ĐỒ án tốt NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực 3 pha ngâm dầu 320KVA350,4 KV

Tìm hiểu phương pháp thiết kế máy biến áp, áp dụng thiết kê smasy biến áp điện lực 3 pha ngâm dầu 320 KVA350,4 KVAMỤC LỤCLỜI MỞ ĐẦU5LỜI CẢM ƠN7CHƯƠNG 1. TỔNG QUÁT VÀ CÁC KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MBA81.1 VÀI NÉT VỀ MÁY BIẾN ÁP VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA MBA81.1.1 KHÁI NIỆM91.1.2 KẾT CẤU CHÍNH91.1.2.1. Mạch từ và các kết cấu của nó91.1.2.2 Dây quấn131.1.2.3 Hệ thống làm mát và vỏ máy201.1.2.4. Cách điện trong MBA231.1.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA261.1.4 CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MBA271.1.4.1 Công suất định mức máy biến áp271.1.4.2 Điện áp định mức281.1.4.3 Dòng điện không tải281.1.5 CÁC TRẠNG THÁI LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP291.1.5.1. Trạng thái không tải của máy biến áp291.5.1.2. Trạng thái ngắn mạch máy biến áp301.5.1.3. Trạng thái có tải máy biến áp32CHƯƠNG 2. CÁC KHÁI NIỆM VỀ THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP342.1. VÀI NÉT VỀ TÌNH HÌNH THIẾT KẾ MBA HIỆN NAY VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN342.2 TIÊU CHUẨN HÓA TRONG VIỆC CHẾ TẠO MBA352.3. ƯU ĐIỂM CỦA VIỆC SỬ DỤNG VẬT LIỆU MỚI TRONG CHẾ TẠO382.3.1 MẠCH TỪ392.3.1.1. Tôn cán nóng392.3.1.2 Tôn cán nguội392.3.1.3 Tôn vô định hình392.3.2 DÂY QUẤN412.3.3 VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN422.4 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ422.4.1 CÁC SỐ LIỆU CẦN THIẾT ĐỂ THIẾT KẾ MBA432.4.2 CÁC GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ CHÍNH442.4.2.1 Định nhiệm vụ kĩ thuật442.4.2.2 Tính toán điện từ442.4.2.3 Thiết kế thi công442.4.3 TRÌNH TỰ THỰC HIỆN THIẾT KẾ452.4.3.1. Xác định các đại lượng điện cơ bản452.4.3.2.Tính toán các kích thước chủ yếu452.4.3.3.Tính toán dây quấn HA và CA452.4.3.4.Tính toán ngắn mạch452.4.3.5.Tính toán hệ thống mạch từ và các tham số không tải của MBA452.4.3.6. Tính toán nhiệt và hệ thống làm mát452.4.3.7. Tính toán và chọn một số chi tiết kết cấu MBA462.4.3.8 .Thử nghiệm, tiêu chuẩn của MBA và đánh giá46CHƯƠNG 3 ÁP DỤNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 320KVA350,4KV BA PHA NGÂM DẦU473.1 TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU473.1.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN CỦA MBA473.1.2 THIẾT KẾ SƠ BỘ LÕI SẮT VÀ TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU493.1.2.1 Chọn kiểu dáng lõi sắt493.1.2.2 Các số liệu xuất phát493.1.3 XÁC ĐỊNH CÁC SỐ LIỆU SƠ BỘ LÕI SẮT503.1.3.1. Lõi sắt503.1.3.2. Xác định các kích thước chủ yếu của MBA.533.2.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT563.2.1.1. Xác định trọng lượng dây quấn đồng563.2.1.2. Xác định các kích thước chủ yếu623.2.2. TÍNH TOÁN DÂY QUẤN623.2.2.1. Dây quấn HA623.2.2.2. Dây quấn cao áp653.3 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH693.3.1 XÁC ĐỊNH TỔN HAO NGẮN MẠCH693.3.1.1 Tổn hao đồng693.3.1.2 Tổn hao phụ693.3.1.3 Tổn hao chính trong dây dẫn ra của dây quấn703.3.1.4 Tổn hao trong vách thùng và các chi tiết dẫn diện khác713.3.1.5 Tổng tổn hao ngắn mạch713.3.2 XÁC ĐỊNH DIỆN ÁP NGẮN MẠCH713.3.3 TÍNH TOÁN LỰC CƠ HỌC CỦA DÂY DẪN KHI CÓ NGẮN MẠCH723.3.4 TÍNH LỰC CƠ GIỚI GIỮA CÁC DÂY QUẤN KHI CÓ NGẮN MẠCH733.3.5 TÍNH ỨNG SUẤT CỦA DÂY QUẤN743.4 TÍNH TOÁN CUỐI CÙNG HỆ THỐNG MẠCH TỪ753.4.1. XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CỤ THỂ753.4.1.1 Các số liệu về kích thước753.4.1.2 Các số liệu về khối lượng773.4.2. XÁC ĐỊNH TỔN HAO KHÔNG TẢI, DÒNG ĐIỆN KHÔNG TẢI VÀ HIỆU SUẤT783.4.2.1. Xác định các trị số tự cảm và các suất tổn hao783.4.2.2 Xác định các hệ số không tải813.4.2.3. Hiệu suất của MBA khi tải định mức823.5 TÍNH TOÁN NHIỆT823.5.1. TÍNH NHIỆT ĐỘ CHÊNH QUA TỪNG PHẦN823.5.1.1 Nhiệt độ chênh trong lòng dây quấn hay lõi sắt so với mặt ngoài của nó833.5.1.2 Nhiệt độ chênh giữa mặt ngoài dây quấn đối với dầu843.5.1.3 Nhiệt độ chênh lệch trung bình của dây quấn với dầu853.5.1.4 Nhiệt độ chênh giữa dầu và vách thùng853.5.1.5 Nhiệt độ chênh lệch giữa vách thùng và không khí853.5.2 TÍNH TOÁN NHIỆT CỦA THÙNG DẦU853.5.2.1 Chọn loại thùng dầu863.5.2.2 Chọn kích thước tối thiểu bên trong của thùng863.5.1.3 Sơ bộ tính diện tích bề mặt bức xạ và đối lưu của thùng dầu873.5.3 TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘ CHÊNH CỦA DẦU VÀ DÂY QUẤN VỚI KHÔNG KHÍ903.6 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TRỌNG LƯỢNG RUỘT MÁY, DẦU VÀ BÌNH GIÃN DẦU913.6.1. CÁC ĐẠI LƯỢNG KHỐI LƯỢNG913.6.2 BÌNH GIÃN DẦU913.7 CÁC BƯỚC THỬ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP923.7.1. KIỂM TRA TÌNH TRẠNG BÊN NGOÀI923.7.2 ĐO ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN933.7.3 ĐO HỆ SỐ HẤP THỤ ĐIỆN MÔI943.7.4 THỬ NGHIỆM CHỊU ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU TĂNG CAO VÀ XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN RÒ943.7.5 THỬ NGHIỆM CHỊU ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU TĂNG CAO TẦN SỐ CÔNG NGHIỆP953.7..6 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ BIẾN ÁP953.7.7 THỬ NGHIỆM KHÔNG TẢI963.7.8 THỬ NGHIỆM NGẮN MẠCH97KẾT LUẬN98TÀI LIỆU THAM KHẢO101

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ ĐIỆN

––––––––––––

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

“ TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC VÀ

ÁP DỤNG THIẾT KẾ MBA BA PHA NGÂM DẦU 320KVA–

35/0.4KV THEO QĐ 1101/ QĐ EVN”

Giáo viên hướng dẫn : ThS ĐÀO XUÂN TIẾN

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN ĐỨC TIẾN

Mã sinh viên : 587711

Lớp : K58–KTDB

Địa điểm thực tập : CÔNG TY SẢN XUẤT

THIẾT BỊ ĐIỆN VIMEC – KCN TIÊN SƠN – BẮC NINH

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

LỜI CẢM ƠN 7

CHƯƠNG 1 TỔNG QUÁT VÀ CÁC KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MBA 8

1.1 VÀI NÉT VỀ MÁY BIẾN ÁP VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA MBA 8

1.1.1 KHÁI NIỆM 9

1.1.2 KẾT CẤU CHÍNH 9

1.1.2.1 Mạch từ và các kết cấu của nó 9

1.1.2.2 Dây quấn 13

1.1.2.3 Hệ thống làm mát và vỏ máy 20

1.1.2.4 Cách điện trong MBA 23

1.1.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA 26

1.1.4 CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MBA 27

1.1.4.1 Công suất định mức máy biến áp 27

1.1.4.2 Điện áp định mức 28

1.1.4.3 Dòng điện không tải 28

1.1.5 CÁC TRẠNG THÁI LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP 29

1.1.5.1 Trạng thái không tải của máy biến áp 29

1.5.1.2 Trạng thái ngắn mạch máy biến áp 30

1.5.1.3 Trạng thái có tải máy biến áp 32

CHƯƠNG 2 CÁC KHÁI NIỆM VỀ THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 34

2.1 VÀI NÉT VỀ TÌNH HÌNH THIẾT KẾ MBA HIỆN NAY VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN 34

2.2 TIÊU CHUẨN HÓA TRONG VIỆC CHẾ TẠO MBA 35

2.3 ƯU ĐIỂM CỦA VIỆC SỬ DỤNG VẬT LIỆU MỚI TRONG CHẾ TẠO 38

2.3.1 MẠCH TỪ 39

2.3.1.1 Tôn cán nóng 39

2.3.1.2 Tôn cán nguội 39

2.3.1.3 Tôn vô định hình 39

2.3.2 DÂY QUẤN 41

2.3.3 VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN 42

2.4 MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU VÀ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 42

2.4.1 CÁC SỐ LIỆU CẦN THIẾT ĐỂ THIẾT KẾ MBA 43

2.4.2 CÁC GIAI ĐOẠN THIẾT KẾ CHÍNH 44

2.4.2.1 Định nhiệm vụ kĩ thuật 44

2.4.2.2 Tính toán điện từ 44

2.4.2.3 Thiết kế thi công 44

2.4.3 TRÌNH TỰ THỰC HIỆN THIẾT KẾ 45

2.4.3.1 Xác định các đại lượng điện cơ bản 45

2.4.3.2.Tính toán các kích thước chủ yếu 45

2.4.3.3.Tính toán dây quấn HA và CA 45

2.4.3.4.Tính toán ngắn mạch 45

2.4.3.5.Tính toán hệ thống mạch từ và các tham số không tải của MBA 45

2.4.3.6 Tính toán nhiệt và hệ thống làm mát 45

2.4.3.7 Tính toán và chọn một số chi tiết kết cấu MBA 46

2.4.3.8 Thử nghiệm, tiêu chuẩn của MBA và đánh giá 46

CHƯƠNG 3 ÁP DỤNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 320KVA-35/0,4KV BA PHA NGÂM DẦU 47

3.1 TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 47

3.1.1 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN CỦA MBA 47 3.1.2 THIẾT KẾ SƠ BỘ LÕI SẮT VÀ TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 49

3.1.2.1 Chọn kiểu dáng lõi sắt 49

3.1.2.2 Các số liệu xuất phát 49

3.1.3 XÁC ĐỊNH CÁC SỐ LIỆU SƠ BỘ LÕI SẮT 50

3.1.3.1 Lõi sắt 50

3.1.3.2 Xác định các kích thước chủ yếu của MBA 53

3.2.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CẦN THIẾT 56

3.2.1.1 Xác định trọng lượng dây quấn đồng 56

3.2.1.2 Xác định các kích thước chủ yếu 62

3.2.2 TÍNH TOÁN DÂY QUẤN 62

3.2.2.1 Dây quấn HA 62

3.3 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 69

3.3.1 XÁC ĐỊNH TỔN HAO NGẮN MẠCH 69

3.3.1.1 Tổn hao đồng 69

3.3.1.2 Tổn hao phụ 69

3.3.1.3 Tổn hao chính trong dây dẫn ra của dây quấn 70

3.3.1.4 Tổn hao trong vách thùng và các chi tiết dẫn diện khác 71

3.3.1.5 Tổng tổn hao ngắn mạch 71

3.3.2 XÁC ĐỊNH ĐIỆN ÁP NGẮN MẠCH 71

3.3.3 TÍNH TOÁN LỰC CƠ HỌC CỦA DÂY DẪN KHI CÓ NGẮN MẠCH 72

3.3.4 TÍNH LỰC CƠ GIỚI GIỮA CÁC DÂY QUẤN KHI CÓ NGẮN MẠCH 73

3.3.5 TÍNH ỨNG SUẤT CỦA DÂY QUẤN 74

3.4 TÍNH TOÁN CUỐI CÙNG HỆ THỐNG MẠCH TỪ 75

3.4.1 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CỤ THỂ 75

3.4.1.1 Các số liệu về kích thước 75

3.4.1.2 Các số liệu về khối lượng 77

3.4.2 XÁC ĐỊNH TỔN HAO KHÔNG TẢI, DÒNG ĐIỆN KHÔNG TẢI VÀ HIỆU SUẤT 78

3.4.2.1 Xác định các trị số tự cảm và các suất tổn hao 78

3.4.2.2 Xác định các hệ số không tải 81

3.4.2.3 Hiệu suất của MBA khi tải định mức 82

3.5 TÍNH TOÁN NHIỆT 82

3.5.1 TÍNH NHIỆT ĐỘ CHÊNH QUA TỪNG PHẦN 82

3.5.1.1 Nhiệt độ chênh trong lòng dây quấn hay lõi sắt so với mặt ngoài của nó 83

3.5.1.2 Nhiệt độ chênh giữa mặt ngoài dây quấn đối với dầu 84

3.5.1.3 Nhiệt độ chênh lệch trung bình của dây quấn với dầu 85

3.5.1.4 Nhiệt độ chênh giữa dầu và vách thùng 85

3.5.1.5 Nhiệt độ chênh lệch giữa vách thùng và không khí 85

3.5.2 TÍNH TOÁN NHIỆT CỦA THÙNG DẦU 85

3.5.2.1 Chọn loại thùng dầu 86

3.5.2.2 Chọn kích thước tối thiểu bên trong của thùng 86

3.5.1.3 Sơ bộ tính diện tích bề mặt bức xạ và đối lưu của thùng

dầu 87

3.5.3 TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘ CHÊNH CỦA DẦU VÀ DÂY QUẤN VỚI KHÔNG KHÍ 90

3.6 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TRỌNG LƯỢNG RUỘT MÁY, DẦU VÀ BÌNH GIÃN DẦU 91

3.6.1 CÁC ĐẠI LƯỢNG KHỐI LƯỢNG 91

3.6.2 BÌNH GIÃN DẦU 91

3.7 CÁC BƯỚC THỬ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP 92

3.7.1 KIỂM TRA TÌNH TRẠNG BÊN NGOÀI 92

3.7.2 ĐO ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN 93

3.7.3 ĐO HỆ SỐ HẤP THỤ ĐIỆN MÔI 94

3.7.4 THỬ NGHIỆM CHỊU ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU TĂNG CAO VÀ XÁC ĐỊNH DÒNG ĐIỆN RÒ 94

3.7.5 THỬ NGHIỆM CHỊU ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU TĂNG CAO TẦN SỐ CÔNG NGHIỆP 95

3.7 6 XÁC ĐỊNH TỈ SỐ BIẾN ÁP 95

3.7.7 THỬ NGHIỆM KHÔNG TẢI 96

3.7.8 THỬ NGHIỆM NGẮN MẠCH 97

KẾT LUẬN 98

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101

Và yêu cầu cần đặt ra đối với các kĩ sư thiết kế máy biến áp đó là liên tụcnghiên cứu, cải tiến thiết kế, vật liệu để sản xuất ra những máy biến áp có tổnhao công suất và tổn hao điện áp tối ưu nhất Hiện nay máy biến áp ba pha ngâmdầu được sử dụng rất rộng rãi vì nó đáp ứng được các yêu cầu về tổn hao điện áp

và công suất Với tầm quan trọng của máy biến áp, bản thân Em quyết định chọn

đề tài: “Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu” để làm đề tài tốt nghiệp

và làm hành trang kiến thức sau khi ra trường

Bài đồ án thiết kế này gồm có các chương chính như sau:

Chương 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MBA

Chương 2; CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP Chương 3: ÁP DỤNG THIẾT KẾ MBA BA PHA NGÂM DẦU 320KVA– 35/0.4KV THEO QĐ 1101/ QĐ EVN”

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian trên giảng đường, để có được sự tích lũy kiến thức và làm

đề tài tốt nghiệp như ngày hôm nay, bản thân chúng Em đã nhận được kiến thức

từ những bài giảng môn học, sự tận tình, những giúp đỡ quý giá của các thầy côtrong khoa Cơ Điện – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Và để hoàn thành đềtài này một cách hoàn thiện nhất, Em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình củathầy Đào Xuân Tiến Em xin chân thành cảm ơn và xin kính chúc các thầy côsức khỏe và luôn luôn hăng say, tâm huyết với sinh viên

Trong thời gian làm đồ án này, Em đã nhận được những kiến thức thực tếhữu ích qua quá trính tìm hiểu tại Công Ty Cổ Phần Sản Xuất Thiết Bị ĐiệnVIMEC Qua đây Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến lãnh đạo và CB CNV công

ti đã nhiệt tình giúp đỡ Em trong thời gian qua để có thể hoàn thành bài đồ ánnày và kính chúc công ty luôn luôn thành công

CHƯƠNG 1 TỔNG QUÁT VÀ CÁC KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MBA

1.1 VÀI NÉT VỀ MÁY BIẾN ÁP VÀ TẦM QUAN TRỌNG CỦA MBA

Để dẫn điện đi xa, từ nơi sản xuất ra điện đến nơi tiêu thụ điện cần phải

có đường dây tải điện Nếu khoảng cách truyền tải giữa nơi sản xuất điện và nơitiêu thụ điện này xa, một vấn đề lớn cần giải quyết đó là làm sao để có thểtruyền tải điện năng đi xa một cách đảm bảo yếu tố kĩ thuật và tính kinh tế cao

Nếu cùng một công suất, khi truyền tải đi xa trên đường dây, nếu điện áptăng cao thì dòng điện truyền tải sẽ giảm xuống Từ đó tiết diện dây sẽ nhỏ, chiphí đầu tư và trọng lượng dây dẫn sẽ hạ thấp Đồng thời làm giảm tổn thất côngsuất trên đường dây Vì thế khi truyền tải điện năng đi xa người ta luôn luônnâng cấp điện áp truyền tải, tùy thuộc vào khoảng cách và công suất truyền tải ví

dụ như 110KV, 220KV,500KV

Trong thực tế do các lý do an toàn mà các máy phát điện chỉ phát ra điện

áp từ 3KV đến 21KV Vì thế để nâng điện áp lên cao và truyền tải đi xa, người

ta cần một thiết bị nâng cao điện áp gọi là máy biến áp tăng áp Mặt khác, các hộtiêu thụ điện thường chỉ sử dụng điện áp ở cấp 0,4KV hoặc lớn hơn cũng chỉ6KV, vậy để có được điện áp phù hợp với thụ điện, người ta cần sử dụng mộtthiết bị đó là máy biến áp giảm áp

Để truyền tải được điện năng từ nơi sản xuất đến hộ tiêu thụ một cách antoàn, hiệu quả, kinh tế, điện áp đầu ra của máy phát điện cần trải qua nhiều lầntăng, giảm áp qua các máy biến áp, vì vậy tổng công suất của các máy biến áptrong hệ thống điện thường gấp 6 đến 8 lần tổng công suất của các máy phátđiện Vì vậy vấn đề thiết kế máy biến áp với yêu cầu giảm mức độ tổn hao có ýnghĩa lớn trong việc truyền tải, phân phối điện năng vì MBA có tổn hao càng béthì kết cấu, kích thước máy nhỏ, giảm giá thành, chi phí vận hành hàng năm sẽgiảm bớt

1.1.1 KHÁI NIỆM

Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh và làm việc theo nguyên lý cảmứng điện từ, máy biến áp dùng để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ởmức điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều có mức điện áp khác

mà vẫn giữ nguyên được tần số vốn có của nó

Có nhiều loại máy biến áp khác nhau, người ta phân loại máy biến áp dựavào cấu tạo, chức năng của nó, chúng ta thường thấy 2 loại máy biến áp phổbiến nhất là máy biến áp 1 pha và máy biến áp 3 pha Bên cạnh đó còn có một sốloại máy biến áp như: máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp cách ly, máy biến ápngâm dầu, máy biến áp khô

Tùy vào từng địa điểm và hệ thống lưới điện mà người ta sẽ sử dụngnhững loại máy biến áp khác nhau Ở những nơi có mức tiêu thụ điện năng thấp,người ta thường sử dụng máy biến áp 1 pha để làm ổn định hệ thống lưới điện,máy biến áp 1 pha được dùng ở trong những hộ gia đình, những lò luyện gangthép, lò rèn là chủ yếu

Ở những nơi tiêu thụ điện năng lớn hoặc ở những hệ thống lưới điện chạyđường dây điện cao áp thì người ta thường dùng máy biến áp 3 pha để làm ổnđịnh hệ thống lưới điện Máy biến áp 3 pha cũng được lắp đặt ở các trạm biến

áp, những nhà máy sản xuất, những khu công nghiệp…Máy biến áp 3 pha làmột thiết bị điện tương đối có giá trị

mm ghép lại với nhau với nhau theo các kiểu khác nhau, và được ép bằng các xà

ép và bu lông để tạo thành bộ khung của MBA Trên lõi còn bắt các giá đỡ đầu

lõi sắt có quấn dây và các dây dẫn ra, được ngâm trong thùng đựng đầy dầu biến

áp gọi là ruột máy, ở các MBA có công suất nhỏ thì ruột máy gắn với nắp máy

có thể nhấc ra khỏi thùng dầu để thuận tiện cho quá trình lắp ráp cũng như sửachữa

Lõi sắt gồm có 2 phần chính đó là trụ T và gông G Trụ là phần có lồngdây quấn và gông là phần không có dây quấn,dùng để khép mạch từ giữa cáctrụ

a.Theo sự sắp xếp tương đối giữa trụ, gông và dây quấn

Lõi sắt được chia ra làm 2 loại: kiểu trụ và kiểu bọc

 Kiểu trụ:

Hình 1.1 Lõi sẳt kiểu trụ

Dây quấn ôm lấy trụ sắt, gông từ chỉ giáp phía trên và phía dưới dây quấn

mà không bao lấy mặt ngoài của dây quấn, trụ sắt thường đặt đứng Tiết diện trụthường gần bằng hình tròn và dây quấn cũng có dạng hình trụ tròn Kết cấu nàylàm việc đảm bảo, thiết kế đơn giản, dùng ít vật liệu, vì vậy các máy biến áphiện nay thường dùng lõi sắt loại này Hiện nay, khi thiết kế, lõi sắt càng cónhiều cấp càng tốt, để đảm bảo hệ số tròn là cao nhất, hoặc khi lồng bối dây vàolõi, cần làm cho lõi tròn nhất có thể

 Kiểu bọc:

Hình 1.2 Lõi sắt kiểu bọc

Gông từ bao lấy phần trên, phần dưới, và mặt bên của dây quấn Lõi sắtnhư bọc lấy dây quấn Trụ thường để nằm ngang, tiết diện trụ thường có dạnghình chữ nhật

MBA sử dụng lõi kiểu bọc thường có kích thước thấp, dễ vận chuyển vàlắp đặt, giảm được chiều dài của dây dẫn từ dây quấn đến sứ ra Nhưng khuyếtđiểm của nó là chế tạo phức tạp, cả lõi sắt và dây quấn, các lá thép kĩ thuật gồmnhiều loại kích thước khác nhau khi dây quấn quấn thành ống tiết diện hình tròn,trong trường hợp dây quấn quấn thành ống chữ nhật thì độ bền về cơ kém vì cáclực cơ tác động lên dây quấn thường không đều, tốn nguyên vật liệu Lõi sắtkiểu này thường thấy ở một số nước Tây Âu, chế tạo các biến áp lò điện

Ngoài ra còn có loại trung gian giữa kiểu trụ và kiểu bọc gọi là kiểu trụbọc Loại này hay dùng trong các máy biến áp có công suất lớn hơn 100MVA

Và để giảm bớt chiều cao của máy thì cần phải ‘san’ gông sang hai bên

b.Theo sự sắp xếp không gian giữa trụ và gông

 Lõi thép có mạch từ không đối xứng: Ví dụ như máy biến áp 3 pha 3 trụ là

máy biến áp có mạch từ không đối xứng, vì mạch từ của pha giữa ngắnhơn 2 pha bên cạnh

 Lõi thép có mạch từ đối xứng: Ví dụ như tổ biến áp 3 pha – từ 3 máy biến

áp 1 pha ghép lại là loại mạch từ đối xứng

c Theo phương pháp ghép trụ và gông

 Ghép nối: Là gông và trụ thép ghép riêng sau đó được đem nối với nhau

nhờ những xà và bu lông ép Ghép kiểu này đơn giản nhưng khe hở giữa không khí giữa trụ và gông lớn, do không đảm bảo tiếp xúc tương ứng từng lá thép và trụ và gông với nhau nên tổn hao và dòng điện không tải lớn, vì vậy ít dùng

Hình 1.3 Lõi sắt kiểu ghép nối

 Ghép xen kẽ: là từng lớp lá thép của trụ và gông lần lượt đặt xen kẽ theo

vị trí 1 rồi 2 Sau đó dùng xà ép và bu lông vít chặt lại Muốn lồng dâyquấn vào thì gỡ hết gông ra, cho dây quấn đã được quấn trên ống bakelitlồng vào trụ Trụ được lèn chặt với ống bakelit bằng cách nêm thêm cáchđiện như gỗ, bakelit… sau đó xếp lá thép vào gông như cũ và ép gông lại

Hình 1.4 Lõi sắt kiểu ghép xen kẽ

a Mối nối thẳng; b Mối nối nghiêng ở 4 góc;

c Mối nối nghiêng ở 6 góc; d Xen kẽ hỗn hợp

1.1.2.2 Dây quấn

a.Các yêu cầu chung đối với dây quấn

Dây quấn là một bộ phận cấu thành rất quan trong của mba vì thế nó cũng

có những yêu cầu riêng Các yêu cầu này có thể chia ra làm 2 loại

 Về mặt điện

Khi vận hành thường thì dây quấn MBA có điện áp, do đó cách điện củaMBA phải tốt, nghĩa là phải chịu được điện áp làm việc bình thường và quá điện

áp do đóng ngắt mạch hay do quá điện áp khí quyển gây nên

Ảnh hưởng của quá điện áp do đóng ngắt và do điện áp làm việc bìnhthường là yếu tố chính để làm chỉ tiêu chất lượng đối với cách điện chính củaMBA, tức là cách điện giữa dây quấn với nhau và dây quấn với vỏ máy Cònquá điện áp do sét thường ảnh hưởng đến cách điện dọc của MBA, tức là giữacác vòng dây, lớp dây hay giữa các bánh dây của từng dây quấn

 Về mặt cơ học

Dây quấn không bị biến dạng hay hư hỏng dưới tác dụng của lực cơ học

do dòng điện ngắn mạch gây ra

 Về mặt nhiệt

Khi vận hành bình thường cũng như trong trường hợp ngắn mạch, trongmột khoảng thời gian nhất định, dây quấn không được có nhiệt độ quá cao Vìlúc đó chất cách điện sẽ bị già hóa làm nó mất tính đàn hồi, hóa giòn và mất tínhcách điện,vì vậy khi thiết kế phải đảm bảo tuổi thọ cách điện từ 15–20 năm

 Về vận hành

Yêu cầu làm sao kết cấu đơn giản, tốn ít nguyên liệu và nhân công, thờigian chế tạo ngắn và giá thành hạ những vẫn đảm bảo được các yêu cầu về mặtvận hành

b Kết cấu dây quấn

 Chiều quấn dây

Chiều quấn dây được quy định giốây ng ren vít, với MBA có nhiều lớp,thì chiều quấn được đổi liên tiếp khi quấn 1 lớp, từ trong ra ngoài

Chiều dây quấn là chiều của cuộn trong cùng Để đơn giản trong việcquấn dây, hiện nay người ta đa số chọn dây quấn rải trái

Phân biệt chiều quấn dây rất quan trọng, vì nó liên quan mật thiết đến tổnối dây của MBA

Dây quấn máy biến áp là bộ phận dùng để thu nhận năng lượng vào vàtruyền tải năng lượng đi Trong biến áp 2 dây quấn có cuộn hạ áp nối với điện

áp thấp và cuộn cao áp nối với điện áp cao

c Các kiểu dây quấn

 Kiểu dây quấn đồng tâm:

Cuộn hạ áp và cuộn cao áp là những hình ống đồng tâm với nhau chiềucao theo trục của chúng trong khi thiết kế nên bằng nhau vì nếu không sẽ sinh ralực cùng chiều trục lớn, có tác dụng ép hoặc đẩy gông từ hay cộn dây không lợi

về mặt kết cấu Khi thiết kế, bố trí cuộn dây thì cuộn hạ áp thường đặt ở trong,cuộn cao áp ở ngoài, sẽ đơn giản được việc rút đầu dây điều chỉnh điện áp củacuộn cao áp, cũng như giảm được kích thước rãnh cách điện giữa các cuộn dây

và giữa các cuộn dây với lõi sắt Hiện nay, với những máy biến áp có lõi sắt kiểutrụ thì người ta hay sử dụng kiểu dây quấn này

 Kiểu dây quấn xen kẽ:

Cuộn hạ áp và cuộn cao áp được cuốn thành từng bánh có chiều cao thấp

và quấn xen kẽ do đó giảm được lực dọc trục khi ngắn mạch xảy ra Để giảm lực

cơ theo hướng bán kính các bánh dây cố gắng thiết kế có đường kính bằng nhau.Dây quấn xen kẽ có nhiều rãnh dầu ngang nên tản nhiệt tốt hơn, nhưng về mặt

cơ học thì kém bền hơn so với dây quấn kiểu đồng tâm

Mặt khác, kiểu dây quấn này lại có nhiều mối hàn giữa các bánh dây,trong khi đó, kiểu dây quấn đồng tâm thì từ đầu vào đến đầu ra lại không có mộtmối hàn nào Loại dây quấn này thường dùng trong các máy biến áp lò điệnhoặc các máy biến áp khô để đảm bảo việc làm mát tốt nhất có thể

 Cuộn dây tròn: Cuộn dây có dạng hình trụ và tiết diện ngang là hình tròn

 Cuộn dây hình chữ nhật:

Cuộn dây này có tiết diện ngang là hình chữ nhật, với các góc uốn tròn.Loại này có ưu điểm là lấp đầy được khoảng không gian trong cuộn dây, nhưngnhược điểm của nó là phần uốn cong cách điện dễ bị yếu đi do dễ bị rạn, nứt lúcuốn nhất là khi góc uốn nhỏ, và độ bền cơ của cuộn dây loại này cũng khôngtốt Chính vì vậy, hiện nay trong công nghệ chế tạo cuộn dây máy biến áp người

ta thường sử dụng loại cuộn tròn vì thiết kế đơn giản, độ bền cơ và điện tốt hơn.Loại dây cuốn hình chữ nhật thì chỉ được dùng trong một số trường hợp đặc biệtvới lõi sắt kiểu trụ, hoặc trong các máy biến áp công suất nhỏ hoặc rất nhỏ

d Các kết cấu dây quấn

 Dây quấn hình ống, dây dẫn chữ nhật

Loại dây quấn này dùng dây tiết diện chữ nhật quấn thành hình trụ Nếudòng điện lớn quá thì cho phép ghép nhiều sợi song song Tốt nhất là dùng cácsợi có cùng kích thước ghép kề nhau theo hướng trục, không nên ghép kề theohướng kính để cho từ thông tản trong các sợi dây giống nhau và như vậy tổn hao

về dòng điện xoáy trong chúng cũng sẽ giống nhau và về mặt cơ khí thì ghéphướng trục cũng tốt hơn

Hiện nay, kiểu dây quấn này được áp dụng với dây quấn là các lá đồngdày 1 hoặc 2mm không bọc cách điện, làm tăng khả năng tản nhiệt, chiều rộngcủa lá này bằng chiều cao của bối dây, cách điện giữa các vòng dây thường làgiấy cách điện Dây quấn kiểu này dễ quấn, lắp đầy cửa sổ mạch từ tốthơn,nhưng độ bền cơ khi có ngắn mạch lại kém Loại quấn này thường dùng chocuộn hạ áp của MBA với điện áp không quá 10KV

 Dây quấn hình xoắn

Dây quấn gồm một hay nhiều sợi dây chữ nhật chập lại,quấn theo chiềutrục như đường ren ốc, các sợi dây chập thường xếp theo hướng kính và nhấtthiết phải có tiết diện và kích thước các sợ như nhau

hv

Hình 1.6: Dây quấn hình xoắn

Kiểu dây quấn này có số vòng ít, tiết diện lớn nên dùng làm dây quấn HA,

Ưu điểm của nó là chịu được lực cơ học tốt, tản nhiệt tốt Nhưng nhược điểmcủa nó là chiều dài các sợi dây ghép không bằng nhau nên điện trở khác nhau, từthông tản không đều nên điện kháng cũng khác nhau Mặt khác dòng điện phân

bố không đều làm cho tăng tổn hao phụ Vì vậy các sợi chập quấn quanh trụ cầnđược hoán vị Dây quấn hình xoắn thích hợp để quấn những cuộn hạ áp điện áp

từ 0,23 đến 35KV, ở các MBA có công suất từ 160 – 1000KVA

 Dây quấn hình ống nhiều lớp.

Hình 1.7: Dây quấn hình ống nhiều lớp, dây tròn

Dây dẫn dùng trong kiểu dây quấn này là dây tròn, quấn thành hình trụnhiều hơn 2 lớp Vì số vòng dây nhiều nên điện áp giữa các lớp cao, do đó cáchđiện của dây dẫn không đảm bảo, do vậy phải thêm cách điện giữa các lớp.Thường dùng vài lớp giấy cáp để cách điện là đủ Để đề phòng phóng điện,chiều cao của giấy cách điện thường cao hơn 20–50mm so với chiều cao bốidây

Dây dẫn thường ghép từ 2 sợi, ít khi đến 4 sợi Việc ra đầu phân áp cũngđơn giản, không cần cắt hàn đầu dây

Ngoài ra, còn có 1 kiểu nữa đó là chia 1 trụ ra làm thường là 2 đoạn đểquấn thành 2 bánh dây, sẽ giảm được điện áp giữa các lớp dây, do đó làm giảmyêu cầu cách điện giữa các lớp Nhưng nó có phần chế tạo phức tạp hơn

Dây quấn loại này thường dùng cho các cuộn CA của các MBA dưới1000KVA, có điện áp CA thường là 6, 10, 35KV

 Dây quấn kiểu xoắn ốc liên tục

Hình 1.8: Dây quấn hình xoắn liên tục

Ở đây người ta dùng dây tiết diện chữ nhật quấn liên tục thành nhiều bánhtheo đường xoắn ốc phẳng Như vậy là chiều cao bánh dây sẽ bằng sợi dây, vàgiữa tất cả các bánh hay vài bánh dây đều có rãnh dầu ngang Có thể dùng nhiềusợi chập lại, nhưng không nên quá 4 sợi

Ưu điểm của loại dây quấn này là chị lực cơ học tốt, làm nguội tốt vàkhông có mối hàn, nhưng nhược điểm của nó lại là quá trình quấn dây phức tạp,

vì khi một bánh quấn từ trong ra ngoài thì bánh tiếp theo phải quấn từ ngoài vàotrong

Dây quấn xoắn ốc liên tục chủ yếu dùng làm cuộn CA và thường dùngtrong một dải công suất nhất định từ 160KVA đến 100.000 KVA Điện áp từ2KV đến 500KV Nó cũng có thể dùng làm cuộn HA cho máy có dòng HA đến300A

e Điều chỉnh điện áp dây quấn cao áp

Như ta đã thì tải của MBA luôn luôn thay đổi, khi tải thay đổi thì điện ápđầu ra của MBA cũng thay đổi theo để điều chỉnh cho phù hợp với tải Để duy

trì điện áp ra ổn định, cần phải thiết kế các đầu dây điều chỉnh điện áp để thayđổi được số vòng dây cho thích hợp gọi là đầu phân áp MBA Các đầu dâythường được bố trí trên cuộn CA, vì cuộn cao áp có thể điều chỉnh điện áp mộtcách chính xác, dễ chế tạo và có hiệu quả hơn.

Cách tính toán số vòng điều chỉnh ở MBA tăng áp và hạ áp là giống nhaunhưng đối với MBA tăng áp ta cần tăng hoặc giảm số vòng dây cuộn cao áp đểtăng hoặc giảm điện áp, còn đối với MBA hạ áp thì ngược lại

Hiện nay, có MBA loại điều áp dưới tải và điều áp nguội Và theo quyđịnh quốc tế thì đối với các MBA hiện nay thì có 4 cấp điều chỉnh điện áp phổbiến là –5% ; –2,5% ; 2,5% và 5% và có gắn bộ đổi nối trên nắp thùng

 Cuộn dây điều chỉnh ở cuối dây quấn MBA.

Kiểu này hay dùng cho các MBA đến 160KVA, dây quấn hình ống, nhiềulớp và các đầu phân áp nằm ở lớp ngoài

Đối với các MBA 250KVA trở lên thì để tránh lực cơ học tác dụng lêncác vòng dây khi ngắn mạch thì thường đoạn dây nằm ở lớp ngoài cùng, mỗi nấcđiều chỉnh được bố trí thành hai nhóm dây quấn nối nối tiếp nhau

A

X1 X2 X3 X4 X5

Hình 1.9: Sơ đồ điều chỉnh điện áp kiểu đoạn dây điều chỉnh ở

cuối dây quấn MBA

 Đoạn dây điều chỉnh ở giữa dây quấn với đầu nối ngược

Kiểu này thường dùng cho những MBA có công suất không quá

1000KVA và điện áp dưới 38,5KV Với dây quân hình ống nhiều lớp phân đoạnhay dây quấn xoắn ốc liên tục

X5 X4 X3 X2 X1 A

Hình 1.10: Sơ đồ điều chỉnh điện áp kiểu đoạn dây điều chỉnh

ở giữa dây quấn với đầu nối ngược

Loại này dùng trong MBA nối kiểu Y thuận tiện vì có thể dùng một cầudao biến đổi điện áp chung

 Cuộn dây điều chỉnh nằm ở giữa dây quấn và đầu nối thuận.

Kiểu này cũng dùng cho các loại dây quấn như kiểu trên, nhưng với điện

áp cao hơn từ 3 đến 220KV Khắc phục được những nhược điểm của kiểu trên,

có thể dùng cho dây quấn nối D, nhưng có nhiều đầu dây phụ nên tổn hao phụtăng lên

A4 A6 A2 A3 A5 A7

X A

Hình 1.11: Sơ đồ điều chỉnh điện áp kiểu đoạn dây điều chỉnh ở giữa dây

quấn và đầu nối thuận

1.1.2.3 Hệ thống làm mát và vỏ máy

a Hệ thống làm mát

Khi máy biến áp làm việc, lõi sắt và dây quấn đồng đều có tổn hao nănglượng nên làm cho máy biến áp bị nóng lên Để máy biến áp làm việc được lâudài, không bị phát nóng quá mức thì cần tìm biện pháp giảm nhiệt độ của máybiến áp Có thể làm mát bằng không khí tự nhiên hoặc dầu máy biến áp Máybiến áp làm mát bằng không khí gọi là máy biến áp khô, máy biến áp làm mátbằng dầu biến áp gọi là máy biến áp dầu Đa số các máy biến áp hiện nay đềulàm mát bằng dầu không chứa chất PCB

Khi máy biến áp làm việc, dầu bao quanh lõi thép và dây quấn sẽ nóng lên

và chuyển nhiệt lượng ra ngoài vách thùng nhờ hiện tượng đối lưu Nhiệt lượnglại từ vách thùng truyền ra không khí bên ngoài bằng quá trình đối lưu và bức

xạ Nhờ đó mà nhiệt độ của máy biến áp được giảm đáng kể, cho phép tăng tảiđiện từ lõi thép và dây quấn đồng tăng được công suất máy và giảm được kíchthước và trọng lượng máy

Trong thực tế, đối với các máy biến áp có công suất nhỏ từ 25KVA đến40KVA thì vỏ máy thường được làm phẳng do độ gia nhiệt của máy không cao,việc làm mát đơn giản Với các máy biến áp công suất lớn hơn, khoảng từ vàitrăm KVA đến vài ngàn KVA thì bộ phận vỏ được gia công thêm các cánh tảnnhiệt, gọi là bộ tản nhiệt, làm tăng diện tích bề mặt tản nhiệt, hay gắn các bộ làmlạnh,từ đó làm tăng hiệu quả làm mát Với các máy biến áp công suất lớn hơnnữa, khoảng vài chục ngàn KVA thì bộ phận làm mát của máy được thiết kếthêm phần làm mát cưỡng bức bằng quạt đối lưu không khí trực tiếp, hoặc đốilưu cưỡng bức dầu bằng các bơm riêng, cũng có thể kết hợp cả hai loại này

Các kí hiệu về phương thức làm mát của máy biến áp được quy ước gồm

4 chữ cái:

Chữ 1: Chất làm mát (bên trong MBA)

Chữ 2: Phương pháp tuần hoàn trong MBA

Chữ 1: Chất làm mát (bên ngoài MBA )

Chữ 4: Phương pháp tuần hoàn bên ngoài MBA

Máy biến áp khô làm mát không khí tự nhiên: AN

Máy biến áp khô làm mát bằng không khí cưỡng bức: AF

Máy biến áp tuần hoàn dầu và không khí tự nhiên: ONAN

Máy biến áp tuần hoàn dầu tự nhiên, thông gió cưỡng bức: ONAF

Máy biến áp tuần hoàn dầu và không khí cưỡng bức: OFAF

Máy biến áp thông gió cưỡng bức và tuần hoàn dầu định hướng: ODAF

Máy biến áp tuần hoàn dầu và nước cưỡng bức: OFWF

b.Thùng MBA

Thùng máy biến áp dùng để chứa ruột máy và dầu máy.Trong khi máybiến áp làm việc, độ gia nhiệt tăng cao, dầu sẽ làm mát máy bằng cách tản nhiệtqua các bộ tản nhiệt được gắn trên thùng MBA sau đó tản ra môi trường khôngkhí Dầu biến áp sát vách thùng khi nguội sẽ chuyển dần xuống dưới để tiếp tụcvòng tuần hoàn làm mát máy

Thùng máy được thiết kế đơn giản hay phức tạp còn phụ thuộc vào côngsuất máy, đơn giản nhất là các máy công suất nhỏ, thùng dầu phẳng hoặc cógắn thêm các bộ cánh tản nhiệt hay quạt cưỡng bức không khí hoặc các bơmcưỡng bức dầu để làm mát đối với các máy biến áp có công suất lớn

c Nắp MBA

 Bình giãn dầu

Thiết kế hình trụ, đặt nằm ngang so với thùng dầu của máy biến áp, nhiệm

vụ của nó là khi nhiệt độ máy biến áp tăng cao, dầu máy sẽ giãn nở trong bìnhdầu phụ, sẽ không làm ảnh hưởng đến mức dầu khi nhiệt độ giảm Vì lý do đó

mà nó còn được gọi là bình giãn dầu

 Sứ nối

Sứ nối từ cuộn cao áp và hạ áp của máy biến áp ra, để nối với lưới điện

 Thiết bị điều chỉnh điện áp

Nấc phân áp theo số vòng dây, thiết bị này chỉ được gắn với cuộn cao áp,tùy theo công suất máy và yêu cầu thiết kế mà thiết bị này có các mức điềuchỉnh khác nhau Và thường có 5 cấp điều chỉnh -5%;-2,5%;0%;+2,5%,+5%

 Thiết bị chuyển cấp điện áp,

Thiết bị này có ở các máy mà cuộn cao áp được thiết kế ở 2 cấp điện áp ví

dụ như 35(22)KV hoặc 110(35)KV MBA phân phối thường có 5 nấc điềuchỉnh:

Nấc 1, 2: là nấc kéo dài cuộn sơ cấp để giảm điện áp thứ cấp, mỗi nấc là –2,5% điện áp định mức

Nấc 3 là nấc chuẩn: 100% chiều dài cuộn dây

Nấc 4,5: là nấc rút ngắn cuộn sơ cấp để tăng điện áp thứ cấp, mỗi nấc là +2,5%điện áp định mức

 Thiết bị báo dầu, ống phòng nổ, rơ le, thiết bị đo nhiệt độ, tai cẩu…

1.1.2.4 Cách điện trong MBA

a.Các loại vật liệu cách điện dùng trong MBA

Muốn MBA làm việc liên tục thì điều quan trọng là dây và các bộ phậnnối với nó là các phần cách điện cần phải được cách điện chắc chắn đối với các

bộ phận nối đất của MBA như lõi tôn, vỏ máy, xà ép

Đối với bất cứ máy điện nào thì cách điện cũng cần phải đảm bảo độ bềnnhiệt, độ bền cơ và không chịu tác động của hóa học khi vận hành Các loại cáchđiện sử dụng trong công nghệ chế tạo máy điện gồm có các loại chính như: Giấycáp, giấy điện thoại, vải sơn, băng vải, bìa cách điện, thành phẩm giấy bakelit,Ghetinac, gỗ, sứ, dầu biến áp

Hiện nay đa số các nhà sản xuất MBA chỉ dùng các loại cách điện trongMBA thực tế gồm có băng vải, bìa cách điện, giấy nhăn, giấy emay, nhựabakelit, gỗ, sứ, dầu biến áp Do những công dụng và điều kiện áp dụng thực tếcủa chúng

b Các kết cấu cách điện và khoảng cách cách điện

 Cách điện chính

Là cách điện giữa các dây quấn với nhau, cũng như là giữa các dây quấnvới các bộ phận nối đất Cách điện chính phải đảm bảo chịu được quá điện áp

Cách điện chính được xác định dựa trên cơ sở độ bền điện ứng với cácđiện áp thử Cách điện giữa cuộn CA và HA, giữa dây quấn với trụ thường đượclàm từ ống cứng quấn từ giấy bakelit Cách điện giữa dây quấn với gông trên vàdưới thường dùng các vòng đệm Đối với MBA dưới 35KV thì kết cấu của cácống cách điện và các vòng đệm thường đơn giản

Khoảng cách cách điện chính tối thiểu cho phép, cũng như các kích thướcchính của chi tiết cách điện được cho trong bảng sau- trích bảng 18 và 19 – TL5

Để tạo ra rãnh thông dầu dọc trục giữa các dây quấn với nhau hay giữa các dây quấn với trụ sắt người ta dùng những que nêm Que nêm có thể làm bằng gỗ hay bìa

cách điện dán lại với nhau

Bảng 1.1 Cách điện chính, khoảng cách cách điện tối thiểu của dây quấn

HA,có tính đến các yêu cầu kết cấu

Bảng 1.2 Cách điện chính, khoảng cách cách điện tối thiểu của dây quấn CA,có tính đến các yêu cầu kết cấu (Thiết kế MBA – PHAN TỬ THỤ)

Cách điện dọc là cách điện giữa các vòng dây với nhau, giữa các lớp dây

và giữa các bánh dây Cách điện dọc phải đảm bảo cho dây quấn chịu đượcnhững hiện tượng về quá áp khí quyển, thường do sét đánh truyền vào MBA.Những sóng này có khi tồn tại trong vòng micro giây nhưng với trị số gấp đến

10 lần điện áp pha

Cách điện dọc có thể xác định theo độ bền điện với điện áp xung kích.Cách điện giữa những vòng dây, chính là nhờ cách điện bọc ngoài dâydẫn

Cách điện giữa cách lớp dây, thường dùn giấy cáp hay giấy cáp điệnthoại, bìa cách điện hoặc là dùng rãnh thông dầu hoặc rãnh không khí dọc trục

Cách điện giữa các bánh dây, đối vớ dây quấn kiểu bánh dây, có thể phân

ra nhiều loại bánh khác nhau Có bánh dây chính, có bánh dây có điều chỉnhđiện áp thường bố trí ở giữa chiều cao cuộn dây, có bánh dây cách điện tăngcường Tùy theo từng loại mà kích thước và khoảng cách cách điện cũng khácnhau

Đối với những bánh dây có điều chỉnh điện áp thì khoảng cách cách điện

ở chỗ cắt của dây quấn phải lớn hơn cách rãnh dầu ngang của bánh dây chính,

và tùy vào cách chọn sơ đồ điều chỉnh điện áp mà kích thước rãnh điều chỉnh sẽthay đổi

Để đảm bảo việc bảo vệ quá điện áp tốt hơn, khi điện áp 35KV với dâyquấn hình ống nhiều lớp dây tròn, đầu vào của dây quấn có nối thêm màn chắntĩnh điện, Với dây quấn 110KV kiểu dây quấn liên tục, người ta vừa dùng mànchắn cho một vài bánh dây đầu, và phối hợp với vòng điện dung Màn chắn tĩnhđiện là một vòng kim loại hở, không dẫn từ, thường dày 0,5mm, có bọc cáchđiện ôm lấy dây quấn, vòng điện dung cũng là vòng kim loại hở làm bằng láđồng mỏng quấn trên những đệm các tông cách điện và ngoài cùng có bọc cáchđiện cẩn thận.

 Cách điện của dây dẫn ra và bộ đổi nối

Dây dẫn ra là những dây dẫn nối các dây quấn với nhau hay nối từ dâyquấn lên sứ xuyên ở nắp MBA hay nối với bộ đổi nối Dây dẫn ra của mỗi dâyquấn cần được cách điện chắc chắn với vỏ máy, với các bộ phận nối đất cũngnhư các bộ phận dẫn điện khác

1.1.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA

Ta xét sơ đồ nguyên lý làm việc của máy biến áp 1 pha 2 dây quấn Cuộn

sơ cấp có w1 vòng và cuộn thứ cấp có w2 vòng Được quấn trên lõi thép

Khi cấp 1 điện áp xoay chiều U1 vào cuộn sơ cấp, thì cuộn sơ cấp này sẽ

có dòng sơ cấp i1 Dòng điện i1 sinh ra sức từ động F= i1.w1 Sức từ động nàysinh ra từ thông Ф móc vòng với cả 2 dây quấn 1 và 2 Theo định luật cảm ứngđiện từ trong cuộn dây 1 và 2 sẽ xuất hiện các sức điện động cảm ứng E1 và E2nếu dây quấn 2 nối với một tải bên ngoài Zt thì dây quấn 2 sẽ có dòng điện i2đưa ra tải với điện áp u2 Như vậy năng lượng của dòng điện xoay chiều đã đượctruyền từ dây quấn 1 sang dây quấn 2

Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lí hoạt động của MBA

Giả thiết điện áp đặt vào là hàm số hình sin thì từ thông do nó sinh ra cũng là hàm số hình sin

Là giá trị hiệu dụng của các sức điện động dây quấn 1 và 2 Các sức điện động cảm ứng trong dây quấn chậm pha so với từ thông một góc 2π

Người ta định nghĩa tỷ số biến áp của máy biến áp như sau:

k = E1E2 ≈ U1U2 Nếu bỏ qua điện áp rơi trên dây quấn thì có thể coi E1≈ U1 và E2 ≈ U2 do

đó K được xem như là tỷ số điện áp giữa dây quấn 1 và 2

1.1.4 CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC CỦA MBA

1.1.4.1 Công suất định mức máy biến áp

Công suất định mức là công suất toàn phần (biểu kiến) được nhà máy chếtạo quy định trong lý lịch máy biến áp Máy biến áp có thể tải được liên tục công

suất này (S = Sđm ) khi điện áp là Uđm, tần số là fđm và điều kiện làm mát là địnhmức và khi đó tuổi thọ của máy biến áp sẽ bằng định mức.

Đối với máy biến áp hai cuộn dây công suất định mức là công suất củamỗi cuộn dây

Đối với máy biến áp ba cuộn dây người ta có thể chế tạo các loại sau:100/100/100 là loại có công suất của mỗi cuộn dây đều bằng công suấtđịnh mức

100/100/66,7 là loại có công suất của hai cuộn dây bằng công suất địnhmức và công suất của cuộn thứ ba bằng 66,7% công suất định mức

Đối với máy biến áp tự ngẫu thì công suất định mức là công suất của mộttrong hai đầu sơ hoặc thứ cấp mà hai đầu này có liên hệ tự ngẫu với nhau, côngsuất này còn gọi là công suất xuyên

Khi UN tăng thì giảm được dòng ngắn mạch nhưng sẽ tăng tổn thất côngsuất, tổn thất điện áp trong máy biến áp và giá thành máy biến áp cũng tăng UN

% là tỉ lệ phần trăm điện áp ngắn mạch so với điện áp định mức

UN% = U NU đm 100 %

1.1.4.3 Dòng điện không tải

Dòng điện không tải là đại lượng đặc trưng cho tổn hao không tải của máybiến áp, phụ thuộc tính chất từ, chất lượng cũng như cấu trúc lắp ghép của lõithép Ngày nay người ta sử dụng thép tốt để chế tạo máy biến áp nên dòngI0 giảm I0% biểu thị bằng phần trăm so với dòng điện định mức Iđm

Trị số của dòng không tải được xác định nhờ thí nghiệm không tải Ta cho

hở mạch cuộn thứ cấp và đưa vào cuộn sơ cấp điện áp bằng điện áp định mức thìgiá trị dòng điện đo được ở mạch sơ cấp chính là giá trị dòng không tải

1.1.5 CÁC TRẠNG THÁI LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP

1.1.5.1 Trạng thái không tải của máy biến áp

Khi cấp điện cho cuộn sơ cấp, còn hở mạch cuộn thứ cấp, máy biến ápchạy ở trạng thái không tải

Ở chế độ chạy không tải, dòng điện thứ cấp I2 = 0 Ở cuộn sơ cấp, điện ápU1 đặt vào có giá trị bằng điện áp định mức, dòng qua cuộn sơ cấp là I1 = I0

Dòng I0 qua cuộn sơ cấp tạo ra trong mạch từ một từ thông Фm đi qua cảhai cuộn dây, tạo các sức điện động cảm ứng E1 và E2 và góc pha chậm sau từthông một góc 900

.

Hình 1.13: Sơ đồ máy biến áp 1 pha ở trạng thái không tải

Ngoài từ thông chính  Фm, dòng I0 còn có  từ thông tản Фt1 vòng quakhông khí bao lấy cuộn sơ cấp W1 Từ thông tản này tạo ra sức điện động tự cảmEt1, đặc trưng bởi hệ số tự cảm Lt1 và điện kháng tản xt1 tương ứng

Dòng điện không tải I0 nhỏ hơn nhiều so với dòng định mức và thườngđược tính theo phần trăm của dòng định mức:

Đặc tuyến không tải của máy biến áp U1 = f (I10 ) cùng dạng với đồ thị B=f(H), tức là đường cong từ hoá của lõi thép (giống đặc tuyến không tải của máyphát điện 1 chiều)

Ở chế độ không tải, thứ cấp hở mạch, không có công suất lối ra, nênP0 đưa vào sơ cấp chỉ là công suất tổn hao, được gọi là công suất tổn hao khôngtải

Hình 1.14: Đặc tuyến không tải của máy biến áp

Tổn hao trong máy biến áp gồm tổn hao trong lõi thép và tổn hao trongcuộn dây đồng Do dòng không tải nhỏ, nên tổn hao trong cuộn dây đồng khôngđáng kể Vì vậy tổn hao không tải chính là tổn hao trong lõi thép Đặc tuyến tổnhao không tải của biến áp có dạng Parabol

Hình 1.15: Đặc tuyến tổn hao không tải của máy biến áp

Do biến áp chạy không tải có độ lệch cos nhỏ, làm cho giá trị đo P0 nhỏ

và nằm ở vùng đầu của đồng hồ đo công suất Kết quả đo không chính xác và khó đọc Có thể dùng các đồng hồ đo U, I và cos riêng để đo và tính chính xác giá trị P0

1.5.1.2 Trạng thái ngắn mạch máy biến áp

Trạng thái ngắn mạch biến áp là trạng thái khi đặt vào cuộn sơ cấp điệnthế U1, trong khi thứ cấp bị nối tắt hai đầu ra với nhau

Khi thế trên cuộn sơ cấp bằng thế định mức U1 = U1đm thì khi nối tắt thứcấp, dòng trong cả 2 cuộn đều tăng rất cao từ 7 đến 20 lần dòng định mức, gâynguy hiểm Đây là một trạng thái ngắn mạch công tác, chính là trạng thái sự cốmáy biến áp Để bảo vệ, thường phải đặt các thiết bị như cầu chì, rơ le để tựđộng cắt máy biến áp ra khỏi nguồn khi có sự cố ngắn mạch

Hình 1.16: Sơ đồ máy biến áp 1 pha ở trạng thái ngắn mạch

Ngoài trạng thái ngắn mạch công tác, còn có trạng thái ngắn mạch thínghiệm Nếu nối tắt thứ cấp, rồi thay đổi điện áp U1 sao cho đến giá trị để I1 =I1dm và I2 = I2dm thì điện áp U1 lúc đó gọi là điện áp ngắn mạch UN

Điện áp ngắn mạch UN nhỏ hơn nhiều so với điện áp định mức U1đm vàthường được tính theo phần trăm của điện áp định mức:

Giá trị điện áp ngắn mạch UN%, cũng giống như dòng không tải I0%, đượcghi trên nhãn máy Đặc tuyến ngắn mạch của biến áp là đường thẳng

Hình 1.17: Đặc tuyến ngắn mạch của máy biến áp

Đặc tuyến tổn hao ngắn mạch có dạng parabol

Hình 1.18: Đặc tuyến tổn hao ngắn mạch của máy biến áp

1.5.1.3 Trạng thái có tải máy biến áp

Trạng thái làm việc có tải của máy biến áp là trạng thái khi đặt vào cuộn

sơ cấp điện thế U1 (thường xấp xỉ định mức) trong khi thứ cấp nối với tải Zt

Ở chế độ làm việc có tải, dòng điện I1 qua cuộn sơ cấp tạo ra từ thôngchính đi qua lõi thép và từ thông tản Фt1 bao lấy cuộn sơ cấp Phía thứ cấp, do cótải Zt nên sức điện động cảm ứng E2 sinh ra dòng điện I2 qua cuộn thứ cấp Dòngđiện này lại tạo ra sức từ động I2W2 chống lại sức từ động sơ cấp I1W1 và đồngthời tạo ra từ thông tản Фt2

Hình 1.19: Sơ đồ máy biến áp 1 pha ở trạng thái có tải

Khi khảo sát biến áp, thường khảo sát đặc tuyến ngoài của máy biến áp.

Đó là đồ thị của điện áp tải U2 theo dòng tải I2 khi điện áp sơ cấp U1 không đổi

và hệ số công suất của tải không đổi (trường hợp tải thuần trở cos2 = 1)

Ở chế độ có tải, máy biến áp có hai loại tổn hao trong mạch từ là tổn haotrong lõi thép và  tổn hao trong cuộn dây đồng Do có dòng tải nên tổn hao trongcuộn dây đồng được tính đến

Hình 1.20: Đặc tuyến ngoài của máy biến áp.

Hình 1.21: Đặc tuyến hiệu suất của máy biến áp

CHƯƠNG 2 CÁC KHÁI NIỆM VỀ THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 2.1 VÀI NÉT VỀ TÌNH HÌNH THIẾT KẾ MBA HIỆN NAY VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN

Máy biến áp là một thiết bị rất quan trọng trong quá trinh truyền tải vàphân phối điện năng do chức năng và nhiệm vụ của nó Như đã nói, tổng côngsuất của các máy biến áp trong hệ thống điện thường lớn hơn 6 đến 8 lần côngsuất phát của các nhà máy điện do khâu truyền tải cần phải qua nhiều lần tăng,giảm áp Do vậy hiện nay yêu cầu đối với hiệu suất của máy biến áp thường rấtcao, rơi vào khoảng 98–99%, tuy nhiên, số lượng máy biến áp là một con số lớn

vì thế nên tổng hao tổn trong hệ thống cũng rất đáng kể Chính vì vậy, cầnnghiên cứu, chế tạo máy biến áp có tổn hao nhỏ, đặc biệt là tổn hao không tảicủa máy biến áp Để giải quyết vấn đề này, hiện nay trong ngành chế tạo máybiến áp người ta đã dùng chủ yếu loại tôn cán lạnh định hướng (CRGO) Có suấttổn hao và công suất từ hóa thấp, hay đặc biệt thấp, mặt khác còn thay đổi đượccác kết cấu mạch từ một cách thích hợp như ghép mối nghiêng các lá tôn tronglõi, thay thế các kết cấu bu lông ép trụ và gông xuyên lõi thép bằng các vòng đai

ép hay dung những quy trình công nghệ mới về cắt dập lá thép tự động bằngmáy… Nhờ vậy mà công suất và điện áp của các máy đã được nâng lên rõ rệt.Hiện nay người ta đã chế tạo ra được những máy biến áp dung lượng trên1000MVA và điện áp đến 1150KV

Để đảm bảo chất lượng điện và độ tin cây cung cấp điện thì hiện nay cácmáy biến áp điều áp dưới tải, tức là thay đổi điện áp phía cao áp của máy biến áp

mà không cần ngừng cung cấp điện được sản xuất ngày càng nhiều và chiếmkhoảng 50% công suất tổng

Để tiết kiệm vật liệu tác dụng, vật cách điện, vật liệu kết cấu, và giảmtrọng lượng kích thước máy, ngoài việc dùng MBA tự ngẫu thay cho MBA 2dây quấn người ta còn áp dụng các phương pháp làm lạnh tốt hơn, dùng nhữngvật liệu kết cấu không từ tính, nhẹ hơn và bền hơn… Khuynh hướng dùng dâynhôm thay cho dây đồng cũng đang được phát triển Các MBA cỡ lớn và trungbình thường sản xuất loại ba pha ghép thành tổ biến áp ba pha để thuận tiệntrong việc chuyên chở.

Ngoài MBA điện lực ra còn rất nhiều loại MBA dùng trong các ngànhchuyên môn khác nhau như MBA dùng cho ngành luyện kim, MBA đo lường,MBA thí nghiệm, MBA chống nổ…

Ở nước ta, sau ngày giải phóng miền Bắc, có một vài cơ sở thiết kế và chếtạo MBA Đặc biệt, sau ngày giải phóng miền Nam thống nhất đất nước, nhiềucông ty chế tạo MBA mới đã được thành lập Chúng ta đã tiến hành sửa chữa,thiết kế, chế tạo được một số lượng khá lớn MBA, phục vụ cho nhiều lĩnh vựctrong nước Máy biến áp của ta cũng được xuất khẩu sang một số nước

Nhà máy chế tạo biến thế Hà Nội ,liên kết với hãng ABB, đã chế tạo rađược nhiều loại MBA phân phối, điện áp đến 35KV, có nhiều ưu điểm mới Nhàmáy thiết bị điện Đông Anh đã thiết kế và chế tạo ra MBA truyền tải có côngsuất tới 63MVA điện áp 110KV, 220KV và gần đây đã chế tạo thành côngMBA 500KV

Những năm gần đây, các doanh nghiệp trong lĩnh vực sản xuất MBA đã

áp dùng nhiều công nghệ mới vào sản xuất máy biến áp như sản xuất MBA sửdụng lõi tôn vô định hình Amorphous, dầu trong MBA không có chứ chất PCB,

sử dụng các dây chuyền cắt, quấn… hiện đại từ đó nâng cao chất lượng sảnphẩm, đơn giản hóa quá trình sản xuất

Có thể kể ra được một vài doanh nghiệp tiêu biểu trong ngành chế tạoMBA hiện nay, ví dụ như Công ty sản xuất thiết bị điện Đông Anh, Công ty cổphần chế tạo thiết bị điện THIBIDI, Công ty sản xuất MBA HANAKA… Đó là

2.2 TIÊU CHUẨN HÓA TRONG VIỆC CHẾ TẠO MBA

Một trong những nhiệm vụ chính của ngành chế tạo MBA đó là xác địnhđược những yêu cầu riêng biệt cho các MBA, vừa phải phản ánh được nhữngyêu cầu về vận hành và điều kiện là việc của nó, vừa phải xác định được điềukiện và khả năng hiện tại của ngành chế tạo MBA

Các tiêu chuẩn để chế tạo MBA được xây dựng trên cơ sở đảm bảo sựphát nóng cho phép, năng lực quá tải, sơ đồ tổ nối dây, dung lượng, điện áp địnhmức và các đặc tính về không tải, ngắn mạch…

Do yêu cầu về mở rộng thang công suất, điện áp và để nâng cao chấtlượng cũng như tính năng của MBA, nhiều tiêu chuẩn trước đây đã được thayđổi để đáp ứng yêu cầu thực tại Theo tiêu chuẩn mới thì dãy công suất củaMBA được quy định như sau – trích trang 7 – TL5

Bảng 2.1: Dãy công suất của MBA

So với những tiêu chuẩn cũ thì những tiêu chuẩn mới này có những yêucầu cao hơn như tổn hao giảm xuống đáng kể, hiệu suất cao hơn, giảm mức tăngnhiệt độ cho phép của dây quấn và dầu, kí hiệu sơ đồ nối dây mới, mở rộngphạm vi sử dụng điều chỉnh điện áp dưới tải, tăng cường những yêu cầu và trangthiết bị của MBA bằng các thiết bị kiểm tra chất lượng và bảo quản dầu.

Các yêu cầu về kĩ thuật và các thông số chính của các MBA điện lực cũngđược quy định như sau – trích trang 7 – TL5

Bảng 2.2: Yêu cầu về kĩ thuật và các thông số chính

2.3 ƯU ĐIỂM CỦA VIỆC SỬ DỤNG VẬT LIỆU MỚI TRONG CHẾ TẠO

Quá trình phát triển sản xuất MBA nói riêng cũng như các máy điện nóichung liêm quan chặt chẽ đến những tiến bộ trong việc sản xuất các vật liệu, dâydẫn điện, dẫn từ và các vật liệu cách điện Điều đó đòi hỏi các ngành cung cấpvật liệu tương ứng phải liên tục cải tiến công nghệ, phát kiến ra các vật liệu mới

có nhiều ưu điểm hơn nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành chế tạothiết bị điện

Vật liệu chế tạo MBA thường chia ra làm ba loại vật liệu chính:

 Vật liệu tác dụng: dùng để dẫn điện như dây quấn, dẫn từ như lõi thép.

 Vật liệu cách điện: dùng để cách điện các cuộn dây hay các bộ phận mang

điện khác, như các tông cách điện, giấy, sứ, dầu…

 Vật liệu kết cấu: dùng để giữ, định hình, bảo vệ máy, như xà ép, bu lông,

vỏ máy…

Việc thay thế vật liệu mới trong công nghệ chế tạo, mang lại nhiều lợi íchhơn, có giá trị kĩ thuật, nhưng lại làm thay đổi kết cấu, hay thay đổi phương thứcchế tạo mới, liên quan đến sự tiến bộ của quá trình công nghệ trong sản xuấtMBA

2.3.1 MẠCH TỪ

2.3.1.1 Tôn cán nóng

Vật liệu quan trọng trước tiên trong ngành chế tạo MBA là tôn silic, hay còn gọi là thép kĩ thuật điện, vật liệu chế tạo mạch từ cho MBA Trong nhiều năm trước, lõi thép chủ yếu dùng loại tôn cán nóng dày 0,5mm và 0,35mm Chấtlượng của loại này tuy đã được cải tiến nhưng nói chung là suất tổn hao trong lõisắt của MBA loại này thường vẫn rất cao, đòi hỏi cần công nghệ mới

2.3.1.2 Tôn cán nguội

Khoảng 60 năm trở lại đây đã xuất hiện loại tôn cán nguội, sản xuất theocông nghệ cán nguội, có tính dẫn từ định hướng, có độ bền tốt hơn, bề mặtnguyên vật liệu hoàn hảo hơn, ít sai số về kích thước dung sai, bề mặt nguyênvật liệu có độ bóng cao và đẹp, dễ uốn và ít gặp phải đứt gãy trong quá trình giacông

Ưu điểm quan trọng nhất trong việc sử dụng tôn cán nguội để chế tạomạch từ đó là suất tổn hao của lõi thép giảm đi 2 đến 2,5 lần, độ từ thẩm thayđổi rất ít theo thời gian, so với tôn cán nóng Dùng tôn cán nguội còn giúp tăng

độ từ cảm trong lõi thép lên tới 1,6T đến 1,65T thay vì 1,4T đến 1,45T của tôncán nóng

Dùng tôn cán nguội có thể làm giảm trọng lượng và kích thước mạch từ,

từ đó làm giảm kích thước máy, thuận tiện trong việc chuyên chở

Sau khi có sự ra đời của công nghệ tôn cán nguội thì hầu hết những nhàsản xuất máy biến áp đã sử dụng loại lõi tôn này trong việc chế tạo MBA

2.3.1.3 Tôn vô định hình

Kim loại vô định hình là hợp kim có cấu trúc nguyên tử không theo quiluật Do không có cấu trúc hệ thống nên các kim loại này còn được gọi là “thủytinh kim loại” Các máy biến áp có lõi từ bằng kim loại vô định hình đầu tiên(amorphous metal transformer – AMT) được chế tạo năm 1981 Đó là kết quả

nghiên cứu sâu rộng do Luborsky thuộc hãng General Electric Co (Mỹ) thựchiện năm 1978.

Bằng phương pháp làm nguội nhanh kim loại nóng chảy, người ta ngănkhông cho kim loại kết tinh và thu được một kim loại rắn dạng thủy tinh có cấutrúc dạng các dải mỏng – một loại vật liệu tiết kiệm năng lượng hoàn hảo thaythế cho tôn cán lạnh định hướng (CRGO)

Với MBA được chế tạo với lõi thép vô định hình hay còn gọi là MBAcông nghệ Amorphous này, giúp cho điện trở suất tăng gần 3 lần, tổn hao sắt từgiảm 70 – 80%, giảm được tương đối lượng CO2 phát thải ra môi trường, việcchế tạo cũng tiết kiệm hơn như chiều dày lá thép giảm đi 10 lần, đường cong từtrễ hẹp, do đó tổn hao từ trễ có thể bỏ qua Ta có thể so sánh tôn cán nóng vàtôn cán lạnh qua bảng sau Nguồn\; Internet

Bảng 2.4: So sánh tôn cán nguội và tôn vô định hình

Ở nước ta, vào năm 2012, máy biến áp sử dụng kim loại vô định hình đãđược thử nghiệm trên lưới tại các chi nhánh EVN tại Hà Nội (huyện Đông Anh),