Nhờ cấu tạo không dầu và đặc tính chống cháy, máy biến áp khô được sử dụng rộng rãi trong các xưởng sản xuất, tòa nhà thương mại, bệnh viện, trung tâm dữ liệu, đường hầm và các dự án ven biển. Hai giải pháp kỹ thuật chủ đạo hiện nay trên thị trường là: máy biến áp khô đúc nhựa và máy biến áp khô VPI (tẩm áp suất chân không). Bài viết này so sánh các nguyên tắc sản xuất, hiệu suất chính, ưu điểm và hạn chế để hỗ trợ bạn lựa chọn thiết bị nhanh chóng và phù hợp.
1. Nguyên tắc cơ bản trong sản xuất
Máy biến áp khô loại đúc nhựa
Các cuộn dây được đặt bên trong khuôn. Nhựa epoxy trộn với chất độn được đổ vào trong điều kiện chân không. Sau khi đóng rắn, các cuộn dây trở thành khối nhựa nguyên khối rắn chắc. Các cuộn dây được bao bọc và bịt kín hoàn toàn bằng nhựa epoxy để tạo thành một lớp bảo vệ cách điện rắn chắc.
Đặc điểm: Các dây dẫn bằng đồng hoặc nhôm không nhìn thấy được; cụm cuộn dây tạo thành một lớp vỏ nhựa cứng chắc.
Máy biến áp khô tẩm chân không VPI
VPI là viết tắt của Vacuum Pressure Impregnation (Tẩm chân không áp suất). Các cuộn dây được đặt vào một bể chân không. Không khí bên trong được hút ra trước, sau đó lớp sơn cách điện được ép dưới áp suất để thấm vào tất cả các khe hở giữa các lớp của cuộn dây, tiếp theo là quá trình sấy khô và đóng rắn. Không có lớp vỏ ngoài khép kín hoàn toàn được hình thành; các cuộn dây vẫn giữ thiết kế cấu trúc mở và thân cuộn dây có thể nhìn thấy được.
2. So sánh hiệu năng chính
Khả năng chống ẩm, bụi và ăn mòn
Biến áp đúc nhựa: Lớp vỏ epoxy bao bọc hoàn toàn ngăn hơi ẩm, hơi muối và bụi xâm nhập vào cuộn dây. Sau khi tắt máy trong điều kiện ẩm ướt, thiết bị có thể khởi động lại trực tiếp mà không cần sấy khô. Rất phù hợp cho các xưởng ẩm ướt, môi trường ven biển có hơi muối, đường hầm dưới lòng đất và các nhà máy công nghiệp nhiều bụi.
Biến áp khô VPI: Cấu trúc cuộn dây hở. Lớp vecni cách điện chỉ thấm vào các khe hở giữa các dây dẫn và không tạo thành lớp bao kín hoàn toàn. Hiệu suất vẫn ổn định trong môi trường sạch sẽ, khô ráo. Trong điều kiện độ ẩm cao hoặc bụi bẩn kéo dài, hơi ẩm và bụi sẽ tích tụ trong các khe hở của cuộn dây và làm giảm dần điện trở cách điện. Nên sử dụng máy sưởi không gian ở những nơi ẩm ướt. Các thiết bị VPI không phù hợp với môi trường khắc nghiệt có nhiều muối phun hoặc bụi bẩn.
Mức độ tiếng ồn và sức chịu đựng cơ học của mạch ngắn
Máy biến áp đúc nhựa: Nhựa rắn làm giảm sự truyền rung động từ lõi và cuộn dây, mang lại độ ồn tương đối thấp hơn cho cùng công suất kVA. Cấu trúc đúc nguyên khối chống lại sự dịch chuyển và biến dạng của cuộn dây trong các sự cố ngắn mạch, mang lại độ bền cơ học chịu ngắn mạch tuyệt vời và hiệu suất chống động đất vượt trội trong quá trình vận chuyển.
Biến áp VPI: Các cuộn dây được liên kết bằng lớp sơn cách điện có độ bền cơ học khá tốt. Tuy nhiên, vẫn tồn tại nguy cơ dịch chuyển cuộn dây dưới tác động của lực điện từ ngắn mạch cực mạnh. Mức độ tiếng ồn cao hơn một chút so với các thiết bị làm bằng nhựa đúc có cùng công suất.
Khả năng bảo trì và sửa chữa
Biến áp nhựa đúc: Hầu như không cần bảo trì. Lớp nhựa ngăn bụi và hơi ẩm. Việc kiểm tra định kỳ chỉ giới hạn ở việc thông gió và theo dõi nhiệt độ. Nhược điểm: một khi cuộn dây bên trong bị hư hỏng, việc sửa chữa một phần là không khả thi; cần phải thay thế toàn bộ cuộn dây.
Máy biến áp VPI: Yêu cầu bảo trì ở mức trung bình. Cần vệ sinh định kỳ bụi bám trên bề mặt cuộn dây. Cần xử lý sấy khô sau khi bị ẩm xâm nhập. Ưu điểm: Các cuộn dây bị hư hỏng cục bộ có thể được sửa chữa tại chỗ bằng cách tẩm lại một phần bằng vecni, đảm bảo khả năng sửa chữa.
Tổng kết
Biến áp nhựa đúc QXG có vỏ kín hoàn toàn, mang lại hiệu suất vượt trội về khả năng chống ẩm, chống bụi, độ bền cơ học và gần như không cần bảo trì, lý tưởng cho các điều kiện vận hành khắc nghiệt phức tạp. Tuy nhiên, việc sửa chữa một phần cuộn dây khi xảy ra lỗi bên trong là không thể.
Máy biến áp tẩm chân không áp suất VPI sử dụng cuộn dây hở cho phép sửa chữa một phần tại chỗ. Tuy nhiên, chúng đòi hỏi khắt khe về độ sạch và độ ẩm môi trường xung quanh. Việc hút ẩm và sử dụng vỏ chống bụi là bắt buộc đối với các địa điểm lắp đặt ẩm ướt và nhiều bụi.
Trong việc lựa chọn phương án kỹ thuật, chi phí không phải là yếu tố quyết định duy nhất. Công nghệ cách nhiệt cần được xác định một cách toàn diện dựa trên điều kiện môi trường tại công trình và các phương án vận hành, bảo trì dài hạn.