Theo các nguồn tin tức, một sự sụp đổ lớn của lưới điện quốc gia đã xảy ra chín lần trên khắp Nigeria vào năm 2024. Nó đã mang lại bóng tối cho cuộc sống của người dân và nền kinh tế của quốc gia.
Vào năm 2021, Texas đã bị ảnh hưởng bởi thời tiết lạnh cực độ làm đóng băng một số lượng lớn đường ống khí đốt tự nhiên và quá tải lưới điện, khiến 4,7 triệu người mất điện trong tối đa một tuần. Vô số ngôi nhà mất nhiệt và ít nhất 246 người đã chết. Giá điện tăng vọt lên 9 đô la mỗi kilowatt giờ, với một số gia đình phải trả hàng nghìn đô la mỗi tuần. Sự cố mất điện đã gây ra thiệt hại kinh tế hơn 20 tỷ đô la, khiến nó trở thành một trong những sự cố điện tốn kém nhất trong lịch sử Hoa Kỳ.
Vào năm 2019, khu vực Anh và xứ Wales của Vương quốc Anh cũng đã trải qua một sự cố mất điện quy mô lớn do điện áp, với nhiều thành phố quan trọng, bao gồm London, trải qua sự cố ngừng hoạt động và gián đoạn tín hiệu mà không bắt đầu trở lại cho đến 1,5 giờ sau đó, gây ra thiệt hại không thể đo lường.
Lịch sử phát triển
Máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải đã trải qua quá trình phát triển từ điều chỉnh thủ công sang điều chỉnh tự động với sự phát triển liên tục của công nghệ điện tử công suất và công nghệ điều khiển tự động, hiệu suất của máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải đã được cải thiện liên tục.
Sự xuất hiện của máy biến áp điều chỉnh dưới tải, kiểm soát hiệu quả điện áp, tránh hiệu quả các sự cố điện áp.
Nguyên lý hoạt động của máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải
Máy biến áp tồn tại trở kháng, trong quá trình truyền tải điện, sẽ tạo ra sụt áp, và với sự thay đổi của tải bên người dùng. Thông qua bộ điều chỉnh điện áp tích hợp, khi máy biến áp hoạt động với tải, tỷ lệ máy biến áp có thể được thay đổi mượt mà do đó điều chỉnh điện áp đầu ra. Khi dao động điện áp của hệ thống hoặc sự thay đổi của tải bên người dùng gây ra sự thay đổi điện áp vượt quá giá trị cố định, máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải sẽ hoạt động sau một thời gian trễ nhất định để điều chỉnh điện áp.
Ba cách điều chỉnh điện áp và phân tích ưu nhược điểm
Điều chỉnh điện áp tuyến tính
Bằng cách thay đổi tỷ lệ vòng dây của máy biến áp để thực hiện điều chỉnh điện áp liên tục, ưu điểm là độ chính xác cao của điều chỉnh điện áp, nhược điểm là cấu trúc phức tạp, chi phí cao.
Bộ điều chỉnh chuyển mạch
Bằng cách chuyển đổi các đầu nối cuộn dây khác nhau để thay đổi điện áp, ưu điểm là cấu trúc đơn giản, chi phí thấp, và nhược điểm là số lượng giai đoạn điều chỉnh hạn chế, và quá trình chuyển đổi có thể tạo ra hồ quang.
Điều chỉnh điện áp lai
Kết hợp các ưu điểm của điều chỉnh điện áp tuyến tính và bộ điều chỉnh chuyển mạch để thực hiện điều chỉnh điện áp chính xác cao và nhiều hơn nhưng chi phí và độ phức tạp điều khiển tương đối cao.
Phân tích ưu nhược điểm của máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải
Ưu điểm
1. Máy biến áp có thể được điều chỉnh trong điều kiện tải.
2. Phạm vi điều chỉnh lớn: máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải có thể được tải trong phạm vi công suất định mức bất cứ lúc nào để điều chỉnh điện áp, và phạm vi điều chỉnh lớn, có thể giảm hoặc tránh các dao động điện áp lớn, giảm sự khác biệt điện áp đỉnh và đáy.
3. Cải thiện chất lượng nguồn điện: máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải có thể đảm bảo chất lượng điện áp cung cấp cho người dùng bất cứ lúc nào, phù hợp với điện áp nguồn không ổn định hoặc yêu cầu chất lượng điện áp cao hơn.
4. Giảm thời gian mất điện: Vì điện áp có thể được điều chỉnh mà không cần mất điện, nó giảm thời gian mất điện của người dùng và cải thiện độ tin cậy của nguồn điện.
5. Tăng độ tin cậy của nguồn điện.
6. Giảm chi phí bảo trì: mặc dù chi phí của máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải cao hơn, nhưng nó giảm chi phí bảo trì do sự cố mất điện thường xuyên, có thể tiết kiệm chi phí tổng thể trong dài hạn.
Nhược điểm
1. Không thể thay đổi trạng thái cân bằng nhu cầu công suất phản kháng: khi hệ thống thiếu hụt công suất phản kháng lớn, máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải hoạt động, điện áp tăng tạm thời, sự thiếu hụt công suất phản kháng được chuyển đến mạng chính, làm cho điện áp mạng chính giảm dần, khi nghiêm trọng, có thể gây ra sự sụp đổ của điện áp hệ thống.
2. Ảnh hưởng đến độ tin cậy của hoạt động máy biến áp: máy biến áp điều chỉnh dưới tải trong quá trình hoạt động có thể do hoạt động thường xuyên hoặc thiết bị lão hóa và các vấn đề khác ảnh hưởng đến độ tin cậy của nó.
3. Tăng chi phí đầu tư và vận hành: máy biến áp điều chỉnh dưới tải có kích thước lớn, chi phí cao, chi phí lắp đặt và bảo trì tương đối cao.
4. Thời gian ngừng hoạt động dài cho bảo trì: việc bảo trì máy biến áp điều chỉnh dưới tải thường yêu cầu thời gian ngừng hoạt động dài, điều này sẽ ảnh hưởng đến tính liên tục của nguồn điện.
Sự phát triển trong tương lai của máy biến áp điều chỉnh dưới tải
Phát triển thông minh
1. Ứng dụng Internet of Things và dữ liệu lớn: Với sự phát triển của công nghệ Internet of Things và dữ liệu lớn, máy biến áp điều chỉnh dưới tải sẽ thực hiện giám sát thông minh, chẩn đoán lỗi và điều khiển từ xa và các chức năng khác để cải thiện hiệu quả hoạt động và an toàn.
2. Giám sát và điều chỉnh từ xa: thông qua công nghệ Internet of Things, có thể thực hiện giám sát và điều chỉnh từ xa các máy biến áp, điều chỉnh điện áp theo thời gian thực để đảm bảo chất lượng nguồn điện.
Phát triển tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường
1. Vật liệu mới và công nghệ mới: áp dụng vật liệu mới, công nghệ mới và công nghệ mới, chẳng hạn như máy biến áp hợp kim vô định hình, giảm tiêu thụ năng lượng và tổn thất, cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng.
2. Nghiên cứu và phát triển máy biến áp xanh: chính sách bảo vệ môi trường thúc đẩy xu hướng nghiên cứu và phát triển công nghệ xanh, công nghệ carbon thấp và ứng dụng, các sản phẩm hiệu quả năng lượng như máy biến áp khô và máy biến áp hợp kim vô định hình được phổ biến, giảm hiệu quả phát thải carbon và ô nhiễm môi trường của lưới điện.
