Nghiên cứu khảo sát hệ thống tự động điều chỉnh điện áp dưới tải rơ le TAPCON 230 MR trạm biến áp 220kv đồng hới quảng bình

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà
LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, ngành điện đóng một vai
trò hết sức quan trọng, sự phát triển của ngành điện lực đã thúc đẩy sự phát triển của nền
kinh tế.
Ngày nay, khoa học càng ngày phát triển càng cao, máy móc ra đời ngày càng hoàn
thiện và quá trình tự động hoá cao đã thay thế rất nhiều sức lao động cho con người. Công
nghiệp phát triển đòi hỏi các chỉ tiêu chất lượng cung cấp điện ngày càng cao. Chất lượng
điện năng được đánh giá qua hai chỉ tiêu là điện áp và tần số của lưới điện. Khi các thông
số điện áp lệch ra ngoài phạm vi cho phép thì gây nên những thiệt hại đáng kể cho nền
kinh tế quốc dân, do đó cần phải tìm cách hiệu chỉnh lại điện áp cho phù hợp. Điện áp
luôn luôn thay đổi do phụ tải điện biến đổi nên vấn đề điều chỉnh điện áp là một vấn đề
khó khăn của ngành điện lực.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, với mong muốn tìm hiểu về cách điều chỉnh điện áp
trong trạm biến áp được thực hiện một cách tự động nên em đã chọn đề tài tốt nghiệp
“Nghiên cứu khảo sát hệ thống tự động điều chỉnh điện áp dưới tải - rơ le TAPCON
230_MR - Trạm biến áp 220kV Đồng Hới - Quảng Bình”.
Trong quá trình thực hiện đồ án này, dưới sự dẫn dắt nhiệt tình của thầy Nguyễn
Mạnh Hà, cùng với sự giúp đỡ về nguồn tài liệu của các anh chị ở trạm biến áp 220kV
Đồng Hới - Quảng Trị và sự nỗ lực của bản thân, nay em đã hoàn thành đề tài này. Tuy
nhiên, trong quá trình làm đồ án với kiến thức có hạn nên trong quá trình làm còn có nhiều
thiết sót ngoài mong muốn, em mong sự đóng góp ý kiến của quí thầy, cô để cho đề tài
của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các quí thầy, cô trong Khoa Kỹ thuật - Công
nghệ thông tin cùng với quí thầy cô trong trường đại học Quảng Bình đã trang bị kiến thức
đầy đủ để em phục vụ công việc trong tương lai.
Quảng Bình, tháng 12 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Ngô Thanh Tùng

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 1


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................................... 1
CHƯƠNG I........................................................................................................................... 5
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ........................ 5
1.1. Lưới điện và chất lượng điện năng ................................................................................ 5
1.1.1. Mở đầu ........................................................................................................................ 5
1.1.2. Ảnh hưởng của chất lượng điện năng đến sự làm việc của phụ tải ............................ 5
1.1.2.1. Ảnh hưởng của điện áp đến phụ tải ......................................................................... 6
1.1.2.2. Ảnh hưởng của tần số đến phụ tải ........................................................................... 6
1.1.2.3. Ảnh hưởng của sóng hài đến phụ tải ....................................................................... 7
1.1.2.4. Ảnh hưởng của điện áp đối xứng đối với phụ tải .................................................... 7
1.1.3. Tiêu chuẩn chất lượng điện năng ............................................................................... 8
1.1.3.1. Tiêu chuẩn điện áp................................................................................................... 8
1.1.3.2. Tiêu chuẩn tần số ..................................................................................................... 8
1.1.3.3. Tiêu chuẩn sóng hài ................................................................................................. 9
1.1.3.4. Tiêu chuẩn điện áp không đối xứng ........................................................................ 9
1.2. Tổng quan về điều chỉnh điện áp dưới tải ..................................................................... 9
1.2.1. Luật điều chỉnh điện áp dưới tải ................................................................................. 9
1.2.2. Điều chỉnh điện áp dưới tải ...................................................................................... 10

1.2.3. Máy biến áp điều áp dưới tải .................................................................................... 12
1.2.3.2. Giới thiệu các loại bộ điều áp dưới tải .................................................................. 13
1.2.3.3. Việc điều chỉnh điện áp trong mạng ...................................................................... 17
1.3. Các phương pháp điều chỉnh điện áp .......................................................................... 17
1.3.1. Điều chỉnh điện áp máy phát .................................................................................... 18
1.3.2. Điều chỉnh điện áp bằng bù ngang công suất phản kháng ....................................... 19
1.3.3. Điều chỉnh điện áp bằng phương pháp bù dọc ......................................................... 21
1.4. Điều chỉnh điện áp bằng phương pháp thay đổi đầu phân áp máy biến áp ................. 22
1.4.1. Phương pháp đấu nối điều chỉnh kiểu tuyến tính ..................................................... 25
1.4.2. Phương pháp đấu nối đầu điều chỉnh điện áp kiểu đảo cực ..................................... 26
1.4.3 Phương pháp đấu nối đầu điều chỉnh điện áp tinh - thô ............................................ 28
1.5. Tổng quan về Trạm biến áp 220kV Đồng Hới ............................................................ 29
1.5.1. Giới thiệu .................................................................................................................. 29
SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 2


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

1.5.2. Đặc điểm, vai trò của trạm trong khu vực ................................................................ 30
1.5.3. Các thông số kỹ thuật của Máy Biến Áp T2 ............................................................ 31
CHƯƠNG II ....................................................................................................................... 35
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BỘ ĐIỀU ÁP DƯỚI TẢI ................... 35
2.1. Cấu tạo chung của bộ điều áp dưới tải ........................................................................ 35
2.2. Cấu tạo bộ chuyển nấc ................................................................................................. 35
2.2.1. Bộ công tắc tơ K (contactor) .................................................................................... 35
2.2.2. Bộ chọn nấc .............................................................................................................. 35

2.3. Nguyên lý làm việc của bộ chuyển nấc ....................................................................... 36
2.3.1. Nguyên lý chuyển mạch từ NPA lẻ sang NPA chẵn, không có sự tham gia của dao
đảo cực ................................................................................................................................ 36
2.3.2. Nguyên lý chuyển mạch từ NPA này sang NPA khác có sự tham gia của dao đảo
mạch O ................................................................................................................................ 43
2.3.3. Các yêu cầu kỹ thuật................................................................................................. 51
2.4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ truyền động..................................................... 51
2.4.1. Phần cơ khí ............................................................................................................... 51
2.4.1.1. Cấu tạo ................................................................................................................... 51
2.4.1.2. Nguyên lý làm việc ................................................................................................ 51
2.4.2. Phần điện .................................................................................................................. 52
2.4.2.1. Các thông số kỹ thuật của thiết bị lắp trong tủ ...................................................... 52
2.4.2.2. Chức năng các thiết bị điện ................................................................................... 52
2.4.2.3. Các phần mạch ...................................................................................................... 53
2.4.3. Nguyên lý hoạt động của mạch chuyển đổi nấc phân áp ......................................... 54
2.4.3.1 Nguyên tắc điều khiển ............................................................................................ 54
2.4.3.2. Nguyên lý hoạt động ............................................................................................. 54
2.4.4. Đánh giá hệ thống tự động điều áp dưới tải ............................................................. 60
2.4.4.1. Các yêu cầu kỹ thuật.............................................................................................. 60
2.4.4.2. Các thử nghiệm của bộ điều áp dưới tải ................................................................ 61
2.4.4.3. Kiểm tra ................................................................................................................. 61
2.4.4.4. Tuổi thọ của tiếp điểm ........................................................................................... 62
2.4.4.5. Độ bền cơ............................................................................................................... 62
2.4.4.6. Khả năng chịu ngắn mạch ..................................................................................... 62
2.4.4.7. Quá tải.................................................................................................................... 62
SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 3

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

2.4.4.8. Nhiệt độ dầu .......................................................................................................... 62
CHƯƠNG III ...................................................................................................................... 63
NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT RƠLE TỰ ĐỘNG ĐIỀU ÁP DƯỚI TẢI ........................... 63
3.1. Giới thiệu chung .......................................................................................................... 63
3.1.1. Khái niệm chung về rơle kỹ thuật số ........................................................................ 63
3.1.2. Tổng quan về rơle TAPCON 230_MR .................................................................... 64
3.1.3. Các chức năng chính của rơle TAPCON 230_MR .................................................. 66
3.1.4. Sơ đồ khối của rơle ................................................................................................... 67
3.1.5. Chu trình vận hành ................................................................................................... 67
3.1.6. Sơ đồ khối tự động thay đổi tỉ số biến đổi của máy biến áp .................................... 69
3.2. Chức năng và nhiệm vụ của từng khối ........................................................................ 71
3.2.1. Khối phát hiện dòng quẩn Ic ..................................................................................... 72
3.2.2.Khối phát tín hiệu quá dòng IL .................................................................................. 73
3.2.3. Khối bù điện áp rơi trên đường dây do điện trở VR. ................................................ 73
3.2.4. Khối bù điện áp rơi trên đường dây do điện kháng VXL. ........................................ 74
3.2.5. Khối bù điện áp. ....................................................................................................... 74
3.2.6. Các khối giám sát quá áp V0, kém áp VU. ................................................................ 77
3.2.7. Khối tổng. ................................................................................................................. 78
3.2.8. Khối đặt điện áp so sánh VS. .................................................................................... 79
3.2.9. Khối đặt điện áp vùng chết VS. .............................................................................. 80
3.2.10. Khối so sánh F (A>B)............................................................................................. 80
3.2.11. Khối trì hoãn khởi động.......................................................................................... 81
3.2.12. Khối tạo xung 1s và khối tạo thời gian trễ giữa hai lần chuyển nấc liên tiếp nhau
(0  10s) .............................................................................................................................. 84
3.3. Nguyên lý làm việc của rơ le tự động điều áp TAPCON 230_MR. ........................... 87
Kết luận............................................................................................................................... 89

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà
CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
1.1. Lưới điện và chất lượng điện năng
1.1.1. Mở đầu
Hai chỉ tiêu để đánh giá chất lượng điện năng của hệ thống điện là tần số f của dòng
điện và điện áp U trên cực của các thiết bị sử dụng điện năng.
Mỗi hệ thống điện làm việc với một giá trị định mức của tần số và nhiều cấp điện áp
định mức khác nhau, trong đó có một số cấp điện áp phân phối trực tiếp mỗi hệ thống
điện, điện năng cho các thiết bị dùng điện, tần số luôn có giá trị như nhau trong toàn hệ
thống điện. Ngược lại, ngay trong cùng một cấp, giá trị điện áp tại các điểm trong mạng
điện có thể khác nhau. Do có tổn thất điện áp trong mạng điện, nên điện áp gần nguồn có
giá trị lớn hơn điện áp ở xa nguồn.
Mỗi thiết bị dùng điện,đựơc thiết kế để làm việc ở giá trị tần số định mức của hệ
thống điện và ở giá trị điện áp bằng hoặc lân cận giá trị định mức của cấp điện áp phân
phối nào đó, đó là điện áp định mức của nó. Như vậy, đối với các thiết bị dùng điện, cần
chỉ rõ điện áp định mức của nó.
Chất lượng điện năng được đảm bảo, nếu thiết bị dùng điện được cung cấp ở tần số
định mức của hệ thống điện với điện áp định mức của thiết bị đó.
Các chỉ tiêu chất lượng điện năng liên quan chặt chẽ với sự cân bằng công suất tác
dụng (P) và công suất phản kháng (Q) trong hệ thống điện.

Công suất tác dụng của P được xem là đủ khi tần số của hệ thống điện, bằng giá trị
định mức. Khi thiếu công suất P, tần số giảm đi và ngược lại,sự cân bằng công suất P có
tính chất toàn hệ thống điện.
Công suất phản kháng được xem là đủ khi điện áp ở các nút phụ tải nằm trong giới
hạn cho phép. Khi thiếu công suất Q, điện áp sẽ giảm thấp và ngược lại sự cân bằng công
suất Q trong toàn hệ thống điện, được đánh giá bởi mức độ điện áp trung bình từng địa
phương. Như vậy công suất phản kháng có thể thừa ở chổ này hoặc thiếu ở chổ khác trong
hệ thống điện.
1.1.2. Ảnh hưởng của chất lượng điện năng đến sự làm việc của phụ tải
Khi các chỉ tiêu chất lượng điện năng lệch ra khỏi giá trị định mức, thì các chỉ tiêu
kinh tế kỹ thuật của các thiết bị dùng điện sẽ kém đi, làm cho các quá trình công nghệ bị
ảnh hưởng gây ra thiệt hại về kinh tế. Nếu các chỉ tiêu chất lượng điện năng lệch quá
nhiều so với các giá quy định sẽ hư hỏng thiết bị, gây ra thiệt hại về kinh tế rất lớn.

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

1.1.2.1. Ảnh hưởng của điện áp đến phụ tải
- Đối với các động cơ.
Động cơ không đồng bộ: Khi điện áp trên cực động cơ không đồng bộ giảm đi, thì
mô men quay và tốc độ quay sẽ giảm, dòng điện trong stato tăng lên làm tăng phát nóng
trong động cơ, động cơ khó khởi động, thời gian khởi động kéo dài.
Động cơ đồng bộ: Khi điện áp thay đổi làm cho mômen quay thay đổi,khả năng
phát công suất phản kháng của máy phát và máy bù đồng bộ giảm đi, khi điện áp giảm

quá 5% so với định mức.Vì vậy, các máy phát và máy bù đồng bộ được thiết kế để có thể
giữ nguyên khả năng phát công suất phản kháng, khi điện áp biến đổi ít.
- Đối với thiết bị chiếu sáng.
Khi điện áp giảm, quang thông của đèn giảm, sẽ làm hại sức khoẻ của người lao
động và giảm năng suất lao động.
Khi điện áp tăng cao thì tuổi thọ của đèn giảm.
- Đối với các lò điện:
Sự biến đổi điện năng, điện áp ảnh hưởng nhiều đến đặc tính kinh tế, kỹ thuật của
các lò điện.
- Đối với nút phụ tải tổng hợp:
Khi thay đổi điện áp ở nút phụ tải tổng hợp bao gồm các phụ tải thành phần thì công
suất tác dụng và phản kháng do nó tiêu thụ cũng biến đổi theo các đường đặc tính tỉnh của
phụ tải. Khi điện áp giảm thì công suất tác dụng và phản kháng đều giảm đến một giá trị
điện áp giới hạn Ugh nào đó, nếu điện áp tiếp tục giảm thì công suất phản kháng tiêu thụ sẽ
tăng lên, hậu quả điện áp lại càng giảm và phụ tải ngừng làm việc.
- Đối với bản thân hệ thống điện:
Sự biến đổi điện áp, ảnh hưởng đến đặc tính kỹ thuật của bản thân hệ thống điện.
Điện áp giảm sẽ làm giảm lượng công suất phản kháng do máy phát điện và các thiết bị
bù sinh ra. Đối với máy biến áp khi điện áp tăng, làm tăng tổn thất không tải, tăng sự cảm
ứng trong lỏi thép và có thể dẫn đến nguy hiểm, đồng thời khi điện áp tăng cao quá sẽ làm
hỏng cách điện. Đối với đường dây, điện áp tăng cao sẽ làm giảm tổn thất công suất tác
dụng và làm tăng tổn thất vầng quang ở các đường dây siêu cao áp.
1.1.2.2. Ảnh hưởng của tần số đến phụ tải
Đối với động cơ điện, khi tần số thay đổi sẽ làm cho tốc độ quay thay đổi,do đó ảnh
hưởng đến năng suất công tác động cơ. Sự thay đổi tần số rất nguy hiểm đối với nhà máy
SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 6

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

điện, tần số giảm sẽ làm giảm năng suất công tác của các thiết bị tự dùng như bơm nước,
bơm tuần hoàn..v.v.
Tần số giảm sẽ làm cho điện áp trong hệ thống điện giảm theo, vì sức điện động của
máy phát giảm, do tốc độ quay của máy kích thích bị giảm.
Tần số biến đổi còn phá hoại sự phân bố công suất kinh tế trong hệ thống điện.
1.1.2.3. Ảnh hưởng của sóng hài đến phụ tải
- Đối với tải công nghiệp: Các thiết bị điện tử công suất, lò hồ quang, máy hàn, bộ
khởi động điện tử, đóng mạch máy biến áp công suất lớn…
- Đối với tải dân dụng: Đèn phóng điện chất khí, tivi, máy photocopy, máy tính, lò
vi sóng…
Với nhiều biện pháp khác nhau, người ta có thể giảm một số sóng hài đến một giá trị
nhỏ không đáng kể.Việc khử bỏ hoàn toàn chúng tất nhiên không thể hoàn toàn thực hiện
được. Sóng hài là dạng nhiễu không mong muốn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng điện
năng, xuất hiện khi sử dụng những tải không tuyến tính (biến tần, bộ chuyển điện thế,
UPS,…) có tác dụng rất xấu đến những thiết bị, máy móc được sử dụng trong nhà máy
như:
- Giảm tuổi thọ động cơ.
- Quá tải CB, quá nhiệt và gây cháy nổ máy biến áp (trong khi lượng điện sử dụng
vẫn nhỏ hơn định mức).
- Máy cắt, Aptomat, cầu chì có thể bị tác động mà không rõ nguyên nhân.
- Giảm tuổi thọ tụ bù, thậm chí gây nổ tụ bù bất thường.
- Gây nhiễu ảnh hưởng đến các thiết bị viễn thông, hệ thống tự động hóa như PLC,
Role,...
- Các thiết bị đo hoạt động không chính xác.
- Lãng phí năng lượng…
1.1.2.4. Ảnh hưởng của điện áp đối xứng đối với phụ tải

Đối với các mạng điện có các phụ tải một pha công suất lớn như: Máy hàn, lò
điện… thì chúng thường gây ra hiện tượng phụ tải không đối xứng do đó kéo theo điện áp
không cần bằng làm lệch điểm trung tính của mạng điện.
Điện áp không đối xứng làm giảm hiệu quả công tác và tuổi thỏ của thiết bị dùng
điện, giảm khả năng tải của lưới điện và tăng tổn thất điện nặng.

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 7


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

1.1.3. Tiêu chuẩn chất lượng điện năng
1.1.3.1. Tiêu chuẩn điện áp
Độ lệch điện áp trên cực các thiết bị dùng điện so với điện áp định mức của mạng
điện được định nghĩa là:

 Utb 

Ut - Udm
*100%
Udm

(1.1)

Trong đó: Ut điện áp thực tế
Udm điện áp định mức

Độ lệch điện áp được quy định như sau:
+ Đối với động cơ ở các xí nghiệp công nghiệp.
-5%  ∂U  +10%
+ Đối với các thiết bị chiếu sáng trong xí nghiệp công nghiệp, trong công sở và
chiếu sáng công cộng.
-2.5%  ∂U  +5%
+ Đối với các thiết bị dùng điện khác ở thành phố và xí nghiệp.
-5%  ∂U  +5%
+ Đối với các thiết bị dùng điện đấu vào mạng nông nghiệp.
-10%  ∂U  +7.5%
Trong trạng thái sự cố, cho phép tăng giới hạn trên thêm 2.5% và giảm giới hạn dưới
đến 5%.
1.1.3.2. Tiêu chuẩn tần số
Độ lệch tuyệt đối:

 f = f - fđm

Độ lệch phần trăm:  f =

[( f  f dm ) x100%]
f dm

(1.2)
(1.3)

Độ lệch cho phép của tần số là:  0.2% tương ứng với độ lệch tuyệt đối là  0.1 Hz.
Độ dao động tần số không vượt quá 0.2 Hz so với độ lệch cho phép.

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

1.1.3.3. Tiêu chuẩn sóng hài
Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp (THD) là tỷ lệ giữa giá trị hiệu dụng của sóng
hài điện áp với giá trị hiệu dụng của điện áp bậc cơ bản (theo đơn vị %), được tính theo
công thức sau:
2
∑𝑁
𝑖−2 𝑉𝑖

THD =√

𝑉12

× 100%

Trong đó:
THD: Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp;
Vi: Giá trị hiệu dụng của sóng hài điện áp bậc i và N là bậc cao nhất của sóng
hài cần đánh giá;
V1: Giá trị hiệu dụng của của điện áp tại bậc cơ bản (tần số 50 Hz).
Tổng độ biến dạng sóng hài điện áp tại mọi điểm đấu nối không được vượt quá
giới hạn quy định trong Bảng như sau:
Bảng: Độ biến dạng sóng hài điện áp
Cấp điện áp

Tổng biến dạng sóng hài
Biến dạng riêng lẻ
110 kV
3,0 %
1,5 %
Trung và hạ áp
6,5 %
3,0 %
Cho phép đỉnh nhọn điện áp bất thường trên lưới điện phân phối trong thời gian
ngắn vượt quá tổng mức biến dạng sóng hài quy định.
1.1.3.4. Tiêu chuẩn điện áp không đối xứng
Hệ thống ba pha không đối xứng khi biên độ điện áp các pha không bằng nhau và
(hoặc) góc lệch pha không bằng 120o. Để nghiên cứu mạch 3 pha không đối xứng thường
sử dụng phương pháp các thành phần đối xứng của Fortescue, phân tích một hệ thống 3
pha không đối xứng thành 3 hệ thống đối xứng thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự
không.
1.2. Tổng quan về điều chỉnh điện áp dưới tải
1.2.1. Luật điều chỉnh điện áp dưới tải
Điều chỉnh điện áp dưới tải là chế độ điều chỉnh điện áp khi máy biến áp đang vận
hành và mang tải. Điều áp dưới tải hoạt động có hiệu quả nếu trong hệ thống điện áp đủ
công suất phản kháng (CSPK). Nếu không đủ CSPK mà tăng điện áp ở MBA thì sẽ làm
cho sự thiếu hụt CSPK thêm trầm trọng, xấu đi chế độ vận hành của hệ thống điện.
Đối với MBA ĐADT điều quan trọng là luật điều chỉnh điện áp tức là quan hệ giữa
điện áp ra phía trung áp với thời gian hoặc dòng điện phụ tải. Nếu điều chỉnh bằng tay thì
điều độ viên hoặc trực nhật viên vận hành theo tín hiệu điện áp mà điều chỉnh các đầu
SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 9

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

phân áp. Còn điều chỉnh tự động thì thiết bị điều khiển cũng làm việc theo luật điều chỉnh
đã định trước.
MBA ĐADT được điều chỉnh theo một trong các luật sau:
- Theo độ lệch điện áp so với giá trị chỉnh định.
- Theo độ lệch công suất phản kháng.
- Theo đồ thị thời gian cho trước.
- Theo dòng điện (điều chỉnh ngược, dùng cho các máy biến áp trung gian cấp
điện cho luới phân phối).
Trong các luật trên thì luật điều chỉnh điện áp theo độ lệch điện áp so với giá trị
chỉnh định và luật điều chỉnh ngược (theo dòng điện) được áp dụng trong hệ thống điện
Việt Nam.
1.2.2. Điều chỉnh điện áp dưới tải
Máy biến áp ĐADT có khá nhiều đầu phân áp và các mức điều chỉnh điện áp khác
nhau, phạm vi điều chỉnh tương đối rộng. Ví dụ như:
MBA 110 KV có Uđm = 115 KV, 19 đầu phân áp với eo = 1,78%
MBA 220 KV có Uđm = 220 KV, 17 đầu phân áp với eo = 1,5%
Trong tính toán điều chỉnh điện áp dưới tải ứng với 3 chế độ phụ tải max, phụ tải
min và chế độ sự cố. Ta có thể tính được đầu phân áp cần đặt dưới tải cho từng chế độ
vận hành, khi biết điện áp đầu vào và điện áp yêu cầu phía đầu ra.

U1

BA

U2

UB
U1

U2

Hình 1.1.Sơ đồ thay thế MBA điều áp dưới tải.
U1 – các nấc điều chỉnh phía cao áp
U2 – điện áp được điều chỉnh


Ta quy định điện áp được điều chỉnh như sau:
U2max ,U2min , U2sc : điện áp thực trong các chế độ max, min và sự cố.
U’2max ,U’2min , U’2sc : điện áp quy đổi trong các chế độ max, min và sự cố.
U2ymax,U2ymin, U2ysc: điện áp yêu cầu trong các chế độ max, min và sự cố.
U1dcmax,U1dcmin, U1dcsc: điện áp yêu cầu trong các chế độ max, min và sự cố.

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

Ta có U2:
U 2 max 

U ' 2 max
U 20

 U 2' max
k
U1dc max

U 2 min 

U ' 2 min
U 20
 U 2' min
k
U1dc min

U 2 sc 

U ' 2 sc
U
 U 2' sc 20
k
U1d csc

Ta có U1dc trong các chế độ ứng với U2dydc:
U1dc max  U 2' max

U 20
U 20
 (U1max  U B max )
U 2 max
U 2 yc max

U1dc min  U 2' min

U 20
U 20
 (U1min  U B min )
U 2 min
U 2 yc min

U1d csc  U 2' sc

U 20
U
 (U1sc  U Bsc ) 20
U 2 sc
U 2 y csc

U20- điện áp không tải phía hạ áp của máy biến áp với cấp điện áp 110 KV- 220 KV:
U20=1,05 U2đm.
Từ đó ta chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn gần nhất.
0 .U đm
U1dctc  U đm  nE100

U1dctc theo các chế độ max, min và sự cố ứng với các hệ số nmax, nmin,và nsc.
Điện áp thực hiện trên thanh góp hạ áp trong các chế độ là:
U 2t max 

1,05U 2 dm
U1dctc max

U 2t min 

1,05U 2 dm
U1dctc min

U 2tsc 

1,05U 2 dm
U1dct csc

Độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp trong các chế độ:
U max % 

U 2t max  U 2 dm
100
U 2 dm

U min % 

U 2t min  U 2 dm
100
U 2 dm

U sc % 

U 2tsc  U 2 dm
100 .
U 2 dm

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 11

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

1.2.3. Máy biến áp điều áp dưới tải
1.2.3.1. Giới thiệu máy biến áp chính
Máy biến áp được chia làm hai phần:(Hình 1.2 a,b)
- Phần dây quấn chính: dây quấn 3 pha và đấu dây các đầu nất phân áp được đặt
trong thùng riêng chứa dầu chách điện.
- Bộ chuyển nất phân áp được đặt trong thùng dầu riêng.

a)

b)

Hình 1.2a,b máy biến áp chính.
SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 12


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

1.2.3.2. Giới thiệu các loại bộ điều áp dưới tải
a. Loại tác động chậm hạn chế dòng bằng điện kháng:
Sơ đồ cuộn dây của máy biến áp và cấu tạo của bộ phận chuyển đổi đầu phân áp cho

thấy, cuộn dây cao áp của máy biến áp gồm 2 phần: phần không điều chỉnh a và phần
điều chỉnh b. Tại phần điều chỉnh có nhiều đầu ra cố định từ 1 đến 4. Các đầu 1 và 2 của
cuộn dây có các vòng dây cùng chiều dài với các vòng dây của cuộn chính a (chiều dòng
điện được mô tả trên hình vẽ bằng các mũi tên). Khi dùng đầu 1 và đầu 2 thì hệ số của
máy biến áp sẽ tăng lên.
Các đầu 3 và đầu 4 của cuộn dây có các vòng dây ngược chiều với các vòng dây của
cuộn chính.Khi dùng các đầu 3 và 4 thì tỉ số biến áp sẽ giảm bớt tác dụng của cuộn dây
chính.Đầu O là đầu phân áp chính của cuộn dây cao áp MBA.
Tại cuộn dây có điều chỉnh, người ta dùng bộ chuyển đổi nấc phân áp gồm có 2 đầu
dẫn động b1 và b2, công tắc tơ K1 và K2 và cuộn kháng.Tại điểm giữa của cuộn kháng
được nối tới cuộn dây chính a của MBA.Bình thường dòng điện phụ tải của cuộn dây cao
áp phân đều 2 nữa cuộn dây kháng điện, vì vậy dòng từ nhỏ và tổn thất điện kháng cũng
nhỏ.
a

Cao áp
1
K

2

Hạ áp

2
0

P
K

1

3
4
Hình 1.3.Sơ đồ cuộn dây MBA- loại tác động chậm.
Giả thiết cần chuyển đổi từ đầu 2 sang đầu 1. K1 sẽ cắt chuyển tiếp điểm động b1
sang đầu 1 đóng K1. Như vậy phần cuộn dây giữa hai đầu 1 và 2 bị ngắn mạch qua cuộn
dây kháng điện P. Do trị số cảm kháng của P khá lớn nên hạn chế được dòng điện cân
bằng xuất hiện trong phân đoạn 1,2. Sau đó cắt K2, chuyển b2 sang đầu 1 và đóng K2. Đầu
phân áp chuyển từ 2 sang 1.
SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 13


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

b. Bộ điều áp dưới tải bằng điện trở:

Hình 1.4 Cơ cấu chuyển nấc và bộ điện trở ngắn mạch.

Hình 1.5 Phần khung đấu dây các nấc phân áp.
Bộ điều áp dưới tải bằng điện trở hay còn gọi là bộ điều áp dưới tải tác động nhanh.
Bộ điều áp này sử dụng thiết bị đổi nối hạn chế dòng bằng điện trở.
 Cấu tạo chính của bộ ĐADT bằng điện trở gồm:
- Điện trở hạn chế dòng (2 điện trở trên một pha).
- Các tiếp điểm đấu nối đầu phân áp đặt trong thùng dầu riêng, cách ly với thùng
dầu MBA. Khi đóng cắt dòng điện tải bộ ĐADT dập tắc hộ quan bằng dầu.
SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

- Dao lựa chọn với các tiếp điểm động H theo mỗi pha và các dao đảo cực được đặt
chung trong thùng dầu MBA.
- Tủ truyền động lắp ở vách thùng MBA nối với một motor truyền động và cơ cấu
chuyển mạch.
 Nguyên lý hoạt động: (Hình 1.6)
Quá trình chuyển 1 nấc phân áp của bộ ĐADT tác động nhanh dùng điện trở hạn chế
dòng .
Giả sử chuyển từ nấc 1 sang nấc 2:
* Tình trạng ban đầu MBA đang hoạt động ở nấc 1
- Công tắc O ở vị trí (+) .
- Công tắc mám lẽ ở vị trí nấc 1.
- Công tắc mám chẳn ở vị trí nấc 2.
- Dao lựa chọn ở vị trí B.
- Dòng điện đi từ AO(+)Nấc 1BX.
* Bắt đầu chu trình chuyển nấc
- Dao lựa chọn bắt đầu chuyển từ điểm B sang B1
B
Dòng điện chạy từ L O(+)  Nấc 1 

X

R1 B1

- Dao lựa chọn tiếp tục di chuyển rời khỏi điểm B đến vị trí B1
Dòng điện chạy từ L O(+) Nấc 1 R1 B1X

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý làm việc 1 pha dùng điên trở hạn chế dòng
SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 15


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

- Dao lựa chọn tiếp tục di chuyển đến điểm C1
Nấc 1R1B1
Dòng điện chạy từ L O(+)  Nấc 1

X

Nấc 2R2 C1
- Khi dao di chuyển rời khỏi điểm B1 đến C1, nấc 1, R1, B1 mất điện.
Dòng điện chạy từ L O(+) Nấc 2 R2 C1 X
Tại thời điểm này MBA đã bắt đầu làm việc ở nấc 2.
- Dao lựa chọn di chuyển tiếp đến điểm C.
Nấc 1R1B1
Dòng điện chạy từ L O(+)  Nấc 1 
X
Nấc 2R2 C1
- Dao lựa chọn tiếp tục di chuyển rời khỏi điểm C1 đến C.
Dòng điện chạy từ L O(+) Nấc 2 C  X

*Kết thúc quá trình chuyển nấc.
Máy biến áp chuyển sang hoạt động ở nấc 2.
Như vậy nhờ bộ chuyển đổi dưới tải ta có thể thay đổi đầu phân áp và hệ số biến áp
khi MBA vẫn mang tải nên đáp ứng được yêu cầu điện áp đối xứng.
Bộ chuyển đổi ĐPA được đặt trong cùng thùng MBA và được chuyển đổi bằng
động cơ truyền động 7, dưới sự tác động của bộ tự động điều khiển 8.
1
A

B

C

2
5 4
3

X7
X6
X5
X4
X3
X2
X1

Y7
Y6
Y5
Y4
Y3

Y2
Y1

Z7
Z6
Z5
Z4
Z3
Z2
Z1

10

6
M

9

1 Máy biến áp
2 Bộ chuyển đổi đầu phân áp
3, 4, 5 Các tiếp điểm
6 Bộ giảm tốc
7 Động cơ truyền động
8 Bộ tự động điều khiển
9, 10 Cuộn hạ áp và cao áp

7

8

Hình 1.7.Sơ đồ chuyển đổi ĐPA của MBA điều áp dưới tải.
SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

1.2.3.3. Việc điều chỉnh điện áp trong mạng
UB

UB'
U

F

D2

DZ
D2

N
P+JQ
BA

B
C
C

C

Hình 1.8.Sơ đồ mạng để giải thích nguyên tắc điều chỉnh điện áp.
Điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm là:

P  Q. x  1
U B  U F  .r
.
U 'B  K


Trong đó:
 UF : Điện áp trên thanh góp đầu cực máy phát.
 U’B: Điện áp trên thanh góp cao áp của trạm.
 r,x : Tổng điện trở tác dụng, phản kháng của đường dây và trạm biến áp.
 K : Tỉ số biến đổi của MBA.
Từ biểu thức trên ta có thể kết luận rằng, việc điều chỉnh điện áp UB cung cấp cho
các hộ tiêu thụ có thể thực hiện bằng cách:
 Thay đổi UF.
 Thay đổi tỉ số biến đổi K của máy biến áp.
 Thay đổi công suất phản kháng Q truyền trên đường dây bằng cách điều
chỉnh kích từ của máy bù hay động cơ đồng bộ hoặc đóng cắt bộ tụ bù ở
trạm.
1.3. Các phương pháp điều chỉnh điện áp
Muốn giữ điện áp các hộ dùng điện nằm trong dải điện áp yêu cầu thì cần phải thực
hiện các biện pháp điều chỉnh điện áp, các biện pháp điều chỉnh điện áp thông dụng ở
trong mạng điện là:
1. Điều chỉnh điện áp máy phát bằng cách điều chỉnh dòng điện kích từ máy phát.
2. Điều chỉnh điện áp ra của máy biến áp bằng cách đặt các đầu phân áp cố định
hoặc điều áp dưới tải.

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 17


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

3. Đặt các thiết bị bù ngang có điều chỉnh để thay đổi tổn thất điện áp trên đường
dây, ta có thể dùng bộ tụ điện, máy bù đồng bộ, động cơ điện đồng bộ có điều chỉnh kích
từ hoặc thiết bị bù nhanh.
4. Đặt các thiết bị bù dọc trên đường dây để thay đổi điện kháng đường dây nhằm
thay đổi tổn thất điện áp.
1.3.1. Điều chỉnh điện áp máy phát
Biện pháp điều chỉnh điện áp, nhằm thoả mản yêu cầu của các hộ tiêu thụ, bằng cách
điều chỉnh điện áp ra của máy phát, thường được áp dụng trong mạng điện nhỏ chỉ có một
máy phát. Lúc này khi phụ tải lớn ta phải nâng cao điện áp của các máy phát điện lên
bằng cách tăng dòng điện kích từ của máy phát. Ngược lại khi phụ tải nhỏ, ta hạ thấp điện
áp của máy phát bằng cách giảm dòng điện kích từ của máy phát xuống. Biện pháp đó ta
có thể giữ được ở phía phụ tải một giá trị điện áp mong muốn. Khả năng nâng cao điện áp
thanh cái của nhà máy điện lên cao bao nhiêu lúc cực đại, là do phụ tải ở gần nhà máy
quyết định và ngược lại, việc hạ thấp điện áp xuống bao nhiêu lúc phụ tải cực tiểu là do
phụ tải ở xa nhà máy nhất quyết định. Như vậy, việc thay đổi điện áp máy phát lúc vận
hành là có giới hạn.
K=

W1 U 1
=
W2 U 2

(1.4)

Trong đó:
+ W1, W2: Là vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp máy biến áp.
+ U1, U2: Là điện áp phía cuộn sơ và cuộn thứ của máy biến áp.
Như vậy điện áp thứ cấp có thể thay đổi được bằng cách: Thay đổi tỷ số biến đổi K.
Vì vậy ở các cuộn dây cao áp của các máy biến áp hai cuộn dây và các cuộn dây cao và
trung ở các máy biến áp ba cuộn dây, ngoài đầu chính ra còn có các đầu phụ, tạo thành
các đầu phân áp. Đầu phân áp cho phép chọn tỷ số biến áp K một cách có lợi nhất, để điều
chỉnh điện áp thoả mãn yêu cầu.
Nếu ta gọi Uc là điện áp định mức của cuộn cao áp đầu phân áp chính, e là độ thay
đổi tương đối của tỷ số biến áp của bất kỳ đầu phân áp nào so với đầu chính.
Điện áp ra của các đầu phân áp được xác định như sau:
Upa = Uc(1+e)kV
(1.5)
Có 2 loại máy biến áp điều chỉnh bằng cách chọn tỷ số biến đổi máy biến áp.
- Máy biến áp điều chỉnh thường.
Là loại máy biến áp mà mỗi lần muốn thay đổi đầu phân áp ta phải cắt điện, vì nó
không có bộ phận đặc biệt để chuyển đổi đầu phân áp, khi máy biến áp đang mang tải.
Việc này làm phức tạp thêm công tác vận hành và điều chỉnh biến áp vì vậy với các loại
SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 18


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

máy biến áp này thường đặt thêm một đầu phân áp cố định ít khi phải thay đổi. Để khắc
phục nhược điểm của loại máy biến áp này, người ta dùng loại máy biến áp điều áp dưới
tải.
- Máy biến áp điều áp dưới tải.
Là loại máy biến áp nhờ cấu tạo đặc biệt nên có thể thay đổi các đầu phân áp trong
lúc máy biến áp vẫn mang tải mà không cần phải cắt điện ra. Trong các máy biến áp này
người ta thường trang bị cả thiết bị tự động thay đổi đầu phân áp, nên rất thuận tiện trong
việc điều chỉnh điện áp, tuy nhiên giá thành có cao hơn.
Như vậy với loại máy biến áp điều áp dưới tải này ta có thể chọn các đầu phân áp
khác nhau trong chế độ vận hành khác nhau, (khi phụ tải cực đại, cực tiểu, sự cố) để giữ
được ở phía phụ tải một giá trị điện áp mong muốn.
Hiện nay các máy biến áp thường được chế tạo với nhiều đầu phân áp, nhất là các
máy biến áp điều áp dưới tải. Các máy biến áp điều áp dưới tải với các cấp điện áp bên
cao U  35kV thường có Uđm  6 hay  8 x 1.5%,còn với cấp 110kV thường có 115 
9x1,78% hay 110 x 4 x 2,5% đầu phân áp. Các máy biến áp thường đa số trường hợp có
Udm  2 x 2,5% đầu phân áp (với các cấp điện áp)

Upa (KV)
104.5
107.25
110
112.75
115

e%
-5
-2.5
0
2.5
5

Sơ cấp

Thứ cấp

Hình 1.9 Nấc phân áp

1.3.2. Điều chỉnh điện áp bằng bù ngang công suất phản kháng
Từ công thức:  U =

P*R  Q*X
U

(1.6)

Ta có thể thay đổi công suất P, Q để điều chỉnh điện áp U nhưng vì công suất tác
dụng P chỉ do các nhà máy điện phát ra và truyền đi nhiều hay ít là do hộ tiêu thụ quyết
định, không thể thay đổi tùy ý được. Còn công suất phản kháng Q chuyên chở trên đường
dây ta có thể thay đổi được, vì ngoài máy phát còn có các thiết bị khác có thể phát Q, nhất
là ở mạng khu vực thường có X>R nên việc thay đổi Q để điều chỉnh điện áp lại càng
thuận lợi, thay đổi Q chuyên chở trên mạng điện có thể thực hiện được bằng cách:

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 19


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

+ Phân bố lại công suất phản kháng phát ra giữa các nhà máy điện trong hệ thống
điện.
+ Đặt thêm các thiết bị phát ra công suất phản kháng, ngoài máy phát như máy bù
đồng bộ, tụ điện tĩnh... Gọi là các thiết bị bù.
Máy bù đồng bộ là một loại động cơ điện đồng bộ làm việc ở chế độ không tải.Nếu
động cơ làm việc ở chế độ quá kích thì nó sẽ phát ra Q, ngược lại ở chế độ non kích thích
thì máy bù đồng bộ sẽ tiêu thụ Q, nhưng lúc này khả năng tiêu thụ Q của nó chỉ bằng 0,5
dung lượng định mức.
Một số khuyết điểm của máy bù đồng bộ và tụ điện tĩnh trong chức năng điều chỉnh
điện áp:
+ Máy bù đồng bộ vừa có công dụng phát ra Q làm tăng điện áp tại phụ tải, vừa có
thể tiêu thụ Q làm giảm điện áp, nên phạm vi điều chỉnh của nó rộng hơn tụ điện tĩnh.
+ Máy đồng bộ không chịu ảnh hưởng của điện áp mạng điện trong việc sản xuất ra
Q, chỉ phụ thuộc chủ yếu vào dòng kích từ, trái lại tụ điện tĩnh thì công suất phản kháng Q
mà nó phát ra lại phụ thuộc vào nhiều điện áp ra.Khi điện áp mạng điện giảm xuống thì
lượng Q mà tụ điện tĩnh phát ra giảm xuống, còn khi điện áp tăng thì lượng Q của tụ điện
tĩnh phát ra lại tăng lên, làm giảm hiệu quả điều chỉnh điện áp tụ điện tĩnh.
+ Sử dụng máy bù đồng bộ thì việc điều chỉnh điện áp sẽ rất bằng phẳng và chính
xác, còn sử dụng tụ điện tĩnh thì việc điều chỉnh điện áp sẽ không trơn, không bằng
phẳng.
+ Máy bù đồng bộ tiêu thụ khá nhiều công suất tác dụng (1.3÷5)% so với tụ điện
tĩnh (0,5%), ngoài ra việc vận hành tụ điện tĩnh cũng có thể dễ dàng hơn so với máy bù
đồng bộ vì tụ điện tĩnh không có phần quay.
Về phạm vi ứng dụng: Do các máy bù đồng chỉ chế tạo với cấp điện áp từ 10kV trở
xuống, còn tụ điện tĩnh có thể làm việc với các cấp điện áp bất kỳ bằng cách ghép nối tiếp
nhiều tụ điện với nhau.
Tóm lại: Với những ưu khuyết điểm trên, máy bù đồng bộ chỉ được sử dụng trong
những trường hợp rộng rải thật cần thiết, còn tụ điện tĩnh thường được sử dụng rộng rải
hơn trong việc điều chỉnh điện áp.

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 20


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

1.3.3. Điều chỉnh điện áp bằng phương pháp bù dọc
Từ công thức :  U =

P*R  Q*X
U

(1.7)

Ta thấy có thể điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi tổng trở R, X bằng cách:
+ Thay đổi số đường dây hay máy biến áp làm việc song song, nhưng số đường dây
và máy biến áp làm việc song song nhiều hay ít do điều kiện đảm bảo độ tin cậy cung cấp
điện cho các hộ phụ tải quyết định. Nếu tăng số đường dây hay máy biến áp làm việc song
song để giảm  U thì không hợp lý về mặt kinh tế. Mặt khác, khi đã có đường dây dẫn đã
làm việc song song mà cắt bớt chúng đi trong tình trạng phụ tải cực tiểu điều chỉnh điện
áp thì cũng không hợp lý vì nó làm tăng các tổn thất trong mạng điện và giảm độ tinh cậy
cung cấp điện. Còn việc giảm số máy biến áp làm việc song song lúc phụ tải min để điều
chỉnh điện áp thường hợp lý vì máy biến áp làm việc tương đối bảo đảm, nên độ tin cậy
cung cấp điện của các hộ tiêu thụ không bị giảm nhiều.
+ Biện pháp thứ hai là đặt tụ điện mắc nối tiếp trên đường dây cho cả 3 pha, biện
pháp này thường có tên gọi là bù dọc bằng tụ điện tĩnh và được ứng dụng tương đối rộng

rải.Tại những đường dây trên không có tiết diện lớn, người ta thường bù dọc bằng tụ điện
tĩnh.Nếu điện kháng của đường dây trước lúc chưa bù là X, sau lúc đặt bộ tụ điện có điện
kháng là Xk thì điện kháng toàn bộ đường dây sẽ giảm xuống còn X-Xk và tổn thất điện
áp trên đường dây cũng giảm xuống.
U =

P * R  Q * (X - X k )
U

(1.8)

A
A
Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý đấu nối tụ bù điện áp

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 21


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

1.4. Điều chỉnh điện áp bằng phương pháp thay đổi đầu phân áp máy biến áp
Để thay đổi điện áp người ta có thể điều chỉnh phía dây quấn cao áp hoặc dây quấn
hạ áp. Điều chỉnh có thể là nhảy cấp hay liên tục.
Việc điều chỉnh nhảy cấp bằng cách thay đổi số vòng dây, mức điện áp điều chỉnh
nhỏ nhất là điện áp trên một vòng dây. Thông thường người ta thay đổi vòng dây, nhưng
cũng có thể điều chỉnh điện áp bằng cách giữ vòng dây không thay đổi và tiến hành thay

đổi từ thông trong lõi thép. Trong thực tế, việc thay đổi số vòng dây bao giờ cũng kèm
theo thay đổi từ thông.
Việc điều chỉnh điện áp liên tục thường được thực hiện bằng cách thay đổi từ thông
móc vòng giữa dây quấn sơ cấp và dây cấp thứ cấp.
Vì ta biết rằng,khi đưa U1 vào dây quấn sơ cấp W1, trong W1 sinh ra dòng điện i1.
Dòng điện i1 qua W1 sinh ra từ thông  trong lõi thép. Từ thông  này xuyên qua cuộn
dây sơ cấp W1 và cuộn dây thứ cấp W2 sẽ sinh ra suất điện động E1 và E2, ta có:
K=

E 1 W1

E 2 W2

(1.9)

Dựa vào tính chất trên người ta có thể điều chỉnh điện áp phía dây quấn sơ cấp W1
hoặc dây quấn thứ cấp W2 .
Trong thực tế, người ta thường thay đổi điện áp phía dây quấn sơ cấp W1, vì trong
máy biến áp, hạ áp thì dòng điện sơ cấp bao giờ cũng nhỏ hơn dòng điện ở dây quấn thứ
cấp nên việc chế tạo thiết bị điều chỉnh ở sơ cấp sẽ nhẹ nhàng hơn thiết bị cũng nhỏ gọn
và giá thành thấp hơn.
Hiện nay người ta sử dụng biến áp phương pháp đấu nối các nấc điều chỉnh điện áp
trrong máy biến áp đó là:
+ Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu tuyến tính.
+ Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu đảo cực.
+ Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu tinh - thô.

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 22

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

- Đấu nối điều chỉnh điện áp kiếu tuyến tính như hình vẽ (1.3)

A
VK
10

VR

1

H
Hình 1.11 Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu tuyến tính

Trong đó:
VK: Là cuộn dây cơ bản.
VR: Là cuộn dây điều chỉnh.
H: Là dao lựa chọn
A: Là đầu nối của cuộn dây cơ bản
- Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu đảo cực như hình vẽ 1.4.

A
VK

9

VR
R

0

+
-

1

H
Hình 1.12 Đấu nối điều chỉnh kiểu đảo cực

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 23


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

Trong đó:
VK: Là cuộn dây cơ bản
VR: Là cuộn dây điều chỉnh
H: Là dao lựa chọn
A: Là đầu nối của cuộn dây cơ bản
- Điều chỉnh điện áp kiểu tinh – thô như hình vẽ 1.5.
A

VK
R

HS

0

9

JR

1

H

Hình 1.13 Đấu nối điều chỉnh điện áp kiểu tinh - thô

Trong đó:
Vk: Là cuộn dây cơ bản
JR: Là cuộn dây điều chỉnh
H: Là dao lựa chọn
Hs: Là dây quấn thô

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 24


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Nguyễn Mạnh Hà

1.4.1. Phương pháp đấu nối điều chỉnh kiểu tuyến tính
Đối với phương pháp này, người ta thường chế tạo theo đơn đặt hàng. Việc chuyển
nấc thực hiện đơn giản, tuần tự từ đầu này đến đầu kia cuộn điều chỉnh. Dãy điện áp điều
chỉnh bằng đúng điện áp trên cuộn dây điều chỉnh.
Người ta thường chế tạo các loại sau:
- Loại 9 nấc

Hình 1.14 Nguyên lý đấu nối kiểu tuyến tính 9 nấc

- Loại 11 nấc
VK

H

12

VR

Hình 1.15 Nguyên lý đấu nối kiểu tuyến tính 11 nấc

SVTH: Ngô Thanh Tùng

Trang 25