Tại sao điện áp định mức máy biến áp là bội số của 11?

Điện áp định mức của máy biến áp thường được thấy là bội số của 11 (ví dụ: 11kV, 22kV, 33kV, v.v.) không phải do một nguyên tắc vật lý cụ thể, mà chủ yếu dựa trên những quy ước kỹ thuật và lịch sử phát triển của hệ thống điện. Có một số lý do kỹ thuật và thực tiễn đằng sau việc này:

Hệ Thống Phân Phối Hiệu Suất Cao

Trong quá trình truyền tải điện năng từ trạm biến áp đến người tiêu dùng, sẽ có sự mất mát năng lượng dưới dạng nhiệt do điện trở của dây dẫn. Để giảm thiểu mất mát này, việc sử dụng điện áp cao hơn trong truyền tải là cần thiết. Điện áp được chọn là bội số của 11 giúp tối ưu hóa hiệu suất truyền tải trên các khoảng cách dài mà không làm tăng quá mức kích thước của thiết bị cách điện và máy biến áp.

Đảm Bảo Dự Phòng

Một trong những lý do được đưa ra là giả định rằng, khi một máy biến áp có điện áp định mức là một bội số của 11, nó cho phép một “dự phòng” nhất định trong trường hợp có sự tăng áp do tải giảm hoặc các nguyên nhân khác. Ví dụ: một máy biến áp 110kV thực tế có thể hoạt động an toàn ở 121kV, cung cấp một lớp bảo vệ và linh hoạt thêm.

Truyền Thống và Tiêu Chuẩn Hóa

Quy ước về việc sử dụng bội số của 11 cho điện áp định mức máy biến áp có thể bắt nguồn từ những quyết định ban đầu về thiết kế và tiêu chuẩn hóa của hệ thống điện. Khi ngành điện lực phát triển, việc duy trì sự nhất quán giữa các hệ thống trở nên quan trọng, dẫn đến việc tiêu chuẩn hóa các thông số kỹ thuật như điện áp máy biến áp.

Tối Ưu Hóa Thiết Kế và Chi Phí

Sử dụng điện áp định mức là bội số của 11 cũng giúp tối ưu hóa thiết kế và sản xuất của máy biến áp. Việc này tạo điều kiện cho việc sản xuất hàng loạt và giảm chi phí, vì các nhà sản xuất có thể tập trung vào một số kích thước và cấu hình tiêu chuẩn, giảm thiểu sự cần thiết cho các thiết kế tùy chỉnh.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng không phải tất cả các hệ thống và máy biến áp đều tuân thủ chặt chẽ quy tắc này. Có sự biến đổi tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của hệ thống điện, tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia và quốc tế, và sự tiến bộ trong công nghệ. Quy ước bội số của 11 chủ yếu phản ánh một phần của lịch sử và thực tiễn kỹ thuật trong ngành điện.