Các phụ kiện chính thường thấy của máy biến áp và giới thiệu chức năng của chúng

Máy biến áp là một bộ phận vô cùng quan trọng trong hệ thống điện, còn các phụ tùng máy biến áp chính là những thành phần then chốt đảm bảo hoạt động an toàn, hiệu quả và ổn định của thiết bị. Mặc dù kích thước không lớn, nhưng vai trò của các phụ tùng này không thể xem nhẹ; chúng đóng vai trò quan trọng trong các khía cạnh như tản nhiệt, cách điện, điều chỉnh áp suất, giám sát mức dầu và bảo vệ chống sự cố của máy biến áp.

Dưới đây là các phụ kiện chính thường thấy của máy biến áp cùng với giới thiệu về chức năng của chúng:

1. Lõi sắt (Iron Core)

Lõi sắt là đường dẫn từ trường của máy biến áp, đồng thời cũng là bộ phận kết cấu quan trọng giúp đỡ cuộn dây. Nó thường được chế tạo bằng cách xếp chồng các lá thép silic lên nhau, có khả năng dẫn hướng và tập trung từ thông một cách hiệu quả, từ đó đảm bảo việc truyền tải điện năng hiệu quả.

2. Cuộn dây (Windings)

Cuộn dây là đường dẫn dòng điện, đồng thời cũng là bộ phận quan trọng quyết định quá trình cảm ứng điện từ của máy biến áp. Nó được tạo thành từ các sợi dây dẫn quấn lại với nhau; tùy theo mức điện áp và nhu cầu công suất khác nhau, cuộn dây được chia thành cuộn dây cao áp và cuộn dây thấp áp.

3. Bình xăng (Tank)

Thùng dầu là vỏ bọc của máy biến áp, bên trong chứa đầy dầu biến áp. Chức năng chính của thùng dầu là cung cấp khả năng cách điện và tản nhiệt cho máy biến áp, đồng thời bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi tác động của môi trường bên ngoài. Trên thùng dầu thường được tích hợp nhiều cổng kết nối cho các phụ kiện hỗ trợ, chẳng hạn nhưĐồng hồ đo mức dầu, nhiệt kế, v.v.

4. Gối dầu (Oil<bos>)

Bình chứa dầu, còn được gọi là bình dự trữ dầu, được lắp đặt phía trên bình xăng. Nó có hai chức năng chính:

• Điều chỉnh mức dầu: Khi nhiệt độ của máy biến áp thay đổi khiến thể tích dầu giãn nở hoặc co lại, bình chứa dầu có thể tích trữ hoặc bổ sung dầu máy biến áp, giúp duy trì mức dầu trong bể chứa luôn ở mức bình thường.

• Giảm sự xuống cấp của dầu: Gối dầu giúp giảm diện tích tiếp xúc giữa dầu biến áp và không khí, từ đó làm chậm quá trình suy giảm chất lượng của dầu biến áp do quá trình oxy hóa.

5. Thiết bị điều chỉnh điện áp (Tap Changer)

Thiết bị điều chỉnh điện áp, còn được gọi là công tắc chuyển mạch, được sử dụng để thay đổi tỷ lệ số vòng dây giữa cuộn dây cao áp và thấp áp của máy biến áp, từ đó điều chỉnh điện áp đầu ra. Điều này giúp máy biến áp có thể thích ứng với các nhu cầu điện áp khác nhau, đảm bảo sự ổn định của nguồn điện. Thiết bị điều chỉnh điện áp được chia thành công tắc điều chỉnh điện áp khi tải và công tắc điều chỉnh điện áp khi không tải.

6. Bộ lọc khí (Breather)

Bộ lọc khí được lắp đặt trên đế chứa dầu, bên trong chứa chất hấp phụ (như gel silica). Chức năng của nó là trong quá trình vận hành máy biến áp, khi mực dầu trong bể chứa tăng hoặc giảm do sự thay đổi nhiệt độ, bộ lọc sẽ hấp thụ độ ẩm trong không khí xâm nhập vào bên trong máy biến áp, từ đó ngăn chặn dầu máy biến áp bị ẩm và làm giảm khả năng cách điện.

7. Ống xả áp (Explosion Vent/Pressure Relief Device)

Ống xả áp là một thiết bị bảo vệ an toàn. Khi bên trong máy biến áp xảy ra sự cố nghiêm trọng, chẳng hạn như ngắn mạch hoặc quá tải, dẫn đến áp suất bên trong tăng đột ngột, ống xả áp sẽ tự động mở ra để giải phóng áp suất bên trong, từ đó ngăn chặn sự cố nổ bình chứa dầu và bảo vệ an toàn cho thiết bị cũng như con người.

8. Nhiệt kế (Thermometer)

Nhiệt kế được sử dụng để theo dõi nhiệt độ dầu bên trong máy biến áp. Thiết bị này thường được lắp đặt ở phần đỉnh của thùng chứa dầu máy biến áp, giúp hiển thị trực quan nhiệt độ dầu, từ đó hỗ trợ nhân viên vận hành và bảo trì phát hiện kịp thời các tình trạng bất thường như quá nhiệt. Một số nhiệt kế còn được trang bị tiếp điểm báo động, có thể phát tín hiệu khi nhiệt độ dầu vượt quá mức cho phép.

9. Ống lót (Bushing)

Ống cách điện là thiết bị cách điện dùng để kết nối dây dẫn của máy biến áp với bên ngoài, được lắp đặt trên nắp thùng máy biến áp. Thiết bị này không chỉ đảm bảo cách điện giữa dây dẫn và vỏ máy biến áp (đất) mà còn có chức năng cố định dây dẫn. Tùy theo cấp điện áp và yêu cầu thiết kế, ống cách điện có nhiều loại khác nhau, chẳng hạn như ống cách điện bằng sứ, ống cách điện chứa dầu, ống cách điện tụ điện, v.v.

10. Thiết bị làm mát

Hệ thống làm mát có nhiệm vụ tản nhiệt sinh ra trong quá trình vận hành của máy biến áp, nhằm duy trì nhiệt độ hoạt động của thiết bị trong phạm vi an toàn. Các phương pháp làm mát phổ biến bao gồm làm mát tự nhiên (bộ tản nhiệt), làm mát bằng quạt tuần hoàn dầu cưỡng bức và làm mát bằng nước tuần hoàn dầu cưỡng bức. Các phụ kiện liên quan bao gồm bộ tản nhiệt, quạt làm mát và bơm dầu.

11. Máy lọc dầu (Oil Purifier)

Thiết bị lọc dầu, còn được gọi là thiết bị tái sinh hoặc bộ lọc, sử dụng chất hấp phụ được nạp bên trong (như gel silic, nhôm oxit hoạt tính, v.v.) để hấp thụ độ ẩm, các chất có tính axit và các oxit trong dầu biến áp, từ đó làm sạch dầu biến áp đang lưu thông, giúp kéo dài tuổi thọ của dầu biến áp cũng như tuổi thọ hoạt động tổng thể của biến áp.

12. Van xả dầu (Oil Drain Valve)

Van xả dầu được lắp đặt ở đáy bể chứa, dùng để xả dầu biến áp một cách thuận tiện, thường được sử dụng trong quá trình bảo dưỡng hoặc thay dầu biến áp.

13. Van/Van bướm (Valve/Butterfly Valve)

Van một chiều hoặc van bướm thường được lắp đặt giữa bộ tản nhiệt và bể chứa dầu, dùng để điều khiển dòng chảy tuần hoàn của dầu biến áp. Khi bảo dưỡng hoặc thay thế bộ tản nhiệt, có thể cách ly bộ tản nhiệt bằng cách đóng van bướm mà không cần xả hết dầu trong toàn bộ biến áp.

14. Vật liệu cách điện và các bộ phận làm kín

Các phụ kiện này bao gồm các loại tấm cách điện, giấy cách điện, băng keo cách điện, miếng đệm cao su chịu dầu, vòng đệm O-ring, v.v. Chúng được sử dụng để cách điện giữa các bộ phận bên trong máy biến áp, cũng như để bịt kín các vị trí như thùng chứa dầu, ống dẫn, v.v., nhằm ngăn chặn rò rỉ dầu và hơi ẩm từ bên ngoài xâm nhập vào.

15. Thiết bị bảo vệ và thiết bị giám sát

Ngoài những thiết bị đã đề cập ở trên, còn có một số thiết bị bảo vệ và giám sát cao cấp hơn, chẳng hạn nhưRơle khí(Bộ chuyển mạch Buchholz), được lắp đặt trên đường ống nối giữa bình chứa dầu và thùng dầu, có khả năng theo dõi tình trạng sinh khí bên trong máy biến áp và kịp thời phát ra tín hiệu cảnh báo hoặc ngắt mạch. Ngoài ra còn có đồng hồ đo áp suất-chân không, v.v.

Các phụ tùng biến áp này cùng nhau tạo nên hệ thống chức năng hoàn chỉnh của biến áp; chất lượng và việc lựa chọn phù hợp của chúng có ý nghĩa quyết định đối với hoạt động ổn định của biến áp.