Nghiên cứu thiết kế, công nghệ và chế tạo máy biến áp phân phối loại khô công suất đến 1000kVA, điện áp đến 35KV

Công ty TNHH Chế tạo Điện cơ Hà Nội







Báo cáo tổng kết đề tài:

Nghiên cứu thiết kế, công nghệ và chế tạo
máy biến áp phân phối loại khô công suất
đến 1000kVA, điện áp đến 35KV


Cnđt: Đoàn Văn Quý












7978

Hà nội 2008


Đề tài KH 119 CTAMAD

Nghiên cứu thiết kế,công nghệ và chế tạo MBA phân phối loại khô
1

Mục lục Trang

Lời cảm ơn

3
Giới thiệu chung .

4
I. Thông tin chung về đề tài

4
II. Giới thiệu về đề tài .

4
Phần I. Nhu cầu sử dụng máy biến áp phân phối loại khô ở Việt Nam.

6

Chơng I. Nhu cầu sử dụng máy biến áp phân phối loại khô ở Việt
Nam, tổng quan tình hình nghiên cứu

6
Chơng II. Xác định thông số kỹ thuật, yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm
mẫu


21
Phần II. Thiết kế tính toán máy biến áp phân phối loại khô

26
Giới thiệu chung

26
Chơng I. Lựa chọn phơng pháp tính toán thiết kế

27
Chơng II. Thiết kế tính toán điện từ.

27
Chơng III. Lập trình phần mềm tính toán điện từ

49
Chơng IV. Xác nhận giá trị sử dụng của phần mềm thiết kế tính toán

52
Chơng V. Thiết kế tính toán kết cấu và tủ bảo vệ máy biến áp khô

53
Phần III. Thiết kế máy biến áp khô mẫu.

73

Chơng I. Nghiên cứu vật liệu sử dụng cho sản phẩm

73
Chơng II: Thiết kế sản phẩm.

76
Phần IV. Công nghệ chế tạo máy biến áp phân phối loại khô

77
Chơng I. Giới thiệu chung

77
Chơng II. Công nghệ chế tạo cuộn dây

78
Chơng III. Công nghệ đúc epoxy

83
Chơng IV. Công nghệ chế tạo mạch từ

91
Phần V. Chế tạo sản phẩm của đề tài

97
Phần VI. Thử nghiệm và đánh giá chất lợng sản phẩm

100
Chơng I. Xác định các tiêu chuẩn thử nghiệm

100

Chơng II. Nghiên cứu xây dựng phơng pháp thử nghiệm

101
Chơng III. Tổ chức thử nghiệm và xác định các thông số kỹ thuật

Đề tài KH 119 CTAMAD

Nghiên cứu thiết kế,công nghệ và chế tạo MBA phân phối loại khô
2
của máy biến áp.

113
Chơng IV. Đánh giá chất lợng chế tạo sản phẩm mẫu

119
Phần VII. Khả năng ứng dụng và kết quả nghiên cứu của đề tài

126
I. Kết quả nghiên cứu của đề tài.

126
II. Khả năng ứng dụng kếp quả nghiên cứu của đề tài

127
III. Đánh giá kết quả đào tạo nguồn nhân lực

130
Kết luận và kiến nghị.

131

Tài liệu tham khảo

132
Phụ lục.

133






Đề tài KH 119 CTAMAD

Nghiên cứu thiết kế,công nghệ và chế tạo MBA phân phối loại khô
3
Lời cảm ơn.

ti khoa hc cp Nh nc Nghiên cứu thiết kế, công nghệ và chế tạo máy
biến áp phân phối loại khô, công suất đến 1000kVA, điện áp đến 35kV (Sau õy gi
tt l ti) thuc chng trỡnh KH119 do Cụng ty TNHH Nh nc mt thnh viờn
Ch to in c H ni (CTAMAD) thuc Tng Cụng ty Thit b in Vit Nam -
B Cụng thng ch trỡ thc hin trong thi gian t nm 2005 n 2008.
Xin cm n Hi ng t vn ó ng h xut v nhu cu nghiờn cu thit
k, cụng ngh v ch to mỏy bin ỏp khụ. C quan ch trỡ ti xin cm n B
KH&CN ó tin tng v giao cho Cụng ty CTAMAD c ch trỡ ti.
ti nghiờn cu khoa hc hon thnh c, ngoi ni dung thc hin bi
nhúm ti, cũn cú s tham gia ht sc nhit tỡnh ca nhiu giỏo s, k s, chuyờn
gia k thut chuyờn ngnh mỏy bin ỏp.
Ch nhim ti v c quan ch trỡ ti xin chõn thnh cm n cỏc tp th

v cỏc cỏ nhõn sau õy ó cú nhng úng gúp ht sc quý bỏu, gúp phn cho vic
thc hin thnh cụng ti ny:
- GS. TS. Bựi ỡnh Tiu, Ging viờn cao cp Trng H Bỏch khoa H ni,
nguyờn Trng B mụn Thit b in - in t, Trng H Bỏch khoa H
ni.
- Thc s - K s Hong Th Lng Ho, Chuyờn viờn K thut, nguyờn
Giỏm c Cụng ty Ch to in c H ni.
- GS. TS. Phan Vn Bỡnh, Ging viờn cao cp Trng H Bỏch khoa H ni.
- KS. Tụn Long Ng, Giỏm c Cụng ty Ch to Bin th H ni.
- B mụn Thit b in - in t, Trng H Bỏch khoa H ni.
- Cụng ty C phn Nhit in Ph li.


Đề tài KH 119 CTAMAD

Nghiên cứu thiết kế,công nghệ và chế tạo MBA phân phối loại khô
4
Giới thiệu chung

I. Thông tin chung về đề tài
1. Tên đề tài
Nghiên cứu thiết kế, công nghệ và chế tạo máy biến áp phân phối loại khô, công
suất đến 1000kVA, điện áp đến 35kV
Đề tài khoa học cấp nhà nớc KH 119.
2. Thời gian thực hiện: Từ tháng 1/2005 đến tháng 6/2008.
3. Chủ nhiệm đề tài: Kỹ s Đoàn Văn Quý Phó Giám đốc Công ty.
4. Cơ quan chủ trì đề tài: Công ty TNHH Nhà nớc một thành viên Chế tạo
Điện cơ Hà nội, thuộc Tổng Công ty Thiết bị Điện Việt Nam.

II. Giới thiệu về đề tài.

Cụng ty Ch to in c H ni (CTAMAD) l mt doanh nghip Nh nc
thuc Tng Cụng ty Thit b in Vit nam (VEC), B Cụng thng. Thnh lp t
nm 1961, sn phm ch lc ca Cụng ty CTAMAD cho ti nm 2002 l mt hng
ng c in khụng ng b mt pha v ba pha.
Nm 2002, Cụng ty Ch to in c H ni ó hon thnh v a vo s dng
Nh mỏy ch to mỏy bin ỏp, bt u vic cung cp mỏy bin ỏp phõn phi cho th
trng min Bc.
Nhn thc c nhu cu v tim nng ca th trng mỏy bin ỏp khụ, ngay
trong nhng nm tip theo, b Hong Th Lng Ho khi ú l Giỏm c Cụng ty, ó
ch o vic tỡm hiu v tip xỳc, nghiờn cu v kh nng ch to mỏy bin ỏp khụ
Vit nam. Cng t thi im ú, ý tng v vic thc hin mt ti nghiờn cu
khoa hc v mỏy bin ỏp khụ ó bt u xut hin.
Nm 2004, Cụng ty Ch to in c H ni xut vi B Khoa hc Cụng
ngh vic thc hin ti nghiờn cu khoa hc Nghiờn cu thit k v ch to Mỏy
bin ỏp phõn phi loi khụ cụng sut n 1000kVA, in ỏp n 35kV vi cỏc mc
tiờu chớnh:

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
5
- Nghiên cứu quy trình công nghệ để chế tạo được máy biến áp khô công suất
đến 1000kVA, điện áp đến 35kV ở Việt nam.
- Xây dựng được phương pháp thử nghiệm, xây dựng được quy trình vận hành
máy biến áp khô.
- Góp phần nâng cao năng lực chế tạo máy biến áp khô, cả về thiết bị, cả về
chuyên môn và kinh nghiệm, của Công ty Chế tạo Điện cơ Hà nội nói riêng
và ngành chế tạo máy biến áp của Việt nam nói chung.
Đề xuất của Công ty Chế tạo Điện cơ Hà nội đã nhanh chóng được Bộ Khoa
học Công nghệ thông qua, và bắt đầu từ năm 2005 Công ty Chế tạo Điện cơ Hà nội

đã thực hiện các nội dung nghiên cứu của đề tài.

Đề tài KH 119 CTAMAD

Nghiên cứu thiết kế,công nghệ và chế tạo MBA phân phối loại khô
6
Phần I. Nhu cầu sử dụng máy biến áp phân phối loại khô
ở Việt Nam.

Chơng I. Nhu cầu sử dụng máy biến áp phân phối loại khô ở
Việt Nam, tổng quan tình hình nghiên cứu.

1. Mt vi nột v h thng in v mỏy bin ỏp:
Ngy nay nng lng in ó tr nờn khụng th thiu trong sn xut, kinh
doanh v trong i sng hng ngy.
Cỏc thnh phn c bn ca h thng in bao gm:
- Ngun in: l h thng cỏc nh mỏy phỏt in, bao gm thu in, nhit
in, phong in, in mt tri v nhiu ngun nng lng phỏt in khỏc.
Theo quy hoch chung thỡ tng cụng sut phỏt in ca ngnh in Vit nam
cho ti 2010 s vo khong 19.000MW, trong ú thu in chim 9.000MW
(47%), v nhit in cng tuabin khớ chim phn cũn li (khong 53%). Hin
nay Vit nam ngun in t cỏc ngun nng lng khỏc (giú, mt tri, a
nhit ) gn nh cha cú.
- Li in: l h thng cỏc trm bin ỏp v ng dõy truyn ti in. in
nng t ngun in (mỏy phỏt) c bin i t trung ỏp lờn cao ỏp, sau ú
truyn ti qua h thng ng dõy, ti cui ngun li c bin i xung h
ỏp phc v s dng. Theo tớnh toỏn thỡ c 1kW ngun phỏt thỡ phi cú ti
5-6kW cụng sut bin ỏp i kốm. Nh vy tng cụng sut bin ỏp trờn h
thng in Vit nam ti 2010 s vo khong 100.000MW, vi rt nhiu trm
bin ỏp mi s c xõy dng (tham kho Ph lc 1 - Quy hoch in VI ca

Tng Cty in lc Vit nam).
Ta cú th thy c h thng cỏc mỏy bin ỏp úng vai trũ rt quan trng trong
h thng in núi chung. Trong cỏc mỏy bin ỏp cú th phõn ra lm 2 loi hỡnh chớnh:

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
7
- Máy biến áp điện lực: là các máy biến áp công suất lớn, điện áp cao thường ở
vị trí trực tiếp truyển tải các công suất lớn trên lưới điện. Máy biến áp điện
lực thông thường là loại điều áp dưới tải.
- Máy biến áp phân phối: thường công suất từ vài chục kVA đến 10MVA,
trung áp dùng để trung chuyển điện năng trong tầm ngắn, và để trực tiếp đưa
điện áp xuống hạ thế phục vụ cho sử dụng. Máy biến áp phân phối thông
thường là loại điều áp không tải.
2. Xu hướng phát triển của máy biến áp hiện nay:
Đến những năm cuối của thế kỷ 20 hầu như tất các các máy biến áp đều thuộc
loại máy biến áp dầu, trong đó dầu đóng vai trò vừa hỗ trợ làm mát các cuộn dây, vừa
làm tăng độ bền cách điện của chúng.
Chất lượng dầu ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy, tuổi thọ của máy biến áp.
Trong quá trình vận hành cần phải thường xuyên theo dõi tình trạng dầu để kịp thời
phát hiện những thay đổi tính chất của dầu thông qua việc xác định hàng loạt các chỉ
tiêu quan trọng như tạp chất cơ khí và carbon lơ lửng, độ bền cách điện, chỉ số acid,
nhiệt độ chớp cháy của dầu, độ nhớt, độ trong, độ ổn định, góc tổn thất điện môi Để
quản lý chất lượng dầu cần phải trang bị nhiều phương tiện kỹ thuật, cần có các cán
bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật giỏi, biến chế công nhân đông đảo với tay nghề cao Mặt
khác, với số lượng lớn máy biến áp dầu thì nguy cơ cháy, nổ luôn luôn thường trực,
đe doạ sự cố thiết bị và gây tai nạn cho người, ô nhiễm môi trường xung quanh.
Vào những năm 50 của thế kỷ trước, một số nước đã chuyển sang sử dụng một
số loại dầu chống cháy, nổ. Trong số đó phần lớn là loại dầu sô-vôn rất độc hại và

không bị phân huỷ. Từ năm 1970 loại dầu nói trên đã bị cấm sử dụng do độc tố của
nó ảnh hưởng rất xấu tới sức khoẻ con người và môi trường, ngay cả khi hàm lượng
dầu sô-vôn rất nhỏ lẫn trong dầu máy biến áp thông thường.
Hiện nay các hãng chế tạo máy biến áp đang tìm các xu hướng phát triển cho
máy biến áp như sau:
2.1. Giảm thấp tổn hao của máy biến áp:

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
8
Như trên đã đề cập, tổng công suất máy biến áp trên lưới điện là rất lớn, do
vậy tổn hao của máy biến áp chiếm một phần đáng kể trên tổng tổn hao của toàn lưới
điện. Để hiệu suất sử dụng điện được cao hơn, một mặt phải tăng hiệu suất của các
thiết bị sử dụng điện, mặt khác phải tăng hiệu suất của các máy biến áp, tức là chế tạo
các máy biến áp với tổn hao nhỏ hơn.
Trong những năm gần đây, giá trị tổn hao của các máy biến thế sản xuất ra đã
giảm liên tục, nhất là các tổn hao không tải. Điều này có được là do:
- Các nhà quản lý tầm vĩ mô đã quan tâm hơn tới vấn đề tổn hao của các máy
biến áp và đã liên tục đưa ra các tiêu chuẩn kỹ thuật về tổn hao của máy biến
áp ngày càng nhỏ hơn. Các nhà sản xuất bắt buộc phải tuân thủ các tiêu
chuẩn kỹ thuật này.
- Sự tiến bộ trong công nghệ chế tạo các vật liệu dẫn từ. Ngày nay các vật liệu
dẫn từ (làm lõi tôn máy biến áp) được nghiên cứu chế tạo theo hướng giảm
thấp suất tổn hao. Một số các vật liệu mới đã được ứng dụng trong phạm vi
hẹp như tôn silic siêu mỏng, hợp kim không kết tinh với độ dẫn từ cao đã
góp phần giúp chế tạo ra những thế hệ máy biến áp mới có tổn hao không tải
giảm rõ rệt so với máy biến thế thông thường hiện nay. Tuy nhiên các máy
biến áp áp dụng vật liệu từ tiên tiến hiện nay có giá thành còn quá cao, chưa
thể ứng dụng thương mại rộng rãi.

Bảng 1. Bảng so sánh tỷ lệ tổn hao của máy biến áp phân phối cấp 10kV tại
Trung quốc (đơn vị W)
100kVA 1000kVA Năm Vật liệu làm lõi
Tổn hao
không tải

Tổn hao
có tải
Tổn hao
không tải

Tổn hao
có tải
1964 Tôn silic 730 2400 4900 15000
1973 Tôn silic 540 2100 3250 13700
1986 Tôn silic 320 2000 1800 11600
1995 Tôn silic 290 2000 1650 11600
1995 Hợp kim không kết tinh

85 1500 450 10300
2002 Tôn silic 200 1500 1150 10300

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
9
- Việc áp dụng các công nghệ mới trong chế tạo lõi tôn máy biến thế: sử dụng
các dây chuyền tự động pha băng và cắt chéo lá tôn, kết cấu lõi tôn xếp
nghiêng 45độ theo kiểu step-lap, công nghệ chế tạo lõi sắt kiểu quấn (theo
chiều ngang hoặc chiều đứng), công nghệ ủ hạ nhiệt lõi tôn cũng làm cho

tổn hao của máy biến áp giảm một cách tương đối.
2.2. Sử dụng máy biến áp khô:
Hiện nay theo yêu cầu về phòng chống cháy nổ và yêu cầu về mỹ quan, an
toàn cho các khu vực địa điểm như các trung tâm thương mại, nhà ga, sân bay, ga tàu
điện ngầm, các công trình cao tầng là các khu vực phải sử dụng máy biến áp khô.
Một trong những đặc tính ưu việt của máy biến áp khô so sánh với máy biến
áp dầu truyền thống, đó là máy biến áp khô rất khó cháy. Ngoài ra còn nhiều yếu tố
khác khiến máy biến áp khô càng ngày càng được ứng dụng rộng rãi, ví dụ ngoại
quan máy biến áp khô đẹp hơn, lắp đặt dễ dàng hơn, gần như không phải bảo trì bảo
dưỡng trong suốt quá trình sử dụng.
Bắt đầu từ những năm 60 của thế kỷ trước, máy biến áp khô đã dần được đưa
vào áp dụng rộng rãi. Ngày nay với sự tiến bộ của công nghệ chế tạo và của các loại
vật liệu mới, máy biến áp khô càng ngày càng có công suất cao hơn, điện áp cao hơn,
hình thức đẹp hơn, và ngày càng thân thiện hơn với môi trường.
Hiện nay ở nước ngoài, máy biến áp khô đã có thể chế tạo tới công suất vài
chục MVA, điện áp tới 110kV.
Tỷ lệ máy biến áp khô trên tổng số máy biến áp sử dụng ở các nước phát triển
đang ngày càng tăng nhanh. Ví dụ như ở châu Âu, ở Mỹ hiện nay là khoảng 30%, ở
Trung quốc khoảng 20%.
2.3. Máy biến áp ngày càng được thiết kế và chế tạo trên quan điểm thân thiện với
môi trường.
Ngày nay trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các nước phát triển, vấn đề bảo vệ
môi trường sống đang là vấn đề thời sự. Việc máy biến áp thân thiện hơn với môi
trường thể hiện ở các điểm sau:

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
10
- Máy biến áp có tổn hao nhỏ hơn: tổn hao máy biến áp thấp sẽ góp phần làm

giảm năng lượng tiêu phí, trên cơ sở đó giảm được lượng tiêu thụ của các
nguyên liệu, nhiên liệu thiết yếu như dầu mỏ, than đá. Đồng thời nó cũng
giúp làm giảm lượng phát thải của các khí có hại cho môi trường, các khí gây
hiệu ứng nhà kính.
Cụ thể các hình thức giảm tổn hao máy biến áp đã trình bày ở mục 2.1 ở trên.
- Máy biến áp sử dụng các nguyên liệu vật liệu ít tác động có hại tới môi
trường. Điều này còn thể hiện ở chỗ các nguyên liệu vật liệu này, sau khi
máy biến áp đã hết thời gian sử dụng, có khả năng dể dàng tái sử dụng lại
được.
- Trường hợp máy biến áp dầu: chuyển sang sử dụng các loại dầu thân thiện
hơn với môi trường như các loại dầu có nguồn gốc từ thực vật, các loại dầu
khó cháy, các loại dầu có khả năng phân huỷ thành nước và các hợp chất
không gây hại (tham khảo Máy biến áp Envirotran của hãng Cooper Mỹ -
Phụ lục 2).
- Trường hợp máy biến áp khô: sử dụng các nguyên vật liệu có khả năng tái sử
dụng cao, hoặc các vật liệu mà khi cần phân huỷ không sinh ra các hợp chất,
các khí có hại tới môi trường.
- Máy biến áp có độ ồn nhỏ hơn: máy biến áp được thiết kế với mật độ từ
thông hợp lý, kết hợp với các kết cấu mới của lõi tôn, của cuộn dây được
cải tiến theo hướng chắc chắn hơn, khiến cho độ ồn của máy biến áp có xu
hướng giảm dần. Ngày nay do sự phát triển của lưới điện, nhiều máy biến áp
được đặt rất gần với các khu vực dân cư sinh sống, do vậy việc giảm độ ồn
của máy biến áp là một yêu cầu quan trọng.
2.4. Máy biến áp được thiết kế theo hướng tổ hợp:
Đa số các máy biến áp được thiết kế và chế tạo như là một phần tử đơn lẻ
trong hệ thống điện. Khi sử dụng máy biến áp sẽ được lắp nối vào hệ thống tổng thể
của một trạm điện bao gồm các thiết bị đóng cắt trung thế (cầu chì rơi, dao cách ly,
máy cắt ), thiết bị đóng cắt hạ thế và thiết bị đo lường, bảo vệ.

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
11
Hiện nay xuất hiện ngày càng nhiều các máy biến áp, đặc biệt là máy biến áp
phân phối, theo cấu hình tổ hợp hoá. Tức là máy biến áp được tích hợp ngay trong nó
toàn bộ các thiết bị đóng cắt trung thế và hạ thế, thiết bị đo lường và bảo vệ chỉ
trong một vỏ hộp duy nhất của máy biến áp. Điều này tạo nhiều khó khăn cho nhà
sản xuất trong các khâu chọn thiết bị, thiết kế, chế tạo. Tuy nhiên nó có nhiều ưu
điểm vượt trội, càng ngày càng được người sử dụng lựa chọn. Một số ưu điểm nổi bật
của máy biến áp tổ hợp:
- Kích thước rất gọn, hình thức bên ngoài đẹp so với các tổ máy biến áp truyền
thống. Điều này khiến máy biến áp tổ hợp có thể dễ dàng được đưa vào các
vị trí vốn có không gian hạn hẹp như tầng hầm, nhà xây, hoặc các khu vực
công cộng yêu cầu cao về mỹ quan như vườn hoa, đường phố đô thị.
- Lắp đặt, vận hành cả tổ hợp hết sức đơn giản, tiện lợi. Thi công lắp đặt một
trạm biến áp thông thường là một việc tương đối phức tạp, bao gồm nhiều
bước, nhiều công đoạn. Đối với máy biến áp tổ hợp thì việc lắp đặt rất nhanh,
chỉ cần đặt máy vào vị trí và đấu nối các đầu dây trung thế, đầu dây hạ thế.
- Độ an toàn, độ ổn định vận hành của cả hệ thống rất cao. Do kết cấu gọn nhẹ,
ít phần tử, ít chi tiết cấu thành nên độ tin cậy của máy biến áp tổ hợp là
tương đối cao so với tổ (hoặc trạm) máy biến áp thông thường.
Do các ưu điểm vượt trội nói trên nên số lượng máy biến áp tổ hợp được sử
dụng ngày càng nhiều. Ở Việt nam đã có một số điện lực cho phép lắp đặt máy biến
áp kiểu này như Điện lực Bà rịa Vũng tàu, Điện lực Hiệp phước. Công ty THIBIDI ở
Đồng nai cũng đã bắt đầu thiết kế chế tạo máy biến áp loại này. Có thể tham khảo
thêm mô hình và thông số kỹ thuật của máy biến áp tổ hợp kiểu Padmount do hãng
Cooper Mỹ cung cấp ở Phụ lục 3.
2.5. Các máy biến áp có công suất ngày càng lớn lên và càng đa dạng về chủng
loại:
Do nhu cầu phụ tải ngày càng lớn, cũng như khả năng về công nghệ cho phép,

ngày nay các hãng sản xuất máy biến áp điện lực lớn đã có thể sản xuất những máy
biến thế bằng hoặc lớn hơn 1000MVA, điện áp thông thường lên tới 1500kV. Máy

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
12
biến áp chỉnh lưu cũng được nâng cao công suất phục vụ xu hướng chuyển tải năng
lượng bằng các hệ thống điện cao thế một chiều HVDC.
Xu hướng thiết kế bây giờ là mang lại sự thoả mãn tối đa cho người sử dụng
cuối cùng. Trước đây máy biến áp điện lực cỡ lớn thường chỉ được thiết kế với một
cấp điện áp, và phải được lắp ráp thử nghiệm hoàn thiện tại xưởng sản xuất, sau đó
mới vận chuyển tới vị trí lắp đặt. Điều này đặt khó khăn lên khâu vận chuyển, vì các
máy lớn thường kích thước, khối lượng máy rất lớn, vận chuyển rất khó khăn. Hơn
nữa rủi ro khi vận chuyển cũng rất lớn, bất cứ một trục trặc nhỏ nào xảy ra khi vận
chuyển máy cũng có thể ảnh hưởng tới chất lượng của máy sau này.
Ngày nay đã có thể thiết kế chế tạo máy biến áp điện lực cỡ lớn với hai cấp
điện áp, và theo hướng lắp ráp thử nghiệm cuối cùng tại hiện trường.
Có thể tham khảo sơ đồ xu hướng phát triển của các máy biến áp lớn của hãng
Hitachi dưới đây:



§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
13
Có thể sơ lược một số mốc chính:
-1975-1980: -Áp dụng công nghệ chế tạo máy biến áp 500kV.
-Giảm kích thước máy.

-1980-1985: -Hình thành công nghệ trở kháng cao.
-Lõi thép siêu lớn.
-Các cuộn dây liên tục (non-divided).
-1985-1995: giai đoạn tối ưu hoá thiết kế sử dụng máy tính và CAD
-Khả năng giảm tổn hao và giảm kích thước máy trên cơ sở vật liệu
mới.
-Xây dựng và hoàn thiện các kết cấu với tổn hao thấp.
-Các kết cấu siêu êm (low-noise).
-Bắt đầu hình thành khả năng lắp ráp tại hiện trường.
-1995 tới nay: giai đoạn tối ưu hoá sử dụng 3D-CAD
-Đã xong công nghệ lắp ráp tại hiện trường cho máy 500kV.
-Hoàn thiện các máy công suất lớn hai cấp điện áp.
3. Giới thiệu về Máy biến áp khô.
3.1. Thế nào là máy biến áp khô:
Máy biến áp dầu, hiện nay đang được ứng dụng rộng rãi, là máy biến áp có các
cuộn dây được ngâm trong dầu và được làm mát bởi sự đối lưu của dầu. Máy biến áp
khô là máy có các cuộn dây không ngâm trong dầu cũng như môi chất lỏng nào, và
được làm mát bởi sự đối lưu của không khí hoặc làm mát cưỡng bức dùng quạt gió.
3.2. Thông số kỹ thuật của máy biến áp khô:
Thông số kỹ thuật điển hình của máy biến áp khô, về cơ bản vẫn tương tự như
của máy biến áp dầu, có bổ sung thêm một số yêu cầu về kiểu kết cấu cuộn dây.
Điểm nổi bật nữa là độ tăng nhiệt của máy biến áp khô thường cho phép ứng với cách
điện cấp F (110
0
K), tương đối cao hơn so với máy biến áp dầu chỉ là cách điện cấp A
(độ tăng nhiệt 60
0
K).
Sau đây là bảng thông số kỹ thuật chính của máy biến áp khô 1600kVA
22/0,4kV do CTAMAD chế tạo:

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
14
Bảng 2. Thông số kỹ thuật chính của máy biến áp khô 1600kVA
Công suất 1600kVA
Tần số 50Hz
Kiểu Máy biến áp khô
Tổ nối dây Dyn-11
Điện áp định mức bên cao 22kV
Điện áp định mức bên hạ 0,4kV
Nấc điều chỉnh 22±2x2,5%
Thử xung điện áp 125kV
Thử cao áp xoay chiều 50kV
Điện áp ngắn mạch Uk 6%±10%
Tổn hao không tải Po <2750W
Tổn hao có tải Pk <13500W
Cấp chịu nhiệt F
Kích thước 1900x1120x1850mm
Khối lượng ~5250kg
Kết cấu cuộn dây Đổ keo epoxy
Chế độ làm việc Dài hạn
Độ ồn <62dB
Tuổi thọ >25 năm
Điều kiện làm việc Nhiệt đới, nhiệt độ max 45
0
C, min -
5
0

C, độ ẩm tối đa 100%.
3.3. Các loại máy biến áp khô:
Có 3 loại máy biến áp khô thông dụng nhất hiện nay.
3.3.1. Máy biến thế khô đổ keo epoxy:
Cuộn dây máy biến áp sau khi quấn xong được đúc bao phủ bên ngoài bằng
một loại keo epoxy. Việc đúc keo thông thường được thực hiện bằng một khuôn đúc
để tạo hình cho cuộn dây. Lớp phủ keo này sau khi đã khô lại sẽ cùng với cả cuộn
dây tạo thành một khối có độ bền cơ tốt, độ cách điện cao và có ngoại hình nhẵn,
đẹp. Loại này đã bắt đầu được ứng dụng và phát triển rộng rãi trong những năm 60

Đề tài KH 119 CTAMAD

Nghiên cứu thiết kế,công nghệ và chế tạo MBA phân phối loại khô
15
ca th k trc. Hin dung lng mỏy ln nht cú th t c n 16000kVA, in
ỏp lờn n 36kV. Do loi mỏy ny vn hnh m bo, ớt cn chm súc bo v nờn
c a s khỏch hng la chn, sn lng cng chim t trng ln nht trong s cỏc
loi mỏy bin ỏp khụ.
Di õy l hỡnh v kt cu mt mỏy bin ỏp kiu ỳc epoxy in hỡnh.




Hỡnh 1. Hỡnh minh ho mt mỏy bin ỏp khụ kiu ỳc keo epoxy

*c im ca mỏy bin ỏp khụ kiu keo epoxy:
- Kh nng chu ng dũng in ngn mch cao: do kt cu vng chc ca c
cun dõy thnh mt khi gn nh ng nht, nờn cun dõy cú kh nng chu
ng rt tt cỏc xung lc sinh ra khi cú s c dũng ngn mch ln chy qua
cun dõy.

Lõi tôn:
Đợc ghép bằng các lá
tôn silic cán nguội đẳng
hớng. Lá tôn đợc cách
điện cả 2 phía
Tấm đệm cuộn dây:
Cách điện giữa lõi tôn và
cuộn dây, giảm độ rung từ
các bộ phận cơ khí, làm
giảm tiếng ồn

Cuộn dây cao áp:
Quấn bằng nhôm lá dạng
foil đợc đúc trong chân
không.
Cuộn dây hạ áp:
Đợc làm bằng nhôm lá.
Các vòng dây đợc gắn
chặt với nhau bởi lớp vật
liệu cách điện bọc kín.

Cách điện: Hợp chất của
nhựa epoxy và bột thạch
anh.
Làm cho máy biến áp bảo
dỡng dễ dàng, chống ẩm,
phù hợp với khí hậu nhiệt
đới. Ngăn ngừa cháy và có
đặc tính tự dập tắt
Gông máy và bánh xe:

Bánh xe có thể quay theo
chiều dọc và chiều ngang để
di chuyển máy
Đầu nối hạ áp:
Bố trí thông thờng: Phía
trên, đằng sau.
Dạng đặc biệt: Phía dới,
có thể đề nghị tiết diện lớn
Đầu nối cao áp
Thay đổi bố trí tối u tuỳ
theo thiết kế trạm. Đầu nối
chuyển mạch cao áp bên
phía hạ áp để thay đổi cho
phù hợp với điều kiện ngắt
và nối lại mạch

Quạt hớng tâm:
Cho phép tăng thêm tải
định mức
Bộ điều khiển nhiệt
độ:
Sử dụng bộ đo nhiệt độ
PTC đặt ở cuộn dây hạ
áp
Môi trờng
Cấp môi trờng C2 ( nếu
máy biến áp đợc lắp đặt
ngoài trời , yêu cầu cấp
bảo vệ phải bảo đảm
IP23)

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
16
- Khả năng chịu quá tải trong thời gian ngắn được cải thiện so với máy biến áp
dầu: máy biến áp dầu có đặc điểm là độ phát nhiệt của máy, thể hiện ở nhiệt
độ dầu lớp trên, rất nhạy cảm với dòng điện tải. Khi máy quá tải chỉ trong
một thời gian rất ngắn nhiệt độ dầu đã tăng nhanh khiến máy không thể hoạt
động được. Đối với máy biến áp khô đúc epoxy, cuộn dây có khả năng chịu
đựng nhiệt độ cao hơn, sự tăng nhiệt khi máy quá tải diễn ra không nhanh
như ở máy dầu nên máy có khả năng chịu quá tải cao hơn hoặc lâu hơn so
với máy dầu.
- Máy không phải bảo dưỡng trong suốt quá trình vận hành: do bề mặt cuộn
dây nhẵn, diện tích bề mặt tương đối ít nên ít có khả năng bụi và các tạp chất
tích tụ. Máy biến áp trong quá trình vận hành hầu như không phải bảo dưỡng
kiểm tra thay dầu hoặc lọc dầu. Chỉ cần định kỳ lau sạch bề mặt máy và các
cuộn dây.
- Độ phóng điện cục bộ rất nhỏ: do các tiến bộ của kỹ thuật đúc epoxy trong
chân không nên các khiếm khuyết của lớp keo epoxy ví dụ như rỗ khí, nứt
ngậm ngày nay hầu như đã được loại bỏ. Vì vậy mà hiện tượng phóng điện
cục bộ được giảm thiểu, tuổi thọ của máy biến áp được nâng cao.
- Không cháy: do đặc tính của epoxy sau khi đã hoá cứng rất khó cháy, chỉ có
thể cháy ở nhiệt độ rất cao. Các vật tư khác của máy biến áp khô epoxy như
vật liệu cách điện, các vật tư đồng, sắt từ cũng rất khó cháy. Do vậy máy
biến áp khô epoxy được coi là rất an toàn về phòng chống cháy nổ.
- Tính thẩm mỹ cao: đây là lý do chính khiến máy biến áp khô đúc epoxy rất
được ưa chuộng. Máy biến áp khô được lắp đặt ở nhiều vị trí yêu cầu cả về
mỹ quan, như các cao ốc, toà nhà văn phòng, trung tâm thương mại
- Một hạn chế của máy biến áp kiểu đúc epoxy là việc chế tạo khuôn đúc

tương đối phức tạp và tốn kém, do vậy máy biến áp khô kiểu này chỉ phù hợp
cho sản xuất số lượng lớn.



§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
17
3.3.2. Máy biến áp khô kiểu quấn dây.
Cuộn dây của máy biến áp được quấn theo kiểu liên tục hoặc quấn thành bánh.
Khi quấn dây sẽ thực hiện cách điện của dây quấn luôn bằng các vật liệu cách điện
cao thế như mica, polyimide. Sau khi quấn cuộn dây sẽ được tẩm sấy bằng sơn cách
điện cấp F hoặc cấp H, tuỳ theo cấp cách điện của máy biến áp.
Máy biến áp khô kiểu quấn dây cũng có những đặc điểm tương tự như máy
biến áp khô kiểu đúc epoxy, nhưng có một số điểm khác biệt sau đây:
Về ưu điểm:
- Máy biến áp khô kiểu quấn dây rất thích hợp cho các máy biến thế thiết kế và
chế tạo đơn lẻ, vì chế tạo cuộn dây không cần tới khuôn đúc với chi phí lớn
như máy đổ keo epoxy. Chính vì vậy mà máy có thể thiết kế linh hoạt hơn,
phù hợp hơn với một số các đối tượng sử dụng đặc thù.
Về nhược điểm:
- Do hạn chế về đặc tính cách điện của vật liệu, máy biến áp khô kiểu này chỉ
áp dụng cho dãy điện áp bằng hoặc dưới 15kV.
- Khả năng chịu đựng dòng ngắn mạch không cao như máy kiểu đổ epoxy, do
kết cấu cuộn dây không vững chắc bằng.
- Bề mặt cuộn dây có tính chất xù xì, không nhẵn, dễ dàng tạo điều kiện tích tụ
bụi bẩn, gây khó khăn khi bảo dưỡng máy, dễ tạo đường bò cho phóng điện
bề mặt.
- Về mỹ quan: máy kiểu quấn dây có hình thức không đẹp như máy kiểu đổ

epoxy, ngoại quan của máy cũng nhanh bị xuống cấp theo thời gian sử dụng.
Chính vì những hạn chế trên mà hiện nay máy biến áp khô kiểu quấn dây này
dần ít được sử dụng.
3.3.3. Máy biến áp khô kiểu tự làm mát bằng không khí (VDT).
Dây quấn cuộn dây của máy biến áp loại này được bọc bằng giấy cách điện
NOMEX, cuộn dây sau khi được quấn xong sẽ được ngâm tẩm trong môi trường
chân không áp lực cao (VPI). Đặc điểm chính của cuộn dây máy biến áp này là giữa

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
18
các vòng dây, các lớp dây với nhau đều có các khe không khí giúp cho việc thông gió
làm mát cuộn dây rất tốt. Kết cấu cuộn dây do vậy phải được thiết kế và chế tạo đặc
biệt, với việc sử dụng các lớp sợi tăng cường ứng lực, để vẫn đảm bảo độ cứng vững
của cuộn dây sau khi hoàn thiện.



Hình 2. Cuộn dây máy biến áp kiểu tự làm mát
đang được đưa vào tẩm chân không áp lực

Về đặc điểm chung, máy biến áp khô kiểu tự làm mát có toàn bộ những ưu
điểm của cả 2 loại máy biến áp đổ epoxy và máy biến áp kiểu quấn dây (tham khảo
thêm Phụ lục 4: Phân tích tính năng của máy biến áp VPI). Cụ thể:

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
19

- Cấp điện áp có thể đạt cao tới 36kV. Thiết kế máy đảm bảo tính linh hoạt do
không phải phụ thuộc vào khuôn đúc.
- Khả năng chịu dòng ngắn mạch tốt.
- Khả năng chịu quá tải rất tốt, nếu so sánh với máy kiểu đổ epoxy, do đặc
điểm của cuộn dây kiểu này có khả năng tự làm mát rất tốt. Điều này còn
được phát huy nếu áp dụng chế độ làm mát cưỡng bức bằng quạt gió ngoài,
có thể nâng công suất làm việc của máy lên 150% so với công suất định mức
ở chế độ dài hạn (máy kiểu đổ epoxy khi có quạt gió chỉ nâng lên tối đa được
130% công suất định mức).
- Tính chịu ẩm cao: do toàn bộ bề mặt của cuộn dây có một lớp bảo vệ rất chắc
chắn tạo bởi quá trình ngâm tẩm trong chân không và ép bởi áp lực cao. Lớp
vỏ bảo vệ này bên trong là lớp giấy cách điện NOMEX tạo tính năng về điện
cho từng vòng của cuộn dây, phía bên ngoài thường là lớp sơn cách điện cấp
H có tính chất về cơ rất tốt.
- Thân thiện với môi trường: không có rò rỉ chất thải trong quá trình máy vận
hành. Khả năng chống cháy của máy rất tốt, thành phần chất có thể cháy
được ở loại máy này chỉ là 1,6% khối lượng máy. Nếu có sự cố xảy cháy thì
cũng không sinh ra các chất khí độc hại cho môi trường. Khả năng tái sử
dụng các phế liệu của máy sau khi máy hết hạn sử dụng cũng dễ dàng hơn.
- Bảo dưỡng dễ dàng: bề mặt của cuộn dây trơn láng khiến bụi khó tích tụ,
đồng thời tạo điều kiện dễ dàng cho việc bảo dưỡng.
- Không có phóng điện cục bộ: Phóng điện cục bộ chỉ xảy ra khi có các rỗ khí
hoặc các vết nứt trong hệ thống cách điện. Công nghệ tẩm sấy chân không áp
lực VPI đảm bảo lớp cách điện không có bọt khí. Lớp cách điện có độ mỏng
và độ mềm dẻo tương đối để đảm bảo không xảy ra nứt khi thay đổi nhiệt độ.
- Khả năng chống chọi tốt với thay đổi nhiệt độ: máy biến áp kiểu này sử dụng
giấy cách điện polyamide cấp C của NOMEX, sơn cách điện cấp H hoặc cấp
C, đảm bảo hệ thống cách điện của máy là cấp H (180
0
C) hoặc cấp C (trên

180
0
C), vượt trội so với máy kiểu đổ epoxy.

§Ò tµi KH 119 CTAMAD

Nghiªn cøu thiÕt kÕ,c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o MBA ph©n phèi lo¹i kh«
20
- Khả năng chịu đựng xung áp tốt hơn: máy sử dụng các vật liệu cách điện có
tính năng rất tốt, kèm với tẩm sấy chân không áp lực sử dụng sơn cách điện
polysteramide, và các tấm cách điện vòng cũng được xử lý tẩm sấy trước khi
quấn, đảm bảo cách điện vòng dây ở trạng thái rất tốt. Điều này giúp nâng
cao khả năng chịu xung áp của cuộn dây.
- Về mặt mỹ quan: máy biến áp kiểu này vẫn đảm bảo hình thức đẹp.
Hạn chế duy nhất của máy biến áp kiểu này là giá thành của máy tương đối
cao so với loại đúc epoxy. Tuy nhiên theo đánh giá chung thì đây vẫn là kiểu máy
của tương lai, sắp tới sẽ được lựa chọn sử dụng nhiều do các đặc tính ưu việt vượt
trội của nó (tham khảo Phụ lục 5: Máy biến áp khô ở thị trường châu Á).
4. Hiện tại và tương lai của máy biến áp khô ở Việt nam.
Hiện nay số lượng máy biến áp khô sử dụng ở Việt nam chưa nhiều. Chủ yếu
chiếm lĩnh trên thị trường vẫn là máy biến áp dầu. Theo ước tính của chúng tôi tỷ lệ
số lượng máy biến áp khô hiện nay ở Việt nam mới chỉ dừng lại ở mức dưới 1%.
Chính do nhu cầu hiện tại còn hạn chế như vậy nên cho tới nay chưa có sản xuất máy
biến áp khô ở Việt nam.
Tuy nhiên cứ theo xu hướng phát triển sắp tới của lưới điện, ta thấy thị trường
máy biến áp khô ở Việt nam còn có nhiều triển vọng:
- Hiện nay ở các nước phát triển, tỷ lệ máy biến áp khô trên tổng máy biến áp
sử dụng là từ 20 đến 30%, và đang tăng lên theo từng năm. Nếu ước tính tới
năm 2020 ở Việt nam có 10% máy sử dụng loại khô, và ước tính tổng công
suất máy biến áp ở Việt nam khi đó là 200.000MVA, ta sẽ có khoảng

20.000MVA là máy biến áp khô. Tổng công suất này sẽ tương ứng với một
số lượng máy rất lớn, vì ta đã biết thông thường máy biến áp khô chỉ dùng
phổ biến ở công suất tối đa một vài MVA.
- Càng ngày hệ thống văn bản pháp quy về an toàn lưới điện, an toàn phòng
chống cháy nổ cho các toà cao ốc, nhà chung cư, nhà văn phòng càng trở
nên hoàn thiện. Do vậy việc sử dụng máy biến áp khô đối với các trường hợp
này là bắt buộc. Việt nam đang trong quá trình đô thị hoá với số lượng nhà

Đề tài KH 119 CTAMAD

Nghiên cứu thiết kế,công nghệ và chế tạo MBA phân phối loại khô
21
xõy mi rt ln. Ta cú th thy l nhu cu v mỏy bin ỏp khụ cũn y tim
nng.
Hin nay ton b cỏc mỏy bin ỏp khụ ó cú mt Vit nam u l c nhp
ngoi ton b, cú nhng loi do Liờn xụ (c) sn xut trờn cỏc dõy chuyn thi Liờn
xụ giỳp xõy dng, cú nhng loi do cỏc nc t bn phỏt trin sn xut.
Thy trc c nhu cu sp ti ca mỏy bin ỏp khụ nh vy, vic to kh
nng sn xut mỏy bin ỏp khụ trong nc, hn ch nhp ngoi l ht sc cn thit.
Mt c im ca th trng mỏy bin ỏp khụ Vit nam l nhu cu v chng
loi mỏy rt a dng, vi nhiu cp in ỏp, nhiu cp cụng sut v vi nhiu tiờu
chun k thut khỏc nhau. Tuy nhiờn s lng mỏy ng vi mi chng loi l rt hn
ch. Chớnh vỡ vy chỳng tụi ỏnh giỏ nu sn xut Vit nam thỡ phự hp nht s l
loi mỏy bin ỏp kiu qun dõy, hoc mỏy bin ỏp kiu t lm mỏt. Hai loi mỏy ny
cú c im l cú th thit k rt linh hot, phự hp vi yờu cu ngi s dng,
khụng ph thuc vo iu kin khuụn mu.
Tuy nhiờn v th hiu ca khỏch hng hin nay ch yu vn a chung mỏy
bin ỏp kiu keo epoxy. Thc t l hu ht cỏc mỏy bin ỏp khụ ó s dng Vit
nam l thuc loi keo epoxy.
Chớnh vỡ vy trong quỏ trỡnh nghiờn cu ch to mỏy bin ỏp khụ, chỳng tụi s

tp trung luụn theo c hai hng: mỏy bin ỏp kiu t lm mỏt v mỏy bin ỏp kiu
keo epoxy.

Chơng II. Xác định thông số kỹ thuật, yêu cầu kỹ thuật
của sản phẩm mẫu.
Căn cứ vào nhu cầu sử dụng và các tiêu chuẩn liên quan mà mỗi loại máy biến
áp khô có các thông số kỹ thuật và yêu cầu kỹ thuật khác nhau.
1. Xác định sản phẩm của đề tài
Các nghiên cứu của đề tài phải đợc cụ thể hoá vào một sản phẩm. Sản phẩm
sẽ đợc thiết kế, chế tạo, thử nghiệm, do đó sản phẩm đợc lựa chọn với các tiêu chí
nh sau:

Đề tài KH 119 CTAMAD

Nghiên cứu thiết kế,công nghệ và chế tạo MBA phân phối loại khô
22
- Sản phẩm có công suất tơng đối lớn trong dy sản phẩm cần nghiên cứu.
- Sản phẩm phải đợc chế tạo theo các kết quả nghiên cứu, trong đó ứng dụng
các công nghệ đặc thù, các kết quả nghiên cứu điển hình vào chế tạo sản
phẩm mẫu.
- Sản phẩm đợc đánh giá toàn diện:
+ Đợc thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
+ Đợc đánh giá bởi một tổ chức độc lập có đủ t cách pháp nhân.
+ Đợc thử nghiệm trên dây truyền sản xuất trong một thời gian dài để
xác định đợc khả năng sử dụng.
- Một yếu tố rất quan trọng để thực hiện đợc các tiêu chí trên là sản phẩm phải
có nhu cầu trên thị trờng, có địa chỉ tiêu thụ.
Với các tiêu chí trên, đề tài đ chọn máy biến áp khô đúc epoxy dung lợng
630kVA, điện áp 6,3/0,4kV, tổ đấu dây D/yn-11 làm việc trong các dây truyền sản
xuất của Công ty cổ phần Nhiệt điện Phả Lại làm đối tợng nghiên cứu thiết kế và

chế tạo.
2. Thông số kỹ thuật của sản phẩm.
Thông số kỹ thuật là hàng loạt các quy định về giá trị danh định của máy biến
áp. Thông số kỹ thuật của sản phẩm đợc đề ra ngay khi đặt vấn đề nghiên cứu thiết
kế sản phẩm.
Thông số kỹ thuật của máy có thể do yêu cầu của khách hàng đặt ra hoặc do
nhà sản xuất đặt ra khi chế tạo các dy máy biến áp thông dụng, dựa trên các tiêu
chuẩn quy định.
Thông số kỹ thuật bao gồm:

Loại sản phẩm: Loại sản phẩm máy biến áp khô có thể là máy biến áp phân
phối loại khô kiểu đúc epoxy hoặc kiểu quấn dây.

Công suất toàn phần (hay dung lợng): Dung lợng đầu vào máy biến áp, đơn
vị tính là kVA. Công suất danh định phải nằm trong dy công suất đợc quy

Đề tài KH 119 CTAMAD

Nghiên cứu thiết kế,công nghệ và chế tạo MBA phân phối loại khô
23
định trong các tiêu chuẩn quốc tế IEC và phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN.

Điện áp dây định mức: là điện áp làm việc định mức của các cuộn dây cao áp
(CA) và hạ áp (HA), đơn vị là V. Điện áp định mức phải phù hợp với lới điện
nơi lắp đặt máy và điện áp của tải sử dụng.

Phạm vi điều chỉnh điện áp: Dựa vào đặc điểm lới điện mà quy định số cấp
và phạm vi điều chỉnh điện áp để có thể duy trì điện áp ra ổn định.

Tổ đấu dây: Hình thành do sự phối hợp kiểu đấu dây sơ cấp với kiểu đấu dây
thứ cấp, nó biểu thị góc lệch pha giữa các sức điện động dây sơ cấp và dây thứ
cấp của máy biến áp.

Phơng pháp làm mát máy biến áp khô: Máy biến áp khô có thể đợc làm mát
bằng không khí đối lu tự nhiên (AN) hoặc không khí đối lu cỡng bức (AF).

Chế độ làm việc: Xác định chế độ phụ tải, chế độ làm việc liên tục dài hạn hay
ngắn hạn.

Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn: Xác định các thông số kỹ thuật của máy dựa
theo các tiêu chuẩn quốc tế IEC hoặc tiêu chuẩn Việt Nam TCVN. Các thông
số này ảnh hởng chính đến hình dáng, kích thớc và khối lợng máy biến áp.
Các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn bao gồm:
- Dòng điện không tải i
o
(%)
- Tổn hao không tải P
o
(W)
- Tổn hao ngắn mạch P
n
(W)
- Điện áp ngắn mạch u
n
(%)
Đặc biệt là thông số điện áp ngắn mạch trong thiết kế dy hoặc thiết kế sản
phẩm thay thế, thông số này không đợc vợt quá khoảng dung sai cho phép của giá
trị tiêu chuẩn, vì nó ảnh hởng đến khả năng làm việc song song của các máy biến áp.
Máy biến áp thiết kế ra phải thoả mn các tham số kỹ thuật yêu cầu, có kích

thớc hợp lý, đảm bảo độ bền điện, cơ, nhiệt, phù hợp điều kiện công nghệ, đồng thời
giá thành rẻ. Những vẫn đề đó liên quan tới việc lựa chọn một cách đúng đắn các
tham số kỹ thuật của máy biến áp.

Đề tài KH 119 CTAMAD

Nghiên cứu thiết kế,công nghệ và chế tạo MBA phân phối loại khô
24
Máy biến áp khô - sản phẩm của đề tài đợc công ty CTAMAD đăng ký với
Bộ KH&CN sau khi chế tạo sẽ đạt đợc các chỉ tiêu thông số kỹ thuật tơng đơng
với máy biến áp dầu có cùng công suất, điện áp do Liên xô (cũ) chế tạo, để thay thế
máy biến áp trong dây truyền sản xuất của Công ty Cổ phần Nhiệt điện Phả lại.
Bảng 3. Thông số kỹ thuật máy biến áp khô 630kVA - sản phẩm của đề tài:

Mức chất lợng
Mẫu tơng tự
TT

Tên sản phẩm và
chỉ tiêu chất lợng
chủ yếu
Đơn
vị đo

Cần đạt

Trong nớc

Thế giới

Ghi chí
1
Máy biến áp khô Không có
2
Công suất kVA 630 630
3
Điện áp kV 6,3/0,4 6,3/0,4
4
Điều chỉnh điện áp
cao áp

2x2,5%


2x2,5%

5
Số pha 3 3
6
Tần số Hz 50 50
7
Tổ đấu dây Dyn-11 Dyn-11
8
Điện áp ngắn mạch % 5 5
9
Tổn hao ngắn mạch

W 6500 6500
10
Tổn hao không tải W 1800 1800

11
Dòng điện từ hoá % 2 2
12
Cấp cách điện F F
13
Hiệu suất % 98,7 98,7
14
Độ ồn dB
62
62


Đạt chỉ tiêu
tơng đơng
máy biến áp
dầu của Liên
xô cũ, không
ảnh hởng đến
khả năng làm
việc song song
của các máy
biến áp
15
Kiểu máy Kiểu khô, cuộn dây đúc epoxy
16
Kích thớc lắp đặt Phù hợp vị trí lắp đặt máy biến áp cũ đ có.

3. Yêu cầu kỹ thuật đối với sản phẩm
Các kết quả nghiên cứu của đề tài nh:
+ Thiết kế tính toán;