Máy biến áp: Thành phần chính để phân phối năng lượng hiệu quả

Máy biến áp, không nghi ngờ gì, là những yếu tố phân tán năng lượng rất quan trọng hoàn thành liên kết giữa sản xuất điện và tiêu thụ. Trong bài viết này, chúng tôi tập trung vào cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp cũng như sự liên quan của máy biến áp đối với các hệ thống năng lượng. Tất cả những yếu tố này đều có liên quan đến việc cung cấp phân phối năng lượng tốt hơn và cải thiện độ tin cậy của hệ thống.

Vai trò của máy biến áp trong phân phối năng lượng

Máy biến áp là các thiết bị điện chuyển giao năng lượng điện từ một, hai hoặc nhiều mạch thông qua nguyên tắc cảm ứng điện từ và chủ yếu được sử dụng trong các hệ thống năng lượng để tăng hoặc giảm mức điện áp. Khả năng tăng điện áp cao có nghĩa là một lượng lớn năng lượng có thể được chuyển giao qua những khoảng cách lớn trong khi giảm thiểu tổn thất năng lượng. Do đó, không có gì ngạc nhiên khi mỗi mạng lưới phân tán năng lượng đều bao gồm máy biến áp.

Các thành phần chính của máy biến áp

Cấu trúc của một máy biến áp thường có ba phần chính; lõi, cuộn dây và cách điện. Hầu hết các lõi máy biến áp được chế tạo từ các tấm thép silicon, tạo thành một mạch có độ kháng từ thấp. Các cuộn dây bằng đồng hoặc nhôm được cuộn lại, được gọi là cuộn dây, được sử dụng để kết nối nguồn điện. Ngắn mạch là một mối đe dọa xảy ra trong hầu hết các mạng điện công suất cao và do đó, các vật liệu cách điện chắc chắn là cực kỳ cần thiết và ở một mức độ nào đó, là vật liệu cứu sống. Tất cả các thành phần của máy biến áp phải được chăm sóc vì điều này sẽ dẫn đến hiệu suất hiệu quả và Mg.

Các loại máy biến áp khác nhau

Trong phân phối năng lượng, các biến áp khác nhau xuất hiện, bao gồm biến áp nguồn, biến áp phân phối và biến áp cách ly. Biến áp nguồn có thể được định nghĩa là những biến áp được thiết kế cho các ứng dụng điện áp cao và được coi là sử dụng trong các trạm biến áp. Biến áp phân phối chủ yếu giảm mức điện áp để tiêu thụ an toàn trong các hộ gia đình và doanh nghiệp. Biến áp cách ly cũng phục vụ như một biện pháp bảo vệ bằng cách cách ly các phần khác nhau của hệ thống điện với nhau.

Hiệu suất và tổn thất của biến áp

Một lĩnh vực quan trọng khác cần xem xét khi thiết kế máy biến áp là hiệu suất. Thực tế, Lee et al. (2021) cho biết rằng trong các xu hướng hiện tại, có những máy biến áp có khả năng đạt được hiệu suất trên chín mươi tám phần trăm, điều này thật ấn tượng. Mặc dù có sự tiến bộ này, nhưng vẫn tồn tại những tổn thất trong cuộn dây và độ trễ của lõi do một yếu tố phổ biến hơn. Tuy nhiên, những tổn thất này rất quan trọng trong việc cải thiện thiết kế máy biến áp nhằm giảm thiểu sự tiêu tán năng lượng trong hệ thống phân phối. Ngoài ra, việc giám sát và bảo trì máy biến áp thường xuyên sẽ làm lộ ra sự không hiệu quả cũng như tăng tuổi thọ của chúng.

Máy biến áp thông minh thời gian

Với mối quan tâm toàn cầu ngày càng tăng về khả năng cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch; đã có một sự chuyển biến đáng kể trong việc tập trung vào việc tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế. Do đó, việc sử dụng máy biến áp đang dần thay đổi. Có một thế hệ máy biến áp thông minh với các cảm biến và công nghệ truyền thông nâng cao cung cấp khả năng quản lý phân phối năng lượng theo thời gian thực. Những công nghệ này cải thiện độ tin cậy của lưới điện và cho phép tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo ngày càng tăng, điều này là một tầm nhìn mong muốn cho tương lai. Kết luận, có thể nói rằng máy biến áp có thể được coi là các đơn vị hỗ trợ trong việc truyền tải hiệu quả năng lượng điện. Điều quan trọng là các bên liên quan cần hiểu máy biến áp là gì, cách hoạt động của nó và cách nó có thể được cải thiện để nâng cao hệ thống năng lượng. Có triển vọng tốt và sự phát triển của công nghệ máy biến áp vì sự tập trung hơn nữa vào hiệu quả và việc sử dụng các nguồn năng lượng xanh.