Điện 3 pha là gì? Nguyên lý hoạt động, cấu tạo và cách sử dụng

Điện 3 pha là một hệ thống cung cấp điện hiệu quả, được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và dân dụng. Vậy hệ thộng này có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào? Các phương pháp đấu nối và chuyển đổi ra sao? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới dây nhé.

1. Điện 3 pha là gì?

Điện 3 pha đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho các hệ thống điện công nghiệp và dân dụng. Với cấu tạo gồm ba dây dẫn pha, thường được ký hiệu là L1, L2, và L3, cùng một dây trung tính ký hiệu N, hệ thống này có thể hoạt động một cách liên tục và hiệu quả và ổn định trong thời gian dài với lượng truyền tải điện năng lớn.

Tìm hiểu thêm: Khái niệm và vai trò của hệ thống điện công trình

Các dây pha L1, L2, và L3 trong hệ thống điện 3 pha đều có chứa một dòng điện xoay chiều cùng tần số và điện áp nhưng chênh lệch pha nhau 120 độ đã tạo ra một cấu trúc vòng lặp có tổng dòng điện trong ba pha là không thay đổi trong bất cứ thời điểm nào.

Ngoài ra, dây trung tính được sử dụng nhằm mục đích cân bằng điện áp giữa các pha cũng như cung cấp một điểm tham chiếu ổn định cho điện áp. Điều này đặc biệt hữu ích trong các hệ thống điện dân dụng và trong các ứng dụng có tải không đồng đều.

2. So sánh điện 3 pha với điện 1 pha và 2 pha

	Điện 1 pha	Điện 2 pha	Điện 3 pha
Cấu tạo	Gồm 1 dây pha và dây trung tính	Gồm 2 dây pha có độ lệch pha là 90 độ và 1 dây trung tính	Gồm 3 dây pha có độ lệch pha là 120 độ và 1 dây trung tính
Điện áp	Có điện áp pha và điện áp dây bằng nhau là 220V	Có điện áp mỗi pha là 220V và điện áp giữa hai pha là 380V	Có điện áp mỗi pha là 220 V và điện áp giữa 2 pha bất kỳ là 380V
Ứng dụng	Do có công suất nhỏ nên điện 1 phả chỉ được sử dụng trong các công trình dân dụng hoặc thương mại có quy mô nhỏ.	Ứng dụng của điện 2 pha rất hạn chế do mức độ phổ biến thấp và ít thiết bị có thể sử dụng được dòng điện này	Xuất hiện phần lớn trong các nhà máy sản xuất, công trình công nghiệp và thương mại lớn

3. Cách tính các thông số của điện 3 pha tại Việt Nam

Hiệu điện thế (U): Ở Việt Nam, hệ thống này thường có điện áp dây là 380V, phù hợp với chuẩn châu Âu, và điện áp pha là khoảng 220V.

Cường độ dòng điện (I): được tính bằng công thức I = P/(√3× U × cosφ × hiệu suất) với I là cường độ dòng điện, P là tổng công suất tiêu thụ của hệ thống (Watt), U là điện áp của hệ thống điện (Volt), cosφ là hệ số công suất của hệ thống, và hiệu suất là tỷ lệ giữa công suất thực tế đầu ra và công suất tiêu thụ.

Ví dụ, trong một hệ thống có công suất 15kW, điện áp dây 380V và hệ số công suất là 0.8, cường độ dòng điện sẽ được tính như sau: I= 15,000/(√3 × 380 × 0.8 ×1).

Công suất điện 3 pha: được chia làm hai loại là công suất tổng P(W) và công suất biểu kiến KVA. Trong đó, P(W)= √3 × V​ × I × cos(φ) còn KVA = P/(cos(φ)*1000) với với P là công suất tổng (Watt), V là điện áp hiệu dụng của mạch 3 pha (Volt), và I là dòng điện hiệu dụng của mạch 3 pha (Ampe).

Ví dụ, nếu một hệ thống điện 3 pha có điện áp dây là 380V, cường độ dòng điện là 10A và hệ số công suất là 0.8, công suất tổng sẽ được tính như sau: P=√3 × 380 × 10 × 0.8 = 5265 (Watt) và công suất biểu kiến: KVA = 5265/(0.8*1000) = 6.58 kVA

Tìm hiểu thêm: KVA là gì? Tìm hiểu khái niệm, ứng dụng, và các công thức quy đổi

4. Các cách đấu dây điện 3 pha

4.1 Đấu dây điện 3 pha tam giác

Trong cách đấu dây này, chúng ta nối đầu cuối (U2) của cuộn dây thứ nhất với đầu đầu (V1) của cuộn dây thứ hai. Tương tự, đầu cuối (V2) của cuộn thứ hai nối với đầu đầu (W1) của cuộn thứ ba, và đầu cuối (W2) của cuộn thứ ba nối lại với đầu đầu (U1) của cuộn thứ nhất, tạo thành một vòng kín hình tam giác.

Phương pháp đấu tam giác thường được áp dụng khi điện áp của động cơ cao hơn điện áp của nguồn cung cấp, tức là U động cơ = √3U nguồn. Ví dụ, nếu điện áp nguồn là 220/380V, thì phương pháp này sẽ phù hợp với động cơ có điện áp là 380/660V.

4.2 Đấu dây điện 3 pha hình sao

Khi đấu dây điện 3 pha theo hình sao, việc đầu tiên cần làm là xác định rõ ràng các dây pha và dây trung tính từ nguồn điện. Một điểm chung được tạo ra từ việc chụm ba đầu dây cuối lại, tạo ra một điểm trung tâm. Điểm này thường được kết nối với dây trung tính của hệ thống, trong khi ba đầu dây còn lại được kết nối với ba dây pha.

Cách đấu này thường được áp dụng khi điện áp của động cơ thấp hơn hoặc bằng điện áp của nguồn cung cấp. Ví dụ, nếu động cơ có điện áp là 220/380V và nguồn cung cấp là 380V, việc đấu hình sao là phù hợp.

5. Cách chuyển đổi điện 3 pha sang 1 pha và ngược lại 

5.1 Chuyển từ 3 pha sang 1 pha

Một trong những phương pháp phổ biến để chuyển đổi từ điện 3 pha sang 1 pha là sử dụng chỉ một trong ba dây pha kết hợp với dây trung tính để tạo ra một nguồn điện 1 pha. Điều này thường được thực hiện bằng cách chọn một dây pha (ví dụ: L1) và dây trung tính (N), sau đó kết nối chúng với thiết bị sử dụng điện 1 pha.

Cần lưu ý rằng điện áp giữa dây pha và dây trung tính trong hệ thống điện này thường thấp hơn điện áp giữa các dây pha. Ví dụ, trong một hệ thống 380V/220V, điện áp giữa hai dây pha là 380V, trong khi điện áp giữa dây pha và dây trung tính là 220V.

 

5.2 Chuyển từ 1 pha sang 3 pha

Chuyển đổi điện từ 1 pha sang 3 pha là một quá trình quan trọng, đặc biệt là trong các ứng dụng cần nguồn điện 3 pha từ một hệ thống điện 1 pha. Dưới đây là một số phương pháp phổ biến để thực hiện việc này:

Sử dụng Máy Biến Áp: Đây là phương pháp truyền thống và được sử dụng rộng rãi nhất. Máy biến áp sẽ chuyển đổi điện áp từ 1 pha sang 3 pha, cho phép cung cấp nguồn điện phù hợp với yêu cầu của thiết bị sử dụng điện 3 pha.

Máy Biến Tần: Một lựa chọn khác là sử dụng máy biến tần, thiết bị này không chỉ chuyển đổi từ 1 pha sang 3 pha mà còn cho phép điều chỉnh tần số của dòng điện, phù hợp với các ứng dụng cần điều khiển tốc độ của động cơ điện.

Máy Chuyển Đổi Điện Áp: Sử dụng máy chuyển đổi điện áp để chuyển đổi từ 220V 1 pha sang 380V 3 pha là một giải pháp cho các hệ thống cần nguồn điện 3 pha với điện áp cao hơn.

6. Các sự cố với điện 3 pha

Sự cố mất dây trung tính: Khi dây trung tính bị mất, cân bằng điện áp giữa các pha sẽ bị phá vỡ, dẫn đến hiện tượng điện áp không đồng đều giữa các pha. Điều này có thể gây ra sự không ổn định trong hệ thống, thiết bị điện hoạt động không hiệu quả, và thậm chí là hỏng hóc do điện áp quá cao hoặc quá thấp.

Điện 3 pha bị yếu hoặc bị mất 1 pha: Khi một trong ba pha của hệ thống này bị yếu hoặc mất, điều này dẫn đến sự mất cân bằng tải, làm cho điện áp và dòng điện trên các pha còn lại thay đổi bất thường. Sự mất cân bằng này có thể gây ra quá tải, làm tổn hại và giảm tuổi thọ của các thiết bị điện cũng như gây ra sự cố chập mạch hoặc cháy nổ trong một số trường hợp.

Kết thúc bài viết, chúng tôi hy vọng đã cung cấp cái nhìn toàn diện và sâu sắc về điện 3 pha. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm hoặc cần tư vấn chi tiết, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi. Hãy cùng khám phá và tận dụng tối đa lợi ích từ nó để nâng cao hiệu quả công việc và cuộc sống của bạn!

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ P69

• Nhà máy sản xuất: Km 18, đường Đại Lộ Thăng Long, Khu CN Thạch Thất Quốc Oai, Hà Nội
• Số điện thoại: 0966686969 | Hotline: 0989188982
• Email: kd1@cokhip69.com.vn
• Website: https://cokhip69.com.vn