Lựa chọn máy biến áp bao gồm lựa chọn số lượng, công suất, chủng loại, kiểu cách và các tính năng khác cùa máy biến áp.

Số lượng máy biến áp đặt trong một trạm phụ thuộc vào độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải của trạm đó.

  • Với phụ tải loại 1 là phụ tải quan trọng, không được phép mất điện thì phải đặt hai máy biến áp.
  • Với phụ tải loại 2 như xí nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng, khách sạn, siêu thị v.v… thì phải tiến hành so sánh giữa phương án cấp điện bằng một đường dây – một máy biến áp với phương án cấp điện bằng đường dày lộ kép và trạm hai máy. Trong thực tế, với những hộ tiêu thụ loại này thường dùng phương án lộ đơn – một biến áp cộng với máy phát dự phòng.
  • Với phụ tải loại 3 như phụ tải ánh sáng sinh hoạt, thôn xóm, khu chung cư, trường học, thường đặt một biến áp.

Sau khi đã xác định được số lượng máy biến áp đặt trong trạm, công suất một máy được xác định theo công thức sau :

  • Với trạm một máy :
    SđmB ≥Stt                                     (a)
  • Với trạm hai máy :
    SđmB ≥ Stt/1,4

Trong đó :

  • SđmB – công suất định mức của máy biến áp, nhà chế tạo cho
  • Stt  – công suất tính toán, là công suất yêu cầu lớn nhất của phụ tải mà người thiết kế cần tính toán xác định nhằm lựa chọn máy biến áp và các thiết bị điện khác.
  • 1 4 – hệ số quá tải.

Cần lưu ý rằng hệ số quá tải có trị số phụ thuộc thời gian  quá tải. Lấy hệ số quá tải 1,4 chỉ đúng trong trường hợp trạm đặt hai máy bị sự cố một, máy còn lại cho phép quá tải 1,4 trong thời gian 5 ngày 5 đêm, mỗi ngày quá tải không quá  6 giờ và hệ số tải trước khi quá tải không quá 0,75. Nếu không thỏa mãn các điều kiện trên thì phải tra đồ thị để xác định hệ số quá tải cho phép hoặc không cho máy biến áp quá tải.

Các công thức trên chỉ đúng với máy biến áp sản xuất nội địa hoặc biến áp đã được nhiệt đới hóa. Nếu dùng máy ngoại nhập phải đưa vào công thức hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ kể đến sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường chế tạo và môi trường sử dụng máy :

Khc = 1 – (t1 – to)/100

trong đó :

  • t– nhiệt độ môi trường chế tạo, oC
  • t– nhiệt độ môi trường sử dụng, oC

Ví dụ, nếu dùng máy biến áp Liên Xô (cũ) chế tạo đặt tại Việt Nam thì hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ sẽ là:

Khc = 1 – (24 – 5)/100 = 0,81

  • Với 5 – nhiệt độ trung bình hàng năm của Maxcơva, oC
  • 24 – nhiệt độ trung bình hàng năm của Hà Nội, oC

Ngoài số lượng và công suất, khi chọn dùng máy biến áp cần quan tâm đến các thông số kỹ thuật khác như: biến áp dầu hay biến áp khô, làm mát tự nhiên hay nhân tạo, một pha hay ba pha, ba cuộn dây hay tự ngẫu, điều chỉnh điện áp thường hay điều áp dưới tải v.v…

Trong lựa chọn máy biến áp thì việc xác định đúng công suất tỉnh toán của phụ tải là quan trọng nhất và cũng là khó khăn nhất. Khó khăn chính là ở chỗ điện bao giờ cũng phải có trước, trạm biến áp bao giờ cũng phải xây dựng trong thời gian xây dựng cơ sở hạ tầng (điện, nước, đường xá) khi mà còn chưa xây dựng hoặc đang xây dựng các hộ tiêu thụ điện (đường phố, nhà tập thể, nhà máy v.v…), chưa thể biết thật chính xác mức tiêu thụ điện của các phụ tải. Cần căn cứ vào thông tin thu nhận được của thời điểm thiết kế để xác định phụ tải tính toán nhằm chọn được công suất máy biến áp phù hợp.

Các ví dụ sau đây sẽ hướng dẫn cách xác định công suất tính toán và cách chọn số lượng, công suất máy biến áp cho các đối tượng cấp điện điển hình trong từng giai đoạn thiết kế.

Ví dụ 1

Yêu cầu lựa chọn máy biến áp cấp điện cho một thôn nông nghiệp thuần nông gổm 250 hộ dân, điện áp 35 kV.

Giải

Điện sinh hoạt nông thôn thuộc hộ loại 3, trạm chỉ cần đặt một máy biến áp.

Công suất tính toán của một thôn xác định theo công thức :

Ptt = P0.H

trong đó :

  • H – số hộ dân trong thôn ;
  • P0 – công suất tính toán cho một  hộ (kW/hộ).

Với H = 250 hộ và công suất tính  toán cho một hộ thuần  nông lấy bằng 0,5 kW, xác định được cống suất tính toán toàn thôn:

Ptt = 0,5 x 250 = 125 kW

Với phụ tải ánh sáng sinh hoạt lấy cosφ = 0,85, xác định được công suất tính toán toàn phần:

Stt = Ptt/cosφ = 125/0,85 = 147 kVa

Trong điều kiện kinh phí nông  thôn, tốt nhất nên chọn dùng máy biến áp nội địa do Công ty Thiết bị Điện Đông Anh hoặc ABB chế tạo, công suất 160 kVA, điện áp 35/0,4 kV.

Ví dụ 2

Yêu cầu lựa chọn máy biến áp cấp điện cho trạm bơm tiêu nước của huyện, đặt 5 máy bơm 45 kW.

Giải

Trạm bơm tiêu dùng để chống úng, chống lụt nên quan trọng hơn trạm bơm  tưới, nếu huyện có kinh phí nên đật hai máy biến áp.  Nếu kinh phí hạn hẹp thì cũng có thể đặt một máy biến áp nhưng phải thường xuyên chăm sóc, bảo quản đưòng dây và trạm biến áp để khi xảy ra ngập úng có thể làm việc tốt.

Công suất tính toán một trạm bơm đặt n máy xác định theo công thức :

Ptt = Kđt n∑n1 KtiPđmi

Trong đó

  • Pđmi – công suất định mức của máy bơm (kW).
  • Kti – hệ số tải, lấy theo thực tế.
  • Kđt – hệ số đồng thời, lấy theo thực tế :
    Kđt =Số máy thường xuyên làm việc/ Tổng số máy bơm trong trạm

Với trạm bơm tiêu, khi xảy ra ngập lụt cán cho 100% máy bơm làm việc và tải hết công suất, nghĩa là Kđt = Kt = 1.

Vậy công suất tính toán của trạm bơm tiêu là :

Ptt = n x Pđm = 5 x 45 = 225 kW

Lấy cosφ = 0,8, ta có công   suất tính toán toàn phần:

Stt = 225/0,8 = 281,25 kVa

  • Phương án chọn       2 máy :    2 X      160 kVA
  • Phương án chọn       1 máy :    1 X      315 kVA

Ví dụ 3

Yêu cáu lựa chọn máy  biến áp cho trạm biến áp phân phối  cấp điện cho khu tập thể gồm hai nhà 4 tầng, mỗi tầng 10 căn hộ. Biết rằng mức sống của cư dân thuộc mức trung bình.

Giải

Vì là khu chung cư, mức cấp điện thuộc loại 3, chỉ cần đặt một máy biến áp.

Công suất tính toán cho một nhà tập thể cũng xác định theo công thức (a), ở đây vì là hộ có mức sống trung bình nên lấy Po = 2 kW/hộ.

Công suất tính toán cho một nhà cao tầng:

Ptt = 2 x 4 x 10 = 80 kW

Công suất tính toán cho khu tập thể hai nhà tầng, lấy hệ sốđồng thời Kđt = 1. Ptt = 2 Pttl = 2 x 80 = 160 kW

Lấy cosφ = 0,85, xác định được công suất tính toán toàn phần:

Stt = 160/0,85 = 188 kVA

Xem thêm các ví dụ khác tại  “Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV

Lựa chọn máy biến áp
5 (100%) 1 vote