Máy biến dòng là gì? tại sao máy biến dòng không được hở mạch? Show Nếu như bạn đang thắc mắc máy biến dòng là gì, tại sao máy biến dòng không được hở mạch hay muốn biết cách kiểm tra biến dòng thì đừng bỏ qua bài viết bên dưới nhé. Máy biến dòng là gì?Bộ biến dòng hay còn gọi là máy biến dòng có tên quốc tế là Current Transformer (CT) thực chất là một bộ đo dòng và giám sát dòng điện. Chức năng của nó là giám sát nguồn điện khi được cấp cho tải. Nói một cách dễ hiểu thì máy biến dòng là thiết bị điện dùng để biến đổi trị số cao của dòng điện xuống dòng điện có trị số có tiêu chuẩn 5A và 1A. 
Tỉ số biến là gì? Là chỉ số chênh lệch giữa CT và VT. Vậy CT, VT là gì hay ký hiệu CT là gì? Các CT chính là ký hiệu biến thế hiện tại và VT là ký hiệu của máy biến áp được cung cấp trong các hệ nhà xưởng để giảm điện áp và đo được giá trị hiện bằng các thiết bị đo lường. Có rất nhiều cách kiểm tra biến dòng nhưng phổ biến nhất là dùng đồng hồ vạn năng để biết máy có bị hư hỏng hay nhảy áp không. Tuy nhiên, khi tiến hành, người sử dụng cần phải tuân thủ các nguyên tắc an toàn điện và phải biết cách kiểm tra chính xác nhất. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động máy biến dòngBiến dòng được cấu tạo bao gồm một lõi thép được quấn dây đồng xung quanh và vận hành dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi có dòng điện xoay chiều đi qua dây dẫn điện trường sẽ sinh ra từ trường xung quanh cuộn dây. Lúc này, cuộn dây cảm ứng điện trường và xuất hiện hiện dòng điện trong đó. Tỉ lệ này sẽ được tính theo căn cứ vào số vòng dây quấn ở bên trong cuộn dây biến dòng. Không giống như các loại máy đo hiệu điện thế hay máy biến áp truyền thống, máy biến dòng có cấu tạo gồm một hoặc một số ít vòng dây so với số vòng dây trong các thiết kế cũ. Những vòng dây truyền thống được thiết kế ở dạng một đoạn dây dẫn dẹt quấn thành một vòng, hoặc ở dạng một cuộn dây dẫn quấn nhiều vòng quanh lõi rỗng được nối thẳng đến chỗ cần nối với mạch thông qua thiết bị có lỗ hổng ở trung tâm. Và cũng do cách thiết kế này mà những loại máy trước đây thường được coi là một “chuỗi biến áp” và có chức năng giống như một cuộn thứ cấp có số vòng dây lớn hơn 1. Tuy nhiên, cũng có những chiếc chỉ có 1 vòng dây mà vẫn có thể cùng truyền tải cường độ dòng điện qua dây dẫn. Cuộn thứ cấp chứa một lượng lớn các cuộn cảm được quấn quanh lõi thép lá nhằm giảm tối thiểu mức tiêu hao lưỡng cực từ của phần có tiết diện. Do đó, độ cảm ứng từ được sử dụng ở mức thấp hơn tiết diện của dây dẫn, dĩ nhiên, điều này còn tùy thuộc vào độ lớn mà cường độ dòng điện có thể được giảm xuống. Còn cuộn thứ cấp thường được mặc định ở mức 1 Ampere để đảm bảo cường độ nhỏ hoặc bằng mức 5Ampe cho cường cường độ lớn. Các loại máy biến dòngHiện nay có 3 loại máy biến dòng cơ bản nhất đó là dạng dây quấn, dạng thanh khối và dạng vòng. Người dùng cần tìm hiểu kỹ về từng loại để có phương pháp lựa chọn và sử dụng phù hợp. Máy biến dòng dạng quấnCuộn sơ cấp của loại máy biến dòng dạng quấn sẽ được kết nối trực tiếp với các dây dẫn để thực hiện nhiệm vụ đo cường độ dòng điện chạy qua mạch điện. Thông số cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp bị phụ thuộc vào tỷ số vòng dây quấn của thiết bị. Máy biến dòng dạng vòng“Vòng” thường sẽ không được cấu tạo ở cuộn sơ cấp. Thay vào đó, cường độ dòng điện chạy trong mạch được truyền và chạy thẳng qua khe cửa hoặc lỗ hổng của “vòng” trong máy. Một số máy biến dòng dạng vòng hiện đại đã được cấu tạo thêm chi tiết “chốt chẻ” để có tác dụng cho lỗ hổng hay khe cửa của thiết bị có thể dễ dàng mở ra, cài đặt và đóng lại, mà người dùng không cần phải ngắt mạch cố định. Máy biến dòng dạng khốiĐây là loại máy biến dòng được ứng dụng phổ biến nhất hiện nay. Nó thường được ứng dụng trong các loại dây cáp và thanh cái của mạch điện chính, gần giống như cuộn sơ cấp, nhưng lại chỉ có một vòng dây duy nhất. Nhờ đó, chúng hoàn toàn tách biệt với nguồn điện áp cao và vận hành trong hệ mạch, luôn được kết nối với cường độ dòng điện tải chạy trong thiết bị điện. Tại sao máy biến dòng không được hở mạch?Khi máy hoạt động bình thường ở chế độ cuộn thứ cấp bị nối ngắn mạch, cuộn dây thứ cấp sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng, đồng thời từ trường do nó sinh ra có tác dụng lại chống lại nguyên nhân sinh ra nó. Mật độ từ thông móc vòng qua cuộn dây sẽ bị giảm nên sẽ cảm ứng sang cuộn thứ cấp một điện áp đủ nhỏ. Khi cuộn dây thứ cấp hở mạch thì toàn bộ dòng điện chạy qua cuộn dây sơ cấp sẽ phải thực hiện chức năng từ hóa lõi thép và làm cho từ cảm Bm tăng đột ngột gây bão hòa mạch từ. Khi vượt qua điểm bão hòa thì đường cong từ hóa sẽ có dạng bằng đầu. Đó là những lý do với bất kì cuộn dây nhị thứ của biến dòng khi không được sử dụng ta phải nối ngắn mạch trước khi đưa vào sử dụng để đảm bảo chế độ làm việc cuộn thứ cấp được nối ngắn mạch luôn thực hiện chế độ làm việc bình thường của thiết bị. Hy vọng với những chia sẻ trên đây đã giúp các bạn nắm được những thông tin cũng như hiểu hơn về máy biến dòng là gì? Cấu tạo và nguyên lý của máy biến dòng.
Với những thiết bị điện công suất lớn thì đo lường các thông số như dòng điện, điện áp, tần số… đặc biệt dòng điện lớn thì việc chế tạo thiết bị đo trực tiếp là hết sức khó khăn và tốn kém. Vì vậy máy biến dòng (hay còn gọi là Ti) được sinh ra để giải quyết khó khăn đó. Hãy cùng DTEC tìm hiểu thiết bị và ứng dụng của nó trong công nghiệp nhé ! Nhờ tính chất điện áp và dòng điện biến đổi theo tỷ lệ nghịch với nhau, vì vậy với dòng I lớn qua biến áp thành I nhỏ có thể đo trực tiếp bằng dụng cụ đo bình thường. Những những dụng cụ đo này được đấu qua biến dòng, những thiết bị như vậy gọi là máy biến dòng điện ( hay là biến dòng). Tên thường gọi máy biến dòng: BI, TI, CT – Current transformer. Máy biến dòng có nhiệm vụ biến đổi dòng điện giữa sơ cấp và thứ cấp theo đúng tỷ lệ và được cách ly giữ sơ cấp và thứ cấp. Nguyên lý làm việc của máy biến dòng cũng tương tự như máy biến điện áp: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, thông qua mạch từ lõi thép biến đổi dòng điện lớn phía cao áp sang dòng điện nhỏ cung cấp cho các phụ tải thứ cấp. Tổng trở mạch ngoài của Ti rất bé nên có thể xem Ti luôn làm việc trong trạng thái ngắn mạch. Sơ đồ nguyên lýCuộn sơ cấp W1 thường chỉ 1 đến 2 vòng dây đấu nối tiếp với lưới có dòng điện lớn. Cuộn thứ cấp W2 có nhiều vòng dây luôn nối với Ampe kế có điện trở vô cùng nhỏ hoặc cuộn dòng của oát kế hoặc cuộn dòng rơ le. Hệ số biến dòng: k = I1/I2 = W2/W1 = I lớn/Ia => Ia (Ampe kế) = W1/W2 . I lớn Sơ đồ thay thế máy biến dòng: Sai số của CT xuất hiện do tồn tại của dòng từ hóa, dòng Ie càng cao sai số càng lớn. Tải tăng > V thứ cấp tăng > tăng dòng từ hoá Ie > tăng sai số của CT. Đặc tính máy biến dòngChế độ làm việc chủ yếu của máy biến dòng là chế độ ngắn mạch ( cuộn thứ cấp luôn nối với Ampe kế có điện trở vô cùng nhỏ. Quan hệ giữa dòng điện từ hóa cần thiết (Ie) để sinh ra một điện áp hở mạch V Điểm gập VK – Là một điểm trên đường cong từ hóa – Tại đó: Để tăng điện áp lên thêm 10% > cần tăng dòng từ hóa 50%. Hiện tượng hở mạch thứ cấp biến dòngKhi hở mạch thứ cấp: Toàn bộ dòng sơ cấp làm nhiệm vụ từ hóa lõi thép, từ cảm Bm tăng lên đột ngột gây bão hòa mạch từ. Các đường cong biến thiên theo thời gian của từ cảm B và từ thông φ có dạng bằng đầu. Khi dòng điện sơ cấp qua trị số 0, sức điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp của máy biến dòng có dạng đỉnh nhọn với biên độ rất lớn. Chú ý: Trong vận hành tuyệt đối không để cho 2 đầu dây thứ cấp máy biến dòng điện bị hở mạch. Khi đó điện áp thứ cấp sẽ tăng rất cao gây nguy hiểm đến người vận hành và thiết bị. Không để ZL = 0 Thông số của máy biến dòng điện Tải danh định và cấp chính xác của biến dòng – Một CT: có nhiều cuộn thứ cấp – phục vụ các mục đích khác nhau. – Tải danh định và độ chính xác của các cuộn thứ cấp này tùy thuộc vào loại tải. – Các dụng cụ đo (kW, KVar, A, kWh…) + Yêu cầu chính xác trong chế độ tải bình thường hoặc định mức. + Phạm vi hoạt động chính xác trong khoảng 5÷120% của dòng điện + Độ chính xác thường là: 0.2 hoặc 0.5 với chuẩn IEC + Hoặc 0.15 hoặc 0.3 hoặc 0.6 với chuẩn IEEE. |
