Máy biến áp giảm áp

Máy biến áp là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, có chức năng chuyển đổi điện áp và dòng điện từ một mức cao xuống mức thấp hoặc ngược lại, phù hợp với các yêu cầu cung cấp điện của các thiết bị và hệ thống khác nhau. Cụ thể, máy biến áp giảm áp (hay cũng gọi là một loại máy biến áp tăng áp) có hai chế độ vận hành chính, được sử dụng phổ biến trong các thiết bị điện tử và trên các hệ thống điện.

Máy biến áp giảm áp chuyển đổi điện áp cao và dòng điện nhỏ ở phía sơ cấp thành điện áp thấp và dòng điện cao ở phía thứ cấp. Loại máy biến áp này được ứng dụng rộng rãi trong cấp điện áp thấp (LV) và cấp điện áp cao (HV), phù hợp với các thiết bị điện tử cần điện áp thấp (5V hoặc thấp hơn) và thiết bị có công suất lớn với tần số cao.

Máy biến áp giảm áp có một vai trò quan trọng trong hệ thống truyền tải điện, giảm cấp điện áp để giảm tổn hao công suất truyền tải và phối hợp với các cấp điện áp khác nhau của lưới điện. từ các MBA lớn có công suất định mức rất cao cho đến các MBA phân phối nhỏ với công suất định mức thấp hơn. Điều chỉnh điện áp là chức năng chính của máy biến áp, giúp điều chỉnh điện áp từ mức cao xuống mức hộ gia đình.

MBA có 2 chế độ vận hành là MBA tăng áp và MBA giảm áp.

MBA giảm áp biến đổi điện áp cao và dòng điện nhỏ ở phía sơ cấp thành điện áp thấp và dòng điện cao ở phía thứ cấp. Kiểu MBA này được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị điện và trên các hệ thống điện. Dựa vào điện áp vận hành, ứng dụng của MBA giảm áp có thể phân loại tương đối thành 2 loại: LV điện áp thấp, (cấp điện áp đến 1kV), và HV điện áp cao, (cấp điện áp lớn hơn 1kV). Loại LV đầu tiên được ứng dụng cho các MBA trong các thiết bị điện tử. Cấp điện cho các mạch điện tử yêu cầu giá trị điện áp thấp (5V hoặc thậm chí hiện nay còn nhỏ hơn).

MBA giảm áp cung cấp điện áp giá trị thấp phù hợp với nguồn điện tử. Nó biến đổi điện áp gia đình (230/120V) ở phía sơ cấp thành điện áp nhỏ hơn ở phía thứ cấp, điện áp này sau đó sẽ cung cấp cho thiết bị điện tử. Nếu thiết bị điện tử được chế tạo với công suất định mức lớn hơn thì MBA được sử dụng có tần số cao (kHz-s). Các MBA có giá trị công suất định mức cao hơn và tần số định mức 50-60Hz sẽ quá lớn và nặng. Các bộ sạc pin ta dùng hàng ngày cũng được thiết kế với MBA giảm áp bên trong.

(Ảnh minh họa mạng)

MBA giảm áp có chức năng vô cùng quan trọng trong hệ thống điện. Chúng làm giảm cấp điện áp và tương thích với nguồn tiêu thụ. Được trình bày theo các bước được mô tả như sau:

Một hệ thống truyền tải điện với khoảng cách lớn phải có điện áp càng cao càng tốt. Với điện áp cao và dòng điện nhỏ, tổn hao công suất truyền tải sẽ  giảm đi đáng kể. Lưới điện được thiết kế kết nối với hệ thống truyền tải có các cấp điện áp khác nhau. Chúng giảm cấp điện áp từ giá trị cao xuống các giá trị thấp hơn (Vd 765/220, 410/220, 220/110 kV). Các MBA  này rất lớn và có công suất định mức rất cao ( thậm chí 1000MVA). Trong trường hợp tỷ số biến không cao, thì ta thường sử dung MBA tự ngẫu.

Bước chuyển đổi ở mức điện áp tiếp theo là điều chỉnh điện áp truyển tải về mức phân phối. Tỷ số điện áp đặc trưng ở bước này là 220/20kV, 110/20kV (cấp điện áp phía hạ cũng có thể là 35kV hoặc 10kV). Công suất định mức của các MBA này lên đến 60MVA (thông thường là 20MVA). Hầu hết các MBA này thường được lắp đặt bộ điều áp dưới tải. Điều chỉnh điện áp là chức năng chính của bộ điều áp. Ở Mỹ, bộ điều áp được đặt ở phía hạ áp, còn các nước khác trên thế giới thì hầu như bộ điều áp được đặt ở phía cao áp MBA.

Bước chuyển đổi điện áp cuối cùng là điều chỉnh điện áp về mức điện áp hộ gia đình. Các MBA này được gọi là MBA phân phối nhỏ, với công suất định mức tới 5MVA(hầu hết là dưới 1MVA) và giá trị điện áp định mức là 35, 20, 10kV ở phía cao và 400 /200V ở phía hạ. Có thể thấy rằng các MBA này có tỷ số biến cao. Chúng thường có bộ điều áp không tải với 5 vị trí điều chỉnh (vị trí điều chỉnh +/- 2) và không dùng điều áp dưới tải.

Nguồn: https://www.electrical4u.com/step-down-transformers/

Biên dịch: Nam