7 phương pháp làm mát cho máy biến áp khô và dầu

Lê Hồng Phong

Trong quá trình tăng hoặc giảm điện áp giữa các mạch điện từ, máy biến áp sẽ phát sinh tổn thất. Hầu hết tổn thất đều tạo ra nhiệt và có thể gây ra sự cố nghiêm trọng cho máy nếu không được tiêu tán đúng cách. Vì vậy, bộ làm mát máy biến áp cần có hệ thống làm mát. Hãy cùng KTH ELECTRIC khám phá các phương pháp làm mát máy biến áp qua bài viết sau.

Cách nhận biết ký hiệu cho các phương pháp làm mát

Có hai loại máy biến áp được chia theo môi trường làm mát: máy biến áp khô và máy biến áp dầu. Tương ứng với mỗi loại là những phương pháp làm mát khác nhau. Theo TCVN 6306-2:2006 (IEC 60076-2:1993), ký hiệu phương pháp làm mát máy biến áp dầu gồm 4 chữ cái, ký hiệu của máy biến áp khô là 2 chữ cái (là hai chữ cái cuối cùng trong 4 chữ cái trên).

Giải thích chữ cái đầu tiên – Chất làm mát ở tiếp điểm cuộn dây:

• O: dầu khoáng hoặc chất lỏng cách điện tổng hợp có điểm cháy * ≤ 300 độ C;
• K: chất lỏng cách điện có điểm cháy * > 300 độ C;
• L: chất lỏng cách điện có nhiệt độ điểm chớp cháy không đo được.

Giải thích chữ cái thứ hai – Cấu trúc tuần hoàn nước làm mát bên trong:

• N: xi phông nhiệt tự nhiên chảy qua bộ phận làm mát vào cuộn dây;
• F: tuần hoàn cưỡng bức qua bộ phận làm mát, dòng xi phông nhiệt trong cuộn dây;
• D: tuần hoàn cưỡng bức qua bộ phận làm mát, hướng từ bộ phận làm mát đến ít nhất cuộn dây chính.

Giải thích chữ cái thứ ba – Chất làm mát bên ngoài:

• A: không khí;
• W: nước.

Giải thích chữ cái thứ 4 – Cấu trúc tuần hoàn nước làm mát bên ngoài:

• N: dòng đối lưu tự nhiên;
• F: tuần hoàn cưỡng bức (quạt, bơm).

Đọc chi tiết tại: Tổng hợp ký hiệu máy biến áp và ý nghĩa chi tiết

2 phương pháp làm mát máy biến áp khô

Có 2 loại: AN và AF đều sử dụng không khí để làm mát.

Phương pháp AN – không khí tự nhiên

Phương pháp AN (Air Natural) tận dụng sự lưu thông của không khí tự nhiên thông qua máy biến áp, thay thế không khí nóng bên trong bằng không khí mát hơn. Phương pháp này còn gọi là tự làm mát, dùng cho máy biến áp khô có công suất không quá 1,5 MVA.

Phương pháp AF – không khí cưỡng bức

Phương pháp AF (Air Forced – Air Blast) luân chuyển không khí cưỡng bức. Không khí nóng sinh ra được đẩy vào lõi và cuộn dây với sự trợ giúp của quạt hoặc máy thổi. Ngược lại, nguồn cung cấp không khí phải được lọc cẩn thận để tránh bụi tích tụ trong ống thông gió. Phương pháp này áp dụng cho máy biến áp khô có công suất từ ​​3 MVA đến 15 MVA.

Đọc thêm: Máy biến áp khô: Đặc điểm chi tiết và ứng dụng

5 phương pháp làm mát máy biến áp dầu

Máy biến áp ngâm dầu có tới 5 phương pháp làm mát khác nhau sử dụng dầu, chất làm mát và có thể cả không khí.

Phương pháp ONAN – dầu tự nhiên và không khí

Phương pháp ONAN sử dụng dầu làm môi trường làm mát chính cho lõi từ và cuộn dây. Khi máy biến áp hoạt động, lõi và cuộn dây nóng lên, đẩy nhiệt độ của dầu làm mát lên cao. Thông qua bộ tản nhiệt, dầu nóng tỏa nhiệt ra không khí xung quanh thông qua sự đối lưu không khí và truyền nhiệt thụ động. Phương pháp làm mát này được sử dụng cho máy biến áp dầu có công suất đến 30 MVA.

Phương pháp ONAF – dầu tự nhiên và không khí cưỡng bức

Phương pháp ONAF sử dụng môi trường dầu làm mát và phương pháp tản nhiệt tương tự như phương pháp ONAN. Tuy nhiên, quạt và máy thổi bổ sung được bổ sung, buộc không khí phải lưu thông theo một hướng với tốc độ cao thông qua bộ tản nhiệt và tháp giải nhiệt. Nhờ đó mà quá trình làm mát được diễn ra nhanh chóng và hiệu quả hơn. Phương pháp làm mát này được sử dụng cho máy biến áp dầu có công suất tối đa 60 MVA.

Phương pháp OFAF – dầu và không khí cưỡng bức

Phương pháp OFAF sử dụng cả dầu và không khí để làm mát máy biến áp. Bố trí bộ trao đổi nhiệt và bơm dầu giúp dầu nóng lưu thông nhanh hơn. Cùng với đó, không khí được trao đổi liên tục nhờ quạt tốc độ cao thổi mạnh vào dàn trao đổi nhiệt.

Phương pháp ONWF – dầu tự nhiên và nước cưỡng bức

Phương pháp ONWF sử dụng nước để hỗ trợ làm mát cùng với dầu, thay vì không khí như ở OFAF. Dầu nóng bị tiêu tán bởi sự đối lưu tự nhiên và được chuyển đến bộ tản nhiệt – nơi nước mát được bơm qua để làm mát dầu.

Phương pháp OFWF – ép dầu và nước

Phương pháp OFWF kết hợp cả dầu và nước đi qua ống làm mát với sự trợ giúp của máy bơm. Áp suất bơm của dầu luôn được giữ cao hơn nước đề phòng trường hợp xảy ra rò rỉ bên trong, dầu sẽ trộn với nước nhưng nước sẽ không trộn với dầu. Đây là hệ thống làm mát máy biến áp lớn nhất, phục vụ các đường dây máy biến áp dầu có công suất lên tới hàng trăm MVA tại các nhà máy điện.

Đọc thêm: Máy biến áp dầu: Cấu tạo, ứng dụng, cách phân biệt

Các biện pháp hỗ trợ làm mát máy biến áp

Một số biện pháp hỗ trợ làm mát khi vận hành máy biến áp:

• Trước khi vận hành, máy biến áp cần được cách điện khô và kiểm tra các bộ phận, thông số kỹ thuật.
• Đảm bảo không gian đủ rộng để máy biến áp hoạt động.
• Kiểm tra ống chống cháy nổ để đảm bảo dầu không bị rò rỉ ra ngoài.
• Kiểm tra chất lượng dây dẫn điện, thiết bị bảo vệ, thiết bị giám sát, linh kiện làm mát,…
• Kiểm tra thiết bị đo để đảm bảo thông số chính xác.
• Lưu ý ngưỡng quá tải công suất máy biến áp: loại dầu thông thường là 2 lần và loại khô thường cao hơn 1,7 lần.

Các phương pháp làm mát máy biến áp rất đa dạng, phục vụ các đường dây và công suất máy biến áp khác nhau. Hiểu chính xác cách thức hoạt động của hệ thống làm mát giúp bạn lựa chọn, vận hành và bảo trì máy biến áp dễ dàng hơn. Tìm hiểu thêm các bài viết của KTH ELECTRIC về máy biến áp tại: https://btb-electric.com/vi/tin-tuc/kien-thuc-nganh/kien-thuc-tram-bien-ap/