Trong thế giới máy biến áp, thuật ngữ "nguồn cấp vòng" và "nguồn cấp hướng tâm" thường được kết hợp nhất với cách bố trí ống lót HV cho máy biến áp có giá đỡ được ngăn cách. Tuy nhiên, những thuật ngữ này không bắt nguồn từ máy biến áp. Chúng xuất phát từ khái niệm rộng hơn về phân phối điện trong hệ thống điện (hoặc mạch điện). Máy biến áp được gọi là máy biến áp cấp nguồn vòng lặp vì cấu hình ống lót của nó được điều chỉnh phù hợp với hệ thống phân phối vòng lặp. Điều tương tự cũng áp dụng cho các máy biến áp mà chúng tôi phân loại là nguồn cấp hướng tâm—cách bố trí ống lót của chúng thường phù hợp với các hệ thống hướng tâm.
Trong số hai loại máy biến áp, phiên bản nguồn cấp vòng lặp có khả năng thích ứng cao nhất. Bộ cấp nguồn dạng vòng có thể đáp ứng cả cấu hình hệ thống hướng tâm và vòng lặp, trong khi máy biến áp cấp hướng tâm hầu như luôn xuất hiện trong các hệ thống xuyên tâm.
Hệ thống phân phối thức ăn xuyên tâm và vòng lặp
Cả hai hệ thống xuyên tâm và vòng lặp đều nhằm mục đích thực hiện cùng một mục đích: gửi nguồn điện trung áp từ một nguồn chung (thường là trạm biến áp) đến một hoặc nhiều máy biến áp giảm áp phục vụ phụ tải.
Nguồn cấp dữ liệu hướng tâm là đơn giản hơn trong cả hai. Hãy tưởng tượng một vòng tròn có nhiều đường thẳng (hoặc radian) xuất phát từ một điểm ở giữa, như trong Hình 1. Điểm ở giữa này biểu thị nguồn điện và các ô vuông ở cuối mỗi đường biểu thị các máy biến áp giảm áp. Trong thiết lập này, mỗi máy biến áp được cấp điện từ cùng một điểm trong hệ thống và nếu nguồn điện bị gián đoạn để bảo trì hoặc nếu xảy ra lỗi thì toàn bộ hệ thống sẽ ngừng hoạt động cho đến khi sự cố được giải quyết.
Hình 1: Sơ đồ trên thể hiện các máy biến áp được kết nối trong hệ thống phân phối hướng tâm. Điểm trung tâm đại diện cho nguồn năng lượng điện. Mỗi ô vuông đại diện cho một máy biến áp riêng được cấp nguồn từ cùng một nguồn điện.
Hình 2: Trong hệ thống phân phối nguồn cấp vòng, máy biến áp có thể được cấp nguồn từ nhiều nguồn. Nếu xảy ra lỗi cáp trung chuyển hướng lên của Nguồn A, hệ thống có thể được cấp điện bằng cáp trung chuyển được kết nối với Nguồn B mà không bị mất dịch vụ đáng kể.
Trong hệ thống vòng lặp, nguồn điện có thể được cung cấp từ hai hoặc nhiều nguồn. Thay vì cấp nguồn cho máy biến áp từ một điểm trung tâm như trong Hình 1, hệ thống mạch vòng trong Hình 2 cung cấp hai vị trí riêng biệt để có thể cấp nguồn. Nếu một nguồn điện ngoại tuyến, nguồn kia có thể tiếp tục cung cấp điện cho hệ thống. Sự dư thừa này mang lại sự liên tục của dịch vụ và làm cho hệ thống vòng lặp trở thành lựa chọn ưa thích của nhiều người dùng cuối, chẳng hạn như bệnh viện, trường đại học, sân bay và các khu công nghiệp lớn. Hình 3 đưa ra cái nhìn cận cảnh về hai máy biến áp được mô tả trong hệ thống mạch vòng từ Hình 2.
Hình 3: Bản vẽ trên cho thấy hai máy biến áp được cấu hình nguồn cấp vòng lặp được kết nối với nhau trong một hệ thống vòng lặp với tùy chọn được cấp nguồn từ một trong hai nguồn điện.
Sự khác biệt giữa hệ thống xuyên tâm và vòng lặp có thể được tóm tắt như sau:
Nếu máy biến áp chỉ nhận được điện từ một điểm trong mạch thì hệ thống đó là xuyên tâm.
Nếu một máy biến áp có khả năng nhận điện từ hai hoặc nhiều điểm trong mạch thì hệ thống đó là vòng lặp.
Việc kiểm tra kỹ các máy biến áp trong mạch điện có thể không chỉ ra rõ ràng hệ thống là hướng tâm hay vòng; như chúng tôi đã chỉ ra ở phần đầu, cả máy biến áp cấp hướng tâm và máy biến áp cấp hướng tâm đều có thể được cấu hình để hoạt động ở cả hai cấu hình mạch (mặc dù vậy, một lần nữa, rất hiếm khi thấy máy biến áp cấp hướng tâm trong hệ thống vòng). Bản thiết kế điện và đường dây đơn là cách tốt nhất để xác định bố cục và cấu hình của hệ thống. Như đã nói, khi xem xét kỹ hơn cấu hình ống lót chính của máy biến áp cấp liệu hướng tâm và vòng lặp, thường có thể đưa ra kết luận đầy đủ thông tin về hệ thống.
Cấu hình ống lót cấp liệu xuyên tâm và vòng lặp
Trong máy biến áp gắn trên giá đỡ, điểm khác biệt chính giữa nguồn cấp hướng tâm và nguồn cấp vòng nằm ở cấu hình ống lót sơ cấp/HV (phía bên trái của tủ máy biến áp). Trong nguồn cấp điện xuyên tâm sơ cấp, có một ống lót cho mỗi dây trong số ba dây dẫn pha đến, như trong Hình 4. Cách bố trí này thường thấy nhất khi chỉ cần một máy biến áp để cấp nguồn cho toàn bộ địa điểm hoặc cơ sở. Như chúng ta sẽ thấy ở phần sau, máy biến áp cấp liệu hướng tâm thường được sử dụng cho thiết bị cuối cùng trong dãy máy biến áp được kết nối với nhau bằng nguồn cấp vòng sơ cấp (xem Hình 6).
Hình 4:Cấu hình nguồn cấp dữ liệu xuyên tâm được thiết kế cho một nguồn cấp dữ liệu chính đến.
Vòng cấp sơ cấp có sáu ống lót thay vì ba. Cách sắp xếp phổ biến nhất được gọi là V Loop với hai bộ ba ống lót so le (xem Hình 5)—ba ống lót ở bên trái (H1A, H2A, H3A) và ba ống lót ở bên phải (H1B, H2B, H3B), như đã phác thảo trong IEEE Std C57.12.34.
Hình 5: Cấu hình nguồn cấp dữ liệu vòng lặp cung cấp khả năng có hai nguồn cấp dữ liệu chính.
Ứng dụng phổ biến nhất của sơ cấp sáu ống lót là kết nối một số máy biến áp cấp nguồn vòng lặp với nhau. Trong thiết lập này, nguồn cấp điện tiện ích đến được đưa vào máy biến áp đầu tiên trong dòng. Bộ cáp thứ hai chạy từ ống lót phía B của thiết bị thứ nhất đến ống lót phía A của máy biến áp tiếp theo trong dãy. Phương pháp nối chuỗi hai hoặc nhiều máy biến áp liên tiếp này còn được gọi là “vòng” của các máy biến áp (hoặc “nối các máy biến áp với nhau”). Điều quan trọng là phải phân biệt giữa “vòng” (hoặc chuỗi vòng) của máy biến áp và nguồn cấp vòng lặp vì nó liên quan đến sứ xuyên máy biến áp và hệ thống phân phối điện. Hình 6 phác thảo một ví dụ hoàn hảo về một vòng máy biến áp được lắp đặt trong hệ thống xuyên tâm. Nếu mất điện tại nguồn, cả ba máy biến áp sẽ ngừng hoạt động cho đến khi có điện trở lại. Lưu ý, việc kiểm tra kỹ bộ phận cấp liệu hướng tâm ở ngoài cùng bên phải sẽ chỉ ra một hệ thống hướng tâm, nhưng điều này sẽ không rõ ràng nếu chúng ta chỉ nhìn vào hai đơn vị còn lại.
Hình 6: Nhóm máy biến áp này được cấp điện từ một nguồn duy nhất bắt đầu từ máy biến áp đầu tiên trong dãy. Nguồn cấp dữ liệu chính được truyền qua từng máy biến áp trong dòng đến thiết bị cuối cùng nơi nó được kết thúc.
Cầu chì lưỡi lê phía sơ cấp bên trong có thể được thêm vào mỗi máy biến áp, như trong Hình 7. Cầu chì sơ cấp bổ sung thêm một lớp bảo vệ cho hệ thống điện—đặc biệt khi một số máy biến áp kết nối với nhau được cầu chì riêng lẻ.
Hình 7:Mỗi máy biến áp được trang bị hệ thống bảo vệ quá dòng bên trong riêng.
Nếu xảy ra lỗi phía thứ cấp trên một thiết bị (Hình 8), cầu chì sơ cấp sẽ làm gián đoạn dòng quá dòng ở máy biến áp bị lỗi trước khi nó có thể đến các thiết bị còn lại và dòng điện bình thường sẽ tiếp tục chạy qua thiết bị bị lỗi để máy biến áp còn lại trong mạch. Điều này giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và chuyển lỗi sang một thiết bị duy nhất khi một số thiết bị được kết nối với nhau trong một mạch nhánh. Thiết lập này với bảo vệ quá dòng bên trong có thể được sử dụng trong các hệ thống xuyên tâm hoặc vòng lặp – trong cả hai trường hợp, cầu chì trục xuất sẽ cách ly thiết bị bị lỗi và tải mà nó phục vụ.
Hình 8: Trong trường hợp xảy ra lỗi phía tải trên một thiết bị trong một loạt máy biến áp, cầu chì phía sơ cấp sẽ cách ly thiết bị bị lỗi khỏi các máy biến áp khác trong vòng lặp – ngăn ngừa hư hỏng thêm và cho phép phần còn lại của hệ thống hoạt động không bị gián đoạn.
Một ứng dụng khác của cấu hình ống lót cấp liệu vòng lặp là kết nối hai nguồn cấp dữ liệu riêng biệt (Nguồn cấp dữ liệu A và Nguồn cấp dữ liệu B) với một đơn vị. Điều này tương tự với kịch bản trước đó trong Hình 2 và Hình 3, nhưng với một thiết bị duy nhất. Đối với ứng dụng này, một hoặc nhiều công tắc chọn loại quay ngâm trong dầu được lắp đặt trong máy biến áp, cho phép thiết bị luân phiên giữa hai nguồn cấp dữ liệu nếu cần. Một số cấu hình nhất định sẽ cho phép chuyển đổi giữa mỗi nguồn cấp dữ liệu mà không bị mất điện tạm thời đối với tải đang được phục vụ—một lợi thế quan trọng đối với người dùng cuối coi trọng tính liên tục của dịch vụ điện.
Hình 9: Sơ đồ trên thể hiện một máy biến áp cấp nguồn vòng trong hệ thống vòng với tùy chọn được cấp nguồn từ một trong hai nguồn điện.
Đây là một ví dụ khác về máy biến áp cấp nguồn vòng lặp được lắp đặt trong hệ thống xuyên tâm. Trong trường hợp này, tủ sơ cấp chỉ có một bộ dây dẫn được đặt trên các ống lót bên A và bộ ống lót bên B thứ hai được kết thúc bằng nắp cách điện hoặc bộ hãm khuỷu. Sự sắp xếp này lý tưởng cho bất kỳ ứng dụng cấp liệu xuyên tâm nào mà chỉ cần một máy biến áp trong quá trình lắp đặt. Việc lắp đặt thiết bị bảo vệ chống đột biến điện trên các ống lót bên B cũng là cấu hình tiêu chuẩn cho máy biến áp cuối cùng trong chuỗi hoặc một loạt bộ cấp nguồn vòng lặp (thông thường, bảo vệ chống đột biến điện được lắp đặt ở bộ phận cuối cùng).
Hình 10: Đây là một ví dụ về một ống lót cấp vòng sơ cấp có sáu ống lót trong đó ba ống lót phía B thứ hai được kết thúc bằng các bộ hãm khuỷu phía trước chết. Cấu hình này chỉ hoạt động cho một máy biến áp duy nhất và nó cũng được sử dụng cho máy biến áp cuối cùng trong một loạt các thiết bị được kết nối.
Cũng có thể sao chép cấu hình này bằng nguồn cấp dữ liệu hướng tâm ba ống lót sơ cấp bằng cách sử dụng các hạt dao cấp liệu xuyên suốt (hoặc cấp liệu xuyên qua) có thể xoay được. Mỗi bộ phận chèn xuyên qua cung cấp cho bạn tùy chọn lắp đặt một đầu cuối cáp và một bộ hãm khuỷu phía trước cố định cho mỗi pha. Cấu hình này với các bộ phận chèn xuyên qua nguồn cấp dữ liệu cũng giúp có thể kết nối một bộ cáp khác cho các ứng dụng hệ thống vòng lặp hoặc có thể sử dụng ba kết nối bổ sung để cấp nguồn cho một máy biến áp khác trong một chuỗi (hoặc vòng) các thiết bị. Cấu hình cấp nguồn với máy biến áp hướng tâm không cho phép lựa chọn giữa một bộ ống lót bên A và bên B riêng biệt với các công tắc bên trong tại máy biến áp, điều này khiến nó trở thành lựa chọn không mong muốn đối với các hệ thống vòng lặp. Thiết bị như vậy có thể được sử dụng làm giải pháp tạm thời (hoặc cho thuê) khi không có sẵn máy biến áp cấp nguồn vòng, nhưng đây không phải là giải pháp lâu dài lý tưởng.
Hình 11: Có thể sử dụng các hạt chèn xuyên qua có thể xoay để thêm bộ chống sét hoặc một bộ cáp đi khác vào thiết lập ống lót cấp liệu xuyên tâm.
Như đã đề cập ở phần đầu, máy biến áp cấp nguồn vòng lặp được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống xuyên tâm vì chúng có thể dễ dàng được trang bị để vận hành độc lập như minh họa ở Hình 10 ở trên, nhưng chúng hầu như luôn là lựa chọn độc quyền cho các hệ thống vòng lặp do có sáu ống lót. cách trình bày. Với việc lắp đặt công tắc chọn ngâm trong dầu, nhiều nguồn cấp dữ liệu có thể được điều khiển từ tủ chính của thiết bị.
Nguyên lý của các công tắc chọn lọc liên quan đến việc ngắt dòng điện ở cuộn dây của máy biến áp giống như một công tắc bật/tắt đơn giản với khả năng bổ sung là chuyển hướng dòng điện giữa ống lót bên A và bên B. Cấu hình công tắc chọn dễ hiểu nhất là tùy chọn công tắc ba vị trí. Như Hình 12 cho thấy, một công tắc bật/tắt điều khiển chính máy biến áp và hai công tắc bổ sung điều khiển nguồn cấp dữ liệu bên A và bên B riêng lẻ. Cấu hình này hoàn hảo cho việc thiết lập hệ thống vòng lặp (như trong Hình 9 ở trên) đòi hỏi phải chọn giữa hai nguồn riêng biệt tại bất kỳ thời điểm nào. Nó cũng hoạt động tốt cho các hệ thống xuyên tâm có nhiều đơn vị được nối chuỗi với nhau.
Hình 12:Một ví dụ về máy biến áp có ba thiết bị đóng cắt hai vị trí riêng lẻ ở phía sơ cấp. Loại chuyển mạch chọn này cũng có thể được sử dụng với một công tắc bốn vị trí duy nhất, tuy nhiên, tùy chọn bốn vị trí không linh hoạt bằng vì nó không cho phép bật/tắt chính máy biến áp bất kể phía A và Nguồn cấp dữ liệu bên B.
Hình 13 cho thấy ba máy biến áp, mỗi máy có ba công tắc hai vị trí. Bộ đầu tiên bên trái có cả ba công tắc ở vị trí đóng (bật). Máy biến áp ở giữa có cả công tắc phía A và phía B ở vị trí đóng, trong khi công tắc điều khiển cuộn dây máy biến áp ở vị trí mở (tắt). Trong trường hợp này, nguồn điện được cung cấp cho tải được phục vụ bởi máy biến áp đầu tiên và máy biến áp cuối cùng trong nhóm, nhưng không cung cấp cho thiết bị ở giữa. Các công tắc bật/tắt riêng lẻ ở phía A và phía B cho phép dòng điện được truyền đến thiết bị tiếp theo trong dòng khi công tắc bật/tắt cho cuộn dây máy biến áp mở.
Hình 13: Bằng cách sử dụng nhiều công tắc chọn ở mỗi máy biến áp, thiết bị ở trung tâm có thể được cách ly mà không làm mất điện cho các thiết bị lân cận.
Có các cấu hình công tắc khả thi khác, chẳng hạn như công tắc bốn vị trí – theo một cách nào đó, kết hợp ba công tắc hai vị trí riêng lẻ thành một thiết bị (với một vài điểm khác biệt). Công tắc bốn vị trí còn được gọi là "công tắc cấp nguồn vòng lặp" vì chúng chỉ được sử dụng với máy biến áp cấp nguồn vòng lặp. Công tắc cấp liệu vòng có thể được sử dụng trong hệ thống xuyên tâm hoặc vòng lặp. Trong hệ thống xuyên tâm, chúng được sử dụng để cách ly máy biến áp với các máy biến áp khác trong nhóm như trong Hình 13. Trong hệ thống mạch vòng, các công tắc như vậy thường được sử dụng để điều khiển nguồn điện từ một trong hai nguồn vào (như trong Hình 9).
Cái nhìn sâu hơn về các công tắc cấp nguồn vòng lặp nằm ngoài phạm vi của bài viết này và mô tả ngắn gọn về chúng ở đây được sử dụng để hiển thị phần quan trọng của các công tắc chọn máy biến áp bên trong hoạt động trong các máy biến áp cấp nguồn vòng lặp được lắp đặt trong các hệ thống xuyên tâm và vòng lặp. Đối với hầu hết các tình huống cần có máy biến áp thay thế trong hệ thống cấp nguồn vòng lặp, loại chuyển mạch được thảo luận ở trên sẽ được yêu cầu. Ba công tắc hai vị trí mang lại tính linh hoạt cao nhất và vì lý do này, chúng là giải pháp lý tưởng cho máy biến áp thay thế được lắp đặt trong hệ thống vòng lặp.
Bản tóm tắt
Theo nguyên tắc chung, máy biến áp gắn trên tấm cấp hướng tâm thường biểu thị một hệ thống hướng tâm. Với máy biến áp gắn trên tấm cấp vòng lặp, việc xác định cấu hình mạch có thể khó hơn. Sự hiện diện của các công tắc chọn ngâm trong dầu bên trong thường biểu thị hệ thống vòng lặp, nhưng không phải lúc nào cũng vậy. Như đã đề cập ở phần đầu, hệ thống vòng lặp thường được sử dụng ở những nơi cần có dịch vụ liên tục, chẳng hạn như bệnh viện, sân bay và khuôn viên trường đại học. Đối với các hệ thống lắp đặt quan trọng như thế này, hầu như luôn cần có một cấu hình cụ thể, nhưng nhiều ứng dụng thương mại và công nghiệp sẽ cho phép linh hoạt nhất định trong cấu hình của máy biến áp gắn trên tấm đệm được cung cấp – đặc biệt nếu hệ thống có dạng hướng tâm.
Nếu bạn mới làm việc với các ứng dụng máy biến áp gắn trên miếng đệm hướng tâm và vòng lặp, chúng tôi khuyên bạn nên giữ sẵn hướng dẫn này để tham khảo. Tuy nhiên, chúng tôi biết thông tin này chưa đầy đủ nên vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn có thêm câu hỏi. Chúng tôi cũng làm việc chăm chỉ để luôn dự trữ đầy đủ máy biến áp và các bộ phận trong kho, vì vậy hãy cho chúng tôi biết nếu bạn có nhu cầu ứng dụng cụ thể.
Thời gian đăng: Nov-08-2024