Máy biến áp kích từ INSTRANS 11kV/194V – 7kVA, 3 pha | Excitation Transformer

Máy biến áp kích từ INSTRANS (Excitation Transformer) là thiết bị chuyên dụng dùng trong hệ thống kích từ máy phát điện, đặc biệt tại nhà máy thủy điện, nhiệt điện và các hệ thống máy phát điện công nghiệp. Thiết bị có nhiệm vụ biến đổi điện áp trung thế xuống cấp điện áp phù hợp để cấp nguồn cho bộ chỉnh lưu và hệ thống điều khiển kích từ của máy phát.

Thiết bị INSTRANS trong hình có điện áp sơ cấp 11.000V, điện áp thứ cấp 194V, công suất 7kVA, 3 pha, tổ đấu dây Yd5 và được chế tạo phù hợp tiêu chuẩn IEC 60076-1.

Thông số kỹ thuật máy biến áp kích từ INSTRANS

Theo nameplate của thiết bị:

Các thông số trên được đọc trực tiếp từ nhãn thiết bị mà bạn cung cấp.

Máy biến áp kích từ INSTRANS là gì?

Máy biến áp kích từ là máy biến áp được thiết kế để cấp nguồn cho hệ thống kích từ của máy phát điện đồng bộ.

Trong hệ thống máy phát, dòng điện một chiều được đưa vào cuộn dây rotor để tạo từ trường. Hệ thống AVR và bộ chỉnh lưu sẽ điều khiển dòng kích từ này nhằm duy trì điện áp đầu cực máy phát ở giá trị yêu cầu.

Máy biến áp kích từ thường nằm ở phía trước bộ chỉnh lưu và thực hiện chức năng:

Nguồn AC → Máy biến áp kích từ → Bộ chỉnh lưu → Rotor máy phát

Với máy INSTRANS trong hình:

11kV AC → 194V AC → Hệ thống chỉnh lưu kích từ → Rotor máy phát

Chức năng của máy biến áp kích từ INSTRANS

Máy biến áp kích từ INSTRANS thực hiện một số chức năng quan trọng:

• Hạ điện áp từ 11kV xuống 194V.
• Cung cấp nguồn AC cho bộ chỉnh lưu kích từ.
• Cách ly điện giữa hệ thống trung thế và mạch kích từ.
• Phối hợp với hệ thống AVR – Automatic Voltage Regulator.
• Cung cấp nguồn phục vụ điều chỉnh dòng kích từ rotor.
• Góp phần ổn định điện áp đầu cực máy phát.
• Hỗ trợ điều khiển công suất phản kháng của máy phát.

Đây là một thiết bị quan trọng trong chuỗi điều khiển điện áp của tổ máy phát điện.

Máy biến áp kích từ INSTRANS 11kV/194V 7kVA

Model/mã tham chiếu trên thiết bị là IV15253, với thông số chính:

Primary Voltage: 11.000V

Phía sơ cấp của máy biến áp được kết nối với nguồn điện áp 11kV.

Secondary Voltage: 194V

Điện áp phía thứ cấp là 194V, được đưa tới hệ thống chỉnh lưu kích từ theo thiết kế của hệ thống máy phát.

Capacity: 7kVA

Công suất định mức của máy biến áp:

7 kVA

Đây là thông số đặc biệt quan trọng khi lựa chọn máy biến áp thay thế.

Phase: 3

Thiết bị là máy biến áp:

3 pha – Three Phase Excitation Transformer

phù hợp với hệ thống kích từ ba pha.

Tổ đấu dây Yd5 của máy biến áp INSTRANS

Trên nameplate thể hiện:

Vector Group: Yd5

Trong đó:

• Y: cuộn dây phía cao áp đấu hình sao.
• d: cuộn dây phía hạ áp đấu tam giác.
• 5: biểu thị quan hệ góc pha giữa điện áp phía sơ cấp và thứ cấp theo quy ước clock notation.

Sơ đồ đấu nối cũng được thể hiện trực tiếp trên nameplate với các đầu dây:

Sơ cấp:

• 1U
• 1V
• 1W
• N

Thứ cấp:

• 2U
• 2V
• 2W

Khi thay thế máy biến áp kích từ, Vector Group Yd5 là một trong những thông số phải kiểm tra cẩn thận, không nên chỉ lựa chọn dựa trên điện áp và công suất.

Mức cách điện 12/28/75kV

Nameplate của máy INSTRANS ghi:

INS LEVEL: 12/28/75 kV

Đây là thông số liên quan đến khả năng cách điện của thiết bị trong hệ thống trung thế.

Khi tìm máy tương đương, cần đảm bảo mức cách điện của máy mới đáp ứng yêu cầu của hệ thống 11kV đang vận hành.

Tiêu chuẩn IEC 60076-1

Máy biến áp kích từ INSTRANS được ghi nhận trên nameplate:

Conforms to IEC 60076-1

IEC 60076 là bộ tiêu chuẩn quốc tế quan trọng đối với máy biến áp điện lực.

IEC 60076-1 quy định các yêu cầu chung liên quan đến máy biến áp như:

• Điều kiện vận hành.
• Các thông số định mức.
• Yêu cầu thiết kế.
• Đặc tính điện.
• Phương pháp thử nghiệm.
• Yêu cầu đánh dấu và nameplate.

Việc thiết bị được chế tạo theo IEC 60076-1 giúp thuận tiện hơn trong việc kiểm tra thông số và lựa chọn máy biến áp thay thế tương đương.

Ứng dụng máy biến áp kích từ INSTRANS

Máy biến áp kích từ INSTRANS có thể được sử dụng trong:

• Nhà máy thủy điện
• Nhà máy nhiệt điện
• Tổ máy phát điện đồng bộ
• Hệ thống AVR
• Hệ thống kích từ tĩnh
• Bộ chỉnh lưu kích từ
• Máy phát điện công nghiệp
• Hệ thống điện nhà máy
• Các trạm phát điện có cấp điện áp 11kV

Đặc biệt trong nhà máy thủy điện, máy biến áp kích từ là một trong những thiết bị quan trọng của hệ thống excitation, phối hợp với AVR và bộ chỉnh lưu để kiểm soát điện áp máy phát.

Vai trò của máy biến áp kích từ trong nhà máy thủy điện

Trong tổ máy thủy điện, hệ thống kích từ có nhiệm vụ điều chỉnh dòng điện rotor nhằm kiểm soát:

• Điện áp đầu cực máy phát.
• Dòng kích từ.
• Công suất phản kháng.
• Hệ số công suất.
• Khả năng vận hành ổn định của máy phát khi kết nối với lưới điện.

Máy biến áp kích từ INSTRANS đảm nhận khâu biến đổi nguồn điện AC trước khi nguồn này được chỉnh lưu thành DC và đưa tới rotor.

Do đó, khi máy biến áp kích từ gặp sự cố, hệ thống kích từ và khả năng vận hành bình thường của tổ máy có thể bị ảnh hưởng.

Khi nào cần thay máy biến áp kích từ INSTRANS?

Một số trường hợp cần kiểm tra, sửa chữa hoặc thay mới máy biến áp kích từ gồm:

• Suy giảm cách điện.
• Cuộn dây bị chạm chập.
• Quá nhiệt bất thường.
• Điện áp thứ cấp không ổn định.
• Có dấu hiệu phóng điện.
• Nứt hoặc xuống cấp vật liệu cách điện.
• Máy đã vận hành trong thời gian dài.
• Không đạt yêu cầu thử nghiệm cách điện.
• Cần thay thế thiết bị cũ khi đại tu hệ thống kích từ.

Việc đánh giá tình trạng thực tế cần dựa trên các phép đo và kiểm tra chuyên môn, không nên chỉ dựa vào ngoại quan.

Lựa chọn máy thay thế cho INSTRANS IV15253

Nếu cần tìm máy biến áp mới để thay thế thiết bị trong hình, nên cung cấp đầy đủ nameplate cho nhà sản xuất.

Các thông số tối thiểu cần xác nhận gồm:

1. Primary Voltage: 11kV
2. Secondary Voltage: 194V
3. Capacity: 7kVA
4. Phase: 3 Phase
5. Frequency: 50Hz
6. Vector Group: Yd5
7. Insulation Level: 12/28/75kV
8. Standard: IEC 60076-1
9. Kích thước tổng thể.
10. Kích thước chân đế.
11. Vị trí đầu cực sơ cấp và thứ cấp.
12. Phương pháp cách điện.
13. Điều kiện môi trường lắp đặt.
14. Yêu cầu kết nối với hệ thống AVR và chỉnh lưu hiện hữu.

Đặc biệt, không nên chỉ đặt một máy 11kV/194V – 7kVA mà bỏ qua tổ đấu dây Yd5. Góc lệch pha của máy biến áp có thể ảnh hưởng đến hệ thống chỉnh lưu và mạch kích từ phía sau.

Máy biến áp kích từ INSTRANS cho nhà máy điện

INSTRANS Excitation Transformer 11kV/194V – 7kVA là máy biến áp kích từ 3 pha được thiết kế cho hệ thống máy phát điện sử dụng nguồn trung thế 11kV.

Thông số nổi bật của thiết bị:

INSTRANS Excitation Transformer
Primary: 11kV
Secondary: 194V
Capacity: 7kVA
Phase: 3
Frequency: 50Hz
Vector Group: Yd5
Insulation Level: 12/28/75kV
Standard: IEC 60076-1

Khi cần mua mới, sửa chữa hoặc chế tạo máy tương đương, cần kiểm tra đầy đủ cả thông số điện, tổ đấu dây, cách điện và kích thước cơ khí để bảo đảm tương thích với hệ thống kích từ hiện hữu.