Giáo trình Máy điện 1 - Phần 4: Máy điện đồng bộ - Chương 3 Vận hành máy biến áp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÁY ĐIỆN 1 2008 Chƣơng 3 VẬN HÀNH MÁY BIẾN ÁP Trong điều kiện làm việc bình thường của lưới điện, ta có thể phân phối tải đều cho cả ba pha, lúc đó MBA làm việc với điện áp đối xứng và dòng điện ở cả ba pha bằng nhau. Ta xét sự cân bằng năng lượng trong MBA, các đặc tính khi MBA làm việc riêng lẻ và khi làm việc song song vói các điều kiện điện áp sơ cấp và tần số không đổi. Ở dây, trường hợp tải đối xứng nên xét riêng từng pha. 3.1. GIẢN ĐỒ NĂNG LƢỢNG CỦA MÁY BIẾN ÁP Khi truyền năng lượng từ phía sơ cấp sang thứ cấp, trong máy biến áp có tổn hao năng lượng. Tổn hao này đốt nóng máy. Ta sẽ xét sự cân bằng năng lượng trong máy biến áp dựa trên sơ đồ thay thế (hình 3-1). Do máy làm việc trong chế độ tải đối xứng nên ta chỉ xét một pha nào đó. Công suất tác dụng đưa vào một pha của máy biến áp là: P1 = U1I1cos1 (3-1) Trong đó: 1 - góc lệch pha giữa điện áp 1U  và dòng điện 1I Một phần công suất này bù vào tổn hao trên điện trở của dây quấn sơ cấp: 2 Cu1 1 1p R I và trên lõi thép do từ trễ và dòng điện xoáy: 2 fefefe IRp  Phần còn lại là công suất điện từ chuyển từ sơ cấp sang thứ cấp nhờ từ trường trong lõi thép của máy biến áp lý tưởng: Hình 3-1 Mạch điện tương đương của MBA (qui đổi dây quấn thứ cấp về sơ cấp) Z’t = a 2 Zt jX’2 R’2 jX1 1I  R1 oI  MI  jXM feI  Rfe + _ a/II 2 ' 2   + _ 1U  2 ' 2 UaU   222fe1Cu1đt cosIE)pp(PP  (3-2) Trong đó: 2 - góc lệch pha giữa sđđ 2E  và dòng điện 2I  Công suất mà máy biến áp đưa ra phụ tải P2 nhỏ hơn công suất điện từ một lượng chính bằng tổn hao trên điện trở của dây quấn thứ cấp 2 Cu2 2 2p R I : P2 = Pđt – pCu2 = U2I2cos2 (3-3) Trong đó: 2 - góc lệch pha giữa 2U  và dòng điện 2I Giản đồ năng lượng của máy biến áp như trình bày trên hình 3-2 Hiệu suất MBA là tỉ số của công suất tác dụng ra và công suất vào:   pP P P P 2 2 1 2 Trong đó   fe2Cu1Cu pppp là tổng tổn hao trong MBA. Ngoài công suất tác dụng, máy biến áp còn nhận công suất phản kháng từ lưới điện Q1 = U1I1sin1 (3-4) Một phần công suất này dùng tạo ra từ từ trường tản trên cuộn dây sơ cấp: 2111 IXq  và từ trường hỗ cảm trong lõi thép:  2M M MQ I X (3-5) Phần còn lại được chuyển từ sơ cấp sang thứ cấp : Qđt = Q1 – q1 – Qm = E2I2sin2 (3-6) Công suất phản kháng đưa đến phụ tải là: Q2 = Qđt – q2 = U2I2sin2 (3-7) Trong đó: 2222 IXq  - công suất phản kháng để tạo từ trường tản của cuộn thứ cấp. Khi tải có tính cảm 2 > 0 nên Q2 > 0 và công suất phản kháng được truyền từ sơ cấp sang thứ cấp. Khi tải có tính dung 2 < 0 nên Q2 < 0 và công suất phản kháng được truyền từ thứ cấp sang sơ cấp. VÍ DỤ 3-1 Máy biến áp phụ tải một pha hai dây quấn có Sđm = 75kVA, U1đm = 4800V, U2đm = 240V, f = 60Hz và các thông số như sau : R1 = 2,4880; R2 = 0,0060; Rfe = 44202 X1 = 4,8384; X2 = 0,0121; XM = 7798,6 P1  jQ1 P2  jQ2 Pât  jQât pcu1  jq1 pFe  jqm pcu2  jq2 Hình 3-2 Giản đồ năng lượng MBA Máy biến áp đang vận hành 50% tải định mức khi điện áp định mức và hệ số công suất của tải là 0,96 (tải R-L). Xác định : (tính theo mạch điện thay thế 2.27) a. Tổng tổn hao trong MBA. b. Hiệu suất của máy biến áp. c. Công suất phản kháng MBA cấp cho tải. Bài giải a. Tổng tổn hao trong MBA Từ ví dụ 2-4, ta có kết quả: A,,II oi 26162515622   A,IA,,I 'o' 8172616817 22   ; A,IA,,j,,I o o o 62906379629061801130   A,IA,,I o 1182320118 11   Các tổn hao trong máy biến áp : W42,564113,044202IRp W48,14625,156006,0IRp W64,16311,8488,2IRp 22 fefefe 22 222Cu 22 111Cu    Tổng tổn hao trong máy biến áp : W,,,,pppp feCuCu 5487442564481466416321  b. Hiệu suất của máy biến áp Công suất đầu ra của máy biến áp : W,,cosIUP 36000960251562402222  Hiệu suất MBA là tỉ số của công suất ra và công suất vào: %6,97hay976,0 54,87436000 36000 pP P P P 2 2 1 2       c. Công suất phản kháng máy biến áp cấp cho tải VAr10500)96,0sin(cos25,156240 )sin(cosIUsinIUQ 1 2 1 222222     3.2. ĐỘ THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP THỨ CẤP CỦA MÁY BIẾN ÁP 3.2.1. Độ thay đổi điện áp Điện áp không đổi là yêu cầu đối với các loại tải (dân dụng, kinh doanh và công nghiệp). Điện áp ra của MBA phải trong giới hạn cho phép khi tải và hệ số công suất thay đổi. Yêu cầu này đặc biệt quan trọng đối với MBA phân phối khi cung cấp điện trực tiếp cho hộ tiêu thụ. Do ảnh hưởng của từ thông tản và điện trở của dây quấn, trong máy biến áp có điện áp rơi và điện áp ra thay đổi khi tải thay đổi. Hiệu số điện áp ra khi không tải và điện áp ra khi tải định mức, chia cho điện áp ra khi tải định mức, gọi là độ thay đổi điện áp thứ cấp của máy biến áp. Như vậy: đm2 đm220 *2 U UU U   (3-8) Trong đó: U20 - điện áp thứ cấp khi không tải. U2đm - điện áp thứ cấp khi tải định mức. Điện áp không tải U20 chính bằng sđđ phía hạ áp HAE (U20 = EHA) khi máy biến áp làm nhiệm vụ giảm điện áp. Từ hình 3-4a, điện áp trên phụ tải phía hạ áp được tính như sau: nHAHAHAHA ZIUE   (3-9) Trong đó, HAI  – dòng điện tải phía hạ áp ZnHA – tổng trở ngắn mạch qui đổi về phía hạ áp HAU  – điện áp trên tải phía hạ áp HAE  – sđđ cảm ứng trong dây quấn hạ áp (=U20) VÍ DỤ 3-2 Các thông số tương đương phía hạ áp máy biến áp một pha 250kVA, 4160/480V, 50Hz là RnHA = 0,0092, XnHA = 0,0433. Máy biến áp làm nhiệm vụ hạ điện áp và cung cấp dòng điện tải định mức ở điện áp thứ cấp định mức và cos=0,84, chậm sau. Tính (a) điện áp không tải; (b) điện áp đưa vào cuộn cao áp; (c) dòng điện cao áp; (d) tổng trở vào; (e) độ thay đổi điện áp; (f) độ thay đổi điện áp nếu cos = 0,84 vượt trước; (g) vẽ đồ thị véc tơ của mạch thứ cấp khi cos = 0,84 chậm sau. Bài giải Dòng điện hạ áp:   HA HA S 250000 I 520,83 U 480 A  = arccos0,84 = 32,860 Với tải chậm sau (có tính cảm), ta có: o HAU 480 0   V   oHAI 520,83 32,86 A Theo hình 2-29b ta có: HAnHAHAnHAHAHA UjXIRIE   000 048004330j86328352000920863283520  ,,,,,, V886153496 0,,  Tỉ số biến đổi điện áp: 667,8 480 4160 U U E E a HA CA HA CA  Từ hình 2-29b ta có:          o o1 CA HAU E aE 8,667 496,53 1,886 4303,4 1,886 V        o oHA CA I 520,83 32,86 I 60,09 32,86 a 8,667 A         o o1 v o CA U 4303,4 1,886 Z 71,62 34,74 I 60,09 32,86  Độ thay đổi điện áp: 0334,0 480 48053,496 U UE U đm đmHA 2      hay 3,34% Với cos = 0,84 vượt trước, ta có: o HAU 480 0   V   oHAI 520,83 32,86 A      HA HA nHA HA nHA HAE I R jI X U  ooo 04800433,0j86,3283,5200092,086,3283,520 o61,228,472  V đm2 đm2HA *2 U UE U   0161,0 480 48028,472    hay -1,61% Như vậy khi tải có tính dung (vượt trước), điện áp ra tăng khi dòng điện phụ tải tăng. Sự tăng điện áp này là do sự cộng hưởng giữa điện kháng tản của máy biến áp và điện dung của tải. Điện áp rơi trên điện trở và điện kháng tản của máy biến áp là:      o oHA nHAI R 520,83 32,86 0,0092 4,79 32,86 V      o oHA nHAjI X 520,83 32,86 j0,0433 22,6 57,14 V Đồ thị véctơ các thành phần điện áp khi tải có tính cảm vẽ trên hình 3-3. 3.2.2. Tổng trở trong hệ đơn vị tƣơng đối Hình 3-3 Xác định U2 của MBA HAU  HAI  2 nHAHA jXI  nHAHARI  20HA UE    0 A B E K C Các thông số của máy biến áp, cho bởi nhà sản xuất, ghi trên biển máy thường ở trong hệ đơn vị tương đối. Các thông số đó được định nghĩa là: đm đmn * U IZ Z  (3-10) đm đmn * U IR R  (3-11) đm đmn * U IX X  (3-12) Điện áp định mức Uđm và dòng điện định mức Iđm còn gọi là điện áp cơ sở và dòng điện cơ sở. Tổng trở tương đối thường được biểu diễn theo tổng trở cơ sở: đm đm CS I U Z  (3-13) Ta cũng có thể biểu diễn tổng trở cơ sở ZCS theo dung lượng của máy biến áp: đm 2 đm đmđm đmđm CS S U UI UU Z     (3-14) Như vậy ta có thể viết lại (3-10, 3-11, 3-12): CS n CSđm đmn đm đmn * Z Z ZI IZ U IZ Z  (3-15) CS n CSđm đmn đm đmn * Z R ZI IR U IR R  (3-16) CS n CSđm đmn đm đmn * Z X ZI IX U IX X  (3-17) Chú ý là Iđm, Uđm, Rn, Xn và Zn phải lấy cùng một phía, cao áp hay hạ áp. Tổng trở tương đương (hay tổng trở phần trăm) có cùng giá trị khi tính từ phía cao áp hay hạ áp. Đây là ưu điểm lớn khi tính toán hệ thống lớn có nhiều máy biến áp, mỗi máy có cấp điện áp khác nhau. Hệ thống đơn vị tương đối được dùng nhiều khi giải các bài toán về mạng điện có nhiều cấp điện áp khác nhau và trong giải tích mạng điện. Tổng trở tương đối, tính theo các thành phần của nó là: Z R jX    (3-18) 2 2Z R X    (3-19) X tg R     (3-20) VÍ DỤ 3-3 Một máy biến áp 75kVA, 2400/240V, 50Hz có điện trở phần trăm là 0,9 và điện kháng phần trăm là 1,3. Tính (a) tổng trở phần trăm; (b) dòng điện định mức phía cao áp; (c) điện trở và điện kháng tương đương quy đổi về phía cao áp; (d) dòng điện sự cố khi thứ cấp máy biến áp bị ngắn mạch qua điện trở 0,016 ở điện áp sơ cấp 2300V. Bài giải Tổng trở phần trăm của máy biến áp:         2 2 2 2Z R X 0,9 1,3 0,0158 1,58%   CA CA S 75000 I 31,25 U 2400 A    CAnCA CA R U 0,009 2400 R 0,691 I 31,25     CAnCA CA X U 0,013 2400 X 0,998 I 31,25  Mạch tương đương MBA qui đổi về cao áp như trên hình 3-3. Tổng trở vào khi ngắn mạch:   2400 a 10 240 nm 2 nCAvCA ZaZZ  = 0691 + j0,998 + 10 2 . 0,016 = 2,49923,540  Dòng điện ngắn mạch:         o oCA nm o vCA U 2300 0 I 920 23,54 Z 2,499 23,54 A 3.2.3. Tính độ thay đổi điện áp theo các thông số tƣơng đối Độ thay đổi điện áp của máy biến áp có thể tính từ hệ số công suất của tải và các thông số trong hệ đơn vị tương đối. Theo hình 3-4a ta có:      HA HA nHA HA nHA HAE I R jI X U (3-21) Trên hình 3-4b là đồ thị véctơ khi tải có tính cảm và 3-4c là đồ thị véc tơ khi tải có tính dung. Độ lớn của điện áp không tải là:      2 2HA HA nHA HA HA nHA HAE (I R U cos ) (I X U sin ) (3-22) Như vậy độ thay đổi điện áp sẽ là: ZtCA = a 2 ZtHA Hình VD 3-3 CAI  jXnCA RnCA a/II HACA   MI  feI  oI  HA HA 2 2HAnHAHA 2 2HAnHAHA *2 U U)sinUXI()cosURI( U   (3-23) 1sin U XI cos U RI U 2 2 HA nHAHA 2 2 HA nHAHA *2              (3-24) Thay thế các điện trở và điện kháng tương đối ở (3-10) vào (3-17), ta có:     1sinXcosRU 22*n 2 2*n*2  (3-25) Chú ý: 2 là góc lệch pha của điện áp và dòng điện tải, góc này có thể là âm hoặc dương tùy tính chất của tải: 12 cos  (hệ số công suất) : tải có tính cảm 12 cos  (hệ số công suất) : tải có tính dung VÍ DỤ 3-4 Một máy biến áp phân phối 50kVA, 7200/600V cung cấp dòng điện định mức cho tải có hệ số công suất cos = 0,75 chậm sau. Điện trở ngắn mạch phần trăm là 1,3 và điện kháng ngắn mạch phần trăm là 3,8. Tính: a. Độ thay đổi điện áp b. Điện áp thứ cấp khi không tải Hình 3-4 Mạch điện thay thế (a) và đồ thị véctơ khi tải có tính cảm (b), tính dung (c) (b) HAU  HAU cos  HAU sin  HAI   (c) HAU  HAU cos  HAU sin  HAI   nHAHA jXI  nHAHARI  nHAHARI  nHAHA jXI  (a) vCAZ jXnHA RnHA VU  HAI  ra HAU U   a/II HACA   HAE  CAE  c. Điện áp vào sơ cấp để có điện áp thứ cấp bằng định mức khi tải định mức và cos = 0,75 chậm sau. Bài giải Ta có:  = arccos(0,75) = 41,41o,  sin41,41o = 0,661     1sinXcosRU 22*n 2 2*n*2      1661,0038,075,0013,0U 22*2  U2* = 1,035 – 1 = 0,035  U2% = 3,5% Điện áp không tải: đm2 đm220 *2 U UU U   = 0,035 V612)035,01(600)U1(UU *2đm220  Tỉ số điện áp nhận được từ các điện áp định mức xấp xỉ tỉ số biến đổi điện áp của máy biến áp lý tưởng trên hình 3-4a. Như vậy:  CA HA E 7200 12 E 600 Khi không tải U20 = EHA, nên: ECA = EHA. a = 621 . 12 = 7452 V VÍ DỤ 3-5 Giả sử máy biến áp ở ví dụ 3-4 làm việc ở tải định mức và điện áp 600V nhưng hệ số công suất là 0,75 vượt trước. Tính (a) độ thay đổi điện áp của máy biến áp; (b) điện áp thứ cấp khi không tải; (c) điện áp vào phía sơ cấp. Bài giải Ta có:  = -arccos(0,75) = -41,41o; sin41,41o = -0,661     1sinXcosRU 22*n 2 2*n*2      1661,0038,075,0013,0U 22*2  U2* = 0,9853 – 1 = -0,0147  U2% = -1,47% Điện áp không tải: đm2 đm220 *2 U UU U   = -0,0147 V2,591)0147,01(600)U1(UU *2đm220  Tỉ số điện áp nhận được từ các điện áp định mức xấp xỉ tỉ số biến đổi điện áp của máy biến áp lý tưởng trên hình 3-4a. Như vậy:  CA HA E 7200 12 E 600 Khi không tải U20 = EHA, nên: ECA = EHA. a = 591,2 . 12 = 7094 V Phương trình (3-25) áp dụng cho tải định mức. Nếu phụ tải khác định mức ta có:     1sinXScosRSU 22*n* 2 2*n**2  (3-26) Trong đó: k S S S I I I đm * đm *  S - dung lượng trong hệ đơn vị tương đối S - dung lượng của tải Sđm - dung lượng định mức của máy biến áp đm * I I kI  - dòng điện trong hệ đơn vị tương đối (k gọi là hệ số tải) I - dòng điện tải của MBA Iđm - dòng điện định mức của máy biến áp VÍ DỤ 3-6 Một máy biến áp 25kVA, 7620/480V cung cấp cho tải 10kVA có cos2 = 0,65 chậm sau. Điện áp rơi phần trăm trên điện trở ngắn mạch là 1,2 và trên điện kháng ngắn mạch là 1,4. Tính độ thay đổi điện áp của máy biến áp. Bài giải Hệ số tải: 4,0 25 10 S S I I k đmđm  2 = arccos0,65 = 49,49 o  sin49,49o = 0,76 Thành phần tác dụng điện áp ngăn mạch phần trăm: 2,1100R S S 100R I I 100 I.U IR.I 100 U RI *n đm *n đmđmđm đmn đm n   03,0 100 2,1 10 25 100 2,1 S S R đm*n  Tương tự, thành phần phản kháng điện áp ngăn mạch phần trăm: 035,0 100 4,1 10 25 100 4,1 S S X đm*n      1sinXScosRSU 22*n* 2 2*n**2      176,0035,04,065,003,04,0U 22*2  = 0,0185  U2% = 1,85% 3.2.4. Tính độ thay đổi điện áp theo điện áp ngắn mạch Nhân tử và mẫu số công thức (3-5) cho tỉ số vòng a, ta có: đm1 đm110 đm2 đm220 *2 U UU aU aUaU U     (3-27) Đồ thị vectơ của MBA ứng với mạch điện thay thế đơn giản vẽ trên hình 3-5. Trên thực tế góc lệch pha  giữa 1U  và '2U rất nhỏ, để tính U2 từ A và C hạ đường thẳng vuông góc xuống 0B, cắt 0B kéo dài tại E, có thể coi gần đúng: U10 = OA  OE U10 – U’2  U10 – U1đm  BE = BK + KE (3.28) Tính: BK = I1 Rn1 cos2 = I1đmRn1       đm.1 1 I I cos2 = kUnRcos2 (3.29) KE = I1Xn1 sin2 = I1đmXn1       đm.1 1 I I sin2 = kUnXsin2 (3.30) Lấy (3.29) và (3.30) thay vào (3.28), sau đó thay vào (3.27), ta có: 100% U )sinUcosU(k %U đm 2nX2nR 2    )100 U sinU 100 U cosU (k%U đm 2nX đm 2nR 2      U2% = k.(unR% cos2 + unX% sin2) (3.31a) U2% = k.un% (cosn. cos2 + sinn.sin2) (3.31b) U2% = k.un% cos(n-2) (3.31c) trong đó, các thành phần điện áp ngắn mạch, ứng với dòng điện định mức: nn mđ nR nR cos%u%100 U U %u  ; (3.32) nn đm nX nX sin%u%100 U U %u  . (3.33) Từ công thức (3.31) cho thấy độ biến thiên điện áp thứ cấp U2 phụ thuộc vào hệ số tải k và hệ số công suất của tải cos2. Quĩ tích các điểm A (U1) là đường cong (nét đứt trên hình 3-5) có bán kính ZnI1. Hình 3-5 Xác định U2 của MBA 2 1n ' 2 jXI  1U   0 A B E K ' 2U  ' 21 II   1n ' 2RI  (n- 2) C VÍ DỤ 3-7 Một máy biến áp 25kVA, 7620/480V cung cấp cho tải 10kVA có cos2 = 0,65 (chậm sau) khi điện áp thứ cấp định mức và điện áp rơi phần trăm trên điện trở ngắn mạch là 1,2 và trên điện kháng ngắn mạch là 1,4, ứng với dòng điện cung cấp cho tải. Tính độ thay đổi điện áp của máy biến áp và điện áp thứ cấp khi không tải. Bài giải Hệ số tải: 4,0 25 10 S S I I k đmđm2 2  2 = arccos0,65 = 49,49 o Các thành phần điện áp ngắn mạch: k/%u%u tai,nRnR  ; k/%u%u tai,nXnX  . Độ thay đổi điện áp thứ cấp : U2% = k.( k u tai.nR % cos2 + k u tai.nX % sin2) U2% = (1,2.cos49,49 + 1,4.sin49,49) = 1,844% Điện áp thứ cấp lúc không tải: 8,488480)0184,01(U)U1(U đm2*220  V VÍ DỤ 3-8 Một máy biến áp 25kVA, 7620/480V cung cấp cho tải 10kVA có cos2 = 0,65 (vượt trước) khi điện áp thứ cấp định mức và điện áp ngắn mạch của máy là un% = 4,61 và unR% = 3; unX% = 3,5. Tính độ thay đổi điện áp của máy biến áp và điện áp thứ cấp khi không tải. Bài giải Hệ số tải: 4,0 25 10 S S I I k đmđm2 2  2 = arccos0,65 = -49,49 o (tải có tính dung) và n = arctg(3,5/3) = 49,4 0 Độ thay đổi điện áp: U2% = k.un% cos(n-2) U2% = 0,4 x 4,61 x cos(49,4 0 + 49,49 0 ) = -0,285% Điện áp thứ cấp khi không tải: 6,478480)00285,01(U)U1(U đm2*220  V Qua ví dụ trên cho thấy, khi tải có tính dung, điện áp trên tải tăng khi tăng tải. 3.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CỦA MÁY BIẾN ÁP Trong thực tế, để giữ cho điện áp không đổi khi tải thay đổi ta phải điều chỉnh tỉ số biến đổi điện áp a. Người ta thường đặt các đầu phân nhánh ứng với số vòng dây khác nhau ở cuộn cao áp CA vì cuộn này có dòng điện nhỏ nên thiết bị đổi nối đơn giản. Các đầu phân áp này được tính với điện áp  5%Udm hoặc  2,5%Udm và 5%Udm. Cách bố trí bộ điều chỉnh điện áp như hình 3-6 3.3.1. Thay đổi số vòng dây khi máy ngừng làm việc Phương pháp này được dùng cho các máy biến áp hạ áp khi điện áp thứ cấp thay đổi hoặc khi điều chỉnh điện áp theo đồ thị phụ tải hàng năm. Đối với máy biến áp công suất nhỏ: một pha có 3 đầu phân nhánh : ± 5%Uđm. Đối với máy biến áp công suất lớn: một pha có 5 đầu phân nhánh: ± 22,5%Uđm Việc thực hiện đổi nối khi máy ngừng làm việc nên thiết bị đổi nối đơn giản, rẻ tiền, đặt trong thùng dầu và tay quay đặt trên nắp thùng. Các đầu phân áp đưa ra cuối cuộn dây nên việc cách điện chúng dễ dàng hơn (hình 3-7a). Các đầu phân áp đưa ra giữa cuộn dây thì lực điện từ đối xứng và từ trường tản phân bố sẽ đều (hình 3-7b). (a) (b) 3.3.2. Thay đổi số vòng dây khi máy đang làm việc (điều áp dƣới tải) Trong hệ thống điện lực công suất lớn, nhiều khi cần phải điều chỉnh điện áp khi máy biến áp đang làm việc để phân phối lại công suất tác dụng và phản kháng giữa các phân đoạn của hệ thống. Các máy biến áp này có tên gọi là máy biến áp điều chỉnh dưới tải. Điện áp thường được điều chỉnh từng 1% hay 1,25% trong phạm vi ± 10%Udm. Việc đổi nối các đầu phân áp trong máy biến áp điều chỉnh dưới tải phức tạp hơn và phải có cuộn kháng K (hình 3-8) để hạn chế dòng điện ngắn mạch của bộ phận dây quấn bị nối ngắn mạch khi thao tác đổi nối. Hình 3-8 cũng trình bày quá trình thao tác đổi nối từ đầu nhánh X1 sang đầu nhánh X2, trong đó T1, T2 là các tiếp xúc trượt; C, C2 là công-tắc-tơ. Ở vị trí (a và c) dòng qua cuộn kháng K theo hai chiều ngược nhau nên từ thông trong lõi thép gần bằng không, điện kháng X của cuộn kháng rất bé. Trong vị trí trung gian (b) dòng ngắn mạch chạy qua K cùng chiều nên có từ thông f và X lớn, làm giảm dòng ngắn mạch In. Công-tắc-tơ C1, C2 đặt riêng trong thùng dầu phụ gắn vào vách thùng dầu, vì quá trình đóng cắt công-tắc-tơ làm bẩn đầu. Trên hình 3-9 trình bày sơ đồ nguyên lý của bộ điều áp dưới tải dùng điện trở R. Điện trở R làm chức năng hạn chế dòng điện ngắn mạch. K K K X 1 X1 X2 X1 X2 X2 C2 C2 C2 C1 C1 C1 T1 T1 T1 T2 T2 T2 (b) (a) (c) Hình 3-8 Thiết bị đổi nối và quá trì