thay đổi điện áp; Chi phí tương đối cao; Dấu chân lớn.

 

Phân loại theoDung tích

In IEC 60076-6, transformers can be classified by capacity into small, middle, and large transformers. Small mainly refers to transformers without additional radiators/coolers/pipes/corrugated oil tanks. Medium transformers refer to transformers with three-phase capacity ≤100 MVA or single-phase capacity ≤33.3 MVA. Large transformers refer to transformers with three-phase capacity >100 MVA or single-phase capacity >33,3 MVA.

 

Phân loại theo phương tiện làm mát

Theo phương tiện làm mát, các máy biến áp có thể được chia thành dầu - máy biến áp được ngâm và khô - loại máy biến áp. Sau đó, khô - Transformers có thể được chia thành các máy biến áp loại đúc nhựa và áp suất chân không được tẩm các máy biến áp. Áp suất chân không - Máy biến áp được tẩm thường được gọi là máy biến áp VPI.

So sánh giữa loại khô và máy biến áp ngâm dầu

 

Đặc trưng	Khô - Transformer	Dầu - Máy biến áp được ngâm
Phương tiện làm mát	Không khí hoặc các khí khác	Dầu biến áp
Sự an toàn	Cao, không có nguy cơ cháy và nổ	Thấp, có nguy cơ đốt cháy và nổ dầu
BẢO TRÌ	Đơn giản, không cần phải thường xuyên thay thế phương tiện làm mát	Yêu cầu thay thế và bảo trì dầu thường xuyên
Bảo vệ môi trường	Cao, không có ô nhiễm cho môi trường	Thấp, có nguy cơ rò rỉ dầu và ô nhiễm môi trường
Khu vực ứng dụng	Cao - các tòa nhà, tàu điện ngầm, bệnh viện, v.v.	Các trạm biến áp ngoài trời, công viên công nghiệp, v.v.

 

 

Phân loại theo giai đoạn

 

Phân loại theo vật liệu và thiết kế cốt lõi

 

1. Bằng vật liệu cốt lõi

 

Máy biến áp lõi sắt

Sự định nghĩa: Sử dụng các tấm thép silicon nhiều lớp làm lõi từ để hướng dẫn thông lượng từ tính. Thiết kế cốt lõi thường bao gồm các khớp giảm nhẹ hoặc bước - Lap Lap để giảm sự miễn cưỡng. Độ dày của tấm thép silicon tỷ lệ nghịch với tần số hoạt động (ví dụ: 0,3 mM trong 50 Hz, 0,1 mm trong 400 Hz).

Ứng dụng: Truyền năng lượng (Hệ thống 50/60 Hz), dòng - nguồn cung cấp năng lượng tần số, điều khiển động cơ lớn - lý tưởng cho các hệ thống điện nhạy cảm cao -, chi phí -}.

Thuận lợi: Hiệu quả cao (95 Hàng99%), công suất lớn (lên đến mức GVA), chi phí thấp; Thiết kế nhiều lớp và mạch từ tối ưu hóa cải thiện hiệu quả chuyển đổi năng lượng.

Bất lợi: Cồng kềnh do các tấm nhiều lớp; tổn thất đáng kể ở tần số cao (dòng xoáy và độ trễ); Dễ có độ rung và tiếng ồn. Không phù hợp với hoạt động tần số- cao do tổn thất tăng.

 

Máy biến áp lõi Ferrite

Sự định nghĩa: Sử dụng ferrite (vật liệu từ gốm) làm lõi từ tính, phù hợp cho các ứng dụng tần số - cao. Mn - Zn ferrite là tối ưu dưới 1 MHz, trong khi Ni - Zn ferrite phù hợp với tần số trên 1 MHz. Nhiệt độ Curie (80, 300 độ) xác định nhiệt độ hoạt động tối đa.

Ứng dụng: Chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng (ví dụ: Bộ sạc điện thoại), Bộ biến tần tần số -, mạch RF, chấn lưu điện tử - phù hợp cho các thiết bị tần số nhỏ gọn, thấp -, cao {-.

Thuận lợi: Cực kỳ thấp - tổn thất tần số (trên 1 MHz), kích thước nhỏ gọn, khả năng bão hòa chống-; Vật liệu phù hợp cho các dải tần số cụ thể đảm bảo hiệu quả truyền cao.

Bất lợi: Năng lực năng lượng hạn chế (<10 kW), magnetic permeability varies with temperature, fragile and prone to cracking; performance degrades in high-temperature environments.

 

Air - Transformer lõi

Sự định nghĩa: Thiếu lõi từ tính, hoàn toàn dựa vào không khí hoặc không - phương tiện từ tính để truyền thông lượng từ tính. Hiệu quả trong tần số vi sóng (phạm vi GHz), chẳng hạn như các ứng dụng RFID, sử dụng các cấu trúc cuộn dây đa lớp hoặc tổ ong để cải thiện khớp nối.

Ứng dụng: Giao tiếp RF (điều chỉnh ăng -ten), cuộn Tesla, Cao - Các dụng cụ đo tần số, thiết bị siêu dẫn - lý tưởng cho tần số- hoặc cao -

Thuận lợi: Không trễ hoặc mất dòng điện xoáy, không bão hòa từ tính, tuyến tính cao; Thiết kế Corless loại bỏ mất từ ​​tính, cung cấp hiệu suất ổn định ở tần số cao.

Bất lợi: Low efficiency due to poor magnetic coupling, large size, limited to high-frequency applications (>100 kHz); Không phù hợp với tần số thấp - hoặc cao - Các kịch bản nguồn.

 

2. Theo thiết kế cốt lõi

 

Máy biến áp lõi solenoidal

Sự định nghĩa: Các cuộn dây được quấn quanh một chi trung tâm của lõi, thường là e - loại hoặc u - i loại, thường được sử dụng trong lõi - Kiểu cấu trúc biến áp trong đó các vòng thông lượng từ tính qua đường dẫn từ kín.

Ứng dụng: Máy biến áp phân phối, máy biến áp điện và thiết bị công nghiệp/điện nói chung.

Thuận lợi: Quy trình sản xuất trưởng thành, phù hợp để sản xuất hàng loạt tiêu chuẩn; Không gian cách nhiệt rộng rãi cho phép hoạt động điện áp cao -; thuận lợi cho hệ thống làm mát dầu hoặc không khí.

Bất lợi: Mạch từ dài hơn dẫn đến thông lượng rò rỉ cao hơn, độ rung và nhiễu cao hơn một chút; Dấu chân tương đối lớn hơn.

 

Máy biến áp lõi Toroidal

Sự định nghĩa: Sử dụng một lõi từ tính - đã đóng với cuộn dây đồng đều xung quanh nó, cho phép một đường dẫn từ tính kín hoàn toàn.

Ứng dụng: High - Thiết bị âm thanh kết thúc, thiết bị y tế, dụng cụ chính xác, thiết bị phòng thí nghiệm, bộ điều hợp năng lượng, nguồn cung cấp năng lượng nhỏ gọn.

Thuận lợi: Rò rỉ từ tính cực thấp và nhiễu điện từ; Hiệu quả cao, hoạt động yên tĩnh; Cài đặt nhỏ gọn và nhẹ, linh hoạt.

Bất lợi: Quá trình cuộn dây phức tạp, chi phí sản xuất cao hơn; Không phù hợp cho các ứng dụng điện áp -; khó duy trì hoặc thay thế.

 

3. Theo cấu trúc cốt lõi

Máy biến áp đặc biệt

 

1. Máy biến áp chỉnh lưu

Sự định nghĩa:Cung cấp điện áp cụ thể cho các đơn vị chỉnh lưu; Multi - Thiết kế cuộn dây làm giảm sóng hài.

Ứng dụng:Nhôm luyện kim, truyền DC, năng lượng lực kéo, mạ điện.

Thuận lợi:Xử lý hài hòa tốt; đầu ra ổn định; Phù hợp cho hiệu chỉnh sức mạnh -.

Nhược điểm:Nhiệt cao do hài hòa; Hệ thống làm mát đắt tiền.

 

2. Máy biến áp lò

Sự định nghĩa:Cung cấp điện áp thấp (10 Ném100V) và dòng điện cao (lên đến hàng chục KA) cho các lò công nghiệp.

Ứng dụng:Làm thép, luyện kim loại, xử lý nhiệt.

Thuận lợi:Đầu ra hiện tại cao, có thể điều chỉnh; Hỗ trợ các mạch ngắn thường xuyên -.

Nhược điểm:Hiệu quả thấp hơn; Tiêu thụ năng lượng cao; Yêu cầu làm mát.

 

3. Kiểm tra máy biến áp

Sự định nghĩa:Sản xuất điện áp cao (tối đa hàng trăm kV) cho ngắn - Thử nghiệm cách điện thuật ngữ.

Ứng dụng:Kiểm tra cáp, thử nghiệm cách điện và kiểm tra chấp nhận nhà máy.

Thuận lợi:Đầu ra có thể điều chỉnh cao; STOR SẮC - Công suất quá tải thời gian.

Nhược điểm:Kích thước lớn; thời gian hoạt động hạn chế; Bảo trì phức tạp.

 

4. Máy biến áp hàn

Sự định nghĩa:Cung cấp điện áp thấp -, cao - nguồn hiện tại cho hàn hồ quang; Sử dụng shunt từ tính hoặc phản ứng rò rỉ để định hình đầu ra.

Ứng dụng:Hàn hồ quang thủ công, hàn điểm, và các công trường xây dựng.

Thuận lợi:Đầu ra ổn định, phù hợp cho arcing thường xuyên; An toàn cao.

Nhược điểm:Hệ số công suất thấp; kiểm soát phức tạp; yêu cầu bồi thường.

 

Phần này phác thảo việc phân loại các máy biến áp điện thông qua nhiều chiều, bao gồm mức điện áp, mục đích và chức năng của máy biến áp, các pha, vật liệu cốt lõi, thiết kế lõi, cấu trúc cốt lõi và môi trường làm mát. Một phân tích so sánh các loại này được cung cấp để hướng dẫn lựa chọn biến áp tối ưu dựa trên các nhu cầu hoạt động cụ thể và các ràng buộc môi trường.