12-09-2025
Phân loại tổn thất máy biến áp và phương pháp tính
Vì là một thiết bị điện tĩnh, máy biến áp chịu tổn thất cơ học do gió hoặc ma sát môi trường. Có 2 loại tổn thất chính là tổn thất lõi và tổn thất đồng, cùng một số tổn thất phụ khác. Cùng BTB Electric tìm hiểu một số loại tổn thất chính trong máy biến áp và cách tính toán tổn thất trong bài viết sau.
Tổn thất lõi máy biến áp
Tổn thất lõi hay tổn thất sắt là loại tổn thất biến áp không tải. Trong máy biến thế, lõi là bộ phận được quấn dây đồng, liên kết cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng cảm ứng từ. Có hai loại tổn thất lõi chính là tổn thất dòng điện xoáy và mất độ trễ.
Tổn thất dòng điện xoáy
Khi từ thông nối với mạch kín, một e.m.f có thể được cảm ứng và lưu thông trong mạch. Giá trị dòng điện chủ yếu phụ thuộc theo tổng e.m.f và điện trở của mạch trong vùng.
Lõi máy biến áp làm bằng sắt dẫn điện. Dòng điện trong e.m.f có thể lưu thông qua lõi, được gọi là dòng điện xoáy. Dòng điện này xuất hiện khi vật dẫn chịu một từ trường thay đổi. Khi các dòng điện đó không có chức năng gì sẽ tạo ra tổn thất trong lõi thép, hay tổn thất dòng điện xoáy. Nếu thiết kế lõi thép từ các tấm mỏng nhẹ, sự hao hụt này có thể được giảm thiểu.
Mất độ trễ
Độ trễ xảy ra trong lõi thiết bị điện do từ hóa và khử từ của vật liệu. Vì dòng điện thay thế trên thiết bị đầu cuối tại đầu vào, lõi thép bị từ hóa và khử từ theo chu kỳ và hao hụt năng lượng trong quá trình này.
Mất độ trễ chủ yếu xảy ra khi dòng điện xoay chiều đi qua lõi máy biến áp, sau đó từ trường đảo ngược. Tổn thất này phụ thuộc vào vật liệu làm lõi máy biến áp. Vật liệu lõi cao cấp như CRGO – Thép Silicon định hướng thớ cán nguội là giải pháp tốt làm lõi biến áp để hạn chế mất độ trễ.
Tổn thất đồng máy biến áp
Tổn thất đồng hay tổn thất điện trở gây ra do điện trở ohmic của dây đồng dùng làm dây quấn. Công suất bị chuyển hóa thành nhiệt do dòng điện trong dây dẫn cuộn sơ cấp và thứ cấp. Tổn thất đồng tỉ lệ thuận với bình phương dòng điện chạy qua dây dẫn. Dòng điện này phụ thuộc vào tải được kết nối và thay đổi theo tải nên được xếp vào loại tổn thất biến đổi.
Các tổn thất khác
- Tổn thất lạc tải: Mất thông lượng luôn xảy ra trong quá trình cảm ứng điện từ giữa cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp. Hiện tượng này gọi là rò rỉ thông lượng hay lạc tải, gây ra một số tổn thất cho máy biến áp, giảm công suất đầu ra. Để giảm tổn thất từ thông, cuộn dây sơ cấp và thứ cấp trong máy biến áp cần được quấn sao cho khớp nối thông lượng tối đa với nhau.
- Tổn thất điện môi: Máy biến áp dầu sử dụng dầu khoáng là chất điện môi cách điện. Sau khoảng thời gian biến áp hoạt động liên tục, cường độ chất điện môi suy giảm, gây ra một số tổn thất, suy giảm hiệu suất tổng thể của máy biến áp. Đây gọi là tổn thất điện môi. Cần kiểm tra thường xuyên tình trạng chất điện môi để hạn chế tổn thất này.
Đọc thêm: Tổng hợp sự cố máy biến áp thường gặp và hướng xử lý
Cách tính tổn thất máy biến áp
Tổn thất máy biến áp là giá trị tổng của tổn hao không tải Po, tổn hao ngắn mạch Pk và tổn hao lạc hướng Ps. 2 giá trị đo lường chính cho tổn thất không tải máy biến áp là tổn thất lõi và tổn thất đồng.
Tổn thất lõi được tính theo tổn thất không tải nhân với số giờ cấp điện. Tổn thất này phụ thuộc vào công suất, dòng máy biến áp và thời gian vận hành. Trong đó thời gian được xác định như sau:
- Biến áp có nguồn điện liên tục được tính 720 giờ mỗi tháng.
- Biến áp được cấp điện gián đoạn hoặc mất điện sẽ tính thời gian theo số giờ cấp thực tế của trạm biến áp cho tải dựa trên giá trị 1 tháng.
- Nếu có đồng hồ đo, thời gian tính dựa theo lượng tích lũy trên đồng hồ.
Khi hệ số phụ tải từ 40% trở xuống thì tổn thất đồng tương đương tính 2% lượng điện tiêu thụ hàng tháng. Loại tổn hao này liên quan đến dòng tải. Trường hợp hệ số phụ tải vượt quá 40% sẽ tính tổn hao 3%.
Nhìn chung trong máy biến áp dầu, lõi sắt tổn hao 5 – 7%, tổn hao đồng là khoảng 0.5%. Tổn hao máy biến áp khô sẽ ít hơn máy biến áp dầu do không chịu ảnh hưởng bởi lớp dầu suy giảm cường độ.
Bạn có thể tìm đọc thêm các bài viết khác về máy biến áp tại: https://btb-electric.com/vi/tin-tuc/kien-thuc-nganh/kien-thuc-tram-bien-ap/
