Cách đấu máy biến áp 3 pha đơn giản, chuẩn kỹ thuật

Máy biến áp 3 pha đóng vai trò quan trọng trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng với nhiều cách đấu dây khác nhau. Bài viết này của Sài Gòn Sinco sẽ hướng dẫn chi tiết cách đấu máy biến áp 3 pha đúng kỹ thuật phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau.

Giới thiệu về máy biến áp 3 pha

Máy biến áp 3 pha là thiết bị điện từ tĩnh có chức năng biến đổi điện áp xoay chiều 3 pha từ mức này sang mức khác trong khi vẫn duy trì cùng tần số. Đây là một trong những thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng.

So với việc sử dụng ba máy biến áp 1 pha riêng biệt, máy biến áp 3 pha mang lại nhiều ưu điểm như:

• Tiết kiệm vật liệu chế tạo (thép và đồng) khoảng 15-20%.

• Kích thước gọn hơn, trọng lượng nhẹ hơn.

• Chi phí vận chuyển, lắp đặt và bảo trì thấp hơn.

• Hiệu suất cao hơn.

• Đáp ứng tốt hơn với phụ tải không cân bằng.

Máy biến áp 3 pha được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện, trạm biến áp, khu công nghiệp và các cơ sở sản xuất có nhu cầu sử dụng điện công suất lớn.

Giới thiệu về máy biến áp 3 pha

Cấu tạo của máy biến áp 3 pha

Để hiểu cách đấu dây, chúng ta cần nắm vững cấu tạo cơ bản liên quan đến các cuộn dây của máy biến áp 3 pha. Về cơ bản, nó bao gồm:

Lõi thép

Lõi thép thường gồm ba trụ từ (cho 3 pha) được nối với nhau bằng các gông từ trên và dưới, tạo thành một mạch từ khép kín để dẫn từ thông.

Dây quấn

Điểm mấu chốt cho việc đấu dây. Máy biến áp 3 pha có hai bộ dây quấn chính:

• Dây quấn sơ cấp: Gồm ba cuộn dây riêng biệt cho từng pha (ví dụ ký hiệu là A, B, C), nhận điện áp đầu vào từ nguồn 3 pha. Mỗi cuộn dây sơ cấp có hai đầu ra.

• Dây quấn thứ cấp: Cũng gồm ba cuộn dây riêng biệt cho từng pha (ví dụ ký hiệu là a, b, c), cung cấp điện áp đầu ra đã biến đổi cho tải 3 pha. Mỗi cuộn dây thứ cấp cũng có hai đầu ra.

Chính cách chúng ta kết nối các đầu dây của ba cuộn sơ cấp với nhau và ba cuộn thứ cấp với nhau sẽ tạo ra các phương pháp đấu dây khác nhau.

Cấu tạo của máy biến áp 3 pha

Các phương pháp đấu dây máy biến áp 3 pha

Có bốn phương pháp đấu dây cơ bản cho máy biến áp 3 pha, mỗi phương pháp có ưu điểm và ứng dụng riêng.

Đấu dây hình sao (Y-Y)

Đây là phương pháp đấu dây trong đó cả cuộn sơ cấp và thứ cấp đều được đấu theo hình sao.

Cách thực hiện:

• Bước 1: Nối một đầu của mỗi cuộn dây sơ cấp (A, B, C) lại với nhau tạo thành điểm trung tính (N).

• Bước 2: Nối một đầu của mỗi cuộn dây thứ cấp (a, b, c) lại với nhau tạo thành điểm trung tính (n).

• Bước 3: Các đầu còn lại của cuộn sơ cấp nối với nguồn điện 3 pha.

• Bước 4: Các đầu còn lại của cuộn thứ cấp nối với tải.

Ưu điểm:

• Có điểm trung tính cho cả hai phía, phù hợp cho hệ thống cần dây trung tính.

• Điện áp pha trên mỗi cuộn dây thấp hơn điện áp dây (√3 lần), giảm áp lực cách điện.

• Phù hợp cho hệ thống điện áp cao.

Nhược điểm:

• Dòng điện hài bậc 3 có thể gây ra vấn đề.

• Không thích hợp cho tải không cân bằng lớn.

Đấu dây hình tam giác (Δ-Δ)

Trong phương pháp này, cả cuộn sơ cấp và thứ cấp đều được đấu theo hình tam giác.

Cách thực hiện:

• Bước 1: Nối đầu cuối của cuộn dây sơ cấp thứ nhất với đầu đầu của cuộn thứ hai, đầu cuối của cuộn thứ hai với đầu đầu của cuộn thứ ba, và đầu cuối của cuộn thứ ba với đầu đầu của cuộn thứ nhất, tạo thành một vòng khép kín.

• Bước 2: Thực hiện tương tự với các cuộn thứ cấp.

• Bước 3: Ba điểm nối giữa các cuộn sơ cấp được đấu với nguồn điện 3 pha.

• Bước 4: Ba điểm nối giữa các cuộn thứ cấp được đấu với tải.

Ưu điểm:

• Phù hợp cho tải không cân bằng.

• Xử lý tốt dòng điện hài bậc 3 (dòng điện này lưu thông trong vòng tam giác).

• Hiệu suất tốt với tải cao.

Nhược điểm:

• Không có điểm trung tính tự nhiên.

• Yêu cầu cách điện cao hơn vì mỗi cuộn dây phải chịu điện áp dây (không phải điện áp pha).

Đấu dây sao – tam giác (Y-Δ)

Trong phương pháp này, cuộn sơ cấp được đấu hình sao và cuộn thứ cấp được đấu hình tam giác.

Cách thực hiện:

• Bước 1: Nối một đầu của mỗi cuộn dây sơ cấp (A, B, C) lại với nhau tạo thành điểm trung tính (N).

• Bước 2: Đấu các cuộn thứ cấp theo hình tam giác như đã mô tả ở phần 3.2.

• Bước 3: Các đầu còn lại của cuộn sơ cấp nối với nguồn điện 3 pha.

• Bước 4: Ba điểm nối giữa các cuộn thứ cấp được đấu với tải.

Ưu điểm:

• Phù hợp cho việc giảm điện áp (từ cao xuống thấp).

• Độ lệch pha 30° giữa điện áp sơ cấp và thứ cấp có thể hữu ích trong một số ứng dụng.

• Tính ổn định cao với tải không cân bằng.

Nhược điểm:

• Không có điểm trung tính ở phía thứ cấp.

• Điều chỉnh điện áp kém hơn so với một số sơ đồ khác.

Đấu dây tam giác – sao (Δ-Y)

Đây là phương pháp đối ngược với phương pháp 3.3, cuộn sơ cấp được đấu hình tam giác và cuộn thứ cấp được đấu hình sao.

Cách thực hiện:

• Bước 1: Đấu các cuộn sơ cấp theo hình tam giác như đã mô tả ở phần 3.2.

• Bước 2: Nối một đầu của mỗi cuộn dây thứ cấp (a, b, c) lại với nhau tạo thành điểm trung tính (n).

• Bước 3: Ba điểm nối giữa các cuộn sơ cấp được đấu với nguồn điện 3 pha.

• Bước 4: Các đầu còn lại của cuộn thứ cấp nối với tải.

Ưu điểm:

• Phù hợp cho việc tăng điện áp (từ thấp lên cao).

• Có điểm trung tính ở phía thứ cấp.

• Xử lý tốt dòng điện hài bậc 3 từ phía sơ cấp.

Nhược điểm:

• Có thể gặp vấn đề với dòng điện hài bậc 3 từ phía thứ cấp.

• Cần chú ý đến độ lệch pha 30° giữa điện áp sơ cấp và thứ cấp.

Các phương pháp đấu dây máy biến áp 3 pha

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn sơ đồ đấu dây

Việc chọn cách đấu Y hay Δ cho sơ cấp và thứ cấp (tức là chọn tổ đấu dây Y-Y, Δ-Δ, Y-Δ hay Δ-Y) phụ thuộc vào nhiều yếu tố kỹ thuật và yêu cầu vận hành:

• Yêu cầu về điện áp: Cần tăng áp hay hạ áp? Tỷ số biến áp mong muốn là bao nhiêu?

• Nhu cầu sử dụng dây trung tính: Hệ thống tải có cần dây trung tính để cấp cho các tải một pha (ví dụ đèn, ổ cắm trong mạng hạ thế) hoặc để nối đất không? Nếu có, cần đấu sao (Y) ở phía thứ cấp.

• Đặc tính của tải: Tải có cân bằng hay không? Tải có sinh ra nhiều sóng hài (đặc biệt là hài bậc 3) không? Đấu tam giác (Δ) thường xử lý tải không cân bằng và hài bậc 3 tốt hơn.

• Yêu cầu về nối đất hệ thống: Phương pháp nối đất của lưới điện sơ cấp và thứ cấp ảnh hưởng đến việc lựa chọn đấu nối, đặc biệt là việc có hay không có điểm trung tính.

• Vận hành song song: Nếu cần đấu nối song song với các máy biến áp khác, tổ đấu dây phải giống nhau hoặc tương thích để tránh dòng tuần hoàn lớn.

• Bảo vệ hệ thống: Cách đấu dây ảnh hưởng đến dòng ngắn mạch và cách thức hoạt động của các rơ le bảo vệ.

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn sơ đồ đấu dây

Lưu ý quan trọng khi đấu dây máy biến áp 3 pha

Cảnh báo: Việc đấu nối máy biến áp 3 pha phải được thực hiện bởi những người có chuyên môn, được đào tạo về kỹ thuật điện và tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc an toàn. Sai sót trong quá trình đấu nối có thể gây hư hỏng thiết bị nghiêm trọng, chập điện, cháy nổ và nguy hiểm đến tính mạng.

Dưới đây là những điểm cực kỳ quan trọng cần lưu ý:

• An toàn là trên hết: Luôn đảm bảo máy biến áp và hệ thống điện liên quan đã được cắt điện hoàn toàn và cách ly an toàn trước khi tiến hành bất kỳ thao tác đấu nối nào. Sử dụng đầy đủ trang bị bảo hộ cá nhân (găng tay cách điện, kính bảo hộ, giày cách điện...).

• Đọc kỹ tài liệu kỹ thuật: Luôn tham khảo sơ đồ đấu dây và thông số kỹ thuật trên nhãn máy (nameplate) hoặc trong tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất. Đảm bảo hiểu rõ ký hiệu các đầu dây (ví dụ: A, B, C, N cho sơ cấp; a, b, c, n cho thứ cấp, hoặc H1, H2, H3, H0 và X1, X2, X3, X0).

• Xác định đúng các đầu dây: Sử dụng các thiết bị đo kiểm chuyên dụng (như đồng hồ VOM, thiết bị đo thông mạch, đo tỷ số biến áp nếu cần) để xác định chính xác các đầu dây của từng cuộn pha sơ cấp và thứ cấp trước khi đấu nối, tránh nhầm lẫn.

• Đảm bảo kết nối chắc chắn: Tất cả các điểm nối phải được làm sạch, sử dụng đầu cốt (lugs) phù hợp với kích thước dây và siết chặt bằng lực siết tiêu chuẩn. Kết nối lỏng lẻo là nguyên nhân phổ biến gây phát nhiệt, hồ quang điện và sự cố.

• Đấu đúng thứ tự pha: Việc đấu đúng thứ tự pha (A-B-C và a-b-c) là rất quan trọng, đặc biệt đối với các tải động cơ (ảnh hưởng chiều quay) và khi vận hành song song.

• Thực hiện nối đất đúng quy định: Vỏ máy biến áp phải được nối đất an toàn. Nếu sử dụng sơ đồ đấu Sao có trung tính, điểm trung tính cần được nối đất theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật của hệ thống.

• Kiểm tra kỹ lưỡng trước khi đóng điện: Sau khi hoàn tất đấu nối, phải kiểm tra lại toàn bộ các mối nối, đảm bảo không có sai sót, không có vật lạ rơi vào khu vực đấu dây. Nên thực hiện các phép đo kiểm tra cần thiết (như đo điện trở cách điện, kiểm tra thông mạch) trước khi đóng điện vận hành.

Lưu ý quan trọng khi đấu dây máy biến áp 3 pha

Việc hiểu rõ và thực hiện đúng các phương pháp đấu dây máy biến áp 3 pha không chỉ giúp hệ thống hoạt động hiệu quả mà còn đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị. Tuân thủ các quy trình kỹ thuật và lưu ý an toàn là yếu tố quan trọng hàng đầu khi làm việc với các hệ thống điện áp cao. Hy vọng Sài Gòn Sinco đã cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản về cách đấu máy biến áp 3 pha đúng kỹ thuật!

CTY TNHH TM XÂY LẮP CÔNG NGHIỆP SÀI GÒN (SINCO ENGINEERING): 

Công Ty TNHH Thương Mại Xây Lắp Công Nghiệp SÀI GÒN Sinco - nhà sản xuất và phân phối thiết bị điện hàng đầu tại Việt Nam. Chúng tôi cung cấp tủ điện, máy biến áp và nhiều sản phẩm chất lượng khác.

• Địa chỉ: 489/9 Mã Lò, Khu phố 1, Phường Bình Hưng Hòa A, Bình Tân, Hồ Chí Minh
• Hotline: 0946556058 - 0914510058
• Email: saigonsinco@gmail.com
• Website: https://www.saigonsinco.com

MỜI QUÝ KHÁCH XEM THÊM CÁC SẢN PHẨM KHÁC CỦA CHÚNG TÔI TẠI ĐÂY: