Lựa chọn bộ điều áp dưới tải cho máy biến áp.
Sự lựa chọn bộ điều áp dưới tải (ĐADT) thích hợp cho từng máy biến áp (MBA) phải
rất cẩn thận, mặt dù chi phí bộ ĐADT chỉ là một phần nhỏ của toàn bộ chi phí thiết bị. Theo
kinh nghiệm của các hãng sản xuất, bộ ĐADT là một nhân tố quang trọng cho sự ổn định
của toàn bộ thiết bị MBA. Do đó sự tính toán phải được thực hiện theo các tiêu chuẩn của bộ
ĐADT để lựa chọn.
Tiêu chuẩn IEC nêu rõ nguyên tắc lựa chọn và các đặc điểm cần xem xét về đặc tính kỹ
thuật của bộ ĐADT. Ngoài ra tiêu chuẩn còn đưa ra các thông tin cần thiết được nhà sản xuất
chỉ rõ theo yêu cầu từ đơn đặt hàng để đạt được tối ưu cho việc lựa chọn bộ ĐADT. Các
hạng mục sau đây cần được xem xét trong quá trình lựa chọn bộ ĐADT theo tiêu chuẩn IEC
phiên bản 60542 và được bổ sung một số lời chú thích.
Bộ ĐADT kiểu UCG (ABB sản xuất).
1. Mức cách điện.
Tấc cả điện áp xuất hiện trên mọi vị trí phải dựa trên điện áp chịu đựng cho phép được
bảo đảm bởi nhà sản xuất bộ ĐADT, các điện áp này là:
1- Điện áp hoạt động bình thường xuất hiện trên bộ ĐADT khi làm việc.
2- Điện áp tần số công nghiệp xuất hiện trên bộ ĐADT trong quá trình thử nghiệm
máy biến áp.
3- Điện áp xung xuất hiện trên bộ ĐADT trong quá trình thử nghiệm hay làm việc.
Ngoài ra với một số cách bố trí cuộn dây thì điện áp cao bất thường có thể xuất hiện, các
điện áp này có thể được hạn chế khi lựa chọn kiểu điều chỉnh (tuyến tính, thô/tinh hay đảo
cực). Độ điện cảm thay đổi trong lõi MBA cũng có thể ảnh hưởng đến điện áp xuất hiện trên
bộ ĐADT. Quá điện áp quá độ tức thời xuất hiện trên lưới điện khi sự cố hay trong quá trình
đóng cắt, những quá điện áp này tác động lên MBA và bộ ĐADT. Do đó người vận hành và
sử dụng MBA phải nắm rõ những vấn đề về hệ thống và các trạng thái xẩy ra khi có sự cố
lưới điện.
Cách điện của bộ ĐADT được chia thành cách điện bên trong và cách điện bên ngoài bộ
điều áp. Điện áp chịu đựng của cách điện ngoài được tiêu chuẩn hóa tương ứng với điện áp
cao nhất của thiết bị (U
m
). Trong trường hợp các bộ ĐADT đơn cực hay ba pha đấu sao, cách

- Thử nghiệm điện áp tần số công nghiệp.
- Thử nghiệm quá điện áp cảm ứng tại tần số công nghiệp (quá trình ngắn hạn).
- Thử nghiệm quá điện áp cảm ứng tại tần số công nghiệp cùng với đo lường phóng điện
cục bộ.
- Thử nghiệm chịu đựng điện áp toàn sóng xung sét đối với đầu nối đường dây.
- Thử nghiệm chịu đựng điện áp sóng cắt xung sét đối với đầu nối đường dây.
- Thử nghiệm chịu đựng điện áp xung sét đối với đầu trung tính.
Khái niệm cơ bản về mức chịu đựng của cuộn dây phân nấc và bộ ĐADT của MBA
điều chỉnh tại điểm trung tính, sử dụng cuộn dây thô/tinh, các giá trị đưa ra của điện áp xung
sét là giá trị cực đại và không xuất hiện trên vị trí của bộ ĐADT được thể hiện sau đây.Điện áp chịu đựng xuất hiện trên toàn bộ cuộn dây MBA trong quá trình thử nghiệm với các
điện áp khác nhau (thông số MBA: 400MVA, 400kV ±16%/120kV/30/kV, bố trí cuộn dây
thô/tinh, điều chỉnh tại điểm trung tính) [Breuer 1984] các ký hiệu viết tắt trên hình vẽ:
- S: Điện áp làm việc
- PF: Điện áp thử nghiệm tần số công nghiệp.
- LI: Điện áp thử nghiệm xung.
- FLI: Xung sét toàn sóng.
- CLI: Sóng cắt xung sét.
Lựa chọn đúng cách điện trong của bộ ĐADT cần phải tính toán với điều kiện là điện
áp chịu đựng của một khoảng cách cách điện được xác định trên cơ sở giá trị đỉnh của điện
áp chịu đựng và vùng thời gian của sóng điện áp xuất hiện.

2. Dòng điện định mức.
Dòng điện định mức của một bộ điều áp dưới tải là dòng điện mà bộ ĐADT đó có
khả năng chuyển từ nấc này sang nấc khác an toàn trong điều kiện điện áp đặt trên nấc là hợp
lý, không làm gián đoạn dòng điện. Thông thường dòng điện định mức của bộ ĐADT chính
là dòng điện tải lớn nhất của cơ cấu chuyển nấc.
- Dòng điện định mức của bộ ĐADT phụ thuộc vào điện áp của nấc điều chỉnh, theo

0
K trong trạng thái cân bằng đối với môi
trường dầu (35
0
đến 65
0
K trong môi trường không khí, phụ thuộc vật liệu của tiếp điểm).
Các điện trở chuyển tiếp sẽ chịu được yêu cầu về quá tải nếu sự tăng nhiệt độ quá giá
trị trung bình không vượt quá 350
0
K đối với môi trường dầu (400
0
K đối với môi trường
không khí) khi chịu đựng 1,5 lần dòng điện định mức lớn nhất. Số lần chuyển nấc với mỗi
khoảng thời gian quá tải phải được giới hạn bởi số lần hoạt động cần thiết để chuyển từ điểm
cuối dải này sang dải khác. Điều này tương ứng với các với các điều kiện thử nghiệm của các
điện trở chuyển tiếp theo tiêu chuẩn IEC phiên bản 60214.
Độc lập với các hệ số tải trên cơ sở nhiệt trong tiêu chuẩn IEC 60354, các bộ ĐADT
có thể được vận hành ở mức gấp hai lần dòng chuyển nấc tối đa của máy biến áp nếu các bộ
ĐADT được lựa chọn theo tiêu chuẩn IEC 60076-1, 60542 và 60214 (dòng chuyển nấc tối đa
nhỏ hơn dòng định mức tối đa). Tuy nhiên, vì lý do an toàn nên trong cơ cấu truyền động sẽ
có một thiết bị an toàn để ngăn cản quá trình vận hành của cơ cấu truyền động hoặc làm gián
đoạn hoạt động của điều áp khi máy biến áp quá tải 1,5 lần dòng chuyển nấc tối đa.

4. Dòng ngắn mạch.
Khả năng chịu đựng của bộ ĐADT với các dòng ngắn mạch như trong tiêu chuẩn IEC
phiên bản 60214 phải không được nhỏ hơn dòng ngắn mạch của MBA lắp đặt bộ ĐADT như
đề cập trong tiêu chuẩn IEC phiên bản 60076-5 [IEC Publ. 60076-5 1976].
Nói chung bộ ĐADT chỉ có thể chịu đựng dòng ngắn mạch nhưng không thể hoàn
thành một hoạt động chuyển mạch trong điều kiện ngắn mạch. Theo tiêu chuẩn IEC phiên

điển hình.

6. Số vị trí nấc.
Sự lựa chọn các vị trí nấc làm việc được thực hiện trong dải tiêu chuẩn hóa của nhà
sản xuất bộ ĐADT. Tăng dải nấc điều chỉnh thì điện áp chịu đựng của cuộn dây phân nấc
cũng tăng lên. Đặc biệt là trong các trường hợp biến áp lò điện hay máy biến áp chỉnh lưu
phục vụ cho các thiết bị điện phân thường xuyên cần đến các dải nấc rộng. Khi bộ ĐADT đặt
ở cuộn dây với điện áp không đổi, điện áp chịu đựng của cuộn dây phân nấc khi hoạt động
hoặc thử nghiệm tại vị trí nhỏ nhất phải được xem xét thận trọng.
Một số bộ chọn nấc (phần dưới).

7. Vấn đề phóng điện của bộ chọn chuyển.
Sự hoạt động của bộ chọn chuyển diễn ra tại vị trí định mức hay đầu cuối của bộ
ĐADT. Trong quá trình hoạt động của nó, dòng điện tải không chạy qua cuộn dây phân nấc.
Do đó cuộn dây phân nấc tạm thời bị ngắt khỏi cuộn dây chính và điện thế của cuộn dây là tự
do. Trong quá trình hoạt động của bộ chọn chuyển xuất hiện sự phóng điện giữa các tiếp
điểm đóng và mở, các chịu đựng ở công tắt mở xác định bởi dòng điện lưu thông trước khi
các công tắt mở và điện áp (điện áp phục hồi) phát sinh. Nếu các giá trị đạt đến các giới hạn
có thể chấp nhận được, thì có nhiều cách khác nhau để khắc phục vấn đề này, ví dụ: sử dụng
các bộ đảo chiều kép, các điện trở nối thêm hay khống chế dung lượng giữa các điện thế kế
tiếp và dây nhánh.
Phóng điện quyết định các chịu đựng chấp nhận được khi bộ chọn chuyển hoạt động.
Thời gian phóng điện chủ yếu dựa vào độ lớn của điện áp phục hồi, độ lớn của dòng ngắt
mạch ít quan trọng hơn. Thông số thời gian phóng điện có thể chấp nhận ở một khoảng nửa
thời gian đóng cắt của bộ chọn chuyển. Giá trị điện thế phục hồi có thể chấp nhận và dòng
ngắt mạch khác với thiết kế của bộ chọn chuyển. Đối với các ứng dụng, các chịu đựng phát
sinh tại các công tắt của bộ chọn chuyển cần được tính toán để tránh đoản mạch có thể xảy