MBA là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống điện (HTĐ), tổng cơng suất các MBA rất lớn và bằng 4 đến 5 lần tổng cơng suất các máy phát điện. Vì vậy vốn đầu tư cho MBA cũng rất nhiều. Nên người ta mong muốn chọn số lượng MBA ít và cơng suất nhỏ nhưng vẫn đảm bảo an tồn cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ.
Chọn MBA trong nhà máy phát điện và TBA là chọn loại, số lượng, cơng suất định mức và hệ số biến áp. Mặc dù hiệu suất của MBA tương đối cao ( máy biến áp cơng suất lớn đạt khoảng 99,5%) nhưng tổn thất điện năng hàng năm trong máy biến áp rất lớn. Vì thế người ta mong muốn giảm số bậc biến áp, giảm cơng suất đặt của MBA và sử dụng chúng cĩ hiệu quả hơn. Điều đĩ cĩ thể đạt được bằng cách thiết kế các hệ thống điện một cách hợp lý, dùng máy biến áp tự ngẫu và tận dụng khả năng quá tải của máy biến áp trong trường hợp cĩ thể ( 110 kV trở lên, cĩ trung tính trực tiếp nối đất), khơng ngừng cải tiến cấu tạo của MBA, gĩp phần nâng cao độ tin cậy và tiết kiệm nguyên liệu.
Trong hệ thống điện người ta dùng các MBA 3 pha 2 cuộn và 3 pha 3 cuộn dây, hoặc dùng tổ MBA một pha nhằm để tăng hoặc giảm điện áp sao cho phù hợp với nhu cầu phụ tải.
SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 17
Các MBA 3 pha 2 cuộn và 3 cuộn dây được sử dụng rộng rãi trong HTĐ. Máy biến áp 3 cuộn dây dùng khi cần cĩ hai cấp điện áp ra. Việc đặt máy biến áp 3 cuộn dây thay cho 2 máy biến áp 2 cuộn dây sẽ tiết kiệm được diện tích, vật liệu, vốn đầu tư đồng thời giảm được tổn hao năng lượng khi vận hành. Máy biến áp 2 cuộn dây chỉ nên đặt ở trạm mà trong tương lai trạm đĩ khơng cĩ phụ tải ở cấp điện áp hạ áp khác hoặc phụ tải cấp này nhỏ hơn (1015)% cơng suất của MBA.
Cũng chính vì lý do kinh tế nên máy biến áp 3 pha được dùng rộng rãi trong HTĐ. Giá hành của máy biến áp 3 pha nhỏ hơn khoảng (1225)%, cịn tổn hao năng lượng vận hành nhỏ hơn (1215)% so với nhĩm 3 máy biến áp 1 pha cùng 1 cơng suất.
Tổ máy biến áp 1 pha chỉ dùng khi khơng cĩ khả năng chế tạo máy biến áp 3 pha với cơng suất lớn cần thiết hoặc điều kiện chuyên chở khơng cho phép (ví dụ ở vùng đồi núi).
Trong HTĐ cĩ điện áp cao và trung tính trực tiếp nối đất (110500 kV) thì thường dùng MBA tự ngẫu. Loại máy biến áp này ưu việt so với MBA thường. Giá thành, chi phí vật liệu và tổn hao năng lượng khi vận hành của nĩ nhỏ so với MBA thường cĩ cùng cơng suất.
Cơng suất định mức của máy biến áp là cơng suất liên tục đi qua máy biến áp trong suốt thời gian phục vụ của nĩ ứng với các điều kiện tiêu chuẩn như: điện áp định mức, tần số định mức và nhiệt độ mơi trường làm định mức .
II. NGUYÊN TẮC CHỌN CƠNG SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP
Khi chọn cơng suất định mức cho máy biến áp luơn tính đến khả năng quá tải của chúng, thơng thường xét đến quá tải thường xuyên và quá tải lúc sự cố.
1. Chọn theo điều kiện quá tải thường xuyên
Quá tải thường xuyên của máy biến áp là chế độ quá tải mà một phần thời gian phụ tải của máy biến áp vượt quá cơng suất định mức của nĩ, phần thời gian cịn lại của chu kì khảo sát, phụ tải máy biến áp thấp hơn cơng suất định mức của nĩ. Với phụ tải như vậy thì hao mịn cách điện sau một chu kì khảo sát khơng vượt quá hao mịn định mức, tương ứng với nhiệt độ cuộn dây bằng 980C, nhưng khơng vượt quá 1400C.
SVTH: Trần Phúc Khanh Trang 18
Quá tải sự cố là quá tải cho phép MBA làm việc trong điều kiện sự cố khi hư hỏng một trong các máy biến áp làm việc song song mà khơng gây hư hỏng chúng. Như vậy, trị số quá tải cho phép được quyết định sao cho nhiệt độ của cuộn dây và dầu MBA khơng vượt quá giá trị cho phép để khơng ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường tiếp theo MBA. Nhiệt độ cho phép cực đại đối với dầu là 1150C và đối với điểm nĩng nhất của cách điện cuộn dây là 1400C.
Trong điều kiện sự cố, MBA được phép quá tải 40% nếu thời gian quá tải của máy khơng vượt quá 6 giờ trong 5 ngày đêm và hệ số phụ tải bậc một khơng vượt quá 0,93
Quá tải sự cố cho phép Kcp=1,4 nên xem như một hệ số tính tốn nào đĩ, sử dụng khi lựa chọn MBA theo điều kiện quá tải sự cố.
Ngồi ra để chọn cơng suất máy biến áp cho trạm biến áp thì căn cứ vào các yêu cầu như:
Nếu trạm chỉ cĩ một máy biến áp thì chọn cơng suất định mức của nĩ trên cơ sở cĩ xét đến khả năng quá tải thường xuyên của MBA đĩ.
Nếu trạm đặt hai MBA thì chọn cơng suất định mức của nĩ phải xét đến khả năng quá tải sự cố khi hỏng một trong hai MBA đĩ. Trong điều kiện làm việc bình thường cả hai MBA điều làm việc non tải.
Vậy: Dựa vào các nguyên tắc chọn cơng suất MBA và theo yêu cầu của đề bài là: cung cấp điện liên tục, nên ta chọn máy biến áp làm việc theo điều kiện quá tải sự cố.