Máy biến áp khô

Máy biến áp là thiết bị truyền năng lượng từ mạch điện xoay chiều này sang mạch điện xoay chiều khác. Máy biến áp loại khô được sử dụng cho nhiều ứng dụng nhằm giảm điện áp của mạch điện thông thường. Tìm hiểu thêm về chức năng của máy biến áp loại khô và nơi chúng tôi sử dụng máy biến áp loại khô.

Máy biến áp loại khô là gì?

Máy biến áp loại khô được làm mát bằng thông gió thông thường thay vì chất lỏng như dầu khoáng hoặc Envirotemp FR3. Các máy biến áp đầu tiên do Westinghouse và General Electric sản xuất được làm mát bằng không khí vì chúng hoạt động ở công suất và điện áp thấp. Hầu hết các máy biến áp đo lường và bộ sạc điện áp thấp ngày nay cũng là loại khô. Làm mát bằng chất lỏng bên trong thùng kín và vỏ kim loại đã trở thành tiêu chuẩn cho máy biến áp phân phối điện xoay chiều do tổn thất nhiệt cảm ứng cao hơn và tiếp xúc với mọi điều kiện thời tiết. Nhờ những cải tiến về thiết kế, vật liệu và phương pháp chế tạo trong hơn ba thập kỷ qua, máy biến áp loại khô không chỉ cạnh tranh với máy biến áp làm mát bằng chất lỏng ở dải điện áp trung thế (2,5KV – 34,5 KV) mà còn có lợi thế đáng kể trong nhiều ứng dụng thương mại và công nghiệp.

Lợi ích sử dụng máy biến áp khô khuôn đúc với máy biến áp làm mát bằng chất lỏng

Khi được thiết kế và chế tạo để đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp hiện hành, máy biến áp loại khô và máy biến áp gắn trên trung thế về cơ bản cung cấp cùng mức hiệu suất điện năng và BIL cho định mức KVA nhất định. Sự khác biệt trong hoạt động phụ thuộc vào ứng dụng và môi trường cài đặt.

Máy biến áp gắn trên đế làm mát bằng chất lỏng được các công ty tiện ích sử dụng cho cả ứng dụng điện áp trung bình và cao hơn vì chúng được thiết kế để lắp đặt ngoài trời trong mọi thời tiết như trạm biến áp. Chúng có lịch sử lâu dài trong việc cung cấp nguồn điện an toàn, đáng tin cậy và có thể được lắp đặt ở không gian công cộng ngoài trời (có vỏ bọc thích hợp). Một trong những nhược điểm của chúng là do dầu khoáng được sử dụng làm chất làm mát dễ cháy nên máy biến áp bị hỏng (do hỏng cách điện, quá nhiệt hoặc sét đánh) có thể dẫn đến nổ và cháy. Vì vậy, chúng không được khuyến khích lắp đặt trong nhà hoặc bất cứ nơi nào mà hỏa hoạn có thể gây ra hậu quả thảm khốc.

Máy biến áp loại khô được làm mát bằng không khí xung quanh hoặc không khí cưỡng bức sạch và không chứa chất lỏng. Chúng có nguy cơ hỏa hoạn tối thiểu và phù hợp để lắp đặt trong nhà hoặc bất cứ nơi nào cần tránh nguy cơ hỏa hoạn. Bởi vì chúng được thiết kế và chế tạo để chạy mát và yên tĩnh nên chúng rất lý tưởng cho việc lắp đặt trong nhà ở các tòa nhà văn phòng, trường đại học, bệnh viện và phòng sạch sản xuất. Chúng có thể thay thế máy biến áp làm mát bằng chất lỏng trong nhiều trường hợp như vậy.

Loại khô có thể được sử dụng trong một số lắp đặt ngoài trời với điều kiện nhiệt độ và độ ẩm vừa phải trong suốt cả năm nếu được bảo vệ trong vỏ bọc NEMA loại 3.

Lợi ích của máy biến áp loại khô HBT

Lợi ích của máy biến áp loại khô của chúng tôi bắt nguồn từ cả thiết kế và vật liệu được sử dụng trong cấu trúc của chúng.

1. Kinh nghiệm, Chất lượng Thiết kế, Chất liệu và Tay nghề

Máy biến áp loại khô HBT được quấn bằng tay bằng đồng 100%, với cuộn dây tròn quấn dạng đĩa, lược có rãnh, tấm quấn thứ cấp và lõi giảm nhẹ dạng bậc thang với mật độ từ thông thấp. Dây cách điện Nomex hoặc màng bọc được đánh giá ở 200°C và cách điện rắn là sợi thủy tinh SG 200. hoặc Nomex. Mỗi đơn vị được kiểm tra và thử nghiệm năm lần trong quá trình sản xuất và một lần nữa trước khi vận chuyển. Cam kết không khoan nhượng về chất lượng này mang lại lợi ích hữu hình cho người dùng.

2. Hiệu suất cao

Máy biến áp loại khô HBT vượt qua các tiêu chuẩn về hiệu suất năng lượng của EVN mới nhất. Xếp hạng Mức cách điện cơ bản của chúng tương đương với máy biến áp làm mát bằng chất lỏng.

3. Chạy mát mẻ và yên tĩnh

Hiệu ứng kết hợp của các cuộn dây đồng được quấn bằng tay chính xác, lõi giảm nhẹ theo từng bước với mật độ từ thông thấp hơn và lớp sơn bóng của toàn bộ thiết bị đảm bảo tiếng ồn và độ rung tối thiểu sau khi lắp đặt. Đây là một lợi thế trong nhiều ứng dụng.

4. Máy biến áp khô bền bỉ hơn máy biến áp làm mát bằng chất lỏng

Vật liệu chất lượng cao, thiết kế vượt trội và tay nghề chuyên nghiệp mang lại hiệu suất lâu dài. Máy biến áp khô HBT được bảo hành 5 năm về vật liệu và tay nghề khi lắp đặt trong nhà và có thời gian sử dụng dự kiến là 35 năm trở lên.

5. Hiệu quả hơn về chi phí

Chất lượng thiết kế và xây dựng vượt trội mang lại:

Hiệu suất năng lượng cao hơn và thiết bị yên tĩnh hơn.
Chi phí tiện ích và bảo trì thấp hơn.
Một cuộc sống hữu ích lâu hơn.
Hoàn vốn sau 5 – 7 năm do hiệu quả cao hơn và chi phí vận hành thấp hơn.

Các ngành sử dụng máy biến áp loại khô

Có nhiều ngành công nghiệp sử dụng máy biến áp loại khô.

Sản xuất rời rạc

Cửa hàng máy móc
Chế tạo kim loại tấm
hàn
Đúc nhựa và cao su
Máy móc
mạ điện

Tự động hóa và quy trình liên tục

Chế tạo điện tử
Cối xay thép
Các thiết bị nhỏ
Nhà máy giấy
Nhà máy hóa chất
Chế biến thức ăn
Nhà máy đóng chai
Nhựa và Cao su

Cao Đẳng & Đại Học

Phòng học
Các phòng thí nghiệm
Các trung tâm dữ liệu
Thính phòng
Nhà máy điện
Ký túc xá

Bệnh viện & Trung tâm y tế

Trung tâm phẫu thuật
Chăm sóc bệnh nhân quan trọng
Trung tâm chẩn đoán
Thiết bị quan trọng
Các phòng thí nghiệm
Dự phòng nguồn điện

Tiện ích điện

Nhà máy điện
Phân bổ
Trạm biến áp kèm theo
Nguồn cấp dữ liệu khách hàng

Ví dụ về ứng dụng máy biến áp khô

Trong sản xuất

Một nhà sản xuất lớn gặp sự cố máy biến áp loại khô. Sản xuất bị đình trệ và họ phải cho công nhân về nhà. Chúng tôi có một loại khô mới trong kho và họ đã đặt hàng. Chúng tôi đã có được những bức ảnh đẹp về cáp HV, bus LV với các shunt bện và chân đế. Chúng tôi đã thu được tất cả các kích thước quan trọng, đưa mọi thứ vào CAD và có thể sửa đổi bộ phận lõi và cuộn dây của mình để tạo ra một thiết bị bổ sung plug-and-play. Trong vòng chưa đầy một ngày, thiết bị của họ đã sẵn sàng để cài đặt liền mạch, giúp họ hoạt động trở lại. Thời gian phản hồi nhanh chóng của chúng tôi đã loại bỏ những ngày ngừng hoạt động tốn kém.

Tại một trường đại học

Một trường đại học lớn gặp sự cố khi một trong những máy biến áp loại khô của họ bị hỏng, khiến toàn bộ hoạt động của tòa nhà y tế trong khuôn viên trường phải ngừng hoạt động. Chúng tôi có sẵn loại khô mới mà họ đã đặt hàng. Chúng tôi đã thu được các bức ảnh và tất cả các phép đo cần thiết rồi sửa đổi thiết bị của họ để vận chuyển nhanh chóng. Việc cài đặt chỉ mất vài giờ. Họ rất hài lòng với phản hồi của chúng tôi và tốc độ quay vòng nhanh chóng.

Trong một bệnh viện

Một bệnh viện ở Tennessee đã mất một trong những máy biến áp loại khô do đường ống nước đông lạnh bị rò rỉ và làm ướt máy biến áp. Bệnh viện tạm thời chạy bằng máy phát điện thuê với công suất giảm và chi phí cao hơn. Họ đã đặt hàng một trong những loại khô mới có sẵn trong kho của chúng tôi mà chúng tôi đã sửa đổi bằng công việc xe buýt để trang bị thêm tùy chỉnh. Họ rất vui khi có lại toàn bộ sức mạnh sau 48 giờ và loại bỏ máy phát điện cũng như các chi phí bổ sung.

Khi nào nên chọn máy biến áp loại khô

Yếu tố quan trọng nhất trong việc lựa chọn giữa loại khô và máy biến áp làm mát bằng chất lỏng là môi trường lắp đặt.

Nó được lắp đặt trong nhà hay ngoài trời?
Nguy cơ hỏa hoạn có đáng lo ngại không?
Bạn có cần tránh rò rỉ chất lỏng có thể xảy ra khi đổ đầy dầu không?
Mọi người sẽ đi bộ xung quanh địa điểm này chứ?
Có bao nhiêu không gian có sẵn?
Sàn nhà có chịu được trọng lượng một cách an toàn không?
Không gian lắp đặt có khô ráo, thông thoáng và không có bụi bẩn, hóa chất không?

Máy biến áp khô HBT lý tưởng cho việc lắp đặt trong nhà có người ở gần vì chúng chạy mát, yên tĩnh và ít gây nguy cơ hỏa hoạn hơn nhiều. Chúng có thể được lắp đặt trong nhà gần nơi chứa tải, đây là một lợi thế trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Chúng cũng có thể được lắp đặt ngoài trời bên trong NEMA loại 3 trong điều kiện thời tiết vừa phải, nhưng sẽ chỉ đáng tin cậy như vỏ bọc.

Máy biến áp loại khô cần có đủ không gian xung quanh để lưu thông không khí làm mát và tiếp cận bảo trì (NEC 450.21.)

Các ứng dụng trong nhà thích hợp cho máy biến áp làm mát bằng không khí bao gồm bệnh viện, trường đại học, khu bán lẻ, tòa nhà văn phòng và khu dân cư. Các ứng dụng khác bao gồm:

Các khu vực nhạy cảm về môi trường,
Khu vực có nguy cơ cháy nổ cao,
Phòng biểu diễn và trung tâm hội nghị
Công nghiệp dầu khí, hóa chất và khí đốt
Các khu vực sản xuất năng lượng tái tạo

Nếu không gian lắp đặt máy biến áp của bạn đáp ứng các yêu cầu sau thì máy biến áp loại khô sẽ là lựa chọn lý tưởng cho ứng dụng vì tất cả các ưu điểm của loại khô sẽ được hiện thực hóa trong môi trường đó:

Ở trong nhà,
Kết nối điện trên cao hoặc bên,
Nhiệt độ và độ ẩm vừa phải tất cả các mùa,
Làm sạch không khí xung quanh nhờ HVAC,
Hạn chế truy cập hoặc một phòng riêng biệt,
Hoạt động gần gũi với mọi người,
Cần hoạt động yên tĩnh,
Cần giảm thiểu nguy cơ cháy nổ.

Mẹo lắp đặt máy biến áp loại khô

Xử lý khi giao hàng

Được phép nâng bằng xe nâng tay hoặc xe nâng nếu càng nâng đủ dài để vượt qua hoàn toàn bên dưới thùng. Vì hầu hết các máy biến áp đều có trọng tâm cao nên cần hết sức thận trọng khi nâng hoặc di chuyển các thiết bị. Máy biến áp lớn hơn sẽ cần cần cẩu và đội lắp đặt để giảm tải và di chuyển thiết bị. Nếu máy biến áp loại khô được di chuyển ngoài trời khi thời tiết khắc nghiệt thì nó phải được bảo vệ kỹ lưỡng khỏi độ ẩm.

Kho

Khu vực bảo quản phải sạch sẽ và khô ráo nhất có thể, không có sự thay đổi nhiệt độ quá lớn. Lớp bọc bảo vệ phải được giữ nguyên cho đến khi máy biến áp được chuyển đến vị trí cố định. Máy biến áp loại khô được bảo quản trong điều kiện ẩm ướt hoặc bụi bặm phải được làm khô và làm sạch trước khi lắp đặt và đóng điện.

Vị trí lắp đặt

Các yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn vị trí trong nhà cho máy biến áp loại khô là:

Khả năng tiếp cận
Thông gió
Điều kiện môi trường
Mức độ ồn

Các mẹo khác bao gồm:

Khu vực lắp đặt phải khô ráo, không có bụi, độ ẩm quá cao, phân bón, hóa chất và khói hoặc hơi ăn mòn khác và tách biệt khỏi các vật liệu dễ cháy theo NEC 450.21.
Đường dẫn vào vị trí phải có đủ khoảng trống để di chuyển máy biến áp vào vị trí. Tránh cầu thang bộ và thang máy nếu có thể.
Diện tích sàn phải nhẵn, bằng phẳng và có thể chịu được trọng lượng (tính bằng pound/sq. ft) của máy biến áp. Bê tông cốt thép là thích hợp hơn.
Máy biến áp loại khô phải được lắp đặt ở vị trí thẳng đứng trong khu vực có không khí lưu thông tự do. Khoảng cách tối thiểu cần thiết với các thiết bị và công trình lân cận được quy định trong NFPA 60 (Điều 450.21 của NEC.) Chúng tôi đặc biệt khuyến nghị lắp đặt máy biến áp trong vỏ NEMA và khóa nó trong phòng để đảm bảo an toàn và an ninh.
Tránh những vị trí có thể bị ngập lụt hoặc tiếp xúc với độ ẩm hoặc nhiệt độ môi trường xung quanh vượt quá 30°C.
Không lắp đặt máy biến áp loại khô bên dưới vòi phun nước chữa cháy ướt. Sử dụng hệ thống chữa cháy khô hoặc bọt nếu cần.

Những điểm chính trong bảo trì máy biến áp loại khô

Thông tin được trình bày ở đây chỉ là bản tóm tắt các điểm chính và không đầy đủ.

1. Duy trì nhật ký nhiệt độ

Định kỳ đọc và ghi lại bộ điều khiển nhiệt độ máy biến áp ở tải bình thường và so sánh số đọc với lịch sử nhật ký.. Tất cả các cuộn dây phải đọc gần như cùng nhiệt độ với tải 3 pha. Sự chênh lệch lớn hoặc nhiệt độ vận hành tăng liên tục ở mức tải không đổi có thể cho thấy có vấn đề với hệ thống làm mát không khí hoặc máy biến áp.

2. Chỉ thực hiện bảo trì trên các thiết bị đã ngắt điện

Thận trọng: Máy biến áp phải được ngắt điện (ngắt cả mạch sơ cấp và thứ cấp) và tất cả các đầu nối phải được nối đất trước khi thực hiện bất kỳ hoạt động kiểm tra, vệ sinh, bảo trì hoặc thử nghiệm nào trên thiết bị. Nên mặc bộ đồ Arc Flash khi ngắt điện máy biến áp, nhưng một khi nó đã được ngắt điện, khóa, gắn thẻ và nối đất thì không cần thiết phải mặc bộ đồ Arc Flash.

2.1 Kiểm tra trực quan

Thận trọng: Đây chỉ là kiểm tra trực quan. Không cần chạm vào bất kỳ bộ phận nào của máy biến áp khi thực hiện kiểm tra.

Máy biến áp làm mát bằng không khí yêu cầu kiểm tra trực quan định kỳ. Tần suất kiểm tra phụ thuộc vào mức độ sử dụng máy biến áp. Một máy biến áp vận hành có tải liên tục 24/7 cần được kiểm tra thường xuyên hơn một máy biến áp chỉ vận hành có tải 8 giờ, 5 ngày một tuần. Vì máy biến áp cần được ngắt điện để kiểm tra và làm sạch nên việc bảo trì phải được lên lịch trong thời gian ngừng hoạt động thông thường. Duy trì nhật ký của tất cả các hoạt động quan sát và bảo trì được thực hiện.

Tìm kiếm không gian thông gió thích hợp xung quanh máy biến áp. Loại bỏ bất cứ thứ gì trong khu vực cản trở luồng không khí. Không nên cất giữ bất cứ thứ gì trong phòng máy biến áp. (NEC 450.21.3.5.1)
Mở vỏ máy và tìm kiếm sự tích tụ bụi bẩn trên bề mặt của máy biến áp. Những thứ này phải được làm sạch trong khi thiết bị bị mất điện.
Sự hiện diện của bụi cho thấy máy biến áp sẽ cần được kiểm tra ít nhất ba đến sáu tháng một lần.
Hãy tìm bất kỳ sự đổi màu rõ ràng nào của cuộn dây, đó là dấu hiệu của quá nhiệt. Chụp ảnh các cuộn dây và báo cáo bất kỳ sự đổi màu nào cho kỹ sư nhà máy.

2.2 Vệ sinh thiết bị

Thận trọng: Vì lý do an toàn, nên giảm thiểu tiếp xúc vật lý với máy biến áp trong quá trình vệ sinh ngay cả khi thiết bị đã bị ngắt điện, khóa và nối đất.

Làm sạch bụi bẩn bám trên cuộn dây và quạt làm mát bằng máy hút bụi hoặc khí nén để tránh chạm trực tiếp vào các bộ phận. Bắt đầu bằng cách hút bụi các bộ phận, sau đó phun khí nén khô vào chúng với áp suất không quá 20 đến 25 psi. Không sử dụng chất tẩy rửa hóa học để làm sạch bề mặt của thiết bị.
Kiểm tra tất cả các kết nối điện đã ngắt điện, siết chặt tất cả các phần cứng có thể tiếp cận và thay thế mọi bộ phận hoặc bộ phận cách điện bị lỏng. Điều này sẽ ngăn ốc vít hoặc đai ốc bị lỏng trong quá trình vận hành thường xuyên.

2.3 Kiểm tra các vấn đề hoặc khiếm khuyết tiềm ẩn

Trong khi vệ sinh máy biến áp, hãy tìm vết rỉ sét trên các kẹp và lõi thép, vết cacbon hóa hoặc dấu vết trên cuộn dây và lớp cách điện.
Kiểm tra các cuộn dây và bề mặt kỹ hơn xem có bị đổi màu hay không, đây có thể là dấu hiệu của quá nhiệt hoặc kết nối lỏng lẻo.
Kiểm tra xem chất cách điện có bị nứt, đổi màu hoặc lỏng lẻo không.
Kiểm tra các kết nối điện bị lỏng, rỗ, ăn mòn hoặc đổi màu.
Nếu có thể, hãy siết chặt hoặc thay thế bất kỳ thành phần phần cứng nào; nếu không bạn nên liên hệ với chuyên gia để đánh giá và sửa chữa máy biến áp.
Quạt, động cơ và các thiết bị phụ trợ khác cần được kiểm tra và kiểm tra xem có hoạt động tốt không.
Báo cáo tất cả các điều kiện bất thường hoặc đáng ngờ bằng văn bản cho kỹ sư nhà máy hoặc người quản lý cơ sở, người sẽ xác định xem có cần thực hiện bất kỳ thử nghiệm hoặc dịch vụ bổ sung nào trước khi cấp điện lại cho thiết bị hay không.

3. Kiểm tra trong quá trình bảo trì định kỳ

Trong quá trình bảo trì định kỳ, một số thử nghiệm máy biến áp có thể được thực hiện cùng với việc kiểm tra và làm sạch. Hiệu suất của các thử nghiệm này được quy định bởi NEC 450.11.11. Các thử nghiệm này chỉ cần thiết nếu phát hiện thấy sự đổi màu, cacbon hóa hoặc các bằng chứng khác về quá nhiệt hoặc chập mạch. Họ sẽ xác minh hoạt động chính xác của thiết bị và có thể phát hiện các vấn đề không rõ ràng khi kiểm tra trực quan. Việc không thực hiện bất kỳ thử nghiệm nào đều cần phải điều tra và bảo trì thêm trước khi thiết bị được đưa vào sử dụng trở lại.

Các thử nghiệm này chỉ được thực hiện khi máy biến áp bị ngắt điện (ngắt khỏi cả mạch sơ cấp và thứ cấp) và để đảm bảo an toàn và chính xác, chúng chỉ được thực hiện bởi kỹ sư có trình độ, mặc quần áo bảo hộ và sử dụng thử nghiệm Megger (hoặc tương đương). bộ dụng cụ.

3.1 Tỷ số vòng dây máy biến áp (TTR)

TTR đánh giá tình trạng của cuộn dây và lõi máy biến áp. Nó kiểm tra xem tỷ số điện áp thực tế giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp (cho từng pha và điểm phân áp) có phù hợp với bảng tên hoặc các giá trị được chứng nhận hay không. Họ phải đồng ý trong khoảng  0,5% (NEC 450.11.2 & IEEE57.12.91.)

3.2 Kiểm tra điện trở cách điện (IR)

IR kiểm tra tính toàn vẹn của lớp cách điện giữa các dây dẫn cuộn dây. Mỗi định mức máy biến áp có mức điện trở yêu cầu tối thiểu được đo bằng Mega-Ohms. Các số đọc dưới mức này cho thấy độ bền điện môi bị suy giảm. Đây là dấu hiệu cảnh báo máy biến áp có khả năng bị hỏng. (NEC 450.11.11.3)

3.3 Kiểm tra điện trở cuộn dây (WR)

Điện trở đo được của cuộn dây đối với mỗi điểm điện áp đang sử dụng phải nằm trong khoảng 1% giá trị được thử nghiệm tại nhà máy hoặc thử nghiệm gần đây nhất. (NEC 450/11.11.7)

Bạn có thể lấy mức điện trở cách điện và cuộn dây bình thường của máy biến áp ELSCO từ tài liệu đi kèm với máy biến áp hoặc bằng cách gọi cho ELSCO theo số 513-275-5781 và cung cấp số sê-ri máy biến áp.

3.3 Các xét nghiệm khác

Các xét nghiệm chẩn đoán khác yêu cầu thiết bị và phương tiện đặc biệt và phải được thực hiện bởi các kỹ sư chuyên nghiệp có kinh nghiệm.

Tuổi thọ kinh tế hữu ích của các loại máy biến áp khô

Việc sở hữu máy biến áp loại khô là một khoản đầu tư vào chất lượng mang lại lợi ích theo bốn cách:

Chi phí lắp đặt thấp hơn do giao thức cài đặt đơn giản của HBT có thể tiết kiệm chi phí ngay từ đầu,
Hiệu suất năng lượng cao hơn giúp tiết kiệm đáng kể hóa đơn tiện ích hàng năm,
Chi phí bảo trì thấp hơn của loại khô chất lượng cao,
Tuổi thọ hữu ích dài hơn – 35 năm trở lên – nhờ thiết kế mát hơn và khả năng cách nhiệt hiệu suất cao.

Những lợi ích thu được từ máy biến áp khô HBT dẫn đến Tổng chi phí sở hữu thấp hơn so với các lựa chọn thay thế .

Tags: máy biến áp