Máy biến áp đóng vai trò quan trọng trong hệ thống phân phối điện, tăng hoặc giảm điện áp để đáp ứng nhu cầu của nhiều ứng dụng khác nhau. Để đảm bảo hoạt động an toàn và đáng tin cậy của máy biến áp, Bộ luật Điện quốc gia (NEC) quy định các yêu cầu cụ thể về bảo vệ, ngắt mạch, nối đất, thông gió và ghi nhãn. Bài viết này sẽ cung cấp tổng quan toàn diện về các điều khoản của NEC liên quan đến bảo vệ máy biến áp, bao gồm bảo vệ quá dòng, phương tiện ngắt mạch, nối đất, thông gió và ghi nhãn trên bảng tên.

Bảo vệ quá dòng cho máy biến áp (NEC 450.3)

Bảo vệ quá dòng sơ cấp

Bảo vệ quá dòng sơ cấp là bắt buộc đối với máy biến áp có điện áp sơ cấp từ 1,000 vôn trở xuống, trừ khi máy biến áp đáp ứng một trong các trường hợp ngoại lệ được liệt kê trong NEC 450.3(A). Thiết bị bảo vệ quá dòng sơ cấp (OCPD) phải có định mức hoặc được cài đặt ở mức không quá 125% dòng điện sơ cấp định mức của máy biến áp. Đối với máy biến áp có nhiều cuộn dây sơ cấp, mỗi cuộn dây phải có OCPD riêng.

bảo vệ quá dòng thứ cấp

Bảo vệ quá dòng thứ cấp là bắt buộc đối với máy biến áp có điện áp thứ cấp từ 1,000 vôn trở xuống, trừ khi máy biến áp đáp ứng một trong các trường hợp ngoại lệ được liệt kê trong NEC 450.3(B). Thiết bị bảo vệ quá dòng thứ cấp phải có định mức hoặc được cài đặt không quá 125% dòng điện thứ cấp định mức của máy biến áp. Trong trường hợp dòng điện thứ cấp định mức nhỏ hơn 9 ampe, thiết bị bảo vệ quá dòng có thể có định mức hoặc được cài đặt không quá 167% dòng điện thứ cấp định mức của máy biến áp.

Các trường hợp ngoại lệ và đặc biệt

Điều khoản NEC 450.3 đưa ra một số ngoại lệ đối với các yêu cầu bảo vệ quá dòng sơ cấp và thứ cấp. Những ngoại lệ này áp dụng cho một số cấu hình máy biến áp nhất định, chẳng hạn như máy biến áp tự ngẫu, và cho các máy biến áp có đặc tính cụ thể, chẳng hạn như những máy có trở kháng cao hoặc những máy được sử dụng trong mạch điều khiển động cơ. Điều cần thiết là phải xem xét cẩn thận điều khoản NEC 450.3(A) và (B) để xác định xem máy biến áp có đáp ứng bất kỳ ngoại lệ nào hay không.

Phương tiện ngắt kết nối máy biến áp (NEC 450.14)

Vị trí của phương tiện ngắt kết nối

Thiết bị ngắt điện cho máy biến áp phải được đặt ở vị trí dễ quan sát máy biến áp hoặc ở vị trí xa hơn. Nếu đặt ở vị trí xa hơn, thiết bị ngắt điện phải có khóa theo quy định của NEC 110.25.

Yêu cầu về khả năng tiếp cận

Phương tiện ngắt máy biến áp phải dễ tiếp cận và không được đặt cao hơn 6.5 feet (2.0 m) so với sàn hoặc bệ làm việc, trừ khi đáp ứng một trong những trường hợp ngoại lệ được liệt kê trong NEC 450.14(A).

Dấu hiệu vĩnh viễn

Các thiết bị ngắt mạch máy biến áp phải được đánh dấu vĩnh viễn để chỉ ra máy biến áp mà chúng điều khiển. Các dấu hiệu này phải dễ nhìn thấy và phải bao gồm các thông tin sau:

• Nhận dạng máy biến áp (ví dụ: “Máy biến áp T1”)
• Điện áp và dòng điện định mức của máy biến áp
• Vị trí đặt máy biến áp (nếu không nằm trong tầm nhìn của thiết bị ngắt điện)

Nối đất máy biến áp (NEC 450.10)

Nối đất cho vỏ máy biến áp

Vỏ máy biến áp phải được nối đất theo tiêu chuẩn NEC 250.4, quy định các yêu cầu chung về nối đất và liên kết. Dây dẫn nối đất phải có kích thước phù hợp với tiêu chuẩn NEC 250.66 và phải được kết nối với vỏ máy biến áp bằng đầu nối hoặc thanh dẫn nối đất đã được chứng nhận.

Nối đất mạch thứ cấp của máy biến áp

Mạch thứ cấp của máy biến áp phải được nối đất theo tiêu chuẩn NEC 250.20 và 250.30. Phương pháp nối đất phụ thuộc vào điện áp thứ cấp của máy biến áp và loại hệ thống điện (ví dụ: hệ thống tách biệt hoặc hệ thống không tách biệt). Nói chung, dây dẫn nối đất phải có kích thước phù hợp với tiêu chuẩn NEC 250.66 và phải được kết nối với mạch thứ cấp bằng đầu nối hoặc thanh dẫn nối đất đã được chứng nhận.

Thông gió và làm mát máy biến áp (NEC 450.9)

Yêu cầu về thông gió cho hầm biến áp

Hầm chứa máy biến áp phải được trang bị các lỗ thông gió để tản nhiệt do máy biến áp sinh ra. Kích thước các lỗ thông gió phải tuân theo tiêu chuẩn NEC 450.45 và phải được bố trí sao cho đảm bảo thông gió chéo trong hầm. Trong một số trường hợp, có thể cần đến hệ thống thông gió cơ học để duy trì nhiệt độ thích hợp bên trong hầm.

Yêu cầu làm mát cho máy biến áp chứa chất lỏng

Máy biến áp chứa chất lỏng phải được trang bị hệ thống làm mát đầy đủ để ngăn ngừa quá nhiệt và đảm bảo hoạt động đúng cách. Phương pháp làm mát phụ thuộc vào kích thước của máy biến áp và loại chất lỏng được sử dụng để cách điện và làm mát (ví dụ: dầu khoáng, chất lỏng silicon hoặc chất lỏng ít cháy). Máy biến áp chứa chất lỏng có thể được làm mát bằng đối lưu tự nhiên, làm mát bằng gió cưỡng bức hoặc bằng bộ trao đổi nhiệt chất lỏng-chất lỏng. Hệ thống làm mát phải được thiết kế theo khuyến nghị của nhà sản xuất máy biến áp và phải có khả năng duy trì nhiệt độ chất lỏng trong giới hạn cho phép.

Các ký hiệu trên bảng tên máy biến áp (NEC 450.11)

Thông tin cần thiết trên bảng tên

Tấm nhãn máy biến áp phải bao gồm các thông tin sau:

• Tên nhà sản xuất máy biến áp
• Kilôvôn-ampe định mức máy biến áp (kVA)
• Tần số
• Điện áp sơ cấp và thứ cấp
• Trở kháng (nếu công suất 25 kVA trở lên)
• Khoảng cách cần thiết để thông gió
• Lượng và loại chất lỏng cách điện (đối với máy biến áp chứa chất lỏng)
• Định mức BIL của cuộn dây cao áp (đối với máy biến áp có cuộn dây cao áp trên 1,000 vôn)

Độ bền của bảng tên

Các bảng tên máy biến áp phải được làm bằng vật liệu bền chắc, có thể chịu được môi trường lắp đặt. Bảng tên phải được gắn chắc chắn vào máy biến áp và phải dễ đọc trong suốt vòng đời của máy biến áp.