Bên trong một máy biến áp điện gồm có những gì? Các bộ phận và chức năng

Bên trong một máy biến áp lực là lõi từ, các cuộn dây điện áp cao và thấp, vật liệu cách điện rắn và lỏng, các đầu dây dẫn và các kết cấu kẹp chặt cơ khí. Tùy thuộc vào thiết kế, vỏ máy biến áp còn được kết nối với các sứ xuyên, bộ điều áp dưới tải, thiết bị làm mát, bình dầu phụ, các thiết bị bảo vệ và các phụ kiện giám sát.

Những điểm chính

  • Bên trong một máy biến áp lực là lõi từ, các cuộn dây điện áp cao và thấp, vật liệu cách điện rắn và lỏng, các đầu dây dẫn và các kết cấu kẹp chặt cơ khí. Tùy thuộc vào thiết kế, vỏ máy biến áp còn được kết nối với các sứ xuyên, bộ điều áp dưới tải, thiết bị làm mát, bình dầu phụ, các thiết bị bảo vệ và các phụ kiện giám sát.
  • Sử dụng chính xác nhãn thông số, sơ đồ mạch và điều kiện vận hành trước khi đưa ra quyết định kỹ thuật.
  • Nhân sự có trình độ phải kiểm soát việc cách ly, thử nghiệm, nối đất và đóng điện.
What Is Inside a Power Transformer? Components and Functions technical equipment view
Sử dụng nhãn máy biến áp thực tế và các bản vẽ để xác nhận cấu hình được thảo luận trong hướng dẫn này.

Bảng Quyết định Nhanh

Điểm quyết định Điều đó có nghĩa là gì Bằng chứng để xác minh
Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp Chuyển đổi chủ đề thành một mạch điện, định mức, điều kiện hoặc quyết định. Biển tên, bản vẽ, tính toán, kết quả thử nghiệm hoặc quy trình đã được phê duyệt
Cách điện Chuyển đổi chủ đề thành một mạch điện, định mức, điều kiện hoặc quyết định. Biển tên, bản vẽ, tính toán, kết quả thử nghiệm hoặc quy trình đã được phê duyệt
Cốt lõi Chuyển đổi chủ đề thành một mạch điện, định mức, điều kiện hoặc quyết định. Biển tên, bản vẽ, tính toán, kết quả thử nghiệm hoặc quy trình đã được phê duyệt
Ống lót và đầu cốt Chuyển đổi chủ đề thành một mạch điện, định mức, điều kiện hoặc quyết định. Biển tên, bản vẽ, tính toán, kết quả thử nghiệm hoặc quy trình đã được phê duyệt
Cách hoạt động của máy biến áp cột điện Chuyển đổi chủ đề thành một mạch điện, định mức, điều kiện hoặc quyết định. Biển tên, bản vẽ, tính toán, kết quả thử nghiệm hoặc quy trình đã được phê duyệt
Máy biến áp một pha và ba pha Chuyển đổi chủ đề thành một mạch điện, định mức, điều kiện hoặc quyết định. Biển tên, bản vẽ, tính toán, kết quả thử nghiệm hoặc quy trình đã được phê duyệt

Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp

Điểm khởi đầu thực tế cho những gì có bên trong một máy biến áp lực là xác định câu hỏi nhằm quyết định điều gì. Bên trong máy biến áp lực gồm có lõi từ, các cuộn dây cao áp và hạ áp, vật liệu cách điện rắn và lỏng, các đầu nối và kết cấu kẹp chặt cơ khí. Tùy theo thiết kế, thùng máy còn kết nối với các sứ xuyên, bộ đổi nấc, thiết bị làm mát, bình dầu phụ, các thiết bị bảo vệ và phụ kiện giám sát. Câu trả lời phải gắn liền với chính xác chiếc máy biến áp, mạch điện, chế độ vận hành và trách nhiệm của chủ đầu tư; nếu không, một nguyên lý chung đúng đắn có thể dẫn đến quyết định sai tại hiện trường. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân sự có chuyên môn sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và các hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Từ góc độ mua sắm, các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp nên trở thành một yêu cầu đo lường được thay vì chỉ là một cụm từ trong tài liệu quảng cáo. Hãy nêu rõ chế độ làm việc yêu cầu, tiêu chuẩn áp dụng, dung sai, môi trường, giao diện, các thử nghiệm thường xuyên, bản vẽ và bằng chứng nghiệm thu. Yêu cầu nhà cung cấp xác định mọi sai lệch trước khi đặt hàng. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có chuyên môn sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Cách điện

Cách điện điện rất quan trọng vì hoạt động của máy biến áp là kết quả của một thiết kế điện vận hành trong các giới hạn nhiệt, cơ và điện môi. Hãy xem xét sơ đồ một sợi, biển tên, bản vẽ của nhà sản xuất, cài đặt bảo vệ và lịch sử vận hành cùng nhau. Không suy luận định mức, kết nối hoặc tình trạng chỉ từ vẻ bề ngoài. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có chuyên môn sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

An toàn thiết lập ranh giới cho phần này của Cấu tạo và chức năng của máy biến áp lực là gì? Các đầu cực máy biến áp, vỏ máy, các dây dẫn được kết nối và năng lượng tích trữ có thể vẫn nguy hiểm sau khi một thiết bị phía nguồn được mở. Việc cách ly, khóa/gắn thẻ (lockout/tagout), xác minh không có điện, nối đất và kiểm soát ra vào phải tuân theo quy trình của công trường và các quy định hiện hành. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có trình độ sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và các hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Transformer components relevant to what is inside a power transformer
Tình trạng linh kiện, lớp cách điện, các mối nối và hệ thống làm mát phải được đánh giá như một thể thống nhất.

Cốt lõi

Đối với việc đánh giá kỹ thuật các bộ phận bên trong máy biến áp lực, hãy tách biệt các thực tế có thể quan sát được khỏi các kết luận đòi hỏi phải thử nghiệm. Ghi lại điện áp, dòng điện, tần số, pha, tải, điều kiện môi trường xung quanh và thời điểm xảy ra bất kỳ cảnh báo hoặc sự cố mất điện nào. Việc so sánh các bản ghi đó với một đường cơ sở đã biết sẽ hữu ích hơn một kết quả đọc đơn lẻ không được giải thích rõ ràng. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có trình độ sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và các hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Một quyết định bảo trì hữu ích cần xem xét đồng thời xu hướng, hậu quả và mức độ bất định. Một giá trị bất thường không đồng nghĩa với hỏng hóc ngay lập tức, và một lần kiểm tra ngẫu nhiên bình thường không loại bỏ các khiếm khuyết ẩn. Hãy lặp lại các phép đo có thể so sánh được, kiểm tra thiết lập và tải trọng của thiết bị, đồng thời báo cáo các thay đổi có tương quan với nhiệt độ, khí, âm thanh hoặc hoạt động bảo vệ. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có chuyên môn sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Ống lót và đầu cốt

Từ góc độ mua sắm, ống sứ cách điện và đầu cực nên trở thành một yêu cầu có thể đo lường được thay vì chỉ là một cụm từ trong tài liệu quảng cáo. Hãy nêu rõ chế độ làm việc yêu cầu, tiêu chuẩn áp dụng, dung sai, môi trường, các điểm kết nối, thử nghiệm thường xuyên, bản vẽ và bằng chứng nghiệm thu. Yêu cầu nhà cung cấp xác định mọi độ lệch trước khi đặt hàng. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có chuyên môn sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Hiệu ứng hệ thống cũng quan trọng như chính máy biến áp. Sứ cách điện và đầu cực có thể ảnh hưởng đến sự ổn định điện áp, dòng điện sự cố, phối hợp bảo vệ, ứng suất cách điện và thiết bị hạ nguồn. Hãy mô hình hóa các trường hợp bình thường, khởi động, quá tải và sự cố đáng tin cậy trước khi phê duyệt thay đổi về đầu phân áp, định mức, nối đất hoặc bảo vệ. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có chuyên môn, sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Cách hoạt động của máy biến áp cột điện

An toàn thiết lập ranh giới cho phần này của Cấu tạo và chức năng của máy biến áp lực là gì? Các đầu cực máy biến áp, vỏ máy, các dây dẫn được kết nối và năng lượng tích trữ có thể vẫn nguy hiểm sau khi một thiết bị phía nguồn được mở. Việc cách ly, khóa/gắn thẻ (lockout/tagout), xác minh không có điện, nối đất và kiểm soát ra vào phải tuân theo quy trình của công trường và các quy định hiện hành. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có trình độ sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và các hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Đối với hồ sơ kỹ thuật cuối cùng, hãy giữ lại bản vẽ đã được phê duyệt, bảng thông số nhãn mác, các phép tính, báo cáo thử nghiệm, cài đặt, hình ảnh và kết quả chạy thử nghiệm. Các hồ sơ này giúp việc khắc phục sự cố bên trong máy biến áp lực sau này nhanh hơn và ngăn việc chọn một thiết bị thay thế dựa trên các giả định không đầy đủ. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân sự có chuyên môn sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Transformer inspection and measurement for what is inside a power transformer
Các bản ghi có thể so sánh và các bài kiểm tra được lựa chọn chính xác sẽ cung cấp bằng chứng vững chắc hơn so với một quan sát duy nhất.

Máy biến áp một pha và ba pha

Một quyết định bảo trì hữu ích cần xem xét đồng thời xu hướng, hậu quả và mức độ bất định. Một giá trị bất thường không đồng nghĩa với hỏng hóc ngay lập tức, và một lần kiểm tra ngẫu nhiên bình thường không loại bỏ các khiếm khuyết ẩn. Hãy lặp lại các phép đo có thể so sánh được, kiểm tra thiết lập và tải trọng của thiết bị, đồng thời báo cáo các thay đổi có tương quan với nhiệt độ, khí, âm thanh hoặc hoạt động bảo vệ. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có chuyên môn sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Điểm khởi đầu thực tế cho những gì có bên trong một máy biến áp lực là xác định câu hỏi nhằm quyết định điều gì. Bên trong máy biến áp lực gồm có lõi từ, các cuộn dây cao áp và hạ áp, vật liệu cách điện rắn và lỏng, các đầu nối và kết cấu kẹp chặt cơ khí. Tùy theo thiết kế, thùng máy còn kết nối với các sứ xuyên, bộ đổi nấc, thiết bị làm mát, bình dầu phụ, các thiết bị bảo vệ và phụ kiện giám sát. Câu trả lời phải gắn liền với chính xác chiếc máy biến áp, mạch điện, chế độ vận hành và trách nhiệm của chủ đầu tư; nếu không, một nguyên lý chung đúng đắn có thể dẫn đến quyết định sai tại hiện trường. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân sự có chuyên môn sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và các hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Nguyên lý hoạt động như thế nào

Hiệu ứng hệ thống quan trọng không kém gì bản thân máy biến áp. Nguyên lý hoạt động của nó có thể ảnh hưởng đến điều chỉnh điện áp, dòng điện sự cố, phối hợp bảo vệ, ứng suất cách điện và thiết bị hạ nguồn. Hãy mô hình hóa các trường hợp bình thường, khởi động, quá tải và sự cố đáng tin cậy trước khi phê duyệt thay đổi về đầu phân áp, định mức, nối đất hoặc bảo vệ. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có trình độ sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Cách thức hoạt động của nguyên lý này rất quan trọng vì hành vi của máy biến áp là kết quả của một thiết kế điện hoạt động trong giới hạn nhiệt, cơ và điện môi. Hãy xem xét sơ đồ một sợi, nhãn máy, bản vẽ của nhà sản xuất, cài đặt bảo vệ và lịch sử vận hành cùng nhau. Không suy luận định mức, kết nối hoặc tình trạng chỉ từ vẻ bề ngoài. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có chuyên môn sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Định mức và giới hạn thiết kế

Đối với hồ sơ kỹ thuật cuối cùng, hãy giữ lại bản vẽ đã được phê duyệt, bảng thông số nhãn mác, các phép tính, báo cáo thử nghiệm, cài đặt, hình ảnh và kết quả chạy thử nghiệm. Các hồ sơ này giúp việc khắc phục sự cố bên trong máy biến áp lực sau này nhanh hơn và ngăn việc chọn một thiết bị thay thế dựa trên các giả định không đầy đủ. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân sự có chuyên môn sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Đối với việc đánh giá kỹ thuật các bộ phận bên trong máy biến áp lực, hãy tách biệt các thực tế có thể quan sát được khỏi các kết luận đòi hỏi phải thử nghiệm. Ghi lại điện áp, dòng điện, tần số, pha, tải, điều kiện môi trường xung quanh và thời điểm xảy ra bất kỳ cảnh báo hoặc sự cố mất điện nào. Việc so sánh các bản ghi đó với một đường cơ sở đã biết sẽ hữu ích hơn một kết quả đọc đơn lẻ không được giải thích rõ ràng. Việc lựa chọn cuối cùng hoặc hành động tại hiện trường phải được phê duyệt bởi nhân viên có trình độ sử dụng dữ liệu cụ thể của dự án và các hướng dẫn hiện hành của nhà sản xuất.

Quy trình Kỹ thuật Thực tế

  1. Xác định quyết định, ranh giới hệ thống và chủ sở hữu chịu trách nhiệm.
  2. Thu thập sơ đồ một sợi, nhãn mác, bản vẽ và lịch sử vận hành.
  3. Xác nhận điện áp, dòng điện, tần số, pha, tải và môi trường ở mức bình thường.
  4. Xác định các trường hợp bất thường, khởi động, quá tải và sự cố.
  5. Chọn các thử nghiệm và giới hạn nghiệm thu áp dụng trước khi đo.
  6. Phối hợp bảo vệ, nối đất, cách ly và các giao diện phía hạ nguồn.
  7. Ghi lại các giả định, kết quả, độ lệch và sự phê duyệt.
  8. Kiểm tra công việc đã hoàn thành trước khi đóng điện và lưu giữ một đường cơ sở.

Trình tự này ngăn chặn một lỗi phổ biến: chọn một bài kiểm tra, linh kiện hoặc bộ phận thay thế trước khi câu hỏi thực sự được xác định. Nó cũng tạo ra thông tin có thể so sánh được cho các báo giá của nhà cung cấp và việc bảo trì trong tương lai. Trường hợp giá trị chưa chắc chắn, hãy nêu rõ sự không chắc chắn đó và yêu cầu bản vẽ, hồ sơ hoặc phép đo còn thiếu thay vì dùng ước tính để thay thế.

Danh mục kiểm tra Đặc tả kỹ thuật và Yêu cầu báo giá

Cung cấp ứng dụng, số lượng, dữ liệu hệ thống sơ cấp và thứ cấp, công suất định mức kVA hoặc MVA, số pha, tần số, đấu nối, đầu phân áp, điện kháng, mức cách điện, làm mát, giới hạn nhiệt độ, vỏ bảo vệ, môi trường, đầu cực, phụ kiện, giao diện bảo vệ, giám sát, giới hạn vận chuyển và các tiêu chuẩn yêu cầu. Bao gồm biểu đồ phụ tải vận hành và bất kỳ chế độ làm việc nào có sóng hài, khởi động động cơ hoặc chu kỳ. Yêu cầu bản vẽ, báo cáo thử nghiệm xuất xưởng, tài liệu hướng dẫn, bảo hành, danh mục phụ tùng thay thế và bảng liệt kê sai lệch kỹ thuật.

So sánh các chào giá trên cùng một cơ sở kỹ thuật. Giá công bố thấp hơn có thể chưa bao gồm thiết bị chống sét lan truyền, thiết bị nhiệt, hộp cáp, hệ thống chứa dầu, công tác vận hành thử, chi phí vận chuyển hoặc thử nghiệm. Ngược lại, định mức cao hơn không đồng nghĩa với việc an toàn hơn: nó có thể làm thay đổi dòng sự cố, phối hợp bảo vệ, dòng khởi động và các giao diện vật lý. Hãy giải quyết các tác động đó trước khi mua hàng.

Tài liệu LBAJI liên quan

Để có ngữ cảnh về sản phẩm, hãy xem lại Máy biến áp ngâm dầu 35 kV. Tiếp tục với Hướng dẫn trụ cột nền tảng Transformer, , Cẩm nang bảo vệ và an toàn máy biến áp, và Hướng dẫn dung lượng và kích thước. Các trang này đề cập đến các quyết định liên quan mà không thay thế các bước kiểm tra cụ thể theo chủ đề ở trên.

Video giáo dục

Video giáo dục độc lập này từ The Engineering Mindset cung cấp nền tảng trực quan cho các nguyên lý máy biến áp được sử dụng trong bài viết này.

Transformer hoạt động như thế nào? bởi The Engineering Mindset

Xem video "How does a Transformer work?" trên YouTube.

Các câu hỏi thường gặp

Câu trả lời ngắn gọn cho câu hỏi “bên trong máy biến áp có gì” là: bên trong máy biến áp chủ yếu gồm có lõi thép (thường làm bằng thép silic), các cuộn dây đồng hoặc nhôm (cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp), và dầu cách điện (hoặc nhựa cách điện) dùng để làm mát và cách điện.

Bên trong một máy biến áp lực là lõi từ, các cuộn dây điện áp cao và thấp, vật liệu cách điện rắn và lỏng, các đầu dây dẫn và các kết cấu kẹp chặt cơ khí. Tùy thuộc vào thiết kế, vỏ máy biến áp còn được kết nối với các sứ xuyên, bộ điều áp dưới tải, thiết bị làm mát, bình dầu phụ, các thiết bị bảo vệ và các phụ kiện giám sát.

Có thể xác định những gì bên trong một máy biến áp lực chỉ dựa vào bề ngoài được không?

Không. Hãy sử dụng bảng tên, bản vẽ, điều kiện mạch điện và các thử nghiệm phù hợp. Vẻ bề ngoài có thể xác định lý do để cô lập hoặc kiểm tra thiết bị, nhưng hiếm khi chứng minh được định mức, tình trạng bên trong hoặc nguyên nhân gốc rễ.

Những hồ sơ nào nên được thu thập trước?

Thu thập sơ đồ một sợi, ảnh chụp nhãn thông số, bản vẽ của nhà sản xuất, cài đặt bảo vệ, lịch sử tải, cảnh báo, hồ sơ bảo trì và kết quả kiểm tra trước đó. Ghi lại các điều kiện vận hành tại thời điểm xảy ra bất kỳ sự cố nào.

Hướng dẫn trực tuyến chung có thể thay thế sách hướng dẫn của nhà sản xuất không?

Không. Sách hướng dẫn giải thích các nguyên tắc và câu hỏi lập kế hoạch. Các hướng dẫn hiện tại của nhà sản xuất, tiêu chuẩn dự án, quy tắc an toàn công trường và đánh giá kỹ thuật đủ điều kiện sẽ kiểm soát việc lắp đặt hoặc thử nghiệm thực tế.

Cần gửi những gì kèm theo yêu cầu báo giá máy biến áp?

Gửi điện áp hệ thống, pha, tần số, định mức, biểu đồ phụ tải, kiểu đấu nối, đầu phân áp, tổng trở, yêu cầu cách ly và làm mát, môi trường, đầu cực, phụ kiện, tiêu chuẩn, thử nghiệm, tài liệu, địa điểm giao hàng và tiến độ yêu cầu.

Tài liệu kỹ thuật

Kết luận

Bên trong một máy biến áp lực là lõi từ, các cuộn dây cao áp và hạ áp, vật liệu cách điện rắn và lỏng, các đầu nối và kết cấu kẹp cơ khí. Tùy thuộc vào thiết kế, vỏ thùng máy cũng được nối với các sứ xuyên, bộ điều áp dưới tải, thiết bị làm mát, bình dầu phụ, các thiết bị bảo vệ và phụ kiện giám sát. Một quyết định hợp lý kết hợp nguyên lý điện với hệ thống thực tế, các tài liệu được xác thực, các thử nghiệm phù hợp và quy trình an toàn được kiểm soát. Hãy ghi lại cơ sở lựa chọn để các đội ngũ đóng điện và bảo trì trong tương lai có thể xác minh các giả định tương tự.