MÁY BIẾN ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN

Những đường dây điện lớn chạy ngang qua vùng nông thôn của chúng ta hoặc luồn lách vô hình bên dưới những con phố thành phố mang điện áp cực cao từ các nhà máy điện đến nhà chúng ta. Không có gì lạ khi một đường dây điện được định mức từ 300.000 đến 750.000V và một số đường dây hoạt động ở điện áp thậm chí còn cao hơn. Nhưng các thiết bị trong nhà chúng ta sử dụng điện áp nhỏ hơn hàng nghìn lần thường chỉ từ 110 đến 250V Nếu bạn cố cấp điện cho máy nướng bánh mì hoặc TV từ cột điện, nó sẽ phát nổ ngay lập tức! (Đừng nghĩ đến việc thử, vì điện trong đường dây trên không chắc chắn sẽ giết chết bạn.) Vì vậy, phải có một số cách để giảm điện áp cao từ các nhà máy điện xuống điện áp thấp hơn được sử dụng bởi các nhà máy, văn phòng và nhà ở. Thiết bị thực hiện việc này, phát ra tiếng vo ve năng lượng điện từ khi di chuyển, được gọi là máy biến áp . Chúng ta hãy cùng xem xét kỹ hơn cách thức hoạt động của nó!

Dự án xây dựng trạm biến áp tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh do CTC thực hiện

1. Tại sao chúng ta sử dụng Máy biến áp?

Câu hỏi đầu tiên của bạn có lẽ là thế này: nếu nhà cửa và văn phòng của chúng ta đang sử dụng máy photocopy, máy tính, máy giặt và máy cạo râu điện có công suất định mức 110–250V, tại sao các nhà máy điện không chỉ truyền điện ở điện áp đó? Tại sao họ sử dụng điện áp cao như vậy? Để giải thích điều đó, chúng ta cần biết một chút về cách điện di chuyển.
Khi điện chạy xuống dây kim loại, các electron mang năng lượng của nó sẽ rung chuyển qua cấu trúc kim loại, va đập và va chạm và nói chung là lãng phí năng lượng như những đứa trẻ hư chạy dọc hành lang. Đó là lý do tại sao dây điện nóng lên khi có điện chạy qua chúng (một điều rất hữu ích trong máy nướng bánh mì điện và các thiết bị khác sử dụng bộ phận làm nóng). Hóa ra, điện áp bạn sử dụng càng cao và dòng điện càng thấp thì năng lượng bị lãng phí theo cách này càng ít. Vì vậy, điện từ các nhà máy điện được truyền xuống dây ở điện áp cực cao để tiết kiệm năng lượng.

Dự án đường dây cáp ngầm 22kV và trạm biến áp (1250+2500+4000)KVA cung cấp điện cho nhà máy Buwon 4 Việt Nam đang được CTC triển khai

Nhưng cũng có một lý do khác. Các nhà máy công nghiệp có những cỗ máy khổng lồ, lớn hơn nhiều và ngốn nhiều năng lượng hơn bất kỳ thứ gì bạn có ở nhà. Năng lượng mà một thiết bị sử dụng có liên quan trực tiếp (tỷ lệ thuận) với điện áp mà nó sử dụng. Vì vậy, thay vì chạy ở mức 110–250V, những cỗ máy ngốn nhiều điện có thể sử dụng 10.000–30.000V. Các nhà máy và xưởng cơ khí nhỏ hơn có thể cần nguồn cung cấp khoảng 400V. Nói cách khác, những người dùng điện khác nhau cần điện áp khác nhau. Việc vận chuyển điện cao thế từ nhà máy điện rồi chuyển đổi thành điện áp thấp hơn khi điện đến các đích khác nhau là hợp lý. (Mặc dù vậy, các nhà máy điện tập trung vẫn rất kém hiệu quả. Khoảng hai phần ba năng lượng đến nhà máy điện, dưới dạng nhiên liệu thô, bị lãng phí tại chính nhà máy và trên đường đến nhà bạn

2. Máy biến áp hoạt động như thế nào?

Máy biến áp dựa trên một sự thật rất đơn giản về điện: khi một dòng điện dao động chạy qua một dây dẫn, nó sẽ tạo ra một từ trường (một mô hình từ tính vô hình) hoặc “từ thông” xung quanh nó. Độ mạnh của từ tính (có tên gọi khá chuyên môn là mật độ từ thông) liên quan trực tiếp đến kích thước của dòng điện. Vì vậy, dòng điện càng lớn, từ trường càng mạnh.
Bây giờ cũng có một sự thật thú vị khác về điện. Khi một từ trường dao động xung quanh một đoạn dây, nó sẽ tạo ra một dòng điện trong dây. Vì vậy, nếu chúng ta đặt một cuộn dây thứ hai bên cạnh cuộn dây thứ nhất và gửi một dòng điện dao động vào cuộn dây thứ nhất, chúng ta sẽ tạo ra một dòng điện trong cuộn dây thứ hai. Dòng điện trong cuộn dây thứ nhất thường được gọi là dòng điện chính và dòng điện trong cuộn dây thứ hai là (thật bất ngờ) dòng điện thứ cấp. Những gì chúng ta đã làm ở đây là truyền một dòng điện qua không gian trống từ cuộn dây này sang cuộn dây khác. Điều này được gọi là cảm ứng điện từ vì dòng điện trong cuộn dây thứ nhất gây ra (hoặc “cảm ứng”) một dòng điện trong cuộn dây thứ hai. Chúng ta có thể làm cho năng lượng điện truyền hiệu quả hơn từ cuộn dây này sang cuộn dây khác bằng cách quấn chúng quanh một thanh sắt mềm (đôi khi được gọi là lõi)

Để tạo ra một cuộn dây, chúng ta chỉ cần cuộn tròn dây thành các vòng hoặc (“vòng” như các nhà vật lý thích gọi). Nếu cuộn dây thứ hai có cùng số vòng với cuộn dây thứ nhất, dòng điện trong cuộn dây thứ hai sẽ có kích thước gần bằng với dòng điện trong cuộn dây thứ nhất. Nhưng (và đây là phần thông minh) nếu chúng ta có nhiều hoặc ít vòng hơn ở cuộn dây thứ hai, chúng ta có thể làm cho dòng điện và điện áp thứ cấp lớn hơn hoặc nhỏ hơn dòng điện và điện áp sơ cấp.
Một điều quan trọng cần lưu ý là thủ thuật này chỉ có tác dụng nếu dòng điện dao động theo một cách nào đó. Nói cách khác, bạn phải sử dụng một loại điện liên tục đảo chiều được gọi là dòng điện xoay chiều (AC) với máy biến áp. Máy biến áp không hoạt động với dòng điện một chiều (DC), trong đó dòng điện ổn định liên tục chảy theo cùng một hướng.

3. Máy biến áp trong thực tế

Nếu bạn có một số bộ sạc biến áp này ở nhà (loại thông thường hoặc bộ sạc cảm ứng), bạn sẽ nhận thấy rằng chúng nóng lên sau khi bật một lúc. Vì tất cả các biến áp đều tạo ra một số nhiệt thải, nên không có loại nào trong số chúng có hiệu suất hoàn hảo: ít năng lượng điện được tạo ra bởi cuộn dây thứ cấp hơn là chúng ta đưa vào cuộn dây sơ cấp và nhiệt thải chiếm phần lớn sự khác biệt. Trên một bộ sạc điện thoại di động gia đình nhỏ, lượng nhiệt bị mất khá tối thiểu (ít hơn so với bóng đèn sợi đốt kiểu cũ) và thường không phải là vấn đề đáng lo ngại.
Trên thực tế, hầu hết các biến áp lớn đều có hệ thống làm mát tích hợp sử dụng không khí, chất lỏng (dầu hoặc nước) hoặc cả hai để loại bỏ bất kỳ nhiệt thải nào. Thông thường, phần chính của biến áp (lõi và các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp) được ngâm trong một bể dầu có gắn bộ trao đổi nhiệt, bơm và các cánh tản nhiệt. Dầu nóng được bơm từ phía trên của biến áp qua bộ trao đổi nhiệt (làm mát) và trở lại đáy, sẵn sàng lặp lại chu trình. Đôi khi dầu di chuyển quanh mạch làm mát chỉ bằng đối lưu mà không cần sử dụng bơm riêng. Một số máy biến áp có quạt điện thổi không khí qua các cánh tản nhiệt của bộ trao đổi nhiệt để tản nhiệt hiệu quả hơn.

Nhà máy sản xuất máy biến áp của CTC tại Việt Nam

CTC chuyên cung cấp các sản phẩm như Máy biến áp dầu , Máy biến áp vô định hình , Máy biến áp khô , Cuộn dây phản ứng và các thiết bị điện khác . Với 16 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực điện và sản xuất máy biến áp, chúng tôi tự tin có thể cung cấp cho bạn giải pháp tối ưu