Điện năng được sản xuất tại nhà nhà máy điện được truyền tải đến hộ tiêu thụ thường qua nhiều lần biến đổi bằng máy biến áp (MBA) tăng áp và giảm áp. Vì thế công suất đặt của MBA trong hệ thống điện thường gấp 4-5 lần công suất đặt của MPĐ. Mặc dù hiệu suất của MBA tương đối cao (MBA công suất lớn đạt 99,5%) nhưng tổn thất điện năng hàng năm của MBA rất lớn. Vì vậy người ta mong muốn giảm số bậc biến áp, giảm công suất đặt của MBA và sử dụng chúng có hiệu quả hơn. Điều đó có thể đạt được bằng cách thiết kế hệ thống điện một cách hợp lý, dùng MBA tự ngẫu và tận dụng khả năng quá tải của MBA, không ngừng cải tiến cấu tạo của MBA, góp phần nâng cao độ tin cậy và tiết kiệm nguyên vật liệu.
Trong hệ thống điện người ta dùng các MBA tăng giảm, hai cuộn dây và 3 cuộn dây, MBA ba pha và tổ ba tổ máy một pha. Các MBA ba pha hai và ba cuộn dây được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện. MBA 3 cuộn dây dùng khi cần có hai cấp điện áp ra. Đặt MBA 3 cuộn dây thay cho MBA hai cuộn dây sẽ tiết kiệm diện tích đặt, vật liệu và vốn đầu tư , đồng thời giảm tổn hao năng lượng khi vận hành. MBA hai cuộn dây chỉ nên đặt khi trong tương lai không có phụ tải ở cấp điện ra thứ hai hoặc phụ tải của cấp này nhỏ hơn ( 10-15)% công suất của MBA.
Cũng một lý do kinh tế nên MBA ba pha dùng rộng rãi hơn nhóm ba MBA một pha. Giá thành của MBA ba pha nhỏ hơn (20-25)%, còn tổn hao năng lượng khi vận hành nhỏ hơn (12-15)% so với nhóm ba MBA một pha cùng công suất. Tổ ba MBA một pha chỉ dùng khi không có khả năng chế tạo
27
MBA ba pha cùng công suất lớn cần thiết hoặc khi điều khiển chuyên chở bị hạn chế (vùng đồi núi).
Trong hệ thống điện có điện cao áp và trung tính nối đất trực tiếp (220- 500)kV thường dùng MBA tự ngẫu. Loại MBA này ưu việt so với MBA thường. Giá thành, chi phí vật liệu và phí năng lượng khi vận hành của nó nhỏ so với MBA thường có cùng công suất.
Công suất định mức của MBA là công suất liên tục đi qua MBA trong suốt thời gian phục vụ của nó ứng với các điều khiển tiêu chuẩn: điện áp định mức, tần số định mức và nhiệt độ môi trường làm mát định mức.
Công suất của MBA và MBA tự ngẫu một pha bằng 1/8 công suất của MBA và MBA tự ngẫu ba pha tương ứng.
Điện áp định mức của cuộn dây sơ cấp MBA là điện áp giữa các pha của nó khi cuộn dây thứ cấp hở mạch và có điện áp bằng điện áp định mức thứ cấp. Điện áp định mức của cuộn dây thứ cấp MBA là điện áp giữa các pha của nó khi không tải mà điện áp trên cực cuộn dây sơ cấp bằng điện áp định mức sơ cấp.
Dòng định mức của cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp MBA được xác định theo công suất và điện áp định mức phù hợp cuộn dây của nó.
Điện áp ngắn mạch UN đặc trưng cho tổng trở toàn phần Z của MBA. Trị số điện áp ngắn mạch UN phụ thuộc vào công suất và điện áp định mức của MBA và thay đổi trong phạm vi rộng từ (4,5-5,5)% đối với MBA công suất nhỏ, điện áp (10-35)kV, đến (12-14)% đối với MBA công suất lớn, điện áp (220-500)kV.
Dòng không tải Ikt cũng là đại lượng đặc trưng quan trọng của MBA, vì đại lượng này có thể tính được công suất phản kháng tiêu thụ mạch từ hóa ∆QFe. Thường trị số của dòng không tải cho bằng phần trăm dòng định mức của MBA. Trị số tương đối của nó giảm khi công suất và điện áp định mức
28
của MBA tăng: đối với MBA (10-35)kV, Ikt = (2,0-2,5)%; đối với MBA (220- 500)kV, Ikt = (0,05-0,3)%.