12-09-2025
Máy biến áp 3 pha: Cấu tạo, phân loại và ứng dụng
Máy biến áp 3 pha là thiết bị chủ chốt trong hệ thống truyền tải và phân phối điện trung thế, hạ thế 3 pha, đảm bảo biến đổi điện áp hiệu quả và an toàn. Trong bài viết sau đây, BTB Electric sẽ phân tích chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của loại biến áp này.
Máy biến áp 3 pha là gì?
Máy biến áp 3 pha là dòng máy biến áp chuyên dùng cho hệ thống điện 3 pha xoay chiều. Chức năng của máy là truyền tải và biến đổi điện năng từ nguồn điện tới các khu vực tiêu thụ. Thiết bị này được sử dụng tại những nơi có công suất tiêu thụ điện lớn như khu công nghiệp, tòa nhà lớn, bến cảng,…
Cấu tạo của biến áp ba pha
Vì được sử dụng ở các hệ thống điện công suất lớn nên cấu trúc máy biến áp 3 pha khá phức tạp. Tuy nhiên, loại máy biến áp này vẫn có cấu tạo cơ bản gồm lõi thép, vòng dây và vỏ bảo vệ.
Lõi thép là thành phần quan trọng nhất trong biến áp ba pha. Lõi thép được làm từ các lá thép kỹ thuật điện, có phủ sơn cách điện hai mặt và ghép song song thành hình trụ. Bên trong biến áp 3 pha có 3 trụ từ dùng để quấn dây và gông từ để khép kín mạch từ.
Dây quấn thường làm từ đồng, hình chữ nhật dẹt, bọc cách điện và quấn quanh các trụ. Dây quấn tiếp nhận năng lượng điện đầu vào và truyền năng lượng ra phía phụ tải. Số vòng dây ở mỗi trụ có thể khác nhau, tùy theo chức năng của máy là nâng áp hay hạ áp.
Vỏ biến áp 3 pha thường có hình khối hộp chữ nhật lớn, kết cấu chắc chắn và lắp đặt kín để bảo vệ thiết bị bên trong. Đa phần vỏ được làm từ sắt hoặc thép, có sơn cách điện. Bên ngoài vỏ gắn thêm các phụ kiện như tản nhiệt, đèn báo, sứ cách điện, đồng hồ,… phục vụ việc vận hành.
Nguyên lý làm việc của biến áp 3 pha
Máy biến áp 3 pha làm việc dựa theo định luật Faraday về dòng điện cảm ứng. Dòng điện chạy vào máy tới cuộn sơ cấp sẽ hình thành từ trường. Từ trường biến thiên tác động lên cuộn thứ cấp sinh dòng điện cảm ứng truyền ra bên ngoài.
Tỷ lệ số vòng dây quấn giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp bằng tỷ lệ hiệu điện thế vào và ra. Tỷ lệ này quyết định chức năng của máy là nâng áp (<1) hay hạ áp (>1). Thông thường biến áp ba pha được dùng để hạ áp từ điện áp 380V xuống điện áp 220V.
Các loại máy biến áp 3 pha thông dụng
Hiện nay các loại biến áp ba pha thông dụng gồm loại kiểu hở, loại kiểu kín, loại khô, loại tự ngẫu, loại cách ly và loại Amorphous.
Biến áp ba pha kiểu hở là loại biến áp dầu, làm mát bằng bình dầu phụ phía trên và có cánh tản nhiệt bên dạng nan quạt.
Biến áp ba pha kiểu kín là loại biến áp dầu, làm mát bằng không khí qua các khe tản nhiệt bên là các cánh giãn nở. Loại kiểu kín chỉ khác loại kiểu hở là không có bình dầu phụ phía trên.
Biến áp 3 pha khô có dạng tương đồng với cuộn kháng, với 3 cuộn dây hình trụ được bọc trong nhựa epoxy. Loại biến áp này được dùng trong các điều kiện môi trường khó khăn như ô nhiễm môi trường, độ ẩm không khí trên 95%, nhiệt độ bên ngoài xuống đến -25 độ C.
Máy biến áp ba pha tự ngẫu có khả năng đảo chiều ngẫu nhiên dòng điện trong cuộn dây, sử dụng cho các ứng dụng cần duy trì dòng điện ổn định liên tục. Loại biến áp này gồm 1 cuộn sơ cấp và 1 cuộn thứ cấp hình trụ được ghép nối chặt.
Máy biến áp cách ly 3 pha có khả năng cách ly cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp, giảm rủi ro khi vận hành. Loại biến áp này được dùng trong các ứng dụng yêu cầu độ an toàn cao.
Biến áp Amorphous 3 pha là loại biến áp dầu thế hệ mới, sử dụng các vật liệu có độ nhiễm từ cao, lực kháng từ thấp và chịu dòng điện cao, ít tổn thất điện năng. Đây là loại biến áp tiết kiệm điện chuyên dùng cho lưới điện phân phối.
Ứng dụng của máy biến áp 3 pha
Máy biến áp 3 pha được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện phân phối trung thế – hạ thế và trong các ứng dụng công nghiệp. Cụ thể:
- Ứng dụng trong lưới điện truyền tải: Dùng cho trạm biến áp đầu mối chuyển đổi điện trung thế xuống điện hạ thế.
- Ứng dụng trong công nghiệp: Sử dụng để hạ áp và dẫn điện trực tiếp vào các nhà máy, kho bãi, công xưởng,..
- Ứng dụng trong dân dụng: Sử dụng cho các công trình điện dân dụng, thương mại quy mô lớn như chung cư, tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại, bệnh viện, khu vui chơi,..
- Ứng dụng trong vận tải: Sử dụng tại bến cảng, sân bay, nhà ga, hệ thống tàu điện,…
- Ứng dụng cho hệ thống xử lý nước, trang trại, trạm bơm, mỏ khai khoáng,…
So sánh biến áp 3 pha và biến áp 1 pha
Máy biến áp 3 pha và máy biến áp 1 pha được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điện với nhiều điểm khác nhau từ ngoại hình cho tới thông số kỹ thuật. BTB Electric sẽ giúp bạn phân biệt hai loại biến áp này qua bảng sau:
| Đặc điểm so sánh | Biến áp 1 pha | Biến áp 3 pha |
| Cấu tạo | Lõi thép với 2 trụ từ gồm 1 cuộn dây sơ cấp và 1 cuộn dây thứ cấp | Lõi thép với 3 trụ từ gồm 3 cuộn dây sơ cấp và 3 cuộn dây thứ cấp |
| Nguyên lý hoạt động | Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ | Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ |
| Ưu điểm | Cấu tạo đơn giản, nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và bảo dưỡng | Hiệu suất cao, chịu tải công suất lớn, truyền tải điện năng hiệu quả hơn |
| Nhược điểm | Công suất thấp | Cấu trúc lớn, chi phí đầu tư và vận hành cao hơn |
| Ứng dụng | Trong hệ thống điện 1 pha, cung cấp điện ổn định cho hệ thống điện gia đình, trường học,… | Trong hệ thống điện 3 pha, cung cấp điện ổn định cho ứng dụng công nghiệp, xây dựng, vận tải và thương mại |
Nhìn chung biến áp 1 pha phù hợp cho hệ thống điện gia đình công suất nhỏ, ở cuối nguồn điện muốn nâng áp. Ngược lại biến áp 3 pha dùng cho hệ thống điện 3 pha công suất lớn, đảm bảo hiệu quả truyền tải và tiêu thụ điện.
Máy biến áp 3 pha là thiết bị cần thiết trong hệ thống điện truyền tải và tiêu thụ, đảm bảo cung cấp năng lượng ổn định cho cả ứng dụng công nghiệp và dân dụng. BTB Electric đã có những bài viết khác xoay quanh dòng thiết bị điện này, mời bạn tìm hiểu tại: https://btb-electric.com/vi/tin-tuc/kien-thuc-nganh/kien-thuc-tram-bien-ap/
