Khi nhắc đến máy biến áp khô đa số thường đề cập đến tính ưu việt nổi bật của loại máy này: chất lượng, độ bền, an toàn cháy nổ, thân thiện môi trường… so với máy biến áp dầu. Hiện nay 2 loại máy biến áp dầu và biến áp khô đều được sử dụng phổ biến trên thị trường. Vậy tại sao máy biến áp dầu vẫn được dùng khá tin dùng, bài viết dưới đây cung cấp góc nhìn đa chiều về 2 loại máy này. Đồng thời tìm hiểu những ưu nhược điểm của mỗi loại. Từ đó đưa quyết định chọn máy biến áp loại nào ?
Mục lục
Tìm hiểu về 2 loại máy
1.Máy biến áp dầu
Máy biến áp làm mát bằng dầu khoáng, hiện dòng biến áp dầu đang rất phổ biến trên thị trường với ưu điểm dễ chế tạo, giá thành rẻ. Chúng được sử dụng ở mọi nơi từ trường học, nhà xưởng, khu đô thị… So với máy biến áp khô thì khối lượng máy thường lớn ở cùng mức công suất. Máy ngoài khối lượng mạch từ và cuộn dây, chúng còn mang thêm dầu làm mát và vỏ máy. Máy biến áp dầu không đáp ứng được yêu cầu nghiêm ngặt về môi trường và an toàn cháy nổ, dầu máy biến áp là chất dễ cháy.
2.Máy biến áp khô
Do đáp ứng được tối đa yêu cầu về an toàn chống cháy nổ nên máy biến áp khô thường được sử dụng nơi có yêu cầu cao về môi trường và an toàn cháy nổ: Tòa nhà, văn phòng, bệnh viện, khu đông dân cư. Máy biến áp được chia làm 2 loại.
- Máy có cuộn dây không đúc trong cách điện rắn: Cuộn dây được bọc bằng cách điện cấp F hoặc H như giấy Nomex, Kaptofilm, sợi thủy tinh… Cuộn dây khi được quấn xong được tẩm sấy trong môi trường chân không (VPI) để chống ẩm, tăng độ bền cơ và cách điện cho cuộn dây. Ưu điểm của loại này khả năng làm mát tốt, chế tạo đơn giản, giá thành rẻ. Ngược lại loại máy này nhạy cảm với khói bụi công nghiệp, độ ẩm và hơi mặn.
- Máy có cuộn dây đúc trong cách điện rắn(CRT): Loại này có độ bền cơ, điện, nhiệt cao. Máy chịu được nơi có độ ẩm cao, bụi công nghiệp và hơi mặn. Do cuộn dây sơ cấp và thứ cấp được bao bọc bằng nhựa Composit chứa gốc Epoxy. Tuy nhiên công nghệ chế tạo lại phức tạp, yêu cầu kỹ thuật cao dẫn đến giá thành đắt.
Nhược điểm của biến áp dầu là sử dụng dầu cách điện để làm mát nên dễ bắt lửa hơn. Việc xây dựng trạm biến áp sử dụng máy dầu luôn đi kèm với hệ thống phòng cháy nổ – điều mà máy biến áp khô không bị. Tuy nhiên, thực tế trên thế giới, với mức dung lượng lớn từ 5 MVA trở lên, máy biến áp dầu là sự lựa chọn chủ yếu. Tuy nhiên so sánh về tiêu chí tổn thất thì máy biến áp dầu lại có phần trội hơn.
3.So sánh về tổn thất công suất
3.1 Tổn thất khi tải kết hợp 100%
Để làm rõ tổn thất khi tải kết hợp 100%, ta lấy ví dụ máy biến áp 3 pha 2500kVA và áp dụng cho 3 loại: Máy dầu, máy CRT và máy VPI. Khi hoạt động ở mức 100% công suất, máy dầu có hiệu quả đạt 99.2%, máy CRT đạt 99% và thấp nhất là máy VPI đạt 98.9%.
3.2 Tổn thất khi tải 50% công suất
Ta vẫn lấy 3 loại máy biến áp cùng mức dung lượng trên để so sánh. Khi tải 50%, tổn thất không tải vẫn giữ nguyên và tổn thất khi tải giảm theo bình phương nghịch đảo.
4.So sánh mức chi phí do tổn thất của máy biến áp
Vẫn sử dụng máy dung lượng 2500 kVA Có điện áp đầu vào giống nhau cho 3 loại máy, ta làm so sánh với những tham số cho trước, cụ thể như sau:
Bình quân chi phí tiền điện ở cấp điện áp 22kV 2.000 VND / kWh (Giả sử mức chi phí này không đổi trong 10 năm)
Số giờ sử dụng tính cho 1 năm: 24 giờ / ngày x 365 ngày = 8760 giờ
Máy biến áp tải 50 % công suất.
5.So sánh về khả năng vận hành: bảo trì, sửa chữa
Với công nghệ hiện tại thì máy biến áp dầu có tuổi thọ trung bình lớn hơn biến áp khô khoảng 5 năm. Máy biến áp dầu thường ít phải bảo trì và dễ dàng sửa chữa hơn máy biến áp khô. Máy biến áp làm mát bằng dầu chỉ đòi hỏi việc quan sát và theo dõi chất lượng dầu nhằm hạn chế tình trạng thiếu dầu làm mát hoặc tồn dư cặn bẩn, acid, kiềm. Chất lượng dầu đảm bảo sẽ giúp gia tăng tuổi thọ, giảm tối đa nguy cơ hỏng hóc và cháy nổ.
Tần suất bảo trì cho cả 2 loại máy khô và máy dầu đều căn cứ theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Tuy vậy về sự cần thiết và thường xuyên, máy biến áp khô đòi hỏi thời gian bảo trì nhiều hơn. Nhược điểm của máy biến áp khô là khi xảy ra sự cố, hỏng hóc, việc sửa chữa đơn lẻ cuộn dây là điều không thể. Đây cũng là ưu điểm của máy biến áp dầu khí việc sửa chữa diễn ra dễ dàng và thuận lợi hơn nhiều lần với các đơn vị sản xuất máy biến áp.
Trong trường hợp xả ra quá tải, cháy nổ, khả năng tận dụng những chi tiết có trong lối từ và cuộn dây máy khô là điều không thể nhưng với máy biến áp dầu, cơ hội tận dụng sẽ được tối ưu hơn. Xét tổng thể, trường hợp xấu nhất xảy ra trong vận hành là cháy nổ, máy biến áp khô không có cơ hội sửa chữa mà phải thay mới hoàn toàn 100%. Ngược lại, cơ hội tận dụng máy dầu là nhiều hơn, chi phí để tải vận hành cũng rẻ hơn so với máy khô.
6.So sánh độ ồn tạo ra bởi máy dầu và máy khô
Theo số liệu từ các chuyên gia Hoa Kỳ, độ ồn trong môi trường làm tại U.S rơi vào mức từ 45 đến 58dB, nhà xưởng công nghiệp có mức 64 đến 70dB. Máy biến áp dầu thường có dải cường độ âm thanh nằm trong khoảng từ 18 đến 63dB, máy khô độ ồn lớn hơn và dao động từ 64 đến 70dB.
Như vậy, nếu coi máy biến áp khô thích hợp với các tòa nhà văn phòng, trụ sở cơ quan, bệnh viện thì cường độ âm thanh tạo ra là yếu tố đáng để cân nhắc. Máy biến áp làm mát bằng dầu được bao bọc bởi thùng kín và có thể tích dầu khoáng phủ đầy bên trong thùng máy nên tiếng ồn tạo ra thấp hơn so với máy khô. Đây cũng là lợi điểm của máy dầu khi đem so sánh với máy biến áp khô.
Kết luận
Máy biến áp khô tuy có lợi thế về môi trường do không dùng dầu làm mát và khả năng chống cháy nổ. Nhưng máy có chi phí hoạt động cao hơn và khi có sự cố rất khó sửa chữa và tái chế. Máy khô có độ ồn khi hoạt động cao hơn và lắp đặt trạm ta phải xây dựng trạm sao cho tránh được mưa nắng cho máy biến thế. Với những vùng xa xôi, địa hình đồi núi thì lắp đặt máy biến áp dầu là lựa chọn ưu tiên.
Việc lựa chọn máy biến áp loại nào ý chí chủ quan của chủ đầu tư cũng như mục đích sử dụng. Tổng chi phí để mua máy, vận hành, bảo trì, sửa chữa sẽ là yếu tố quyết định lựa chọn loại máy nào phù hợp. Ngoài ra các yếu tố khác như môi trường, sự thân thiện với không gian làm việc, mức độ phòng chống cháy nổ là các yếu tố phụ để đi đến kết luận nên đầu tư loại nào.
Là đơn vị chuyên sản xuất và phân phối các loại máy biến thế điện lực. Chúng tôi công ty cổ phần sản xuất máy biến thế và thiết bị điện Đông Anh sẵn sang tư vấn giải pháp tổng thể vì lợi ích lâu dài của chủ đầu tư. Hãy để lại lời nhắn hoặc gửi tới Email: thietbimaybienap@gmail.com để chúng tôi giải đáp những thắc mắc chi tiết nhất.
