Đồ án Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu công suất 1000 kVA.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thiết kế máy biến áp điện lực 3
pha công suất 1000 kVA
GIÁP VĂN LUÂN


Khoa Điện
Chuyên ngành Kỹ thuật điện

Giảng viên hướng dẫn:

PGS. TS. Đặng Quốc Vương

Khoa:
Trường:

Điện
Trường Điện – Điện tử

HÀ NỘI, 11/2022

Chữ ký của GVHD


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

*************

========0000=======
Hà Nội, ngày 28 tháng 10 năm 2022

NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên: Giáp Văn Luân

Khóa : K62

Khoa : Điện

Ngành học: Thiết bị điện – Điện tử
1. Đề tài thiết kế tốt nghiệp
Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu công suất 1000 kVA.
2. Các số liệu thiết kế ban đầu


Dung lượng

S dm 1000kVA



Điện áp CA

U 2 / U1 22 / 0.4 KV




Dòng điện không tải
Tần số

i0 1,5%

f = 50 Hz



Tổn hao không tải

P0 980W



Tổn hao ngắn mạch

Pn 8550W

un 6%
 Điện áp ngắn mạch
 Tổ nối dây
D/Yn-11
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn





Tính tốn các kích thước chủ yếu.
Tính tốn điện từ, tính tốn nhiệt.
Chun đề: Mơ phỏng kết quả bằng phần mềm Ansys Maxwell.

4. Các bản vẽ đồ thị: 01 bản vẽ A0 thể hiện lắp ráp tổng; 01 bản vẽ A0 thể hiện
mạch từ; 01 bản vẽ A0 thể hiện cuộn dây cao áp, 01 bản vẽ A0 cuộn dây hạ áp.
5. Ngày nộp quyển:

TRƯỞNG KHOA ĐIỆN
DẪN

CÁN BỘ HƯỚNG


NGUYỄN ĐỨC HUY
VƯƠNG

ĐẶNG QUỐC


Lời cảm ơn
Trong suốt quá trình học tập và thực hành em luôn được sự quan tâm,
hướng dẫn và giúp đỡ tận tình từ các thày, cơ, bạn bè trong trường cũng như
trong Viện Điện.
Và hơn hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Đặng Quốc
Vương-giảng viên chuyên ngành “Thiết bị điện-điện tử” đã trang bị cho em

những kiến thức, kỹ năng cơ bản cần có để hoàn thành đề tài nghiên cứu này.
Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu đề tài, do kiến thức chun mơn cịn
hạn chế nên em vẫn cịn thiếu sót khi tìm hiểu, đánh giá và trình bày về đề tài.
Rất mong nhận được sự quan tâm, góp ý của thầy cũng như các giảng viên khác
để đề tài của em được đầy đủ và hoàn chỉnh hơn. Và hơn hết từ những kinh
nghiệm đó sẽ giúp đỡ em có cơ sở để có kỹ năng chun mơn, kiến thức trên con
đường tương lai.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện
Ký và ghi rõ họ tên


Tóm tắt nội dung đồ án
Tóm tắt nội dung của đồ án tốt nghiệp trong khoảng tối đa 300 chữ. Phần tóm tắt
cần nêu được các ý: vấn đề cần thực hiện; phương pháp thực hiện; công cụ sử
dụng (phần mềm, phần cứng…); kết quả của đồ án có phù hợp với các vấn đề đã
đặt ra hay khơng; tính thực tế của đồ án, định hướng phát triển mở rộng của đồ
án (nếu có); các kiến thức và kỹ năng mà sinh viên đã đạt được.

Sinh viên thực hiện
Ký và ghi rõ họ tên


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. CÁC QUI ĐỊNH CHUNG...........................................................2
1.1

Giới thiệu chung........................................................................................2

1.2

Sử dụng các định dạng văn bản theo qui định...........................................2
1.2.1

Qui định về căn lề văn bản.........................................................2

1.2.1

Tạo lề cho văn bản in 2 mặt........................................................2

1.2.2

Tạo chương mới.........................................................................2

1.2.3

Tạo tiêu đề các cấp.....................................................................2

1.2.4

Định dạng phần nội dung các chương, mục................................2

1.2.5

Hình vẽ - Đồ thị..........................................................................2

1.2.6

Bảng biểu...................................................................................2

1.2.7

Phương trình...............................................................................2

1.3

Tạo tham chiếu chéo giữa các đoạn văn bản.............................................2

1.4

Tạo danh mục tài liệu tham khảo...............................................................2

1.5

Cập nhật lại các chú thích và tham chiếu...................................................2

1.6

Tạo danh mục hình vẽ...............................................................................2

1.7

Tạo danh mục bảng biểu...........................................................................2

1.8

Tạo trang mục lục......................................................................................2

1.9

Qui cách đóng quyển.................................................................................2

CHƯƠNG 2. SỬ DỤNG CÁC BIỂU ĐỒ..........................................................2
2.1

Giới thiệu về biểu diễn bằng đồ thị............................................................2

2.2

Đồ thị kiểu bánh........................................................................................2

2.3

Đồ thị kiểu thanh ngang............................................................................2

2.4

Đồ thị kiểu cột đứng..................................................................................2

2.5

Đồ thị kiểu đường......................................................................................2

2.6

Đồ thị kiểu diện tích..................................................................................2

CHƯƠNG 3. KẾT LUẬN...................................................................................2
3.1

Kết luận.....................................................................................................2

3.2

Hướng phát triển của đồ án trong tương lai...............................................2

TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................2
PHỤ LỤC............................................................................................................. 2


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Đồ thị kiểu bánh.....................................................................................2
Hình 2.2 Đồ thị kiểu thanh ngang.........................................................................2
Hình 2.3 Đồ thị kiểu cột đứng...............................................................................2
Hình 2.4 Đồ thị kiểu đường...................................................................................2
Hình 2.5 Đồ thị kiểu diện tích...............................................................................2


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Thống kê các thiết bị và giá thành..........................................................2


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP
1.1 Vài nét về máy biến áp.
Để dẫn điện từ các trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây
truyền tải và phân phối điện năng. Nếu khoảng cách giữa nơi sản xuất điện và hộ

tiêu thụ lớn, một vấn đề rất lớn đặt ra và cần được giải quyết là việc truyền tải
điện năng đi xa làm sao cho kinh tế nhất.

Như ta đã biết, cùng một công suất truyền tải trên đường dây nếu điện áp
được tăng cao thì dịng điện chạy trên đường dây sẽ giảm xuống, như vậy có thể
làm tiết diện dây nhỏ đi do đó trọng lượng và chi phí dây sẽ giảm xuống. Vì thế
muốn truyền tải cơng suất lớn đi xa ít tổn hao và tiết kiệm trên đường dây người
ta phải dùng điện áp cao, do đó cần phải có thiết bị để tăng áp ở đầu đường dây
lên. Mặt khác các hộ tiêu thụ thường yêu cầu điện áp thấp từ 0,4 đến 6 kV do đó
tới đây phải có thiết bị giảm điện áp xuống. Những thiết bị dùng để tăng áp ở đầu
ra của máy phát tức là ở đầu đường dây dẫn điện và giảm điện áp tới hộ tiêu thụ
tức là cuối đường dây dẫn được gọi là máy biến áp (MBA).
Trong hệ thống điện lực muốn truyền tải và phân phối công suất từ nhà máy
điện đến tận các hộ tiêu thụ một cách hợp lý thường phải qua 4 – 5 tầng tăng
giảm điện áp như vậy. Do đó tổng cơng suất của MBA trong hệ thống điện lực
thường gấp 4 – 5 lần công suất của trạm phát điện. Những MBA dùng trong hệ
thống điện lực gọi là MBA điện lực hay MBA cơng suất. Từ đó ta thấy rõ MBA
chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lượng chứ không phải là biến
hố năng lượng.
Ngồi MBA điện lực cịn có nhiều loại MBA dùng trong các ngành chuyên
môn như MBA chuyên dùng cho các lò điện luyện kim, MBA hàn điện, MBA
dùng trong thiết bị chỉnh lưu, MBA dùng cho đo lường…
Lịch sử ra đời và phát triển MBA:
Năm 1831, Michael Faraday phát hiện ra hiện tượng dòng điện tạo ra từ
trường và ngược lại, sự biến thiên từ trường cũng tạo ra dòng điện.
Năm 1880, Thomas Edison đăng ký bằng sáng chế về phân phối điện, sự
kiện đó đóng vai trị chính trong việc tích lũy để phát minh ra đèn điện. Năm


1887, có 121 trạm phát điện Edison ở Hoa Kỳ cung cấp điện dòng điện một chiều

cho khách hàng. Vấn đề với dòng điện một chiều chỉ cung cấp cho khách hàng
trong vòng khoảng 2,4 km từ các trạm phát điện. Xuất phát từ việc truyền tải điện
đi xa mà người ta đã phát minh ra MBA.
Năm 1884: MBA đầu tiên được sáng chế ra bởi Károly
Zipernowsky, Miksa Déri và Ottó Titusz Bláthy. Ottó Bláthy, Miksa Déri, Károly
Zipernowsky thiết kế và cho ra đời MBA trong cả hai hệ thống thử nghiệm và
thương mại “ZBD Transformer”.
Về sau, Lucien Gaulard, Sebstian Ferranti và William Stanley đã đã hoàn
thiện thiết kế và cho ra đời các MBA thế hệ sau.
Năm 1889: Mikhail Dolivo-Dobrovolsky – Nhà phát minh người Ba Lan đã chế
tạo ra MBA 3 pha đầu tiên.
Năm 1891: MBA Tesla được chế tạo bởi Nikola Tesla, có khả năng tạo ra
dịng điện xoay chiều với tần số và hiệu điện thế cao.
MBA và truyền tải điện phát triển như sau:
Năm 1907, truyền tải điện 110kV lần đầu tiên ra đời giữa Croton và Grand
Rapids, Michigan.
Năm 1920, truyền tải điện 220kV chuyển điện từ các nhà máy thủy điện
ở Sierra Nevada đến khu vịnh San Francisco. Hệ thống này khai thác thương mại
năm 1923.
Năm 1952, đường dây truyền tải điện CA 380kV đầu tiên trên thế giới
được xây dựng ở tuyến Harsprånget – Hallsberg dài 952 km
Năm 1965, đường dây truyền tải CA đầu tiên 735kV trên đường truyền
từ Hydro-Québec.
Năm 1982, truyền tải điện đầu tiên 1200kV là ở Liên Xô (cũ).
1.2 Định nghĩa MBA.
MBA là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa trên nguyên lí cảm ứng điện
từ, dùng để biến đổi hệ thống điện xoay chiều ở điện áp này thành hệ thống điện
xoay chiều ở điện áp khác với tần số không đổi.
Đầu vào của MBA được nối với nguồn điện được gọi là sơ cấp, đầu ra của
MBA được nối với tải gọi là thứ cấp. Khi điện áp đầu ra thứ cấp lớn hơn điện áp

vào sơ cấp ta có MBA tăng áp, khi điện áp đầu ra thứ cấp nhỏ hơn điện áp vào sơ
cấp ta có MBA hạ áp.
Có nhiều loại máy biến áp khác nhau, người ta phân loại MBA dựa vào cấu
tạo, chức năng của nó, chúng ta thường thấy 2 loại MBA phổ biến nhất là MBA 1
pha và MBA 3 pha. Bên cạnh đó cịn có một số loại máy biến áp như: MBA tự
ngẫu, MBA cách ly, MBA ngâm dầu, MBA khô, …
Tùy vào từng địa điểm và hệ thống lưới điện khác nhau mà người tta sẽ sử
dụng những loại MBA khác nhau. Ở những nơi có mức tiệu thụ điện năng thấp,
người ta thường sử dụng MBA 1 pha để làm ổn định hệ thống lưới điện, MBA 1


pha thưởng được dùng trong những hộ gia đình, nhwungx lò luyện gang thép, lò
rèn là chủ yếu.
Ở những nơi tiêu thụ điện năng lớn hoặc ở hệ thống lưới điện chạy đường
dây cao áp thì người ta thường dùng MBA 3 pha để làm ổn định hệ thống lưới
điện. MBA 3 pha cũng được lắp đặt ở các trạm biến áp, những nhà máy sản xuất,
khu công nghiệp, ..
1.3 Các đại lượng định mức.
Các đại lượng định mức của MBA quy định điều kiện kỹ thuật của máy.
1.3.1 Dung lượng hay công suất định mức Sdm .
Công suất định mức của MBA là công suất biểu kiến định mức. Cơng suất
định mức kí hiệu là Sdm , đơn vị là VA, kVA.
Đối với MBA 1 pha công suất định mức được tính theo cơng thức:
Sdm U1dm .I1dm U 2dm .I 2dm

Đối với MBA 3 pha công suất định mức được tính theo cơng thức:
S dm  3.U1dm .I1dm  3.U 2 dm .I 2 dm

1.3.2 Điện áp định mức.
Điện áp sơ cấp định mức kí hiệu U1dm , là điện áp qui định cho dây quấn

sơ cấp. Điện áp thứ cấp định mức kí hiệu U 2dm , là điện áp giữa các cực của dây
quấn sơ cấp. Khi dây quấn thứ cấp hở mạch và điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp
là định mức, người ta qui ước với MBA 1 pha điện áp định mức là điện áp pha,
với MBA 3 pha là điện áp dây. Đơn vị của điện áp ghi trên nhãn máy thường là
kV.
1.3.3 Dòng điện định mức.
Dòng điện định mức là dòng điện đã qui định cho mỗi dây quấn của MBA,
ứng với công suất định mức và điện áp định mức. Đối với MBA 1 pha dòng điện
định mức là dòng điện pha. Đối với MBA 3 pha dòng điện định mức là dịng điện
dây.
1.3.4 Các đại lượng khác.
Ngồi các đại lượng quan trọng ra, thì cịn các đại lượng khác như tần số
định mức f dm , tính bằng Hz. Thường thì tần số của các máy biến áp sẽ là 50 Hz.
Trên nhãn máy biến áp cịn có các số liệu như: Điện áp ngắn mạch, số pha,
tổ nối dây, chế độ làm việc, kiểu máy, …
1.4 Cấu tạo MBA.
MBA gồm các bộ phận chính: Lõi sắt, dây quấn, hệ thống làm mát và vỏ
máy.


1.4.1 Lõi sắt và các kết cấu của nó.
Lõi sắt làm mạch cho từ thông trong MBA, đồng thời làm khung để quấn
dây quấn. Lõi sắt gồm các lá thép silic ghép lại được ép bằng những xà ép hoặc
bulông tạo thành bộ khung MBA. Ở các MBA dầu, toàn bộ lõi sắt có quấn dây và
các dây dẫn ra được ngâm trong thùng đựng dầu MBA, gọi là ruột máy.

Lõi sắt gồm có hai phần: trụ và gơng. Trụ là phần lõi có lồng dây quấn,
gơng là phần lõi khơng có dây quấn dùng để khép mạch từ giữa các trụ.
Các cách phân loại lõi sắt:
a) Sắp xếp theo sự tương đối giữa trụ, gông và dây quấn lõi sắt được chia ra

làm 2 loại: kiểu trụ và kiểu bọc.
 Lõi sắt kiểu trụ: Dây quấn ôm lấy trụ sắt, gơng từ chỉ giáp phía trên và
phía dưới dây quấn mà khơng bao lấy mặt ngồi của dây quấn, trụ sắt
thường bố trí đứng, tiết diện trụ có dạng gần hình trịn, kết cấu này đơn
giản, làm việc bảo đảm, dùng ít vật liệu, vì vậy hiện nay hầu hết các MBA
điện lực đều sử dụng kiểu lõi sắt này.



Lõi sắt kiểu bọc: Kiểu này gông từ không những bao lấy phần trên và
phần dưới dây quấn mà còn bao cả mặt bên của dây quấn. Lõi sắt như bọc




lấy dây quấn, trụ thường để nằm ngang, tiết diện trụ có dạng hình chữ
nhật. MBA loại này có ưu điểm là không cao nên vận chuyển dễ dàng,
giảm được chiều dài của dây dẫn từ dây quấn đến sứ ra, chống sét tốt vì
dùng dây quấn xen kẽ nên điện dung dây quấn C dq lớn, điện dung đối với
đất Cđ nhỏ nên sự phân bố điện áp sét trên dây quấn đều hơn. nhưng kiểu
lõi sắt này có nhược điểm là chế tạo phức tạp cả lõi sắt và dây quấn, các lá
thép kĩ thuật điện nhiều loại kích thước khác nhau khi dây quấn quấn
thành ống tiết diện tròn, trong trường hợp dây quấn quấn thành ống chữ
nhật thì độ bền về cơ kém vì các lực cơ tác dụng lên dây quấn không đều,
tốn nguyên vật liệu. Lõi sắt loại này thường được sử dụng chế tạo cho các
MBA lò điện.
Lõi sắt kiểu trụ bọc: Ở các MBA hiện đại, dung lượng lớn và cực lớn, điện
áp cao, để giảm chiều cao của trụ thép, tiện lợi cho việc vận chuyển, mạch
từ của MBA kiểu trụ được phân sang hai bên nên MBA mang hình dáng
vừa kiểu trụ vừa kiểu bọc.

b) Theo sự sắp xếp không gian giữa trụ và gơng có thể phân biệt lõi thép có
mạch đối xứng và khơng đối xứng.
c) Theo phương pháp ghép trụ và gơng có thể chia lỗi sắt thành 2 kiểu: lõi
ghép nối và lõi ghép xem kẽ.
 Ghép nối là gơng và trụ ghép riêng sau đó được đem nối với nhau nhờ
những xà và bulong ép. Ghép kiểu này đơn giản nhưng khe hở khơng khí
giữa trụ và gông lớn, do không đảm bảo tiếp xúc tương ứng từng lá thép
trụ và gông với nhau nên tổn hao và dịng điện khơng tải lớn, vì vậy ít
dùng.




1.4.2

Ghép xem kẽ là từng lá thép của trụ và gơng lần lượt đặt xem kẽ theo vị trí
1 và 2 … Sau đó dùng xà ép và bulong vít chặt lại. Muốn lồng dây quấn
vào thì dỡ hết gơng trên ra, cho dây quấn đã được quấn trên ống bakelit
lồng và trụ. Trụ được lén chặt với ông bakelit bằng các nêm và sau đố xếp
lá thép vào gông như cũ và ép gông lại.

Dây quấn MBA.

Dây quấn là bộ phận dẫn điện của MBA, làm nhiệm vụ thu năng lượng vào
và truyền năng lượng ra. Kim loại làm dây quấn thường bằng đồng, cũng có thể
làm bằng nhơm nhưng khơng phổ biến.
Dây quấn MBA thơng thường gồm có 2 cuộn cuộn cao áp (CA) cuộn hạ áp
(HA), ngoài ra nhiều MBA cịn có thêm cuộn trung áp (TA).
Xét về cấu tạo dây quấn được chia thành hai loại: dây quấn đồng tâm và

dây quấn xen kẽ.
a) Dây quấn đồng tâm
Các cuộn dây CA và HA được quấn đồng tâm với nhau theo chiều trục của
trụ. Chiều cao của hai cuộn dây bằng nhau nên không sinh ra lực hướng trục lớn.
Khi bố trí cuộn dây, cuộn HA đặt trong, cuộn CA đặt ngoài. Cuộn CA đặt ngoài
sẽ đơn giản được việc rút đầu dây điều chỉnh điện áp cũng như giảm kích thước
rãnh cách điện của cuộn CA bởi vì giữa cuộn CA và trụ đã có cách điện của cuộn
HA.
Những kiểu dây quấn đồng tâm bao gồm:


 Dây quấn hình trụ

Dây quấn hình ống dây dẫn tròn
Với tiết diện nhỏ dùng dây dẫn tròn, quấn thành hình trụ nhiều lớp (lớn
hơn 2), đồng tâm (hình 1.5a). Dây quấn có thể dùng một sợi hay hai sợi chập lại,
nhưng ít khi dùng tới 4 sợi. Khi dùng nhiều sợi cũng khơng cần hốn vị vì vị trí
phân bố của nó đã tương đối đều đặn. Việc rút đầu dây phân áp cũng dễ dàng mà
không cần cắt hàn đầu dây.
Đối với kiểu dây quấn này cần phải chú ý đến vấn đề cách điện và tản
nhiệt. Vì có số vịng dây trong một lớp nhiều nên điện áp giữa các lớp cao do đó
cách điện của dây dẫn khơng đảm bảo, do đó phải thêm cách điện giữa các lớp.
Bên cạnh đó phải đề phịng phóng điện bề mặt, chiều cao của cách điện giữa các
lớp phải cao hơn chiều cao của dây quấn từ 20 ÷ 50 mm (cả hai phía) và được
quấn thêm bằng những gờ bìa cách điện. Mặt khác nếu số lớp nhiều q thì việc
tản nhiệt sẽ khó khăn do đó cần phải có rãnh dầu dọc ở giữa.
Ưu điểm của kiểu dây quấn này là kết cấu và quá trình chế tạo đơn giản,
đồng thời do dây quấn này có điện dung hướng trục lớn, do đó hệ số α =√ C q /Cd
(trong đó C d là tổng điện dung dọc và C q là tổng điện dung ngang của dây quấn)
nhỏ khi đó điện áp rơi sẽ khơng tập trung vào đầu dây quấn ( α càng lớn sự phân

bố điện áp dọc dây quấn càng không đều, điện áp rơi tập trung chủ yếu vào đầu
dây quấn) vì vậy chịu sét tốt. Nhược điểm là chịu lực cơ học kém và tản nhiệt
khó khăn. Dây quấn này chủ yếu được dùng chủ yếu cho các MBA có dung
lượng dưới 630 kVA và thường làm cuộn CA với điện áp 6, 10, hay 35 kV.


Dây quấn hình ống dây dẫn chữ nhật
Với tiết diện lớn dùng dây dẫn chữ nhật, quấn thành hình trụ. Nếu dịng
điện lớn (tiết diện dây lớn) thì ghép nhiều sợi song song, thường dùng các sợi có
cùng kích thước ghép kề nhau theo hướng trục. Nếu quấn một lớp ta có kiểu dây
quấn hình ống một lớp hay cịn gọi là ống đơn. Nếu quấn hai lớp ta có kiểu dây
quấn hình ống kép (hai lớp nối tiếp với nhau, quấn lớp trong từ trên xuống sau đó
lớp ngồi quấn ngược từ dưới lên).
Kiểu dây quấn hình ống đơn có nhược điểm là hai đầu dễ bị tung ra, do đó
thường chỉ dùng trong các MBA nhỏ, cơng suất mỗi trụ từ 3 đến 10 kV. Dây
quấn hình ống kép ổn định về cơ khí hơn và nói chung chế tạo cũng đơn giản nên
được dùng phổ biến trong các MBA công suất từ 630 kVA trở xuống và điện áp
dưới 6 kV. Trong MBA thì dây quấn hình ống đơn và kép chủ yếu làm cuộn HA.

Dây quấn hình ống phân đoạn
Nhược điểm của 2 loại dây quấn hình ống trên là số vịng dây trong 1 lớp
lớn do đó điện áp giữa 2 lớp cao vì vậy để giảm điện áp giữa hai lớp ta có kết cấu
dây quấn hình ống phân đoạn. Ở đây dây dẫn cũng là dây tròn, việc phân đoạn
thành nhiều bánh dây như vậy sẽ giảm được điện áp giữa các lớp cạnh nhau trong
từng bánh dây, nhờ đó có thể giảm được cách điện giữa các lớp. Mặt khác việc
làm mát cuộn dây cũng dễ dàng hơn. Nhược điểm của dây quấn này là việc quấn
dây phức tạp hơn, do đó giá thành cao hơn. Kiểu dây quấn này thường có số bánh
dây chẵn, chủ yếu dùng làm cuộn CA cho các MBA công suất từ 1000 kVA trở
xuống.
 Dây quấn hình xoắn

Dây quấn gồm một hay nhiều sợi dây chữ nhật chập lại quấn theo chiều
trục như đường ren ốc, giữa các vịng dây có rãnh hở (hình 1.8). Các sợi dây chập
thường xếp theo hướng kính và nhất thiết phải có tiết diện và kích thước các sợi
như nhau. Kiểu này thường dùng cho dây quấn HA của các MBA có dung lượng
trung bình và lớn.
Nếu chập các sợi thành một mạch quấn từ trên xuống dưới ta có kiểu dây
quấn hình xoắn mạch đơn. Khi dịng điện lớn q phải chập thành hai mạch để
quấn, ta có kiểu dây quấn hình xoắn mạch kép.
Kiểu dây quấn này có số vịng dây ít, tiết diện lớn nên dùng làm dây quấn
HA. Ưu điểm của nó là chịu được lực cơ học tốt, tản nhiệt tốt. Nhược điểm là
chiều dài các sợi dây ghép không bằng nhau nên điện trở khác nhau, từ thơng tản
khơng đều, mặt khác dịng điện phân bố không đều nên tăng tổn hao phụ. Do vậy
các dây chập quấn quanh trụ cần được hoán vị. Đối với dây quấn hình xoắn mạch
kép người ta hốn vị phân bố đều và phân bố vị trí hốn vị trên tồn chiều cao
dây quấn.
 Dây quấn hình xốy ốc liên tục

Dùng các dây tiết diện chữ nhật quấn liên tục thành nhiều bánh theo
đường xoáy ốc phẳng cách nhau bằng những rãnh hở. Bằng cách hoán vị đặc biệt
trong khi quấn, các bánh dây được nối tiếp một cách liên tục mà không cần mối
hàn nào giữa chúng, cũng vì thế mà được gọi là dây quấn xốy ốc liên tục. Kiểu
này chủ yếu dùng làm cuộn CA và thường dùng trong một dải công suất rộng các
MBA từ 160 đến 1000000 kVA, điện áp từ 22 kV trở lên. Nó cũng có thể dùng
làm cuộn HA cho những MBA có dịng điện từ 10; 15 đến 300 A.
Dây quấn xốy ốc liên tục có ưu điểm là chịu được lực cơ học tốt, làm mát
tốt và khơng có mối hàn. Nhưng nhược điểm là quá trình quấn phức tạp, mất
nhiều thời gian.
b) Dây quấn xen kẽ

Dây quấn xen kẽ có cuộn CA và HA được quấn thành từng bánh mỏng và
đặt xen kẽ nhau do đó giảm được lực dọc trục khi ngắn mạch. Dây quấn xen kẽ
có nhiều rãnh dầu ngang nên tản nhiệt tốt nhưng độ bền cơ khí kém hơn dây quấn
đồng tâm. Ngồi ra dây quấn loại này có nhiều mối hàn giữa các bánh dây hơn.


1.4.3 Hệ thống làm mát và vỏ MBA
Vỏ MBA là bộ phận bảo vệ lõi MBA tránh tác động của các điều kiện
ngoại cảnh như mơi trường khí hậu. Vỏ MBA gồm hai bộ phận thùng và nắp
thùng được thiết kế sao cho không bị đọng nước ở các hốc, khe, rãnh.
a) Thùng MBA
Thùng máy làm bằng tôn. Lúc MBA làm việc, một phần năng lượng bị
tiêu hao, thoát ra dưới dạng nhiệt đốt nóng lõi sắt, dây cuốn và các bộ phận khác
làm cho nhiệt độ của MBA tăng lên. Do đó giữa MBA và mơi trường xung quanh
có một hiệu số nhiệt độ gọi là nhiệt độ chênh. Nếu nhiệt độ chênh vượt quá quy
định thì sẽ làm giảm tuổi thọ cách điện và có thể gây sự cố đối với MBA.
Trong các MBA để tăng cường làm mát MBA khi vận hành thì lõi MBA
được ngâm trong môi trường dầu. Nhờ sự đối lưu trong dầu, nhiệt truyền từ các
bộ phận bên trong MBA sang dầu rồi từ dầu qua vách thùng và truyền ra môi
trường xung quanh. Lớp dầu sát vách thùng mát dần sẽ chuyển dần xuống phía
dưới và lại tiếp tục làm mát một cách tuần hoàn các bộ phận bên trong MBA.
Mặt khác dầu MBA còn làm nhiệm vụ tăng cường cách điện.
Tùy theo dung lượng MBA, mà hình dáng và kết cấu thùng dầu khác
nhau. Loại thùng dầu đơn giản nhất là thùng dầu phẳng thường dùng cho các
MBA dung lượng từ 30 kVA trở xuống.
Đối với các MBA cỡ trung bình và lớn, người ta dùng loại thùng dầu có
ống hay loại thùng có bộ tản nhiệt.
Ở những MBA có dung lượng đến 10.000 kVA. Ta dùng những bộ tản
nhiệt có thêm quạt gió để tăng cường làm mát MBA.
Ở những MBA dùng trong trạm thủy điện, dầu được bơm qua một hệ

thống ống nước để tăng cường làm mát máy.
b) Nắp thùng:
Nắp thùng MBA dùng để đậy thùng và trên đó đặt các chi tiết máy quan trọng
như:
 Các sứ ra của dây cuốn CA và HA: làm nhiệm vụ cách điện giữa dây dẫn
ra với vỏ máy. Điện áp càng cao thì kích thước và trọng lượng sứ ra càng
lớn.
 Bình giãn dầu có ống thủy tinh để xem mức dầu.
 Ống bảo hiểm: Làm bằng tôn, một đầu nối với thùng, một đầu bịt bằng
một đĩa thủy tinh. Khi hoạt động xảy ra sự cố khiến áp suất dầu trong
thùng cao quá mức cho phép thì đĩa thủy tinh sẽ vỡ để dầu thốt ra lối đó
tránh hư hỏng MBA. Chú ý ống bảo hiểm đầu đặt đĩa thủy tinh quay về
phía ít người qua lại hay những vị trí tránh làm hư hại tới các thiết bị bên
cạnh.
 Lỗ nhỏ đặt nhiệt kế.
 Rơ e hơi dùng để bảo vệ MBA.
 Bộ truyền động đổi nối các đầu điều chỉnh điện áp của dây quấn CA.


c) Phương thức làm mát MBA
Theo tiêu chuẩn Việt Nam 6306-2:2015[ CITATION BộC \l 1033 ] (hoặc IEC
60076-2:2011) quy định dùng 4 nhóm chữ cái để chỉ cách làm mát MBA:
Chữ cái thứ nhất chỉ tác nhân làm mát bên trong, nơi tiếp xúc với dây
quấn và lõi sắt:
O – dầu mỏ có điểm cháy ≤ 300℃
K – chất lỏng có điểm cháy ¿ 300 ℃
L – chất lỏng có điểm cháy không xác định
Chữ cái thứ hai chỉ cơ cấu tuần hoàn đối với tác nhân làm mát bên trong:
N – dịng tuần hồn nhiệt tự nhiên qua thiết bị làm mát và trong các cuộn dây
F – tuần hoàn cưỡng bức qua thiết bị làm mát và trong cuộn dây

D – tuần hoàn cưỡng bức qua thiết bị làm mát và dịng tuần hồn này hướng trực
tiếp từ thiết bị làm mát đến ít nhất là cuộn dây chính
Chữ cái thứ ba chỉ tác nhân làm mát bên ngồi:
A – khơng khí
W – nước
Chữ cái thứ tư chỉ cơ cấu tuần hoàn đối với tác nhân làm mát bên ngoài:
N – đối lưu tự nhiên
F – tuần hoàn cưỡng bức
Hiện nay một số phương thức làm mát của các MBA như:
ONAN: MBA tuần hồn dầu và khơng khí tự nhiên
ONAF: MBA tuần hồn dầu tự nhiên và thơng gió cưỡng bức
OFAF: MBA tuần hồn dầu và khơng khí cưỡng bức
Sơ bộ chọn phương thức làm mát MBA là phương thức ONAN.