BÀI THUYẾT TRÌNH MÁY BIẾN DÒNG VÀ MÁY BIẾN ÁP

© Department of Power Systems

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÀI THUYẾT TRÌNH

MÁY BIẾN DÒNG VÀ MÁY BIẾN ÁP
Đào Thọ Thiện
Nguyễn Minh Tân
An Văn Sơn
Võ Thiện Phúc

41203560
41203296
41203136
41202824

GVHD: Phạm Đình Anh Khôi
CT and VT

page 1/86


Máy biến áp và máy biến dòng
Nội dung
© Department of Power Systems

1. GIỚI THIỆU
2. MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN TỪ
3. MÁY BIẾN ÁP KIỂU TỤ

4. MÁY BIẾN DÒNG (CT)
5. CÁC THIẾT BỊ BIẾN ĐỔI MỚI
CT and VT

page 2/86


1. Giới thiệu

© Department of Power Systems

 Do điện áp và dòng của lưới cao mà các thiết bị đo lường hoặc relay làm việc với điện áp và dòng
nhỏ nên VT và CT là các thiết bị trung gian để kết nối chúng lại với nhau

Máy biến dòng
CT and VT

Máy biến áp
page 3/86


© Department of Power Systems

1. Giới thiệu

 VT và CT có tác dụng biến giá trị áp và dòng cao thành
giá trị áp và dòng nhỏ theo tỷ lệ để an toàn cho người và
dễ dàng tính toán trong đo lường cụ thể
 Nhiều hệ thống bảo vệ được lắp đặt ngay đầu ra của VT
và CT để theo dõi sự cố của hệ thống trong suốt quá trình

vận hành
 Khi áp và dòng ra của VT và CT bị lỗi sẽ ảnh hưởng đến
hiệu quả làm việc của hệ thống bảo vệ. Vì vậy, VT và CT
cần được hiểu rõ về cấu tạo và cách hoạt động

CT and VT

page 4/86


1. Giới thiệu

© Department of Power Systems

VT và CT có thể được biểu diễn bằng mạch tương
đương ở hình 5.1 tất cả được qui về phía thứ cấp

CT and VT

page 5/86


1. Giới thiệu

© Department of Power Systems

 VT và CT thường giống nhau về cấu tạo. Tuy nhiên,
sự khác nhau giữa VT và CT nằm chủ yếu ở cách kết
nối chúng vào mạch điện
 VT rất giống các máy biến đổi công suất nhỏ, chỉ khác

ở chi tiết thiết kế để điều chỉnh chính xác tỷ lệ các giá
trị đầu ra
 CT có các cuộn dây sơ cấp được nối tiếp với mạch
điện

CT and VT

page 6/86


Máy biến áp và máy biến dòng
Nội dung
© Department of Power Systems

1. GIỚI THIỆU
2. MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN TỪ
3. MÁY BIẾN ÁP KIỂU TỤ
4. MÁY BIẾN DÒNG (CT)
5. CÁC THIẾT BỊ BIẾN ĐỔI MỚI
CT and VT

page 7/86


2. Máy biến áp điện từ

© Department of Power Systems

TỔNG QUAN
1.Giới thiệu

5. Xây dựng máy biến áp

2. Sai số

6. Kết nối điện áp dư máy biến
áp

3. Hệ số điện áp

7. Đặc tính quá độ

4. Bảo vệ máy biến áp

8. Máy biến áp ghép tầng

CT and VT

page 8/86


2. Máy biến áp điện từ
1. Giới thiệu

© Department of Power Systems

Rp

Xp

Xs’

Rs’

Is’

Ip

Vs’

Vp
Rc

CT and VT

Xm

LOAD

page 9/86


2. Máy biến áp điện từ
1. Giới thiệu
 Giản đồ vectơ

© Department of Power Systems

Rp

Xp

Ip

Rs’

Xs’

Is’

Vp
Rc

CT and VT

Xm

Vs’

LOAD

page 10/86


2. Máy biến áp điện từ
2. Sai số

 Tỉ lệ sai số được xác định

Trong đó:

© Department of Power Systems

Kn: là tỷ lệ danh nghĩa
Vp: là điện áp sơ cấp
Vs: là điện áp thứ cấp

 Sai số này dương, điện áp thứ cấp vượt quá giá trị định
mức và khi đó tỉ số vòng dây của máy biến áp không
bằng tỉ số định mức để điều chỉnh một số vòng dây được
bù thêm vào
 Tỉ lệ sai số dương ứng với khả năng chịu tải nhỏ
 Tỉ lệ âm ứng với khả năng chịu tải lớn
CT and VT

page 11/86


2. Máy biến áp điện từ
2. Sai số

© Department of Power Systems

 Căn cứ vào sai số mà người ta chia làm các cấp chính
xác: 0.2, 0.5, 1, 3

CT and VT

page 12/86

2. Máy biến áp điện từ
2. Sai số

© Department of Power Systems

 Cấp chính xác 0.1 và 0.2 dùng các dụng cụ đo lường mẫu
 Cấp chính xác 0.5 dùng công tơ điện
 Cấp chính xác 1 dùng đo lường các dụng cụ lắp bảng
 Cấp chính xác 3, 5 dùng các bộ truyền động cho CB
 Đối với hệ thống bảo vệ rơle thì tùy độ chính xác mà chọn

CT and VT

page 13/86


2. Máy biến áp điện từ
2. Sai số

© Department of Power Systems

 Trong khi sự cố xảy ra, để thực hiện mục đích bảo vệ
việc xác định giá trị điện áp thực sự quan trọng

 Bảng giới hạn bổ sung cho việc bảo vệ
máy biến áp
CT and VT

page 14/86

2. Máy biến áp điện từ
3. Hệ số điện áp Vf (voltage factors)

© Department of Power Systems

 Hệ số điện áp Vf là giới hạn cao nhất của điện áp
hoạt động, được quy về điện áp đơn vị tương đối

 Thời gian cho phép của điện áp tối đa
CT and VT

page 15/86


2. Máy biến áp điện từ

© Department of Power Systems

4. Bảo vệ máy biến áp

 Máy biến áp cần được bảo
vệ bởi cầu chì H.R.C (high
rupturing capacity fuse) vì
điện áp ở phía sơ cấp có thể
lên tới 66kV
 Phía thứ cấp của một máy
biến điện áp nên được bảo
vệ bằng cầu chì hoặc một

aptomat loại nhỏ (MCBminiature circuit breaker)
CT and VT

page 16/86


2. Máy biến áp điện từ
5. Xây dựng máy biến áp

© Department of Power Systems

 Việc xây dựng một máy biến áp điện áp dựa vào các
yếu tố sau

CT and VT

page 17/86


2. Máy biến áp điện từ

© Department of Power Systems

5. Xây dựng máy biến áp

a. Công suất hiếm khi nhiều hơn 200-300 VA. Việc làm mát
hiếm khi là một vấn đề
b. Lớp cách điện- được thiết kế cho các hệ thống cấp điện áp
xung. Khối lượng chất cách ly thường lớn hơn khối lượng
dây nối

c. Thiết kế cơ khí- thường không cần thiết để chịu được dòng
điện ngắn mạch. Mô hình nhỏ để đặt trong không gian phù
hợp với thiết bị đóng cắt có sẵn
 Cấp điện áp ba pha phổ biến lên đến 36KV
 Máy biến áp cho đường dây trung thế sẽ có cách điện khô
 Máy biến áp cho đường dây cao thế và siêu cao thế, thì
máy biến áp dầu phổ biến hơn
CT and VT

page 18/86


2. Máy biến áp điện từ
6. Kết nối điện áp dư máy biến áp

© Department of Power Systems

 Khi vận hành bình thường:

 Khi xảy ra sự cố:

CT and VT

page 19/86


2. Máy biến áp điện từ

© Department of Power Systems

6. Kết nối điện áp dư máy biến áp

 Điện áp dư được
dùng để điện áp ba
pha của hệ thống
 Ta có thể dùng đấu
sao sao tam giác hở
để có thể lấy được
điện áp dư

CT and VT

page 20/86


2. Máy biến áp điện từ
7. Đặc tính quá độ (transient performance)

© Department of Power Systems

 Việc sử dụng máy biến điện áp cổ điển ta thường bị ảnh
hưởng bởi sai số gây ra bởi đặc tính quá độ trong một
khoảng chu kì ngắn
 Tuy nhiên đặc tính này không ảnh hưởng nhiều lắm đến
hoạt động của máy biến áp điện từ do nó được thiết kế
với mật độ từ thông thấp
 Trong quá trình hoạt động cuộn dâu sơ cấp có nhiệm vụ
duy trì lực từ để giữ từ thông ngay cả khi nguồn điện bị
ngắt đột ngột

CT and VT

page 21/86


2. Máy biến áp điện từ
8. Máy biến áp ghép tầng (cascade voltage tranfomer)

© Department of Power Systems

 Máy biến áp ghép tầng được
dùng để giải quyết vấn đề về đặc
tính tức thời
 Máy biến áp ghép tầng giải quyết
khó khăn thực hiện cách điện đối
với điện áp cao bằng cách giảm
điện áp sơ cấp xuống thông qua
các tầng tách biệt
 Một VT hoàn chỉnh bao gồm
cuộn sơ cấp (P), cuộn dây nối(C)
và cuộn thứ cấp (S)
CT and VT

page 22/86


Máy biến áp và máy biến dòng
Nội dung
© Department of Power Systems

1. GIỚI THIỆU
2. MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN TỪ
3. MÁY BIẾN ÁP KIỂU TỤ
4. MÁY BIẾN DÒNG (CT)
5. CÁC THIẾT BỊ BIẾN ĐỔI MỚI
CT and VT

page 23/86


3. Máy biến điện áp kiểu tụ

© Department of Power Systems

Theo sự phát triển của máy biến điện áp kiểu tụ thì có 3 loại:
 bộ chia áp kiểu tụ cơ bản
 bộ chia áp kiểu tụ có bù điện cảm
 mạch chia áp có E/MVT với từng ngõ ra

CT and VT

page 24/86


3. Máy biến điện áp kiểu tụ

© Department of Power Systems

Cấu tạo:
 Có dạng hình trụ

 Vỏ làm bằng sứ kín
 Bên trong được đổ đầy dầu
 Có những ống dẫn khí có thể đóng
ra khi nhiệt độ thay đổi
 Máy biến kín
áp hoặc
kiểu mở
tụ thường
có giá trị kinh tế cao hơn
các loại khác

 Thiết bị này cơ bản là một bộ chia áp bằng cách điều
chỉnh điện dung. Điện áp đầu ra bị ảnh hưởng bởi tải
 Trở kháng tương đương mang tính dung vì thế có thể
được bù bởi một cuộn cảm nằm trong thiết bị. Một
cuộn cảm lý tưởng có thể cho bất kỳ giá trị đầu ra
CT and VT

page 25/86