Tổ đấu dây của máy biến áp là một thông số quan trọng xác định sự chênh lệch pha và cấu hình dây dẫn của máy biến áp.
Trong giai đoạn đầu của hệ thống điện, chúng ta sẽ tìm hiểu về các nguyên lý cơ bản của Tổ đấu dây cũng như ứng dụng thực tế của chúng.
Tổ đấu dây của Máy Biến Áp là gì?
Có nhiều phương pháp để nối cuộn dây sơ cấp.
Hai cấu hình thường gặp nhất là:
- Sao (Y): tất cả các đầu không cực (hoặc cực) được nối với nhau.
- Tam giác (Δ): đầu cực của một cuộn dây nối với đầu không cực của cuộn dây kế tiếp.
Cuộn dây thứ cấp cũng được nối tương tự.
Điều này có nghĩa là cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp ba pha có thể được nối cùng kiểu (Δ-Δ hoặc Y-Y) hoặc khác kiểu (Δ-Y hoặc Y-Δ).
Đáng chú ý, khi cuộn sơ cấp và thứ cấp được nối cùng kiểu, dạng sóng điện áp thứ cấp sẽ đồng pha với dạng sóng sơ cấp (không có dịch pha).
Tuy nhiên, nếu nối khác kiểu, dạng sóng điện áp thứ cấp sẽ lệch 30° điện so với dạng sóng sơ cấp. Đây gọi là dịch pha 30°.
Hai máy biến áp đấu song song phải có cùng dịch pha; nếu không, khi đóng điện sẽ gây ngắn mạch.
Tổ đấu dây của Máy Biến Áp cho biết:
- Độ lệch pha: Góc chênh giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp.
- Kiểu nối cuộn dây: Tam giác (D) hoặc Sao (Y).
Ví dụ: Dyn11
- D: Cuộn sơ cấp nối tam giác.
- y: Cuộn thứ cấp nối sao.
- n: Có điểm trung tính ở phía sao.
- 11: Dịch pha 30° (theo hệ thống đồng hồ).
Hệ thống ký hiệu này do IEC (International Electrotechnical Commission) quy định trong tiêu chuẩn IEC 60076-1.
Độ lệch pha giữa cuộn HV & LV
Vector của cuộn cao áp (HV) được chọn làm chuẩn.
Số giờ trên mặt đồng hồ biểu thị độ lệch vector của các cuộn khác so với vector chuẩn theo chiều ngược kim đồng hồ.
Tiêu chuẩn IS: 2026 (Part IV)-1977 quy định 26 kiểu nối:
- Sao-Sao
- Sao-Tam giác
- Sao-Zigzag
- Tam giác-Tam giác
- Tam giác-Sao
- Tam giác-Zigzag
- Zigzag-Sao
- Zigzag-Tam giác
Độ lệch vector của cuộn hạ áp (LV) từ 0° đến -330° theo bước -30°, tùy kiểu nối.
Một số kiểu thường dùng: 0°, -30°, -180°, -330° (tương ứng vị trí đồng hồ 0, 1, 6, 11).
Ký hiệu đồng hồ
- Mỗi giờ = 30° (vì 360°/12 = 30°).
- 0 = 0°: LV đồng pha với HV.
- 1 = 30°: LV trễ HV 30°.
- 11 = 330°: LV sớm HV 30°.
- 6 = 180°: LV trễ HV 180°.
Kim phút đặt ở vị trí 12 giờ, đại diện cho điện áp HV làm chuẩn.
Quay ngược chiều kim đồng hồ để xác định dịch pha.
Dịch pha của máy biến áp
Các máy biến áp đấu song song phải có cùng dịch pha.
Chúng có thể được đấu tại cùng một trạm hoặc ở các vị trí khác nhau nhưng nối chung thanh cái hoặc qua dây dẫn.
| Dịch Pha (Độ) | Kiểu Nối | ||
|---|---|---|---|
| 0° | Yy0 | Dd0 | Dz0 |
| Trễ 30° | Yd1 | Dy1 | Yz1 |
| Trễ 60° | Dd2 | Dz2 | |
| Trễ 120° | Dd4 | Dz4 | |
| Trễ 150° | Yd5 | Dy5 | Yz5 |
| Trễ 180° | Yy6 | Dd6 | Dz6 |
| Sớm 150° | Yd7 | Dy7 | Yz7 |
| Sớm 120° | Dd8 | Dz8 | |
| Sớm 60° | Dd10 | Dz10 | |
| Sớm 30° | Yd11 | Dy11 | Yz11 |
Tại sao Tổ đấu dây lại quan trọng?
- Tương thích hệ thống: Đảm bảo các máy biến áp có thể vận hành song song mà không gặp xung đột pha.
- Chia sẻ tải: Tránh dòng điện tuần hoàn nhờ cấu hình đúng.
- Cách ly sự cố: Kiểm soát cách máy biến áp phản ứng với sự cố và tải không cân bằng.
- Vận hành song song & đồng pha: Đảm bảo các máy biến áp nối song song được căn chỉnh pha chính xác nhờ Tổ đấu dây.
- Nhận diện & phòng ngừa sự cố: Phân tích điện áp và quan hệ pha giúp phát hiện lỗi máy biến áp.
- Khả năng thay thế: Máy biến áp có cùng mã Tổ đấu dây có thể hoán đổi cho nhau.
- Hiệu quả & độ tin cậy: Chọn Tổ đấu dây phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy.
Các Tổ đấu dây phổ biến & ứng dụng
- Dyn11
- Ưu điểm: Xử lý tốt tải không cân bằng.
- Ứng dụng: Máy biến áp phân phối trong mạng điện.
- Yyn0
- Ưu điểm: Không dịch pha, dễ tích hợp.
- Ứng dụng: Hệ thống quy mô nhỏ.
- Dd0
- Ưu điểm: Không có trung tính, giảm rủi ro sự cố.
- Ứng dụng: Các hệ thống công nghiệp.
- Yd1
- Ưu điểm: Phù hợp nối hệ thống cao áp & hạ áp.
- Ứng dụng: Máy biến áp hạ áp.
Cách xác định Tổ đấu dây?
- Thử nghiệm Tổ đấu dây máy biến áp: Đo phía thứ cấp sau khi cấp điện áp nhỏ vào cuộn sơ cấp.
- Phương pháp đồng hồ: Dùng mặt đồng hồ, vị trí 12 giờ biểu thị không dịch pha.
- Dyn11: Thứ cấp sớm sơ cấp 30° (vị trí 11 giờ).
Ví dụ thực tế
Giả sử kết nối lưới với hai máy biến áp:
- T1: Dyn11
- T2: Dyn1
Nếu đấu song song, chênh lệch 60° có thể gây dòng tuần hoàn, dẫn đến tổn thất và mất ổn định. Vì vậy, phải đảm bảo Tổ đấu dây tương thích.
Tổ đấu dây của máy biến áp tăng áp là gì?
Máy biến áp trung áp thường dùng Delta-Sao (Δ-Y) cho hạ áp và Sao-Sao (Y-Y) cho tăng áp.
Dyn11 nghĩa là gì?
Dyn11 biểu thị máy biến áp có cuộn HV nối tam giác và cuộn LV nối sao.
Nó cung cấp sự linh hoạt trong biến đổi điện áp, phù hợp cho ứng dụng tăng áp hoặc hạ áp.
