Giáo trình mô đun Máy biến áp - Nghề: Vận hành thủy điện

định công suất MBA: 
 Công suất toàn phần: S = S2 = U2.I2 (VA) 
 Đối với MBATN có công suất tự biến áp: 
 STN = S2 (1 - U2/U1) (VA) đối với MBA giảm áp 
 STN = S2 (1 – U1/U2) (VA) đối với MBA tăng áp 
 Bước 2: Xác định tiết diện lõi thép: 
 Đối với lõi thép có dạng chữ E + I ta có: 
 At = (1,1 ÷ 1,2) S2 Đối với MBA cảm ứng. 
 At = (1,1 ÷ 1,2) STN Đối với MBATN. 
 Khi XĐ được At ta chọn số lượng lá thép sao cho đảm bảo At = a.b 
 2
(Cm ) ngoài ra cần tính tới việc hạn chế tổn hao, tăng hiệu suất, hạn chế sụt áp U2 khi 
có tải và tiết kiệm được dây quấn. Thông thường để đảm bảo yêu cầu KT nên chọn: a 
≤ b ≤ 1,5a. Với a là kích thước riêng theo từng chủng loại lá thép. 
 Bước 3: Xác định số vòng tạo ra 1 vôn sức điện động cảm ứng: 
 W0 = (vòng/vôn) = 36 ÷ 60 phụ thuộc vào chất lượng lõi thép. 
 At
 Cuộn sơ cấp: W1 = W0.U1 (vòng) 
 Cuộn thứ cấp: W2 = W0.U2 (vòng) 
 Đối với MBA cảm ứng phải tính tới sụt áp khi mang tải: KSA = 1,05 ÷ 1,2 
 - 44 -
 Bước 4: Xác định tiết diện dây quấn: 
 2
 S2 = I2/J (mm ) Với J là mật độ dòng điện cho phép. 
 Đối với dây đồng J = 3 ÷ 5 (A/mm2) 
 2
 S1 = I1/J (mm ) Với MBA 2 dây quấn. 
 2
 S1 = S2/ (mm ) Với MBA TN, trong đó  là hiệu suất,  = 0,85 ÷ 0,9 
 Với MBATN ta có Ic = I2 – I1 (A) 
 Từ tiết diện dây ta xác định đường kính dây theo bảng tra hoặc tính quy đổi 
 4S
theo công thức: d = (mm) 
- Tháo lõi thép máy biến áp 
 Bước 1: Tháo các lá thép chữ I ra khỏi bộ lõi thép. 
 Bước 2: Kiểm tra và làm sạch các lá thép 
- Tháo dây cũ của máy biến áp: 
 Bước 1: Cân xác định trọng lượng bộ dây 
 Bước 2: Tháo dây cũ từng lớp 1 và đếm số vòng đến khi thấy đầu dây ra, ghi số 
 vòng dây trên vị trí tương ứng của sơ đồ đã vẽ. Tương tự thực hiện đến hết. 
 Bước 3: Từ số vòng dây trên các vị trí của sơ đồ ta xác định điện áp các 
khoảng. 
2.3. Thi công quấn bộ dây biến áp một pha: 
 - Quấn cuộn dây sơ cấp 
 - Quấn cuộn dây thứ cấp. 
 - 45 -
 Bài 10. TẨM SẤY MÁY BIẾN ÁP 
 Trong công nghiệp sản xuất máy điện, việc sấy và tẩm chất cách điện (sơn cách 
điện/verni cách điện) cho máy biến áp rất quan trọng. Trong các trường hợp sửa chữa 
nhỏ, đơn chiếc, việc tẩm sấy máy biến áp còn khá hạn chế. Nhưng nếu biết kỹ thuật 
sấy tẩm, và làm đúng phương pháp thì vẫn đảm bảo chất lượng và tuổi thọ cho MBA. 
 1. Mục đích việc tẩm sấy cách điện cho dây quấn MBA 
 + Tránh cho bộ dây quấn bị ẩm 
 + Nâng cao độ chịu nhiệt 
 + Tăng độ bền cách điện 
 + Tăng cường độ bền cơ học 
 + Chống được sự xâm thực của hóa chất 
2. Công việc sấy tẩm động cơ gồm có 3 giai đoạn: 
 + Sấy khô trước khi tẩm 
 + Tẩm verni cách điện (sơn cách điện) vào bộ dây quấn 
 + Sấy khô sơn cách điện trên bộ dây 
3. Các phương pháp và qui trình tẩm sấy 
3.1. Phương pháp tẩm sấy bằng tia hồng ngoại 
 Cách sấy này khác với cách sấy nhiệt bằng điện trở. Chủ yếu nhờ vào khả năng 
hấp thụ năng lượng bức xạ do tia hồng ngoại để biến thành nhiệt năng và bề mặt của 
vật được sấy. Như thế chất cách điện được làm khô dần từ lớp bên trong ra phía bên 
ngoài. 
Tia hồng ngoại được sản xuất ra bởi bóng đèn có tim khi được cho thắp sáng đỏ. Vì 
vậy nguồn điện cung cấp cho đèn sấy nên giảm thấp 20-30% điện áp định mức của 
đèn. Để tăng cường sự phản xạ nhiệt và phân phối đều nhiệt lượng nên lót kim loại 
sáng bóng bên trong tủ sấy. Thông thường cứ 1m3 cần 2-3Kw. 
3.2. Phương pháp tẩm sấy bằng dòng điện 
 Phương pháp này cho dòng điện vào bộ dây quấn và dùng dây quấn tỏa nhiệt để 
tự sấy khô chất cách điện đã tẩm. Như thế nhiệt tỏa ra từ bên trong làm bay hơi dung 
môi, khô nhanh chất cách điện. 
 Khi sấy MBA, điện áp đưa vào bộ dây quấn khoảng 15-20% điện áp định mức 
của bộ dây quấn. Dòng điện qua bộ dây quấn có thể bằng dòng điện định mức. Cần 
trang bị 1 rơ le bảo vệ để tránh dòng điện sấy vượt quá định mức. Thời gian sấy ít nhất 
05 giờ. Sau khi sấy xong phải kiểm tra điện trở cách điện bằng me gôm kế (500V). Ở 
nhiệt độ còn nóng 95-100°C điện trở cách điện của lõi thép ít nhất phải lớn hơn 1Mê 
ga ôm. 
 - 46 -
3.3. Phương pháp tẩm sấy bằng điện trở nhiệt 
 Phương pháp này là dùng điện trở sấy phát sinh nhiệt. Dùng nhiệt phát sinh đó 
đưa qua bộ dây MBA. 
 Các cơ sở sửa chữa nhỏ lẻ thường dùng bóng đèn Halogen công suất lớn (150-
250W) thắp trong lòng stato để sinh nhiệt. 
 - 47 -
 Bài 11. MÁY BIẾN ÁP BA PHA 
1. Khái niệm, công dụng 
 Máy biến áp ba pha là một thiết bị điện từ tĩnh được chế tạo ra để truyền tải 
năng lượng hoặc đưa các tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện với nhau thông 
qua hiện tượng cảm ứng điện từ của Faraday. 
 Máy biến áp 3 pha đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hệ thống truyền tải 
điện năng. Thiết bị này chủ yếu được sử dụng rộng rãi và phổ biến cho mục đích công 
nghiệp để tạo ra năng lượng điện, truyền tải và phân phối. 
 Máy biến áp 3 pha được sử dụng và lắp đặt ở những nơi phải tiêu thụ một lượng 
điện năng vô cùng lớn như cao ốc, chung cư, bệnh viện, trạm biến áp 
2. Các loại máy biến áp ba pha 
 Thông thường, các máy biến áp sẽ được phân loại dựa trên các cấp điện áp, môi 
trường lõi được sử dụng, cách bố trí cuộn dây, sử dụng và nơi lắp đặt máy. 
 - Máy biến áp 3 pha kiểu kín 
 - Máy biến áp 3 pha kiểu hở 
 - Máy biến áp khô 
 a. Máy biến áp 3 pha kiểu kín 
 Máy biến áp 3 pha kiểu kín làm mát qua các cánh giãn nở. Khi nhiệt độ tăng 
cao trong VH thì các cánh này sẽ tự giãn nở ra, không khí thổi trực tiếp qua các cánh 
giúp máy hạ nhiệt. 
b. Máy biến áp 3 pha kiểu hở 
Máy biến áp 3 pha kiểu hở có chu trình làm mát qua bình dầu phụ, cánh tản nhiểu 
dạng nan quạt. Máy biến áp ba pha kiểu hở khác kiểu kín ở bình dầu phụ. 
 - 48 -
c. Máy biến áp khô 
Máy biến áp loại khô, còn được gọi là máy biến áp nhựa đúc, là máy biến áp điện có 
cuộn dây được bọc trong nhựa epoxy. Khác với máy biến áp thông thường, các cuộn 
dây và lõi từ của máy biến áp khô chịu áp lực bằng không khí. Máy biến áp khô được 
sinh ra để khắc phục những nhược điểm của máy biến áp dầu. Máy biến áp khô sử 
dụng trong các điều kiện đặc biệt như: ô nhiễm môi trường nặng, độ ẩm không khí cao 
hơn 95%, nhiệt độ môi trường xuống đến - 25oC. 
3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy biến áp ba pha 
a. Cấu tạo của máy biến áp ba pha 
 Để sử dụng được ở những hệ thống lưới điện lớn, máy biến áp 3 pha được thiết 
kế tương đối phức tạp. Cấu tạo của máy biến áp ba pha gồm 3 thành phần chính: 
 - Lõi thép là một trong những thành phần chính cấu tạo nên máy biến áp 3 pha. 
Lõi thép của máy biến áp 3 pha có 3 trụ từ để quấn dây và gông từ để khép kín mạch 
 - 49 -
từ. Lõi thép của máy được làm từ những lá thép kỹ thuật điện, 2 mặt phủ sơn cách điện 
và được ghép lại với nhau thành hình trụ. 
 - Dây quấn máy 3 pha có 6 dây quấn đồng được bọc cách điện, quấn quanh trụ. 
Dây quấn đảm nhiệm việc nhận năng vào và truyền năng lượng ra trong quá trình máy 
vận hành. 
 - Vỏ máy là bộ phận cũng khá quan trọng, giúp bảo vệ và duy trì tuổi thọ cho 
máy biến áp. Thông thường, vỏ máy biến áp 3 pha được làm từ nguyên liệu nhựa, sắt, 
thép,... tùy theo kết cấu của máy và từng hãng máy biến áp 3 pha mà chúng sẽ được 
cấu tạo khác nhau. 
b. Nguyên lý hoạt động của máy biến áp ba pha 
 Nguyên lý hoạt động của máy biến áp 3 pha là hoạt động dựa trên hiện tượng 
cảm ứng điện từ. Dòng điện được tạo ra bên trong cuộn dây nối với một hiệu điện thế 
sơ cấp và một dải từ trường biến thiên nằm trong lõi sắt của cuộn dây dẫn. Dải từ 
trường biến thiên này có tác dụng tạo ra một hiệu điện thế thứ cấp. Hiệu điện thế thứ 
cấp này có thể bị thay đổi bởi hiệu điện thế sơ cấp thông qua từ trường. 
 Tóm lại, máy biếp áp 3 pha hoạt động dựa trên 2 hiện tượng vật lý đó là dòng 
điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường và sự biến thiên từ thông bên trong cuộn dây 
tạo ra hiệu điện thế cảm ứng (cảm ứng điện từ) 
 Máy biến áp 3 pha được sử dụng rộng rãi và phổ biến hơn bởi tính ứng dụng 
cao của nó. Máy biến áp 3 pha được sử dụng và lắp đặt ở những nơi phải tiêu thụ một 
lượng điện năng vô cùng lớn như cao ốc, chung cư, bệnh viện, trạm biến áp Để sử 
dụng được ở những hệ thống lưới điện lớn. 
4. Các đại lượng định mức MBA 
4.1 Điện áp định mức ở cuộn dây sơ cấp và thứ cấp 
Điện áp sơ cấp định mức U1đm (V, kV): Là điện áp qui định cho dây quấn sơ cấp. 
Điện áp thứ cấp định mức U2đm (V, kV): Là điện áp của dây quấn thứ cấp khi 
máy biến áp không tải và điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp bằng định mức. 
Chú ý với máy biến áp một pha điện áp định mức là điện áp pha, còn máy biến 
áp ba pha điện áp là điện áp dây. 
4.2. Dòng điện định mức ở cuộn dây sơ cấp và thứ cấp 
Dòng điện định mức(A): Là dòng điện qui định cho mỗi cuộn dây máy biến áp 
ứng với công suất định mức và điện áp định mức 
Với máy biến áp một pha: 
 S S
 I dm ; I dm ;
 1dm U 2dm U
 1dm 2dm 
Với máy biến áp ba pha: 
 - 50 -
 Sdm Sdm
 I1dm ; I2dm ;
 3U1dm 3U 2dm (2.1) 
Hiệu suất MBA: 
 S U .I
  = 2 = 2 2 = (75 - >90)% (2.2) 
 S1 U1.I1
 Nếu  = 1 S1 = S2 U2đm. I2đm = U1đm. I1đm 
Ngoài ra trên máy biến áp còn ghi các thông số khác như: Tần số định mức fđm, 
số pha m, sơ đồ và tổ nối dây quấn, điện áp ngắn mạch Un%, chế độ làm việc, 
phương pháp làm mát, 
4.3. Công suất định mức của máy biến áp (S) 
Công suất định mức Sđm (VA, kVA): Là công suất biểu kiến đưa ra ở dây quấn 
thứ cấp của máy biến áp. 
5. Tổ nối dây của máy biến áp 
 a. Khái niệm về cực tính của MBA 3 pha 
Các cuộn dây trong MBA đều được qui ước cực tính; một đầu gọi là đầu đầu, 
thì đầu kia là đầu cuối. Nếu chỉ có 1 cuộn dây thì việc xác định cực tính là 
không cần thiết. Nhưng nếu có từ 2 cuộn dây trở lên cùng làm việc thì phải xác 
định chính xác cực tính của chúng. 
 Cực tính cuộn dây sẽ quyết định chiều dòng điện chạy trong cuộn dây đó. 
Sau khi đã qui ước cực tính cho 1 cuộn dây nào đó, thì các cuộn dây còn lại xác 
định theo qui ước đó. 
Trên sơ đồ, đầu đầu của cuộn dây được đánh dấu (*), còn đầu cuối thì bỏ trống. 
 b. Tổ đấu dây 
 Các cuộn dây của MBA 3 pha có thể đấu Y hoặc đấu tùy vào điện áp định 
mức của các cuộn dây và điện áp cần cấp cho tải. 
 Tổ đấu dây được hình thành do sự phối hợp cách đấu dây ở sơ cấp và thứ 
cấp. Tổ đấu dây cho biết góc lệch pha giữa điện áp sơ cấp và điện áp thứ cấp, 
đồng thời cũng xác định được điện áp định mức của các cuộn dây cũng như điện 
áp định mức của MBA. 
 Tổ đấu dây Y/Y – 12: Sơ đồ được biểu diễn như hình vẽ, có các đặc điểm: 
 - 51 -
 Hình . Sơ đồ tổ đấu dây MBA ba pha 
 Số 12: Cho biết điện áp thứ cấp trùng pha với điện áp sơ cấp. 
Tổ đấu dây này thường sử dụng cho các MBA phân phối ở mạng hạ thế. 
Tổ đấu dây Y/ – 11: Sơ đồ được biểu diễn như hình trên, có các đặc điểm: 
 Sơ cấp: Đấu Y, Thứ cấp: Đấu . 
 Số 11: Cho biết điện áp thứ cấp chậm pha 300 so với điện áp sơ cấp. 
Qui ước xác định góc lệch pha: Dùng mặt số đồng hồ, với qui ước: 
Kim dài: Biểu thị góc pha của điện áp sơ cấp đặt cố định ở số 12. 
Kim ngắn: Là góc lệch pha của điện áp thứ cấp (so với sơ cấp) di chuyển ở các 
con số còn lại, mỗi con số cách nhau là 300. Hình vẽ a biểu thị góc lệch pha của 
tổ đấu dây Y/Y – 12, còn hình b biểu thị góc lệch pha của tổ đấu dây Y/ – 11 
 12 12 
 U1 U1 
 U2 U2 
 9 3 9 3 
 6 6 
 a. Góc lệch pha tổ đấu dây Y/Y – 12 b Góc lệch pha tổ đấu dây Y/ – 11 
 Hình 2.19. Góc lệch pha của tổ đấu dây MBA 3 pha 
 - 52 -
6. Đấu nối máy biến áp 
 - 53 -
 Bài 13. BỘ NẠP ẮC QUY 
 Theo tiêu chuẩn IEEE và khuyến cáo của nhà sản xuất thì dòng sạc bình 
ắc quy sẽ được chọn như sau: 
 - Đối với Bình ắc quy Ni-Cd kiềm: Isạc = 0.2C5 (A). Ví dụ, bình Ni-Cd 
kiềm có dung lượng 100Ah thì dòng nạp được chọn là 0.2*100=20A. 
 - Đối với Bình ắc quy Axit-chì (hở & kín): Isạc = 0,1C10 (A). Ví dụ, bình 
Axit-chì có dung lượng 100Ah thì dòng sạc được chọn là 0.1*100=10A. 
 Tuy nhiên, trên thực tế bạn hoàn toàn có thể lựa chọn loại bình sạc lớn 
hoặc nhỏ hơn. Tuy nhiên, với dòng sạc lớn hơn, thời gian sạc sẽ được rút ngắn 
nhưng nhiệt độ của bình sẽ tăng nhanh hơn có thể dẫn tới phồng rộp, hư hại cho 
bình. Còn khi chọn dòng sạc nhỏ, thời gian sạc sẽ lâu hơn. 
* Bộ sạc ắc quy tự động. 
Các bước thao tác 
 - Kẹp đúng cực dương (+) và âm (-) của sạc vào Âm và Dương của bình ắc 
 quy. 
 - Cắm phích cắm điện của bộ sạc vào điện lưới 220VAC, sau đó bật công tắc 
nguồn ON đèn Power sáng là bộ sạc hoạt động tốt. 
 - Kẹp đúng cực Dương (+) và Âm (-) của sạc vào Âm và Dương của bình ắc 
quy, đèn sạc online sáng và nghe tiếng rơ le đóng “Tách” la bình đang được sạc, 
 - 54 -
nếu kẹp sai cực thì đèn không sáng và rơ le không đóng cần kẹp lại cho đúng. 
Khi bình ắc quy đầy điện thế đến 80% thì đèn sạc Online sẽ tắt, sau đó bộ sạc 
vẫn tiếp tục chế dộ sạc bảo dưỡng đến khi đầy bình. 
 - Chế độ quạt làm mát: Quạt làm mát chỉ chạy khi nhiệt độ của bộ sạc lên cao 
và tự động tắt khi nhiệt độ xuống thấp. 
* Lưu ý: 
 Khi cắm đầu vào 220VAC vào điện lưới bật công tắc nguồn lên, dùng đồng 
hồ đo đầu ra của bộ sạc sẽ không có điện áp ra, muốn có điện áp ở đầu ra thì cần 
phải kẹp hai cực của bộ sạc vào một bình ắc quy để đèn sạc Online sáng và Rơle 
đóng, khi đó đầu ra sẽ có điện. 
 - Đối với ắc quy 12V, (thì phải mắc nối tiếp 2 bình 12V): Khi bình ắc quy cần 
sạc quá yếu điện áp chỉ còn khoảng dưới 8VDC khi sạc thì chỉ có đèn sạc Online 
sáng nhưng Rơ le không đóng, bình không được sạc. Để sạc được bình yếu này 
thì làm như sau: lấy 1 bình ắc quy 12V còn đủ điện, cắm đầu vào của bộ sạc lên 
điện lưới, bật công tắc nguồn lên đèn Power sáng, kẹp đúng cực dương và âm 
của bộ sạc vào bình còn đủ điện, đèn Online sáng và rơ le đóng “Tách”, khi đó 
kẹp hai cực của bộ sạc vào hai cực của bình đang yếu đèn sạc Online và Power 
vẫn sáng là bình yếu đang được sạc. 
 - Đối với ắc quy 24V: Khi bình ắc quy cần sạc quá yếu điện áp chỉ còn 
khoảng dưới 20VDC khi sạc thì chỉ có đèn sạc Online sáng nhưng rơ le không 
đóng, bình không được sạc. Để sạc được bình yếu này thì làm như sau: lấy 1 
bình ắc quy 24V còn đủ điện, cắm đầu vào của bộ sạc lên điện lưới, bật công tắc 
nguồn lên đèn Power sáng, kẹp đúng cực dương và âm của bộ sạc vào bình còn 
đủ điện, đèn Online sáng và rơ le đóng “Tách”, khi đó kẹp hai cực của bộ sạc 
vào hai cực của bình đang yếu đèn sạc Online và Power vẫn sáng là bình yếu 
đang được sạc. 
 - 55 -
 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 
 - Công nghệ chế tạo máy điện và máy biến áp – Nguyễn Đức Sỹ – NXB Giáo 
dục. Hà Nội – 1995. 
 - Máy điện – Tập I, II – Vũ Gia Hanh; Trần Khánh Hà; Phan Tử Thụ; Nguyễn 
Văn Sáu – NXB Khoa học và kỹ thuật. Hà nội – 2001. 
 - Tnhs toán sửa chữa các loại máy điện quay và máy biến áp – Tập I, II – 
Nguyễn Trọng Thắng; Nguyễn Thế Kiệt – NXB Giáo dục. Hà Nội – 1993. 
 - Công nghệ chế tạo và tính toán sửa chữa máy điện - Tập III - Nguyễn Trọng 
Thắng; Nguyễn Thế Kiệt – NXB Giáo dục. Hà Nội – 1993. 
 - Kỹ thuật quấn dây – Minh Trí – NXB Đà Nẵng – 2000. 
 - Quấn dây sử dụng và ửa chữa động cơ điện xoay chiều thông dụng – Nguyễn 
Xuân Phú; Tô Đằng - NXB Khoa học và kỹ thuật. Hà nội - 1989. 
 - 56 -
- 57 -