Máy biến áp ngâm dầu là gì? Hướng dẫn chi tiết về máy biến áp ngâm dầu

Trong mạng lưới hệ thống điện rộng lớn và phức tạp, một thành phần vẫn là nền tảng của việc phân phối năng lượng hiệu quả: Dầu Immeded Transformer . Thiết bị mạnh mẽ và đáng tin cậy này rất quan trọng để tăng điện áp để truyền tải đường dài và giảm điện áp để tiêu thụ an toàn tại địa phương.

Định nghĩa và chức năng cốt lõi
Máy biến áp ngâm dầu là một loại máy biến áp điện trong đó lõi và cuộn dây được ngâm trong dầu cách điện chuyên dụng. Chức năng chính của bất kỳ máy biến áp nào là truyền năng lượng điện giữa các mạch thông qua cảm ứng điện từ, thay đổi mức điện áp với tổn thất năng lượng tối thiểu. Dầu trong Máy biến áp ngâm dầu phục vụ nhiều mục đích quan trọng: nó hoạt động như một môi trường cách điện hiệu quả cao và là chất làm mát để tản nhiệt sinh ra trong quá trình vận hành.

Các thành phần chính và xây dựng
Hiệu quả của Máy biến áp ngâm dầu bắt nguồn từ thiết kế có chủ ý của nó:

Lõi: Thường được xây dựng từ các lớp thép silicon cao cấp, định hướng hạt để giảm thiểu tổn thất dòng điện xoáy và cung cấp một đường dẫn hiệu quả cho từ thông.

Cuộn dây: Đây là những cuộn dây dẫn điện (thường là đồng hoặc nhôm) quấn quanh lõi. Cuộn sơ cấp nhận điện áp đầu vào, trong khi cuộn thứ cấp cung cấp điện áp đầu ra đã biến đổi.

Dầu cách điện: Đây không phải là dầu khoáng thông thường. Nó là một loại dầu hydrocarbon tinh chế cao với độ bền điện môi tuyệt vời và ổn định hóa học. Vai trò chính của nó là ngăn chặn sự cố điện giữa các bộ phận được cấp điện và truyền nhiệt ra khỏi lõi và cuộn dây.

Bể chứa: Một bể thép hàn chắc chắn chứa phần hoạt động (lõi và cuộn dây) và dầu. Nó được thiết kế để chịu được áp lực môi trường và thường bao gồm các nếp gấp hoặc bộ tản nhiệt bên ngoài để tăng diện tích bề mặt để làm mát.

Bể bảo quản: Một bể phụ nhỏ hơn, thường được gắn phía trên bể chính, cho phép dầu cách điện giãn nở và co lại khi nhiệt độ dao động mà không tiếp xúc với không khí.

Buchholz Relay: Một thiết bị an toàn quan trọng được gắn trong đường ống giữa bể chính và thiết bị bảo quản. Nó phát hiện các lỗi bên trong bằng cách cảm nhận sự tích tụ khí từ quá trình phân hủy dầu, kích hoạt cảnh báo hoặc bắt đầu tắt máy.

Máy thở: Thành phần này chứa đầy silica gel, được gắn vào thiết bị bảo quản. Nó cho phép bể "thở" đồng thời hấp thụ độ ẩm từ không khí đi vào, ngăn dầu và lớp cách nhiệt bị hư hỏng do độ ẩm.

Các Loại Máy Biến Áp Ngâm Dầu
Máy biến áp ngâm dầu được phân loại dựa trên kết cấu và phương pháp làm mát của chúng:

Dầu ngâm làm mát tự nhiên (ONAN): Dựa vào sự đối lưu tự nhiên của dầu để làm mát. Dầu nóng bốc lên, lưu thông qua bộ tản nhiệt, nguội đi và rơi trở lại. Đây là loại phổ biến cho xếp hạng nhỏ hơn đến trung bình.

Oil Immeded Force Cooled (ONAF): Sử dụng quạt để thổi không khí qua bộ tản nhiệt, tăng cường đáng kể khả năng làm mát và cho phép đánh giá công suất cao hơn trong phạm vi nhỏ hơn.

Làm mát bằng nước ngâm dầu (OW): Sử dụng mạch nước để làm mát dầu nóng, thường thông qua bộ trao đổi nhiệt. Phương pháp này có hiệu quả cao và được sử dụng cho các máy biến áp rất lớn, thường là trong các nhà máy điện hoặc trạm biến áp.

Ứng dụng chính
Do hiệu quả cao và khả năng xử lý năng lượng, Máy biến áp ngâm dầu là lựa chọn ưu tiên cho nhiều ứng dụng:

Mạng lưới truyền tải và phân phối điện: Được sử dụng trong các trạm phát điện, trạm biến áp truyền tải và trạm biến áp phân phối.

Nhà máy công nghiệp và sản xuất: Cung cấp năng lượng cho máy móc lớn, động cơ và quy trình công nghiệp nặng.

Trang trại năng lượng tái tạo: Tăng điện áp do tua-bin gió hoặc trang trại năng lượng mặt trời tạo ra để đưa vào lưới điện.

Khu phức hợp thương mại và dân cư lớn: Đóng vai trò là máy biến áp dịch vụ chính cho các tòa nhà lớn.

Ưu điểm và cân nhắc
Việc sử dụng rộng rãi Máy biến áp ngâm dầu là do một số ưu điểm chính:

Hiệu suất cao và khả năng chịu tải: Các đặc tính làm mát tuyệt vời của dầu cho phép các máy biến áp này xử lý quá tải cao hơn và có tuổi thọ hoạt động dài hơn.

Cách điện hiệu quả: Dầu cung cấp khả năng cách nhiệt vượt trội so với không khí, cho phép thiết kế nhỏ gọn hơn cho một mức điện áp nhất định.

Bảo vệ: Dầu giúp bảo quản lớp cách nhiệt giấy cellulose của cuộn dây, làm chậm quá trình lão hóa.

Độ bền: Cấu trúc bể chắc chắn giúp bảo vệ khỏi các yếu tố môi trường.

Những cân nhắc quan trọng bao gồm nhu cầu về hệ thống ngăn chặn để ngăn ngừa ô nhiễm môi trường trong trường hợp rò rỉ và tuân thủ các quy trình và quy định nghiêm ngặt về an toàn cháy nổ, đặc biệt đối với việc lắp đặt trong nhà.

Bảo trì và Tuổi thọ
Việc bảo trì đúng cách là rất quan trọng đối với tuổi thọ sử dụng kéo dài hàng thập kỷ của Máy biến áp ngâm dầu. Điều này bao gồm việc kiểm tra thường xuyên độ bền điện môi, độ ẩm và phân tích khí hòa tan (DGA) của dầu. DGA là một công cụ chẩn đoán mạnh mẽ có thể phát hiện các lỗi bên trong mới bắt đầu bằng cách xác định các loại khí được tạo ra trong dầu.

Máy biến áp ngâm dầu là một công nghệ trưởng thành, có độ tin cậy cao và hiệu quả, tạo thành xương sống của cơ sở hạ tầng điện hiện đại. Thiết kế của nó, tập trung vào vai trò kép của dầu cách điện, khiến nó trở thành giải pháp không thể thiếu cho các ứng dụng công suất cao, trong đó hiệu suất, độ bền và độ an toàn là điều tối quan trọng.