a. Máy biến điện áp (tên gọi VT, PT, TU hay BU)
Hình 2.15. Hình dạng máy biến điện áp
Máy biến điện áp được ký hiệu là VT (voltage transformer) hoặc PT (potential transformer). Một số tài liệu ký hiệu là TU, BU.
Máy biến điện áp dùng biến đổi điện áp cao xuống điện áp thấp để đo lường bằng các dụng cụ thông thường. Điện áp của các phần tử trong hệ thống điện thường có trị số rất lớn, không thể đưa trực tiếp vào thiết bị đo lường, bảo vệ và các thiết bị tự động khác, vì vậy ta cần máy biến điện áp. Thông thường điện áp thứ cấp máy biến điện áp là 100 vôn. Khi làm việc thì máy biến điện áp không được để máy bị ngắn mạch thứ cấp.
Nếu biết được tỉ số biến áp kU , ta xác định được giá trị điện áp sơ cấp cần đo theo biểu thức U1 = kU. U2 . Trên máy thường ghi tỉ số kU. ( ).
Ví dụ: Biến điện áp có tỉ số biến áp là 50, điện áp đo thứ cấp là 100 vôn. Hỏi điện áp phía sơ cấp là bao nhiêu?.
Từ biểu thức U1 = kU. U2, vậy điện áp phía sơ cấp là 5000 vôn. b. Máy biến dòng điện (tên gọi CT, TI hay BT)
Hình 2.16. Hình dạng máy biến dòng điện
Máy biến dòng điện được ký hiệu là VT (Current transformer).
Dòng điện cũng như điện áp của các phần tử trong hệ thống điện thường có trị số rất lớn, không thể đưa trực tiếp vào dụng cụ đo hoặc role và các thiết bị tự động khác, vì vậy các dụng cụ và thiết bị này thường được đấu nối qua máy biến dòng.
Tương tự máy biến dòng cũng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, thông qua mạch từ lõi thép biến đổi dòng điện lớn phía cao áp sang dòng điện nhỏ cung cấp cho các phụ tải thứ cấp. Tổng trở mạch ngoài của biến dòng điện rất bé nên có thể xem máy biến dòng điện luôn làm việc trong trạng thái ngắn mạch. Thông thường dòng điện thứ cấp máy biến dòng điện là 5 ampe. Nếu biết được tỉ số biến dòng kI , ta xác định được giá trị dòng điện phía sơ cấp cần đo theo biểu thức I1 = kI. I2 . Trên máy thường ghi tỉ số kI. (
).
Ví dụ: Biến dòng điện áp có tỉ số biến dòng là 100, dòng điện đo thứ cấp là 5 ampe. Hỏi dòng điện phía sơ cấp là bao nhiêu?.
Từ biểu thức I1 = kI. I2, suy ra dòng điện phía sơ cấp là 500 ampe. c. Máy tự biến áp
A U2 Zt I2 U1 N1 N2 X a x I1
Hình 2.17. Sơ đồ nguyên lý máy tự biến áp
Máy tự biến áp còn gọi là biến áp tự ngẫu. Loại tự ngẫu một pha thường có công suất nhỏ dùng trong các phòng thí nghiệm và trong các thiết bị nguồn điều chỉnh điện áp ngõ ra theo yêu cầu.
Biến áp tự ngẫu một pha gồm một dây quấn chung làm dây quấn sơ cấp, đồng thời một bộ phận của nó làm dây quấn thứ cấp, giữa chúng có chung một đoạn dây nên giữa sơ và thứ cấp liên hệ với nhau cả về mặt từ lẫn điện. Máy biến áp tự ngẫu có sơ đồ điện như hình (hình 2.17). Tỉ số biến áp là:
Thay đổi vị trí con trượt sẽ thay đổi số vòng dây sơ cấp do đó làm thay đổi điện áp thứ cấp. Loại này có nhược điểm là độ an toàn không cao do sơ cấp và thứ cấp liên hệ trực tiếp về điện.