Nếu bạn nào có thắc mắc về tài liệu này, có thể gửi mail đến địa chỉ Thang.dohong318@gmail.com mình sẵn sàng chia sẻ những kiến thức mình có được và giải đáp những câu hỏi giới hạn trong tài liệu này. Cảm ơn các bạn đã đọc và tải tài liệu này :> CHUYÊN ĐỀ MÔ PHỎNG TỪ THÔNG TRONG MẠCH TỪ BẰNG PHẦN MỀM ANSYS MAXWELLTổng quan về phần mềmGiới thiệu phần mềm ANSYS MaxwellANSYS Maxwell là một phần mềm tương tác sử dụng phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (FEA) để giải quyết các bài toán về điện trường, từ trường tĩnh, dòng điện xoáy, và hiện tượng quá độ trong mạch điện. Maxwell giải quyết các vấn đề trường điện từ bằng cách giải phương trình của Maxwell trong một vùng không gian hữu hạn với các điều kiện biên thích hợp, khi phân tích người dùng quy định điều kiện ban đầu để có được một giải pháp tin cậy.Phương pháp phần tử hữu hạnPhương pháp phần tử hữu hạn là phương pháp chia vật thể thành những phần tử nhỏ có kích thước hữu hạn, liên kết với nhau tại một số hữu hạn các điểm trên biên (gọi là các điểm nút).Tất cả các mô hình chất rắn đều được tự động chia nhỏ thành ô nhỏ (phần tử). Việc lắp ráp các ô nhỏ đó được gọi là lưới phần tử hữu hạn hay gọi tắt là lưới. Hình 11. 1 Lưới phần tử hữu hạnCác bộ giải của phần mềmTừ tĩnh: Tính toán phân bố từ trường, tính toán mô men, lực do từ trường gây ra, cảm ứng từ gây ra bởi các dòng dẫn không đổi. Áp dụng cho cả vật liệu điện từ tuyến tính và phi tuyến.Dòng điện xoáy: Phân tích sự biến đổi trường điện từ dao động điều hòa, tính toán mô men, lực do dòng xoáy gây ra. Phân tích trở kháng của đối tượng dưới tác động của điện từ trường biến thiên điều hòa. Phân tích các hiệu ứng bề mặt gây ra bởi sóng điện từ trong vật dẫn,… Chỉ áp dụng cho vật liệu tuyến tính.Từ quá độ: Phân tích điện từ trường thay đổi theo thời gian do nguồn điện hay do nam châm vĩnh cửu chuyển động gây ra. Phân tích các lực điện từ, phân tích các hiện tượng bề mặt,… Các nguồn có thể có dạng sin, dạng xung,… được cung cấp bởi nguồn điện. Cho phép việc nhập mạch điện từ bên ngoài vào và liên kết với Simplorer.Điện tĩnh: Phân tích trường điện tĩnh, lực, mô men, điện dung gây ra bởi điện áp không đổi hoặc các điện tích. Chỉ áp dụng cho vật liệu tuyến tính.Dòng dẫn 1 chiều: Phân tích điện áp, trường điện, mật độ dòng được tính toán từ trường thế năng. Các ma trận điện trở được tạo ra từ điện trở suất. Các cách điện xung quanh vật dẫn có thể được thêm vào để mô phỏng trường điện trong và xung quanh vật dẫn.Dòng quá độ: Phân tích điện thế biến thiên theo thời gian, phân bố điện tích, hoặc kích thích dòng. Áp dụng cho vật liệu có điện từ dị hướng và phi tuyến. Mô phỏng theo miền thời gian.Ứng dụng phần mềm vào mô phỏng từ thông trong mạch từ Để phân tích bài toán điện từ trường biến thiên theo thời gian ta phải đi xây dựng mô hình vật thể với các yếu tố như kích thước, vật liệu, điều kiện biên, các kích thích,… một cách chính xác. Sau đó phần mềm sẽ chia vật thể thành những phần tử nhỏ có kích thước hữu hạn và tính toán các phương trình Maxwell trên mỗi phần nhỏ ấy và tổng hợp kết quả. Về lý thuyết thì chia càng nhỏ độ chính xác càng cao, tuy nhiên thời gian tính toán sẽ lâu hơn.Chọn bộ giảiSau khi mở phần mềm và tạo project 2D mới, ta tiến hành chọn bộ giải cho bài toán bằng cách vào Maxwell 2D → Solution type → Transient.Trong đó: Transient là bộ giải từ quá độ (phân tích điện từ trường biến thiên theo thời gian)Vài nét khái quát về máy biến ápNhư ta đã biết, để dẫn điện từ các trạm phát đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện (hình 1.1). Nếu khoảng cách giữa nơi sản xuất điện và hộ tiêu thụ lớn, một vấn đề rất lớn đặt ra và cần được giải quyết là việc truyền tải điện năng đi xa làm sao cho kinh tế nhất mà vẫn đảm bảo được các chỉ tiêu kỹ thuật. Hình 1.1. Sơ đồ mạng truyền tải điện đơn giảnVới cùng một công suất truyền tải trên đường dây, nếu điện áp được tăng cao thì dòng điện chạy trên đường dây sẽ giảm xuống, như vậy có thể làm tiết diện dây nhỏ đi, do đó trọng lượng và chi phí dây dẫn sẽ giảm xuống, đồng thời tổn hao năng lượng trên đường dây cũng sẽ giảm xuống. Vì thế muốn truyền tải công suất lớn đi xa, ít tổn hao, tiết kiệm kim loại màu, trên đường dây người ta sẽ phải dùng điện áp cao, dẫn điện bằng các đường dây cao thế, thường là 110, 220 và 500 kV. Trên thực tế, các máy phát điện thường không phát ra những điện áp cao như vậy vì lý do an toàn, mà thường chỉ phát ra điện áp từ 3 đến 21 kV, do đó cần phải có thiết bị để tăng điện áp đầu đường dây lên. Mặt khác các hộ tiêu dùng thường chỉ sử dụng điện áp thấp, chủ yếu là 220 V và 380 V, hay cùng lắm đến 6 kV (các động cơ công suất lớn), do đó trước khi sử dụng điện năng cần phải có thiết bị để giảm điện áp xuống. Những thiết bị dùng để tăng điện áp ra trên đầu đường dây và giảm điện áp xuống trước khi đến hộ tiêu thụ gọi là các máy biến áp (mục 1.1, chương 1, tài liệu 1).Máy biến áp điện lực là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống điện. Việc truyền tải điện năng đi xa từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ trong các hệ thống điện hiện nay cần phải có tối thiểu 4 đến 5 lần tăng giảm điện áp. Do đó tổng công suất đặt (hay dung lượng) của các máy biến áp gấp mấy lần công suất của máy phát điện. Gần đây người ta tính ra rằng nó có thể gấp 6 đến 8 lần hoặc hơn nữa. Hiệu suất của máy biến áp thường rất lớn (98 ÷ 99%), nhưng do số lượng máy biến áp nhiều nên tổng tổn hao trong hệ thống rất đáng kể vì thế cần phải chú ý đến việc giảm các tổn hao, nhất là tổn hao không tải trong máy biến áp. Để giải quyết vấn đề này hiện nay trong ngành chế tạo máy biến áp người ta dùng chủ yếu là thép cán lạnh, có suất tổn hao và có công suất từ hóa thấp hay đặc biệt thấp, mặt khác còn thay đổi các kết cấu mạch từ một cách thích hợp như ghép mối nghiêng các lá tôn trong lõi thép, thay các kết cấu bulông ép trụ và gông xuyên lõi thép bằng các vòng đai ép lá thép,… Nhờ vậy mà hiệu suất của các máy biến áp đã được nâng lên rõ rệt (mục 1.1, chương 1, tài liệu 2).Ngoài máy biến áp điện lực dùng trong truyền tải điện năng, còn có nhiều loại máy biến áp khác dùng trong nhiều ngành chuyên môn khác như: biến áp lò điện dùng trong luyện kim, yêu cầu dòng thứ cấp lớn đến hàng vạn ampe; biến áp nhiều pha dùng để chỉnh lưu ra dòng một chiều; biến áp chống nổ dùng trong hầm mỏ; biến áp đo lường; biến áp thí nghiệm; biến áp hàn điện,… Ở nước ta ngành chế tạo máy biến áp đã ra đời ngay từ ngày hoà bình lập lại. Đến nay chúng ta đã sản xuất được một khối lượng máy biến áp khá lớn và nhiều chủng loại khác nhau phục vụ cho nhiều ngành sản xuất ở trong nước và xuất khẩu. Hình 1.2. Máy biến áp một pha Hình 1.3. Máy biến áp ba pha Hình 1.4. Máy biến áp tự ngẫu Hình 1.5. Máy biến áp phòng nổ Hình 1.6. Máy biến áp hàn Hình 1.7. Máy biến áp đo lườngKhái niệm máy biến ápMáy biến áp (viết tắt là MBA) là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi (mục 1.3, chương 1, tài liệu 1). Hình 1.8. Máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu kiểu kínMBA có hai dây quấn gọi là MBA hai dây quấn. Dây quấn nối với nguồn để thu năng lượng vào gọi là dây quấn sơ cấp, dây quấn nối với tải để đưa năng lượng ra gọi là dây quấn thứ cấp. Dòng điện, điện áp, công suất,… của từng dây quấn sẽ kèm theo tên gọi sơ cấp và thứ cấp tương ứng. Nếu điện áp phía thứ cấp nhỏ hơn điện áp phía sơ cấp ta có MBA giảm áp, nếu điện áp phía thứ cấp lớn hơn điện áp phía sơ cấp ta có MBA tăng áp.Cấu tạo của máy biến ápMBA thường gồm những bộ phận chính sau đây: lõi thép (hay còn gọi là mạch từ) và các kết cấu của nó, dây quấn, hệ thống làm lạnh và vỏ máy.Lõi thép và các kết cấu của nóLõi thép làm mạch dẫn từ cho từ thông trong máy biến áp, đồng thời làm khung để quấn dây. Lõi thép gồm các lá thép silic ghép lại, được ép bằng xà ép và bulông tạo thành khung MBA. Trên đó còn bắt các giá đỡ đầu dây dẫn ra nối với các sứ xuyên hoặc các ty đỡ nắp máy,… Ở các MBA dầu toàn bộ lõi thép có quấn dây và các dây dẫn ra… được ngâm trong thùng đựng dầu MBA gọi là ruột máy. Các MBA cỡ nhỏ, ruột máy gắn với nắp máy có thể nhấc ra khỏi thùng dầu khi lắp ráp, sửa chữa. Với MBA công suất khoảng từ 1000 kVA trở lên, vì ruột máy rất nặng nên được bắt cố định với đáy thùng và lúc tháo lắp sửa chữa thì phải nâng vỏ thùng lên khỏi đáy và ruột máy (mục 1.4.1, chương 1, tài liệu 2).Lõi thép gồm hai phần: trụ và gông. Trụ là phần lõi có lồng dây quấn Gông là phần lõi không có dây quấn dùng để khép mạch từ giữa các trụCó nhiều cách phân loại lõi thép (mục 1.4.1, chương 1, tài liệu 2):Dựa theo sự sắp xếp không gian giữa trụ và gông có thể chia ra thành hai loại là: lõi thép có mạch từ đối xứng và không đối xứng Hình 1.9. Mạch từ theo sự sắp xếp không gian giữa trụ và gông a) Mạch từ phẳng ba pha ba trụ b) mạch từ không gian ba pha ba trụNhư ta thấy MBA dạng ba pha ba trụ (Hình 1.9a) là loại mạch từ không đối xứng, vì mạch từ của pha giữa ngắn hơn mạch từ hai pha bên cạnh. Còn dạng MBA có 3 pha đối xứng là kiểu bố trí mạch từ ba pha nằm trong ba mặt phẳng (Hình 1.9b) gọi là MBA có kết cấu mạch từ không gian. Ở kiểu kết cấu này, lõi thép thường làm bằng lá thép cuộn cả 3 pha hoặc gông thì dùng thép cuộn còn trụ thì dùng thép lá. Ưu điểm của kiểu này là giảm được tổn hao và dòng điện không tải, nhưng nhược điểm là kết cấu phức tạp nên ít dùng. Ở một số nước châu Âu cũng có chế tạo lõi thép kiểu này nhưng công suất không lớn.Theo sự sắp xếp tương đối giữa trụ, gông và dây quấn, lõi thép được chia làm 2 loại: kiểu trụ và kiểu bọc.Lõi thép kiểu trụ Hình 1.10. Lõi thép kiểu trụa) một pha b) ba phaVới dạng kết cấu này dây quấn ôm lấy trụ thép, gông từ chỉ giáp phía trên và phía dưới dây quấn mà không bao lấy mặt ngoài của dây quấn, trụ thép thường để đứng. Tiết diện trụ thường gần hình tròn (đối với MBA công suất nhỏ có thể làm hình chữ nhật) và dây quấn cũng có dạng hình trụ tròn. Với ưu điểm kết cấu đơn giản, làm việc bảo đảm, dùng ít vật liệu nên hầu hết các MBA điện lực hiện nay (dung lượng nhỏ và trung bình) đều dùng kiểu này.Lõi thép kiểu bọc Hình 1.11. Lõi thép kiểu bọcKết cấu kiểu này gông từ không những bao lấy phần trên và phần dưới dây quấn mà còn bao cả mặt bên của dây quấn, lõi thép như “bọc” lấy dây quấn nên có tên gọi đó. Trụ thường để nằm ngang, tiết diện trụ thường có hình chữ nhật. MBA kiểu này có ưu điểm là thường không cao nên vận chuyện dễ dàng, giảm được chiều dài dây dẫn từ dây quấn đến sứ ra, chống sét tốt. Nhưng khuyết điểm của kiểu này là chế tạo phức tạp cả lõi sắt và dây quấn, tốn nguyên vật liệu. Lõi thép kiểu này thường chỉ thấy trong chế tạo MBA dùng cho một vài ngành chuyên môn đặc biệt như MBA dùng trong lò điện luyện kim, hay MBA một pha công suất nhỏ dùng trong kỹ thuật vô tuyến điện, truyền thanh,…Lõi thép kiểu trụ bọc Hình 1.12. Lõi thép kiểu trụ bọca) một pha b) ba phaỞ các MBA hiện đại, dung lượng lớn và cực lớn (80 ÷ 100 MVA trên một pha), điện áp rất cao (220 ÷ 400 kV), để giảm các chiều cao của trụ thép, thuận lợi cho việc vận chuyển trên đường, mạch từ của MBA kiểu trụ được phân nhánh sang hai bên nên MBA mang hình dáng vừa kiểu trụ, vừa kiểu bọc, gọi là MBA kiểu trụ bọc (Hình 1.12).Theo phương pháp ghép trụ và gông có thể chia lõi sắt thành hai kiểu: lõi ghép nối và lõi xen kẽGhép nối là kiểu ghép mà gông và trụ ghép riêng sau đó được đem nối với nhau nhờ những xà và bulông ép (Hình 1.13a). Ghép kiểu này đơn giản nhưng khe hở không khí giữa trụ và gông lớn, do không đảm bảo tiếp xúc tương ứng từng lá thép trụ và gông với nhau nên tổn hao và dòng điện không tải lớn, vì thế mà kiểu này ít được sử dụng.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha 1250 kVA – 22/0,4 kV ĐỖ HỒNG THĂNG Thang.dh177034@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật điện Chuyên ngành Thiết bị điện Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Ánh Bộ môn: Viện: Thiết bị điện – Điện tử Điện HÀ NỘI, 02/2022 Chữ ký GVHD BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI ************** CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ========0000======== Hà nội, ngày 10 tháng 10 năm 2021 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên SV: Đỗ Hồng Thăng Khóa: K62 MSSV: 20177034 Viện Điện Ngành học: Thiết bị điện – Điện tử Đầu đề thiết kế tốt nghiệp: Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha công suất 1250 kVA Các số liệu ban đầu: - Dung lượng: Sđm = 1250 kVA - Điện áp U1/U2 = 22/0,4 kV - Tần số: f = 50 Hz - Tổn hao không tải: Po = 1700 W - Tổn hao ngắn mạch: Pn = 12000 W - Điện áp ngắn mạch: un = 6% - Tổ nối dây: D/Yo - 11 Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Tính tốn kích thước chủ yếu - Tính tốn điện từ - Tính toán nhiệt Các vẽ đồ thị: từ đến vẽ Ngày nộp quyển: TRƯỞNG BỘ MÔN TBĐ - ĐT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS Phùng Anh Tuấn TS Nguyễn Văn Ánh Lời cảm ơn Đối với sinh viên Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đồ án tốt nghiệp minh chứng rõ nét cho kết sau năm học tập Trong q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp, ngồi cố gắng thân, em hồn thành tốt đề tài khơng có bảo hướng dẫn tận tình TS Nguyễn Văn Ánh, giảng viên môn Thiết bị điện – Điện tử, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy, cô Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nói chung thầy Bộ mơn Thiết bị điện – Điện tử nói riêng, dạy cho em kiến thức vô quý báu, giúp em có tảng vững vàng để học tập, nghiên cứu phục vụ công việc tương lai Em xin chân thành cảm ơn! Tóm tắt nội dung đồ án Đồ án thiết kế máy biến áp điện lực ba pha cơng suất 1250 kVA, bao gồm nội dung là: tính tốn kích thước chủ yếu, tính tốn điện từ, tính tốn nhiệt Kết đồ án thiết kế máy biến áp đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ thiết kế Song thơng số tính tốn cịn mang tính lý thuyết, chưa thể áp dụng vào thực tế sản xuất Trong trình làm đề tài này, em biết thêm nhiều kiến thức liên quan đến máy biến áp nắm quy trình bước thiết kế máy biến áp hoàn chỉnh Trong tương lai, định hướng phát triển đồ án tối ưu việc tính tốn thiết kế, bên cạnh tìm hiểu sâu vấn đề công nghệ chế tạo sản xuất thử nghiệm máy biến áp Sinh viên thực Ký ghi rõ họ tên MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP 1.1 Vài nét khái quát máy biến áp Như ta biết, để dẫn điện từ trạm phát đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện (hình 1.1) Nếu khoảng cách nơi sản xuất điện hộ tiêu thụ lớn, vấn đề lớn đặt cần giải việc truyền tải điện xa cho kinh tế mà đảm bảo tiêu kỹ thuật Hình 1.1 Sơ đồ mạng truyền tải điện đơn giản Với công suất truyền tải đường dây, điện áp tăng cao dịng điện chạy đường dây giảm xuống, làm tiết diện dây nhỏ đi, trọng lượng chi phí dây dẫn giảm xuống, đồng thời tổn hao lượng đường dây giảm xuống Vì muốn truyền tải cơng suất lớn xa, tổn hao, tiết kiệm kim loại màu, đường dây người ta phải dùng điện áp cao, dẫn điện đường dây cao thế, thường 110, 220 500 kV Trên thực tế, máy phát điện thường không phát điện áp cao lý an toàn, mà thường phát điện áp từ đến 21 kV, cần phải có thiết bị để tăng điện áp đầu đường dây lên Mặt khác hộ tiêu dùng thường sử dụng điện áp thấp, chủ yếu 220 V 380 V, hay đến kV (các động công suất lớn), trước sử dụng điện cần phải có thiết bị để giảm điện áp xuống Những thiết bị dùng để tăng điện áp đầu đường dây giảm điện áp xuống trước đến hộ tiêu thụ gọi máy biến áp (mục 1.1, chương 1, tài liệu [1]) Máy biến áp điện lực phận quan trọng hệ thống điện Việc truyền tải điện xa từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ hệ thống điện cần phải có tối thiểu đến lần tăng giảm điện áp Do tổng công suất đặt (hay dung lượng) máy biến áp gấp lần công suất máy phát điện Gần người ta tính gấp đến lần Hiệu suất máy biến áp thường lớn (9899%), số lượng máy biến áp nhiều nên tổng tổn hao hệ thống đáng kể cần phải ý đến việc giảm tổn hao, tổn hao không tải máy biến áp Để giải vấn đề ngành chế tạo máy biến áp người ta dùng chủ yếu thép cán lạnh, có suất tổn hao có cơng suất từ hóa thấp hay đặc biệt thấp, mặt khác cịn thay đổi kết cấu mạch từ cách thích hợp ghép mối nghiêng tôn lõi thép, thay kết cấu bulông ép trụ gông xuyên lõi thép vòng đai ép thép,… Nhờ mà hiệu suất máy biến áp nâng lên rõ rệt (mục 1.1, chương 1, tài liệu [2]) Ngoài máy biến áp điện lực dùng truyền tải điện năng, cịn có nhiều loại máy biến áp khác dùng nhiều ngành chuyên môn khác như: biến áp lò điện dùng luyện kim, yêu cầu dòng thứ cấp lớn đến hàng vạn ampe; biến áp nhiều pha dùng để chỉnh lưu dòng chiều; biến áp chống nổ dùng hầm mỏ; biến áp đo lường; biến áp thí nghiệm; biến áp hàn điện,… Ở nước ta ngành chế tạo máy biến áp đời từ ngày hồ bình lập lại Đến sản xuất khối lượng máy biến áp lớn nhiều chủng loại khác phục vụ cho nhiều ngành sản xuất nước xuất Hình 1.2 Máy biến áp pha Hình 1.4 Máy biến áp tự ngẫu Hình 1.3 Máy biến áp ba pha Hình 1.5 Máy biến áp phịng nổ Hình 1.6 Máy biến áp hàn Hình 1.7 Máy biến áp đo lường 1.2 Khái niệm máy biến áp Máy biến áp (viết tắt MBA) thiết bị điện từ tĩnh, làm việc nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp thành hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp khác, với tần số không thay đổi (mục 1.3, chương 1, tài liệu [1]) Hình 1.8 Máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu kiểu kín MBA có hai dây quấn gọi MBA hai dây quấn Dây quấn nối với nguồn để thu lượng vào gọi dây quấn sơ cấp, dây quấn nối với tải để đưa lượng gọi dây quấn thứ cấp Dịng điện, điện áp, cơng suất,… dây quấn kèm theo tên gọi sơ cấp thứ cấp tương ứng Nếu điện áp phía thứ cấp nhỏ điện áp phía sơ cấp ta có MBA giảm áp, điện áp phía thứ cấp lớn điện áp phía sơ cấp ta có MBA tăng áp 1.3 Cấu tạo máy biến áp 10 Hình 11 28 Đường sức từ thời điểm 0,0910s Hình 11 29 Đường sức từ thời điểm 0,0932s - Kết mật độ từ thông lõi thép Chọn Maxwell 2D Fields Fields B Mag_B 91 Hình 11 30 Mật độ từ thơng thời điểm 0,0770s Hình 11 31 Mật độ từ thơng thời điểm 0,0785s Hình 11 32 Mật độ từ thông thời điểm 0,0805s 92 Hình 11 33 Mật độ từ thơng thời điểm 0,0820s Hình 11 34 Mật độ từ thơng thời điểm 0,0835s Hình 11 35 Mật độ từ thơng thời điểm 0,0850s 93 Hình 11 36 Mật độ từ thơng thời điểm 0,0864s Hình 11 37 Mật độ từ thơng thời điểm 0,0878s Hình 11 38 Mật độ từ thơng thời điểm 0,0895s 94 Hình 11 39 Mật độ từ thơng thời điểm 0,0910s Hình 11 40 Mật độ từ thông thời điểm 0,0932s • Kết mô vector mật độ từ thông lõi thép Chọn Maxwell 2D Fields Fields B B_Vector 95 Hình 11 41 Vector mật độ từ thơng thời điểm 0,0770s Hình 11 42 Vector mật độ từ thơng thời điểm 0,0785s Hình 11 43 Vector mật độ từ thơng thời điểm 0,0805s 96 Hình 11 44 Vector mật độ từ thông thời điểm 0,0820s Hình 11 45 Vector mật độ từ thơng thời điểm 0,0835s Hình 11 46 Vector mật độ từ thơng thời điểm 0,0850s 97 Hình 11 47 Vector mật độ từ thơng thời điểm 0,0865s Hình 11 48 Vector mật độ từ thơng thời điểm 0,0878s Hình 11 49 Vector mật độ từ thông thời điểm 0.0895s 98 Hình 11 50 Vector mật độ từ thơng thời điểm 0,0910s Hình 11 51 Vector mật độ từ thơng thời điểm 0,0932s Hình 11 52 Đồ thị điện áp cảm ứng phía hạ áp 99 Hình 11 53 Đồ thị điện áp cảm ứng phía cao áp Hình 11 54 Đồ thị dịng điện phía hạ áp Hình 11 55 Đồ thị dịng điện phía cao áp - Kết mô ngắn mạch Thay đổi thơng số điện áp vào phía cao áp: 1349*(sqrt(2)/sqrt(3))*(1-exp(-50*time))*cos(2*pi*50*time) 1349*(sqrt(2) /sqrt(3))*(1-exp(-50*time))*cos(2*pi*50*time + 2/3*pi) 1349*(sqrt(2) /sqrt(3))*(1-exp(-50*time))*cos(2*pi*50*time – 2/3*pi) 100 Thay đổi thơng số dây quấn phía hạ áp: Hình 11 56 Thông số đầu vào cuộn hạ áp pha A thí nghiệm ngắn mạch Pha B, pha C tương tự Hình 11 57 Đồ thị điện áp cảm ứng điện áp vào phía cao áp Hình 11 58 Đồ thị dịng điện phía cao áp Điện áp vào U vao max = un %.U1dm 6,131.22000 2= ≈ 1907,52 V 100 100 Điện áp cảm ứng U camung = 1768V 101 Hình 11 59 Mật độ từ thông thời điểm 0.0815s - Kết mô khơng tải Thay đổi thơng số phía dây quấn hạ áp: Hình 11 60 Thơng số đầu cuộn hạ áp pha A thí nghiệm khơng tải Pha B, C tương tự 102 Hình 11 61 Mật độ từ thơng thời điểm 0.0800s Hình 11 62 Đồ thị điện áp cảm ứng phía cao áp Hình 11 63 Đồ thị điện áp cảm ứng phía hạ áp 103 - - Tổng kết chuyên đề Qua việc mô máy biến áp phần mềm ANSYS Maxwell ta thấy: Mật độ từ thông mạch từ qua thời điểm chưa vượt đến vùng bão hòa thép chọn, tính tốn thiết kế đạt u cầu Mật độ từ thơng góc mạch từ lớn nhiều so với góc ngồi Như từ thơng lõi thép khơng phân bố Từ thông chủ yếu khép mạch trụ gơng Phần từ thơng tản ngồi khơng khí nhỏ không đáng kể so với mạch từ Khi thí nghiệm ngắn mạch, giảm điện áp đặt vào sơ cấp nên mật độ từ thông lõi thép nhỏ (Mật độ từ thông lớn khoảng 0,15 T) Có sai khác điện áp vào điện áp cảm ứng thí nghiệm ngắn mạch điện trở điện kháng dây quấn sơ cấp, dẫn đến sụt áp điện áp cảm ứng sớm pha điện áp vào Khi thí nghiệm không tải, điện áp bên sơ cấp thứ cấp gần giống với điện áp mà máy hoạt động bình thường Mật độ từ thơng mạch từ chưa đạt vùng bão hòa TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 [1] Vũ Gia Hanh (Chủ biên), Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu, Máy điện 1, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2005 [2] Phan Tử Thụ, Thiết kế máy biến áp điện lực, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2002 [3] Tổng Công ty điện lực Miền Bắc, “ Bộ tiêu chuẩn kỹ thuật lựa chọn thiết bị thống Tổng công ty Điện lực Miền Bắc, 03/02/2016 [Trực tuyến] Available: http://pcvinhphuc.npc.com.vn [Đã truy cập 10/01/2021] [4] Phạm Văn Bình, Lê Văn Doanh, Thiết kế máy biến áp, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2006 [5] N H T Trần Khánh Hà, Thiết kế Máy điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006 [6] Nguyễn Đức Sĩ, Công nghệ chế tạo thiết bị điện, Nhà xuất Giáo dục, 2007 [7] Phạm Văn Bình, Lê Văn Doanh, Tôn Long Ngà, Máy biến áp lý thuyết – vận hành – bảo dưỡng, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2011 [8] I BOLDEA, “The induction machines design handbook,” Taylor & Fancis Group, LLC, 2010 [9] ABB, “ABB Transformer Handbook,” 2004 105 ... 1.2 Máy biến áp pha Hình 1.4 Máy biến áp tự ngẫu Hình 1.3 Máy biến áp ba pha Hình 1.5 Máy biến áp phịng nổ Hình 1.6 Máy biến áp hàn Hình 1.7 Máy biến áp đo lường 1.2 Khái niệm máy biến áp Máy biến. .. án Đồ án thiết kế máy biến áp điện lực ba pha công suất 1250 kVA, bao gồm nội dung là: tính tốn kích thước chủ yếu, tính tốn điện từ, tính toán nhiệt Kết đồ án thiết kế máy biến áp ? ?áp ứng yêu... Viện Điện Ngành học: Thiết bị điện – Điện tử Đầu đề thiết kế tốt nghiệp: Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha công suất 1250 kVA Các số liệu ban đầu: - Dung lượng: Sđm = 1250 kVA - Điện áp U1/U2