Sự miêu tả
Phương pháp điều chỉnh điện áp của máy biến áp có thể được điều chỉnh dựa trên việc máy biến áp có đang hoạt động hay không (được cấp điện) và có thể được chia thành hai loại chính: điều chỉnh-điện áp không tải và điều chỉnh điện áp-tải.
1. Nguyên tắc cốt lõi
Bất kể phương pháp nào được sử dụng, nguyên tắc cơ bản là điều chỉnh điện áp đầu ra bằng cách thay đổi tỷ số vòng dây của cuộn dây điện áp cao{0}}của máy biến áp.
Công thức được biểu diễn dưới dạng: V1/V2 ≈ N1/N2
Ở đây, V1 và V2 là điện áp của cuộn dây sơ cấp (phía điện áp cao-) và cuộn dây thứ cấp (phía điện áp-thấp), còn N1 và N2 là số vòng tương ứng.
Bằng cách thay đổi số vòng N1 ở phía điện áp cao{1}}, điện áp đầu ra thứ cấp V2 có thể được giữ ổn định ngay cả khi điện áp nguồn V1 dao động ở một mức độ nào đó. Lý do khiến việc điều chỉnh điện áp thường được thực hiện ở phía-điện áp cao là vì dòng điện nhỏ hơn, giúp việc sản xuất các điểm tiếp xúc của công tắc nhấn dễ dàng hơn và-kéo dài hơn.
2. Các phương pháp điều chỉnh điện áp chính
(1). Tắt-Bộ thay đổi mức tải (còn gọi là Không-Bộ thay đổi mức tải hoặc Bộ thay đổi nguồn-Tắt quy định điện áp)
Phương thức hoạt động:Vị trí vòi phải được thay đổi thủ công trong khi máy biến áp tắt nguồn hoàn toàn và ngắt kết nối với lưới điện.
Nguyên tắc làm việc:Cuộn dây điện áp cao-được trang bị nhiều vòi (thường là 3 hoặc 5), chẳng hạn như điện áp định mức, +5%, -5%, v.v. Những vòi này được kết nối với bộ đổi vòi. Khi cần điều chỉnh điện áp, công tắc sẽ được vận hành sau khi tắt nguồn để chọn một vòi khác, từ đó thay đổi tỷ số vòng dây.
Đặc trưng:
- Thuận lợi:Cấu trúc đơn giản, chi phí thấp, độ tin cậy cao.
- Nhược điểm:Yêu cầu tắt nguồn-trong khi điều chỉnh điện áp, ảnh hưởng đến tính liên tục của nguồn điện và không thể tự động điều chỉnh theo-thời gian thực theo những thay đổi về tải.
Kịch bản ứng dụng:Thích hợp cho các tình huống có yêu cầu về độ ổn định điện áp thấp, chẳng hạn như máy biến áp phân phối nơi tải thay đổi nhỏ theo mùa hoặc lưới điện nông thôn. Việc điều chỉnh được thực hiện bởi thợ điện trước thời kỳ nhu cầu điện thấp hoặc cao điểm.
(2) Bật-Load Tap Changer (còn gọi là Load Tap Changer)
Phương thức hoạt động:Vị trí vòi có thể được thay đổi tự động hoặc thủ công trong khi máy biến áp đang vận hành có tải, giúp điều chỉnh điện áp không bị gián đoạn.
Nguyên tắc làm việc:Đây là công nghệ phức tạp và quan trọng nhất. Cốt lõi của nó là bộ thay đổi thao tác nhấn khi tải, bao gồm hai phần:
- Bộ chọn:Chịu trách nhiệm chọn trước vòi tiếp theo mà không làm gián đoạn dòng điện.
- Công tắc chuyển hướng:Chịu trách nhiệm chuyển nhanh dòng tải từ tiếp điểm hiện tại sang tiếp điểm được chọn trước tại thời điểm dòng điện gần bằng 0 (thường là tại điểm giao nhau bằng 0 hiện tại).
Để ngăn chặn sự gián đoạn dòng điện và phóng hồ quang quá mức trong quá trình chuyển mạch, các điện trở chuyển tiếp (hoặc cuộn kháng) được sử dụng để mang dòng điện tuần hoàn tạm thời. Quá trình chuyển đổi của bộ chuyển đổi vòi khi tải hiện đại-được hoàn thành trong vòng hàng chục mili giây mà không gây ảnh hưởng nhiều đến nguồn điện.
Đặc trưng:
Thuận lợi:Việc điều chỉnh điện áp không yêu cầu-tắt nguồn, đảm bảo nguồn điện liên tục và độ ổn định điện áp. Có thể tích hợp với hệ thống điều khiển tự động để điều chỉnh điện áp-chính xác theo thời gian thực.
Nhược điểm:Cấu trúc rất phức tạp, yêu cầu sản xuất cao, đắt tiền và cần bảo trì đáng kể.
Kịch bản ứng dụng: Thích hợp cho các kịch bản có yêu cầu chất lượng điện năng cao, chẳng hạn như trạm biến áp trung tâm đô thị, trạm tăng cường-máy phát điện hoặc nguồn điện cho người dùng công nghiệp quan trọng, đảm bảo biến động điện áp vẫn nằm trong tiêu chuẩn quốc gia.
3. Các phương pháp điều chỉnh điện áp phụ trợ hoặc đặc biệt khác
Ngoài hai phương pháp chủ đạo nêu trên làm thay đổi tỷ số vòng dây, còn có một số phương pháp phụ trợ:
(1) Bộ điều chỉnh điện áp nối tiếp:
Một máy biến áp tự ngẫu được mắc nối tiếp trên đường dây và điện áp đầu ra của nó được điều chỉnh để bù cho sự sụt giảm điện áp dọc đường dây. Nó không trực tiếp thay đổi tỷ số vòng dây của máy biến áp chính mà "điều chỉnh" điện áp lưới một cách hiệu quả.
(2)Máy biến áp điều chỉnh điện áp bổ sung-:
Một-máy biến áp điều chỉnh điện áp bổ sung (máy biến áp nối tiếp) được thêm vào bên ngoài máy biến áp chính. Bằng cách điều chỉnh điện áp của máy biến áp phụ này, sự thay đổi điện áp đầu ra của máy biến áp chính có thể được bù đắp. Cách tiếp cận này tách cơ chế điều chỉnh điện áp phức tạp khỏi thân máy biến áp chính.
(3) Điều chỉnh điện áp điện tử công suất (Bộ bù VAR tĩnh/SVG, Bộ bù đồng bộ tĩnh/STATCOM, v.v.):
Đây là công nghệ tiên tiến trong lưới điện hiện đại. Nó không trực tiếp thay đổi tỷ số vòng dây của máy biến áp nhưng điều chỉnh mức điện áp tại các nút lưới bằng cách bơm hoặc hấp thụ nhanh công suất phản kháng bằng cách sử dụng các thiết bị điện tử công suất cao-(chẳng hạn như IGBT). Phản hồi của nó cực kỳ nhanh (ở thang đo mili giây), chủ yếu được sử dụng để hỗ trợ điện áp động và cải thiện độ ổn định của hệ thống.
