Giáo trình Máy biến áp (Nghề Điện dân dụng - Trình độ Trung cấp) - CĐ GTVT Trung ương I

Giáo trình Máy biến áp được biên soạn theo Chương trình của tổng cục dạy nghề. Mục đích của giáo trình là giới thiệu những vấn đề cơ bản nhất về các loại máy biến áp của chuyên ngành đào tạo. Giáo trình bao gồm 14 bài, gồm có những nội dung: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp (cảm ứng) một pha, các trạng thái làm việc của máy biến áp cách ly một pha, tổn hao năng lượng và hiệu suất của máy biến áp cách ly một pha, xác định cực tính các cuộn dây của máy biến áp cách ly một pha, tính toán máy biến áp cách ly một pha, quấn dây máy biến áp cách ly một pha,... Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết.

Trang 1

GIÁO TRÌNH

MAY BIEN ÁP

NGHE: DIEN DAN DUNG TRINH DO TRUNG CAP

Ban hành theo Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 21/12/201

của Hiệu trưởng Trường Cao đăng GTVT Trung ương I

Hà Nội, năm 2017 |

Trang 2

Trong giai đoạn xây dựng va phát triển đất nước “Công nghiệp hóa,

hiện đại hóa” Xã hội ngày càng đòi hỏi một nguồn nhân lực trẻ vững về lý

thuyết và chuyên sâu về tay nghề Do đó cuốn giáo trình Máy biến áp được biên

soạn theo Chương trình của tông cục day nghề Mục đích của giáo trình là giới

thiệu những vấn đề cơ bản nhất về các loại máy biến áp của chuyên ngành đảo tạo Vì vậy người dạy và người học cần tham khảo thêm các giáo trình khác có

liên quan đến ngành học để việc sử dụng giáo trình có hiệu quả hơn

Trong quá trình biên soạn giáo trình, chúng tôi có tham khảo nhiều tài liệu, giáo trình đang sử dụng học tập, kết hợp với kinh nghiệm bản thân đưa ra kiến thức phù hợp với đối tượng sử dụng va gan liền với thực tế sản xuất, đời

sống hàng ngày để nâng cao tính thực tiễn của giáo trình và đạt chuẩn quốc gia chuyên ngành điện dân dụng

Mô đun Máy biến áp được xây dựng nhằm phục vụ cho các yêu cầu nói trên Nội dung mô đun bao gồm 14 bài như sau:

Bai 1: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của may biến áp (cảm ứng) một pha

Bài 2: Các trạng thái làm việc của máy biến áp cách ly một pha

Bài 3: Tôn hao năng lượng và hiệu suât của máy biến á áp cách ly một pha Bài 4: Xác định cực tính các cuộn dây của máy biến áp cách ly một pha Bài 5: Tính toán máy biến áp cách ly một pha

Bài 6: Quan dây máy biến áp cách ly một pha

Bài 7: Cấu tạo nguyên lý làm việc của máy biến áp tự ngẫu

Bài §: Tính tốn máy biến á áp tự ngẫu một pha Bai 9: Quan day may biến áp tự ngẫu

Bài 10: Máy biến áp hàn

Bai 11: Tầm sây máy biến áp

Bài 12: Máy biến áp ba pha

Trang 3

Vị trí, tính chât, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí mô đun: Mô đun được bố trí sau khi học xong các môn học chung, các môn học/ mơ đun: An tồn lao động: Mạch điện; Vẽ điện: Vật liệu điện; Kỹ thuật điện tử cơ bản; Khí cụ điện hạ thế; Đo lường điện và không điện: Nguội cơ bản

- Tính chất của mô đun: Là mô đun cơ sở nghề

Mục tiêu của mô đun:

*Về kiến thức:

Trình bày được về cấu tạo, nguyên lý làm việc, công dụng và các thông số của máy biến áp độc lập (cách ly) một pha, ba pha và các máy biến áp đặc biệt: Máy biến á áp tự ngẫu, máy áp đo lường, máy biến á áp hàn

~Vvà kỹ năng:

- Tính toán được các thông số kỹ thuật cần thiết để quấn hoàn chỉnh một

máy biến áp một pha (S < 5 kVA)

- Phân tích được các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng của máy biến áp một pha công suất nhỏ (S < SkVA )

- Sửa chữa, bảo dưỡng máy biến á áp một pha công suất nhỏ ( §<5 kVA) - Lap ráp, sửa chữa được bộ nạp ắc quy, máy điêu chỉnh điện áp bằng tay

đạt yêu câu kỹ thuật

*Về thái độ:

- Có đầy đủ năng lực, tỉnh thần trách nhiệm và tác phong công nghiệp

Nội dung của mô đun: Thời gian

° Tên các bài trong mô đun ing L Th iêm K

Câu tạo và nguyên lý làm

việc của máy biến áp (cảm ứng) 3 1 0

một pha

Các trạng thái làm việc của 2 2 0

máy biên áp cách ly một pha Tôn hao năng lượng và

Trang 4

của máy biên áp tự ngâu

Tính toán máy biên áp tự 2 2

ngâu một pha

Quân dây máy biên áp tự 2 10

ngau

Máy biến áp hàn 2 12

Tâm sấy máy biến áp 1 1

Máy biến áp ba pha 2 1

Trang 5

MUC LUC

BAI 1: CAU TAO VA NGUYEN LY LAM VIEC CUA MAY BIEN AP CACH TẠP, NIOT PH no pgn0gi0A00E0RERDS-RSOIDEOADEGIGNEIGIQBSLCSEEQGOiSBinSEaaapseai §

2 Cấu tạo máy biến áp cách ly một pha -. :-++22vvsvvcceee 9

3 Nguyên lý làm việc của máy biến áp cách ly một pha wl

4 Các thông số của máy biến áp

5 Đo điện áp, xác định tỉ số biến đổi của máy biến áp -. - 13

BAI 2: CAC TRANG THAI LAM VIỆC CỦA MAY BIEN AP CACH LY l0 0 -.- d4::Ã]Ã|§ä ,ƠỎ l5

1 Trạng thái làm việc không tải của máy biến áp -. - 16 20

3 Trạng thái làm việc ngắn mạch .23

BAI 3: TON HAO NANG LUONG VÀ HIEU SUAT CUA MAY BIEN AP

CACH LY MOT PHA „27

1 Tổn hao năng lượng

2 Trạng thái làm việc có tải

2 Hiệu suất của máy biến áp -2+222222E2++z+tt2E2EEE+rrrrrrrrrrrerree 29 BÀI 4: XÁC ĐỊNH CỰC TINH CAC CUON DAY CUA MAY BIEN AP CÁCH LY MỘT PHA -222-©2VV222++222EEE2222222222211122222211111222222111 e2 30

1 Phương pháp xác định cực tính các cuộn dây máy biến áp - 30 2 Thực hiện xác định các cuộn dây máy biến áp bằng nguồn điện 1 chiều 32

3 Thực hiện xác định cực tính các cuộn dây máy biến áp bằng nguồn điện XOAY ChỈỂU con HH HH g9 BH0ng H14 00000008000000003000400900007 04037

4 Đấu nối và vận hành thử máy biến áp

5 Kiểm tra thông số

BÀI 5: TÍNH TỐN MÁY BIẾN ÁP CÁCH LY MỘT PHA 39

2 Trình tự tính toán máy biến áp độc lập cách ly một pha dựa trên sơ đồ biến áp và tham số dong dién, điện áp phía sơ cap và thứ cấp (Bài toán thuận) 39 3 Trình tự tính toán máy biến áp độc lập cách ly một pha dựa vào kích thước lõi thép (bài toán ngưỢC) . 5+ St rrrrrekrrrrrrkrrrrrreeerưen 43

4 Các bài tập ứng dụng tính toán máy biến áp

BAI 6: QUAN DAY MAY BIEN AP MOT PHA

Trang 6

_2 Thuc hién quan day hoàn chỉnh máy biến áp độc lập một pha có đầy đủ các

số liệu dây quân và mạch từ

3 Cấp nguồn và kiểm tra thông số máy biến áp -.-¿¿cc-+++ 63

BÀI 7: CÂU TẠO VÀ NGUYEN LY LAM VIỆC CỦA MAY BIEN AP TỰ

dNGIÁ LÍ soisectrintitoisitenidinttiTEE00032461001560015110138118814661136612141110113010460001451190/810118146 65

1;Khái tiệm; 60H QUHEzsxsisssssatgvrditigitatisieaSitit@⁄@|GtANNIEGS4@934 0808048 65 2 Câu tạo của máy biến áp tự ngẫu

3.Nguyên lý hoạt động

4 Ưu nhược điểm của máy biên áp tự ngâu „67

5 Tháo lắp máy biến áp tự ngẫu một pha công suất nhỏ - 68

BÀI 8: TÍNH TỐN MÁY BIẾN ÁP TỰ NGÄU :: -+ 71

1 Phuong phap tinh toan may biến áp tự ngẫu một pha dựa trên sơ đồ biến áp

và tham số công suất, dòng điện, điện áp phía sơ cấp và phía thứ cấp, cuộn day của máy biến áp có cùng kích cỡ đường kính (bài toán thuận) - 71 2.Phương pháp tính toán máy biến áp tự ngẫu một pha dựa vào kích thước lõi thép, cuộn dây của máy biên áp có cùng kích cỡ đường kính (bài toán ngược) 73

3 Các bài tập ứng dung tính toán máy biến áp tự ngẫu 74

BÀI 9: QUẦN DÂY MÁY BIÉN ÁP TỰ NGẪU MỘT PHA 71 1 Quy trình quấn dây -:¿¿-©22V2+22+++2222221222222221111122221111122222211Xe2 77

tính toán

3 Cấp nguồn, kiểm tra thông mạch máy biến áp tự ngẫu

BAI 10: MAY BIEN AP HAN

1 Đặc điểm và phân loại máy biến áp hàn ¿- ¿22+ 83

2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các loại máy biến áp hàn 3 Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục

4 Quấn dây máy biến áp hàn =

Bài 1zTÂM SẤY MAY BIẾN ẤP:ssnnsousnginbasssoapduogadigunsasgie

1 Mục đích của việc tâm sây

2 Các phương pháp và quy trình tâm sấy

3 Tam sấy máy biến áp 56

Bài 12 MÁY BIÊN ÁP 3 PHA 22222222222222222+tEEEEEEvvrrrtrrrrrrrrree

Trang 7

1 Công dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc

2 Nguyên tắc điều chỉnh điện áp

3 Bảo dưỡng sửa Chữa - tình re

BÀI 14: BỘ NẠP ÁC QUY ©222¿22222222222122221111221112272112 2211 e2

2 Nguyên tắc điều chỉnh điện áp xoay chiều thành một chiều đi

3 Quy trình thiết kế máy nạp ắc quy 220/12V — 5A -: 119

4 Bao didn g: stia Chita cisccsccsssswssessrssceeasssecsesneversiverssesscincsresaneseeveteesseniesies 124

TÀI LIỆU THAM KHẢO 2- 22 ©2£2E+£+EEEEtEES22E2X2223222222222e2 125

BÀI 1: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP CÁCH LY MỘT PHA

Mã bài: MĐ 20.01

Mục tiêu:

- Trình bày được khái niệm, cấu tạo, nguyên lý làm việc, công dụng và

thông số của máy biến áp một pha |

- Đo điện áp, xác định được tỉ số biến đổi của máy biến áp

- Có đây đủ năng lực, tỉnh thân trách nhiệm và tác phong công nghiệp Nội dung: 1 Khái niệm, công dụng Mục tiêu: Trình bày được khái niệm, định nghĩa, công dụng của máy biến áp cách ly một pha 1.1 Khái niệm

Chúng ta đã biết, nguồn điện xoay chiều một pha được sử dụng

trong gia đình hay sinh hoạt gồm có nhiều cấp điện áp như: 220VAC, 110VAC, 36VAC, 24VAC, 12VAC Để thực hiện được công việc từ nguồn điện một pha có cấp điện áp định mức, biến đổi thành nguồn điện một pha có cấp điện

xoay chiều gọi là: Máy biến á áp

Trong thực tế, máy biến áp cách ly một pha có loại: Một dây quan, hai dây quấn Dây quấn gồm có 2 cuộn dây được quân riêng biệt Nhưng đều

dựa trên một nguyên lý đó là nguyên lý cảm ứng điện từ Định nghĩa:

Máy biến á áp là máy điện tĩnh, làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi của hệ thống dùng điện xoay chiều từ câp điện áp này

Trang 8

Ký hiệu máy bién ap 1 pha trén so dé: Š :

U U:

1.2 Công dụng máy biến áp cách ly một pha

Máy biến áp cách ly một pha được sử dụng đề phân phối năng

lượng ở mức điện áp kinh tế nhất và cũng đề tận dụng năng lượng một cách hiệu quả tiện lợi và an toàn

Máy biến áp cách ly dùng đề cách ly giữa các mạch điện với nhau

hoặc giữa các khối tín hiệu một chiều được duy trì từ tín hiệu xoay chiều liên tục với các mạch điện và đề hạn chế nhiễu tín hiệu từ trong nhiều mạch điện

Máy biến áp cách ly một pha được sử dụng để biến đồi nguồn điện xoay chiéu sang nguồn điện một chiều Trong đó, máy biến áp đóng vai trò là

thiết bị trung gian phối hợp với các thiết bị khác Máy biến áp gồm có một cuộn dây thứ cấp được liên hệ với nhau thông qua từ trường cảm ứng Máy biến á ấp có lõi sắt hay lõi có thể biến đổi được, phụ thuộc vào chức năng hoạt động và ứng

dụng của nó Như máy hàn hô quang

Máy biến áp không có mạch từ bằng lõi thép mà hoàn toàn bằng không khí, thì đó là máy biến áp lõi không khí Nhưng máy biến áp đó có từ

thông kém hơn và thường được sử dụng với công suất thấp, trong các mạch điện

từ

2 Cấu tạo máy biến áp cách ly một pha

Mục tiêu: Trình bày được cầu tạo của lõi thép, dây quấn, vỏ máy của máy

biến áp cách ly một pha ‹

Máy biến áp có cấu tạo gồm 3 phần chính: Lõi thép, dây quấn và vỏ

máy

2.1 Lõi thép

Hay còn gọi là mạch từ dùng đề dẫn từ trường trong máy Nó được

chế tạo bằng vật liệu dẫn từ tốt như lõi thép lá kỹ thuật điện (Tôn sillic) có chiều

đày từ 0,35 + 0,5 mm Cắt thành hình chữ U, I, E Đê giảm dòng điện xoáy trong lõi thép trên bề mặt các lá thép có lớp sơn cách điện ghép với nhau

of ° ° ° a— Mach ttr dang I

Trang 9

mach tr cia may bién Ap

Lõi thép bao gồm phần trụ và gông từ:

- Tru 1a phan của mạch từ trên có đặt dây quần

- Gông từ là phần của mạch từ dùng đề nôi giữa các trụ , tạo thành một mạch từ khép kín - Mạch từ gồm có 2 loại: Là kiểu trụ và bọc + Mạch từ không có gông từ bao xung quanh cuộn dây gọi là mạch

từ kiểu lõi (trụ)

° ° — mu ° ° b) Hình 1.2: Mạch từ kiểu lõi và kiểu vỏ máy biến áp Mạch từ kiểu lõi (trụ) Mach tir kiểu vỏ (bọc)

„ Dây quấn máy biến áp thường được chế tạo bằng đồng hay nhôm, có tiệt điện tròn hay đẹt (chữ nhật) Phía ngoài có phủ sơn cách điện hoặc cotton thủy tỉnh Là nơi có tác dụng tạo ra từ trường và cảm ứng ra sức điện động Dây

quân gồm có nhiều vòng dây tạo thành lớp, nhiều lớp tạo thành cuộn dây và được lồng vào trụ của mạch từ máy biến á áp

Cac may | biến áp thường có 2 dây quấn:

- Dây quan g gọi là sơ cập được nôi với nguồn điện

- Dây quân gọi là thứ câp được nối ra tải

Tùy theo câu tạo của mạch từ kiểu lõi hay bọc mà cuộn dây cao áp và hạ áp có thé quan theo kiểu đồng tâm hay riêng biệt hoặc xen kẽ Giữa cuộn dây cao áp, hạ áp có lớp cách điện tot

2.3 Vỏ máy biến áp

Vỏ máy được chế tạo bằng tôn sắt, kiều thùng có đáy chữ nhật dé

bảo vệ máy biến áp Trên vỏ máy có lỗ thoáng để tạo trao đổi nhiệt của máy biến áp với bên ngồi mơi trường

Phía trước vỏ máy lắp đặt các thiết bị chỉ thị, chỉ báo và các thiết bị

điều khiến Phía sau thường lap dat dây kết nôi với nguồn điện hay phụ tải Trên vỏ máy có tem ghi các thông sô của máy biên áp

3 Nguyên lý làm việc của máy biến áp cách ly một pha „

Mục tiêu: 7rình bày được các nguyên lý làm việc c/a máy biền áp cách ly

một pha

Trang 10

Máy biến áp làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ 3.2 Nguyên lý làm việc

*%* Quá trình hình thành suát điện động (E)

Ta xét một máy biến á áp một pha hai dây quan hình 1 3:

Khi dau cuộn dây sơ câp w¡ vào nguôn điện xoay chiều một pha có điện áp U¡ và tần số f¡ Trong cuộn dây w¡ xuất hiện dòng dién i; là dòng điện

xoay chiều chạy trong w¡ sinh ra từ thơng ® biến thiên trong lõi sắt được xác định ® = ®„sinot

P

oH bo mS U Wi HiT FH Pr) We "ou ì | VÀ aa nH “TT

Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý của máy biến áp 1 pha hai cuộn dây quấn

Trong máy biến áp, ngoài từ thông chính biến thiên trong lõi thép

còn một phần móc vòng ra ngoài không khí rất nhỏ gọi là rừ thông tản

Từ thông chính móc vòng trong cuộn w¡ Theo định luật cảm ứng điện từ , sự biến thiên của từ thông làm cảm ứng vào dây quấn w¡ sức điện động

cảm ứng e¡ có trị SỐ: €, ¬.: (1.1)

Trong đó: - w¡ là sô vòng dây của cuộn sơ câp (W¡)

š 2 là tốc độ biến thiên của từ trường

Từ thơng ® biên thiên móc vòng sang cuộn dây w; làm cảm ứng vào cuộn dây w› sức điện động e; có trị số:

dg

Như vậy: Sức điện động chậm pha so với từ thông một góc Z/2 - Nếu như bỏ qua điện trở của day quan w, va wo, tir thong tan ra

ngoai khéng khi thi U;~ E;; U2® E> Chúng ta cần chú ý:

Trang 11

- Nếu như máy biến áp làm việc không tải thì có dòng I; = 0 Lúc

- Nếu máy biến áp làm việc có tải thì có dòng I; # 0 Lúc này từ

thông chính do dong I, va Ip sinh ra: =®,+®, Trị số sức điện động:

- Tri số cực đại của sức on động sơ cấp Bà: En = Wwị.@0.®„, (ma w = 2ƒ) - Vì vậy giá trị hiệu dụng của E; là: E, 2zƒ/.w,.®,_ 2z Ea

NT

nh wl

(1.7)

Suy ra: E; = 4,44.w)f®,,

Tương tự như vậy: E› = 4,44.W>,f Dn (1.8) * Ti so may bién ap

Là chúng ta xây dựng mối quan hệ giữa sức điện động E; và E;

B_W_

Ew, k (1.9)

k được gọi là tỉ số biến áp

Nếu bỏ qua điện trở dây quấn và từ thông tản ra ngồi khơng khí ta có: U¡ ~Ei; a = E) Vi vay : _ U27 E2 Ww, Nếu bỏ qua mọi tổn hao trong máy biến áp, ta có: Pị ~P; hay U¡.]¡ ~ Ũ, afi, h U;I 242 —> Suy ra U Suy ra: — Từ đó ta thấy rằng:

+ Khi U; > U¡, W¿ > W¡ Đây là máy biến áp tăng áp + Khi U¿< U¡, W¿< Wi Đây là máy biến á áp hạ áp

Như vậy, một máy biến á áp lý tưởng nghĩa là không có các tồn hao thì điện áp sơ cấp và thứ cấp tỉ lệ với sô vòng dây quân Dòng điện sơ cấp và thứ cấp sẽ tỉ lệ nghịch với sô vòng dây quan của nó

4 Các thông số của máy biến áp

Mục tiêu: Trình bày được các thông số của máy biến áp cách ly một pha Là các đại lượng định mức, được cung cấp từ nhãn hiệu của máy biến áp

Nhằm đảm bảo cho người vận hành khai thác, vận hành sao cho máy biến áp làm việc an toàn và đạt hiệu quả kinh tế nhất Các thông số bao gồm:

Công suất biểu kiến hay còn gọi là dung lượng của máy biến 4p Sgn Don vị là: VA, KVA Là đại lượng đặc trưng cho khả năng chuyên tải năng lượng

của máy biến á áp, thường được tính tại thứ cấp Công suất biêu kiến máy biến áp

cách ly một pha, được tính như sau:

Sam= U2am.lzam (1.10)

- Điện áp định mức so cấp Ui¿„ Đơn vị là: V, KV Là trị số điện á áp của

Trang 12

- Điện áp định mức thứ cấp Unam- Đơn vị là V, KV Là trị số điện áp lấy ra từ cuộn thứ cấp của máy biến áp, khi máy biến áp không tải và đối với máy biến áp có tải thì là điện áp định mức

- Dòng điện định mức sơ cấp lạm Đơn vị là A, KA Là giá trị dòng điện

chạy trong cuộn đây sơ cấp, khi dòng điện trong cuộn dây thứ cấp là định mức

- Dòng điện định mức thứ cấp l;am Đơn vị là A, KA Là giá trị dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp khi điện áp thứ cấp là định mức và phụ tải là định mức

Đối với máy biến áp một pha, thì giá trị dòng điện định mức của cuộn sơ

cấp được tính như sau: 7, =“ (1.11) 1

- Tần số định mức /ạ„ Đơn vị là Hz Là giá trị tần số của nguồn điện đặt

- Điện áp ngăn mạch U, % hay U„ % Là giá trị điện áp đặt vào cuộn dây sơ cấp khi cuộn dây thứ cấp bị ngắn mạch

Ngoài ra trên nhãn máy còn ghi các thông số khác như: Trọng lượng của

máy biến áp, ngày tháng sản xuất và sơ đồ đấu dây

5 Ðo điện áp, xác định tỉ số biến đổi của máy biến áp Mục tiêu: - Trình bày được phương pháp đo các thông số điện áp của máy biến áp cách ly một pha - Thực hiện đúng phương pháp đo điện áp và xác định được tỉ số của máy biến áp cách ly một pha - Có đây đủ năng lực, tính kỷ luật và tác phong công nghiệp 5.1 Do dién ap

*Phương pháp đo điện áp của máy biến áp cách ly một pha

Thường sau khi bảo dưỡng, sửa chữa hay trước khi lắp đặt máy biến áp

cách ly một pha vào hệ thống để cung cấp năng lượng cho phụ tải Chúng ta phải

đấu thứ máy biến áp làm việc có tải định mức để kiểm tra thông số Đơn giản nhất là phải kiểm tra được điện áp định mức cấp cho cuộn dây sơ cấp và điện áp

định mức của cuộn thứ cấp Dựa vào hai thông số Ulam và Ủ2am, ta sẽ xác lập được tỉ số của máy biến áp cách ly một pha

Đề làm được điều này, chúng ta thực hiện phương pháp như sau:

Chúng ta đấu máy biến áp theo sơ đồ (Hình 1.4)

Trên sơ đồ này thiết bị để đo điện áp U¡ và U; có thể dùng thiết bị đo vôn

mét lắp trực tiếp hay có thể dùng thiết bị đo cầm tay là đồng hồ vạn năng Vì vậy thực hiện phương pháp này, chúng ta có hai cách đo điện áp

- Cách thực hiện I :

Bước 1 Công tác chuẩn bị thiết bị, vật tư, dụng cụ điện

Trang 13

Hình 1.4 : Sơ đồ đấu dây máy biến áp

+ Đồng hd von mét dé do Ujam Va Uram- Chúng ta chọn đồng hồ có thang đo bằng 120% điện áp định mức

+ Chọn phụ tải bằng với tải định mức của máy biến áp

+ Chọn công tắc K theo tính chọn, dựa vào giá trị dòng điện định mức của máy biến áp

+ Chuẩn bị nguồn điện xoay chiều một pha có điện áp bằng điện áp định

mức cuộn dây sơ cấp „

+ Dây điện và vật tư phụ cần thiết

Bước 2 Đấu dây theo sơ đồ (Hình 1.4)

+ Đâu đồng hồ vôn mét, một đồng hồ song song với cuộn dây sơ cấp, một đồng hồ song song với cuộn dây thir cap

+ Đấu hai cực sau của công tắc K song song với đồng hồ vôn mét của cuộn dây sơ cấp

+ Đấu phụ tải có Pam và Uam song song với cuộn dây thứ cấp

+ Đấu nguồn cấp cho cuộn dây sơ cập vào hai cực trước của công tắc K Bước 3 Cấp nguồn và kiểm tra số đo điện á áp

+ Kiểm tra an toàn hệ thống, khu vực thực hiện và cấp điện theo quy trình an toàn lao động

+ Đóng công tắc K, cấp điện cho máy biến áp

+ Ghi lại giá trị điện áp của đồng hồ vôn mét Ghi đúng điện áp U; và U; Bước 4 Kết thúc và vệ sinh công nghiệp

+ Ngừng cấp điện cho bài thực hành

+ Tháo thiết bị, vật tư và vệ sinh công nghiệp khu thực hành

- Cách thực hiện 2 : Cách này ta thực hiện như cách 1, khác là dùng đồng hồ vạn năng cầm tay dé đo thông số điện áp U¡ và Ú¿

Khi ta đóng mở công tắc K, chúng ta điêu chỉnh núm của đồng hồ vạn năng về vị trí AVC có điện dp lớn hơn và gần với điện áp định mức của cuộn sơ cấp Đưa hai đầu que đo vào điểm 1 và 2 trên sơ đồ, đọc giá trị điện áp đo được trên thang đo chuẩn nhất Đó là điện áp U¡ Cũng thực hiện như vậy,

Trang 14

BAI 2: CAC TRANG THAI LAM VIEC CUA MAY BIEN AP CACH LY MOT PHA

Khi chúng ta vận hành khai thác máy biến áp, thường có 3 trạng

thái làm việc của máy biến áp: Trạng thái không tải, trạng thái có tải, trạng thái

ngắn mạch

Trang 15

R¿ là điện trở (nội trở) của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, X; và X; là điện kháng

Tùy thuộc vào giá trị của điện trở phụ tải để phân biệt 3 trạng thái

làm việc của máy biến áp

- Trang thai khong tai khi Z, = œ - Trang thai khong tai khi 0 < Z, < 00 - Trang thai khong tai khi Z, = 0

1 Trạng thái làm việc không tải của máy biến áp Mục tiêu: - Trình bày được trạng thái làm việc không tải của máy biến áp cách ly một pha - Thực hiện và tính toán được trạng thái làm việc không tải của máy biến áp

- Có đây đủ năng lực, tính kỷ luật và tác phong công nghiệp

1.1 Trạng thái làm việc không tải

eS — eH

U: † W HH os W: —TP

Trạng thái không tải là trạng thái cuộn dây sơ cấp được nối với

nguồn điện định mức và thứ cấp hở mạch (Hình 2.Ia)

Sơ đồ thay thế tương đương (Hình 2 Ib) Phương trình cân bằng điện áp:

Khi đóng điên áp xoay chiều I pha U¡ vào cuộn w¡, sinh ra dòng

điện I¡ chạy trong w¡ có điện trở thuan Rj, gay ra sut dp 1a 1).R) Đồng thời từ thông chính do I¡.w¡ sinh ra làm cảm ứng trong w¡ sức điện động (/heo 1.7) là:

E, = 4,44.w)f- Pn

Dong thời I¡ còn sinh ra từ thông tản (®,¡) chỉ móc vòng ở cuộn dây

sơ cấp, nên nó cảm ứng trong w¡ suất điện động tỉ lệ với dòng điện I, Đó là:

dy We san 3y 7 Ạ a _

e, =-L a suât điện động này chậm pha so với I¡ một góc 72

Khi máy biến áp không tải I› = 0, ta có phương trình:

U,=1,.R +E, —E,, nếu bỏ qua từ thông tản thì U, =1,.Z,— E,.Z, là tổng

trở dây quấn sơ cấp có trị số: Z¡ =Rˆ+ Xi” Mà Xị = œ.L gọi là điện kháng của

cuộn đây sơ cấp Hay:

U,=1,Z,-E, = TyZ,+Z,)=1y-Ry (2.1)

Trang 16

Boi vi Z,=Z,+Z,, 1a tong tro may bién Ap không tải 1.2 Đồ thị véc tơ

Ta thấy ở trạng thái không tải thì I, = 0,

cho nên I; = lI; (I,chính là dòng từ hóa) LX

Cách vẽ: chúng ta chọn ®„ làm gốc, E¡

và Ea chậm pha sau ®„; một góc 7/2 1.3 Thực hiện thí nghiệm không tải

Phương pháp thí nghiệm:

Mục đích của thí nghiệm không tải xác ¿,

định các tốn hao, hệ số máy biến áp k, các thông số của sơ đồ thay thé Ro, Xo, Po va

cosọo Sơ đồ thí nghiệm được giới thiệu (Hình :

2.3) ?

Trong quá trình thí nghiệm, chúng ta

cần đo các thông số sau: U;, Ua, Io va Po khi

thay đổi điện áp nguồn cap U, tir gid tri 0 dén ve Le ® MBA Hình 2.3: Thí nghiệm không tải Ur Ey Hinh 2.2

0000

APr bằng tồn hao công suất trong mạch từ Hệ số biến áp U/U; =

k Dòng điện không tải lạ Dựa vào các thông số thí nghiệm để tính toán các

tham số của sơ đồ thay thé bao gồm: - Điện trở mach tit: Ro = APo/Ip” (2.2)

- Dién khang mach tir: X, =\Z, 2 R ? (2.3)

Trong đó: Zo= = Utan/To, Tong tro ‘mach từ

- Hệ sô công suất khong tai: cos@p = APo/Io-Ujam (2.4) * Thuc hién thi nghiém khong tai:

Trước khi vào làm thí nghiệm, chúng ta cần nhắc lại mục đích của thí nghiệm và các tham số cần tính tốn theo các cơng thức (2.2), (2.3) (2.4)

Trang 17

a Máy biến áp tự ngẫu Đông hồ vạn năng

c.Máy biến áp cách ly một pha d.Hộp điện trở (tải) Bước l: Công tác chuẩn bị vật tư, thiết bị và an toàn lao động

- Thực hiện mặc bảo hộ lao động nghề điện - Khảo sát hiện trường nơi thực hành

- Chuẩn bị thiết bị, vật tư như: Máy biến áp cách ly một pha 220/110V, 5/10 (A) Máy biến áp tự ngẫu ding dé tao điên á ap va thay đổi được

cấp nguồn cho cuộn sơ cập của máy biến á áp một pha Ampe kế, volt kế, walt kế và dụng cụ đo cầm tay như Ampe kìm, đồng hồ vạn năng Dây điện đảm bảo cho dòng định mức của máy biên áp đi qua làm việc lâu dài và các vật tư phụ Dụng cụ nghề điện

Trang 18

MBATN Le MBA ~= ee A A U, Ne ee e 1 k A W Hình 2.4

Bước 3: Lắp đặt đường dây -

Chọn đúng tiết diện dây, bấm đầu cốt, đấu dây chính xác bằng dụng cụ nghề điện

Bước 4: Kiểm tra nguội và đầu dây tiếp đất

Kiểm tra đường dây không bị chạm chập, ngắn mạch và đường dây tiếp đất bằng đồng hồ vạn năng Dùng Mê gôm mét cần thận và đúng kỹ thuật đo lường điện

Bước 5: Cấp nguồn điện

Đóng cắt nguồn ba lần, theo dõi sự nguy hiểm ở khu vực thực hành và thiết bị không có vân đề gì Lần thứ ba mới đóng nguồn cấp cho máy biến áp hoạt động Điều chỉnh điện áp cấp cho máy biến áp thông qua biến áp tự ngẫu

theo bảng thông số đo và ghi lại kết quả để làm báo cáo thu hoạch

Bước 6; Hồn cơng

Trang 19

Qua các thông số ghi được trong bảng, chúng ta tính toán các tham số theo yêu cầu cho sơ đỗ tương đương của máy biến áp Lập báo cáo và nộp cho giáo viên thực hành

Vệ sinh lau chùi và bảo dưỡng thiết bị, dụng cụ cất vào nơi quy định Quét dọn khu vực hay phòng thực hành

2 Trạng thái làm việc có tải Mục tiêu:

- Trình bày được trạng thái làm việc có tải của máy biến áp cách ly một

pha

- Thực hiện và tính toán được trạng thái làm việc có tải của máy biến áp - Có đây đủ năng lực, tính kỷ luật và tác phong công nghiệp

2.1 Trạng thái làm việc có tải của máy biến áp cách ly một pha

Trạng thái làm việc có tải là trạng thái cuộn sơ cấp được đặt vào điện áp xoay chiều một pha định mức và cuộn thứ cấp được nối với tải (Hình 2.5) Khi đóng Z, vào cuộn thứ cấp của máy biến áp thì cuộn dây thứ cấp có dong điện I;

chạy, dòng I; sinh ra từ thơng ®; Do đó từ thông tổng trong mạch do sức từ

dong F, = I,.w; và F¿= I;.w; sinh ra có nghĩa là: 8 K e e U: i a 1

wi h W: Ze

=> R=F+F,=>l,w,=l.w,+lw,

Đặt /, = => 1.=1.+T, (2.5)

Từ thơng tổng sinh ra sức điện động E¡ và E;

Ngoài thành phần từ thông khép kín trong mạch từ, trong lõi thép

còn có từ thông tản (®¡ và ®„;) khép kín trong mạch trong không khí và từ

Trang 20

Ta có phương trình như sau: Ui=-E.+1.R.+lX, (2.9)

U2=E, -(,R,+1,X;) (2.10) fo=T4+h > =ho+(Ch) (2.11)

2.3 Thí nghiệm làm việc có tải

*Phương pháp thí nghiệm máy biến áp làm việc có tải

Chúng ta làm thí nghiệm này nhằm mục đích đánh giá mức độ tải,

các tổn hao và hiệu suất của máy biến áp khi đòng điện tải I; thay đồi

Đề đáng giá mức độ tải, người ta đưa ra hệ số k, như sau:

kectxl:

(@13

Nếu k, = 1 lúc này là tải định mức

Nếu k, > 1 lúc này là quá tải

Đánh giá mức độ tổn hao công suất của máy biến áp, khi phụ tải thay đổi dẫn đến dòng điện tải I; thay đồi Mà chúng ta thấy chủ yếu là tồn hao đồng Vì P; = UIicoso Mà U¡ = IRị => P; = P:R, va P, = P2R, do dé dòng

Cũng do P¡ và P; giảm, làm cho hiệu suât máy biến ap giảm theo Hiệu suất máy biến áp là:

h PB

—-— 2

7p P,+AP, +AP, 608

Trong đó: - P› là công suất tác dụng ở đầu ra của máy biến áp - AP, 1a ton hao sắt từ của lõi sắt

- AP, là ton hao đồng trên cuộn dây sơ cấp và thứ cấp Cho nên, sau khi thí nghiệm và đánh giá được các tham số sau:

~ Tính độ sụt áp phan trăm khi dòng thứ cấp ở giá trị định mức

Trang 21

- Xác định được hiệu suất cực đại cho nhận xét *Thực hiện thí nghiệm máy biên áp làm việc có tải:

6

6 +4

@}—@

Tiến hành làm thí nghiệm có tải theo sơ đồ (Hình 2.7) Giáo viên làm mẫu

và học viên thực hành tuân thủ quy trình như làm thí nghiệm máy biến áp không

tải

Chú ý: Khi làm thí nghiệm

máy biến áp có tải

- Phải có bảng tải, có 8 vị trí

khóa K để đóng tải tăng dần bằng

cách điều khiển khóa K từ K; đến Kạ,

khi phụ tải đạt giá trị lớn nhất bằng

- Cấp nguồn sao cho điện áp

U¡ bằng điện áp định mức của cuộn

dây sơ cấp Thay đổi phụ tải bằng

cách điều khiển khóa K từ K; đến Kg

- Ghi lại các thông số trên Hình 2.6: Bảng điện phụ tải (bảng 2.2)

Dựa vào thông số trên (bảng 2.2), chúng ta tính toán và xác định các tham

số sau:

+Hé sé k, Danh gid mức độ tải

+ Hiệu suất máy biến áp theo công thức (2.13) -

Trang 22

2(V)

(A)

2(W)

iV)

(A)

i(W)

- Trình bày được trạng thái làm việc ngắn mạch của máy biến áp - Thực hiện và tính toán được trạng thái ngắn mạch của máy biến áp

3.1 Trạng thái làm việc ngắn mạch của máy biến áp cách ly một pha

Im Rio X

Hinh 2.9

Trạng thái ngắn mạch của máy biến áp là khi cuộn sơ cấp được cấp điện

áp định mức, còn cuộn thứ cấp bị ngắn mạch (thứ cấp bị nói tắt lại) Lúc này điện áp thứ cấp U; =0 (Hình 2.9)

Trạng thái ngắn mạch gồm có hai cách: - Ngan mạch thí nghiệm:

Chúng ta chủ động nối tắt thứ cấp lại Điều chỉnh điện áp U đặt vào sơ cấp sao cho I, = Tham, nghĩa là bên thứ câp bằng dòng điện định mức Điện áp đó gọi là điện áp ngăn mạch và có giá trị khoảng Uạ = (Š +7,5)% Uiam.(Loại ngắn

mạch thí nghiệm không làm giảm chất lượng máy biến áp)

- Ngắn mạch sự có: Là sơ cấp đặt vào điện áp định mức, còn thứ cấp bị

<TH TT Ui rH rH WT

Tam = TIẾP

(2.14)

Liven’ Tổng trở ngắn mạch có trị số rất nhỏ, nên dòng Tin; rất lớn khoảng lạm

Trang 23

nhiên có một số may biến áp chuyên dụng được thiết kế làm việc trong chế độ

gần giống chế độ ngắn mạch, như các loại máy biến áp trong máy hàn điện hồ quang, hàn tiếp xúc, hàn biến dòng Lúc này biến áp bị ngắn mạch, điện áp thứ câp lấy ra U›= 0 Do đó toàn bộ sức điện động E; sinh ra trong cuộn dây wo roi

trên tông trở của dây quần Khi đó I;.w; chủ yếu chống lại I.w¡.Vì vậy khi l;

tăng thì I, cing tang Ta có phương trình cân bằng : i= E +, R +]; X,

U› =E,(,R,+1,X,)=0

3.2 Đô thị véc tơ (Hình 2.10)

3.3 Thí nghiệm máy biến áp 1 pha làm việc ngắn mạch *Phương pháp thí nghiệm trạng thái thái ngắn mạch:

Mục đích của xác định trạng thái ngắn mạch để xác định công suất

tổn hao ngắn mạch AP„„ một cách gần đúng, tổn hao này bằng ton hao cuộn dây

w¡ và w; là APa trong máy biến áp khi phụ tải bằng trị số định mức Vì điện áp đưa và rất nhỏ nên tôn hao sắt APr cỏ thể bỏ qua

Khi tiến hành thí nghiệm ngắn mạch hình 2.11 cuộn dây thứ cấp

được nối ngắn mạch còn cuộn dây sơ cấp được đặt điện áp thông qua máy biến

ấp tự ngẫu (dải điều chỉnh rộng #) Ta giảm điện áp đặt vào cuộn dây đến trị số U¡ = DỊ am, để dòng điện chạy trong cuộn | day Sơ câp của máy biến áp lị =) am Tri số điện áp U¡„„ được gọi là điện áp ngắn mạch

Trong quá trình thí nghiệm cần đo các thông số sau: - Dòng điện sơ cấp và thứ cấp 11

- Điện áp U, = Unm khi thay đổi dòng điện I¡ từ giá trị 0 đến Trạm Khi trị số dong I, dat dén tri so dinh mite T, gm X4c dinh ton hao công suất ngăn

Trang 24

- Điện trở ngan mach: R,,, = =n (2.15)

lâm

- Điện kháng ngắn mạch: X„„ = 12,2 +R? (2.16) Trong 6: Zam= Unm/Ty anne Tổng trở ngắn Yñgel

- Chế độ công suất ngăn mạch: Cos@am = =Ruu/Zuu (2:17)

Trong d6: Ram = Rị + R>, Xam = Xi t+ X2 Dién tro va dién khang ngan mạch Trong quá trình tính toán giả thiết rằng khi điện áp đặt vào cuộn sơ câp rất nhỏ, nên từ thông và dòng từ hóa rất nhỏ có thể bỏ qua Nghĩa là lạ ~ 0, khi

đó có thể cho rằng sức từ động của cuộn dây sơ cấp bằng sức từ động của cuộn dây thứ cấp: MBATN MBA

Lúc này oát kế đo tổn hao công suất cuộn dây (tôn hao đồng) Điện

áp ngắn mạch thường được biểu diễn dưới dạng: U,„%= 100 (2.19)

nm =F tớ (2.20)

*Thuc hién thi nghiém may bién dp cach ly mét pha lam viéc ngan mach Tién hanh thi nghiệm, giáo viên làm mẫu và học viên thực hành theo đúng quy định như các bài thí nghiệm trên Sơ đồ nguyên lý trạng thái máy biến áp làm việc ngắn mạch theo (Hình 2.11) Chúng ta làm thí nghiệm như sau: Điều chỉnh máy biến áp tự ngẫu về giá trị 0 Tăng dần điện ap cap cho cuộn sơ

cấp và đo các thông số theo bảng sau:

Trang 25

L nm(Â) 0

inm(V) 1 nm(Â)

inm(W)

-Từ thí nghiệm ngắn mạch, học viên tính các thông sô cho so đô

tương đương của máy biến áp theo công thức (2.15), (2.16), (2.17), (2.19),

(2.20)

- Với quan điểm người vận hành, khai thác, thông số nào quan

trọng nhất trong thí nghiệm không tải và ngắn mạch đề có thể ghi trên nhãn mác của máy biến áp? Tại sao?

* Nộp báo cáo:

- Báo cáo nộp chậm nhất một tuần sau khi làm thí nghiệm - Báo cáo ghi rõ họ và tên, nhóm tổ, ngày thực hiện thí nghiệm

- Các kết quả đo và kết quả thí nghiệm phải trình bày rõ ràng, ngắn gọn và

đây đủ các yêu câu theo hướng dân

- Giáo viên thực hành có quyền chấm điểm không những bài sao chép lẫn

Trang 26

BÀI 3: TON HAO NANG LU‘ONG VA HIEU SUAT CUA MAY BIEN ÁP CACH LY MOT PHA

Ma bai: MD 20.03 Mục tiêu:

- Trinh bay duge các tổn hao và hiệu suất của máy biến áp một pha

- Có đầy đủ năng lực, tỉnh thần trách nhiệm và tác phong công nghiệp Nội dung:

1 Tổn hao năng lượng

Mục tiêu:

- Trình bày được các tốn hao năng lượng khi máy biến áp làm việc ở trạng thái không tải, có tải, ngắn mạch

- Thực hiện tốt thí nghiệm và tính toán các tồn hao khi máy biến áp làm việc ở các trạng thái

- Có đây đủ năng lực, tính kỷ luật và tác phong công nghiệp 1.1 Tôn hao không tải

* Tổn hao không tải:

Từ phương trình (2.1), ta tính được dòng điện không tải như sau:

b= o Bởi vì Z,=Z,+Z,

* Công suất không tải:

Trong chế độ không tải, mặc dù công suất đưa ra bằng không Nhưng máy

biến áp vân nhận công suất tác dụng và công suất phản kháng từ nguồn Phần công suất tác dụng bằng công suât tôn hao trong máy biến áp gọi là tôn hao Po Phần tồn hao công suất Pp chu yéu tén hao trong mạch từ (APr,) vì tốn hao trong dây quấn Sơ câp rất nhỏ (APạ = Ry.[p” ) do lạ rất nhỏ lên có thể bỏ qua Dòng điện lọ gôm có hai thành phần: Thành phần tác dụng và thành phần phản kháng Vì

Trang 27

7 2

=j2+hˆ — (2)

AP = Pig BC 150)" 3G = (3.3)

~ Piøso là công suất tôn hao trong lá thép kỹ thuật điện, khi tần số 50Hz và

từ cảm IT (đối với lá thép kỹ thuật điện có chiêu dài 0,35 mm), P¡ go = 0,6 (W/kg)

- B từ cảm trong thép (T)

- G khối lượng thép (kg)

Từ nghiên cứu các tôn hao của máy biến áp cách ly một pha Chúng ta rút ra một số kết luận như sau:

- Không nên sử dụng máy biến áp cách ly một pha nói riêng và máy biến áp nói chung, làm việc ở trạng thái không tải Vì lúc này máy biến áp vẫn tiêu

thụ năng lượng điện một cách không tác dụng

- Tuy nhiên trong thực tê, chúng ta vẫn phải vận hành máy biến áp làm việc ở trạng thái không tải Như trong quy trình lắp đặt máy biến áp, bước I là chúng ta phải chuẩn bị thiết bị vật tư Nghĩa là chúng ta phải chọn máy biến áp

phù hợp yêu cầu, tiếp đến là kiểm tra nguội máy biến áp Sau kiểm tra nguội, chúng ta cap nguồn điện áp định mức cho máy biến áp hoạt động đề kiểm tra các thông số về điện và xem máy biến áp hoạt động có bị lỗi không.Trong quá trình

thử biết được dòng điện không tải lọ và tính toán lạ bằng công thức (3.1) hay

(3.2), từ đó so sánh và nhận xét dòng điện không tải lọ = (Š + 10)% dòng điện

định mức, để đưa ra đánh giá kết quả tối ưu nhất cho quá trình kiểm tra

* Thực hiện thí nghiệm không tải:

Ở đây, học sinh, học sinh tự làm thí nghiệm theo quy trình giống như làm thí nghiệm ở trạng thái không tải của bài trước với sự giám sát của giáo

viên

Thí nghiệm lần này học viên chú trọng vào các thông số để xác định được các tham số sau:

„ - Gia tri của dòng điện không tải lạ So sánh dòng điện không tải lạ với kêt luận từ lý thuyết (lạ= 5 + 10% của dòng điện định mức)

- Xác định được tôn hao công suat trong mach từ (lõi thép) So sánh

với kết luận P¡ so = 0,6 wikg, đối với lá thép kỹ thuật điện 0,35 mm

- Nộp báo cáo theo quy định

1.2 Tổn hao năng lượng trong trạng thái ngắn mạch *Tổn hao năng lượng trạng thái ngắn mạch

Khi máy biến áp làm việc ở chế độ ngắn mạch, có các đặc điểm như sau:

Trang 28

Liens Tổng trở ngắn mạch có trị số rất nhỏ, nên dòng điện ngắn

mạch I„„ thường rất lớn, bằng (10 + 25)l„ Dòng điện ngắn mạch gây nguy hiểm cho máy biến áp và đến các phụ tải dùng điện

Do dòng điện ngắn mạch rất lớn nên tồn hao công suất trong các cuộn đây sơ cấp và thứ cấp lớn (tồn hao đồng AP,)

Từ nghiên cứu ton hao của máy biến áp cách ly một pha làm việc ở trạng thái ngắn mạch Chúng ta rút ra một số kết luận như sau:

- Khi lắp đặt máy biến áp chúng ta phải đặc biệt quan tâm đến các thiết bị bảo vệ Như sử dụng áptômát có bảo vệ quá dòng, quá tải và cầu chì tự động

- Thường xuyên kiểm tra — bảo dưỡng máy biến áp đang hoạt động, theo định kỳ Nếu để xảy ra chạm chập ngắn mạch đối với máy biến áp, dòng

ngắn mạch xuất hiện lớn gây cháy máy biến áp hay nhẹ là làm giảm cách điện

*Thuc hién thi nghiém ngan mach:

O day, học viên tự làm thí nghiệm theo quy trình giống như làm thí nghiệm trạng thái ngắn mạch của bài trước, với sự giám sát của giáo, viên.Thí

nghiệm lần này, nhằm giúp học viên hoàn thiện hơn về kỹ năng và hiểu rõ hơn về trạng thái làm việc ngăn mạch của máy biến áp Giản đồ năng lượng (Hình 3.1),

Trang 29

Khi máy biến áp làm việc ở trạng thái không tải: Công suất phản

khi làm việc không tải thường là thấp

cosg, = Te TRO x — = 4 -0,1+03 (3.6)

- Từ những đặc điểm của trạng thái máy biến áp làm việc không tải thì không nên đề may biến áp làm việc không tải hay non tải

- Đối với máy biến áp công suất trung bình và lớn, đạt được hệ số hiệu suất cực đại khi hệ số tải k, = 0,5 + 0, 1

~ Khi tải thay đổi thì hiệu suất nị cũng thay đổi

BÀI 4: XÁC ĐỊNH CỰC TÍNH CÁC CUỘN DÂY CỦA MÁY BIẾN ÁP CÁCH LY MỘT PHA

- Có tình thần trách nhiệm trong hoc tap

Do một lý do nào đó, máy biến á áp có các đầu dây dẫn ra ngồi vỏ

khơng có đánh đấu hay có nghĩ van về các đầu dây Ta có thể xác định lại các đầu cuộn đây máy biến áp bằng phương pháp cảm ứng, ký hiệu đầu các cuộn

Trang 30

Dùng nguồn điện một chiều (ắc quy, pin có công suất đủ lớn hay

nguồn điện 1 chiêu), có điện áp từ 2 +6 VDC

Cách I: (Hình 4.1) K

Trước tiên, dùng đồng hồ vạn

năng, điều chỉnh về nắc đo điện trở 1 2

(quy không trước khi đo), kiểm tra

xác định các cuộn dây Xác định U/ U t3

được đầu các cuộn đây, ví dụ cuộn I

là đầu 1 — 3, cuộn II là đầu 2 - 4 3 4

Hình 4.1

Nguồn điện 1 chiều được đấu vào cuộn dây số I có công tắc K, còn

cuộn dây II được mắc với milivônmet Đóng khóa K lại, nếu kim đồng hồ lệch

sang phải Ở vị trí nay | đầu được nối với cực (+) của nguồn điện 1 chiêu và đầu được nối với (-) của đồng hồ là cùng cực tính Ví dụ theo hình 1.4, đầu 3 và 4 cùng một cực tính Nghĩa là đầu 3 và 4 là đầu 2 cuộn dây, đầu 1 và 2 là cuối 2

cuộn dây Nếu khi đóng khóa K, kim đông hồ không chuyển động thì đảo lại các đầu dây đấu vào đồng hồ và lại tiếp tục làm như trên

Máy biến áp có nhiều cuộn dây, ta chuyển đồng hồ sang cuộn dây tiếp theo và làm tương tự

Cách 2: (Hình 4.2)

Cách này dùng cho máy biến áp có nhiều cuộn dây (từ 3 cuộn dây trở

lên)

Dùng đồng hồ van năng, xác định đầu cuộn dây như cách 1

Đấu cuộn dây I và II nối tiếp bất kỳ, cấp nguồn điện 1 chiều như hình vẽ, kim đồng hồ không dịch chuyền gì thế là ta đã nối 2 cuộn day theo đường nét

liên

Hình 4.2

Lúc này 2 đầu cuộn dây nối với nhau cùng cuộn dây theo đường nét liền Lúc này 2 đầu cuộn dây nói với nhau cùng cực tính Nêu khi đóng (hay ngắt

khóa K), kim đồng hồ lệch đi thì cuối của cuộn dây được nối với cuộn kia bằng đường nét đứt Nghĩa là đầu 1 va 4 được nối với nhau, đầu 3 được nói với đầu 2

1.2 Phương pháp xác định nguồn xoay chiéu

Phương pháp này, dùng nguồn điện xoay chiều điện áp thấp

Trang 31

Đầu mạch điện như (hình 4.3)

Dùng đồng hồ vạn năng xác định 1 (V)

đầu cuộn day I, II, II như cách trên =

Cấp nguồn điện xoay chiều Uc T ne

cho cuộn dây I, cuộn dây II và II S

được đấu nối tiếp nhau Khi cấp 3

nguồn, cuộn dây II và II có sức điện

động cảm ứng (đồng hồ chỉ giá trị) Hình 4.3

chỉ khi đầu của cuộn dây này với

cuối của cuộn dây kia

Nghĩa là theo hình vẽ ta có đầu 1 nói với đầu 2, 3 nói với 4 thì đầu

1 chiều

Giáo viên hướng dẫn đặt câu hỏi nhắc lại kiến thức cũ, giáo viên

như sau:

Cách I:

Bước 1 Chuẩn bị thiết bị vật tư

- Mặc quần áo bảo hộ lao động, đi giầy có đề cách điện, đội mũ

- Lựa chọn và kiểm tra máy biến áp cách ly một pha, có nhiều cuộn

dây

- Lựa chọn và kiểm tra đồng hồ mili vôn mét

- Lựa chọn và kiểm tra công tắc 1 cực hoặc 2 cực, 2 ngả theo tính chọn

Chuẩn bị và kiểm tra đồng hồ vạn năng và dụng cụ nghề điện cần

thiết:

- Chuẩn bị nguồn điện một chiều có điện áp từ (2 + 6V)

Bước 2 Lắp đặt thiết bị vào mô hình thực hành (theo sơ đồ lắp

- Sử dụng dụng cụ nghề điện lắp đặt máy biến áp vào mô hình thực hành đúng vị trí

- Lắp đặt các thiết bị khác như công tắc, đồng hỗ vào vị trí mô hình

Bước 3 Lap đặt đường dây điện (theo sơ đồ đi dây)

- Dùng đồng hồ vạn năng, chuyển về nắc đo điện trở (quy không) đo xác định các đầu cuộn dây Đánh dấu lại hay kiểm tra lại so VỚI SƠ đô

- Lựa chọn đúng quy cách và tiêu chuẩn day do và cắt dây Dùng kim bam

Trang 32

- Sử dụng đúng tua vít, đầu dây vào các điểm đâu (số) trên sơ đồ đi day

(nếu tại điểm đấu có hai đầu cót, thì phải để lưng của hai đầu cốt áp vào nhau)

Sau khi đầu phải giật nhẹ dây và lay nhẹ đầu cốt xem đã đấu chặt chưa Đấu kết nối thiết bị xong

- Khi đã đấu xong, phải kiểm tra lại đường dây và các điểm đấu nối lần

cuối cùng

Bước 4 Kiểm tra nguội

_ Sử dụng đồng hồ vạn năng, chuyền về nắc đo điện trở (xI), quy không

đồng hồ trước khi đo

- Kiểm tra đường dây xem có bị chạm chập, đoản mạch hay không và kiểm tra đường dây tiệp mát đúng, chính xác

Bước 5 Cấp nguôn và vận hành theo nguyên lý bài thực hành

- Sử dụng đồng hồ vặn năng, chuyển vê nâc đo điện áp DCV có giá trị cao

hơn và gần nhất với điện áp DCV của nguồn cấp Đo kiêm tra điện áp DCV

nguồn cap có đúng trị số đã chọn chưa Nếu đúng thì chuẩn bị cấp nguồn

- Đóng cắt khóa K ba lần, mỗi lần phải quan sát xem có người ở đó hay

thiết bị có bị sự có không Nếu không, đóng khóa K cho thiết bị hay hệ thống

làm việc theo nguyên lý

- Lúc này, quan sát đồng hồ milivônmét có kim lệch sang phải (nghĩa là chỉ sức điện động cảm ứng có giá trị nào đó)

- Chúng ta đánh dau hay kiểm tra số ghi tại điểm đấu Tại vị trí này, đầu

được nối với cực dương (+) của nguồn điện là số 3 và đầu được đấu với cực âm

(-) của đồng hồ là số 4 có cùng cực tính (nghĩa là cùng đấu đầu hay đấu cuối của

- Trường hợp, đóng khóa K không thấy kim đồng hồ dịch chuyên thì đảo

lại đầu đấu vào cực dương (+) và cực (-) của đồng hỗ Tiến hành xác định lại

như trên

Bước 6 Kết thúc thực hành

- Kiểm tra bài thực hành của học viên

~ Viết báo cáo thực hành

- Qua thời gian thực hành, giáo viên nhận xét, đánh giá kết quả từng học

viên Phân tích ưu, nhược điểm về kỹ năng và tính kỷ luật của từng học viên

- Giáo viên chỉ dẫn cho học viên tài liệu tham khảo

- Quét dọn, vệ sinh xưởng, bảo dưỡng thiết bị và đặt vào nơi quy định

trong phòng thực hành Cách 2 (Hình 4.2)

Công việc được thực hiện tại phòng thực hành hay phòng học tích hợp Giáo viên đặt câu hỏi, nhắc lại kiến thức cũ, sau đó làm mẫu, chia nhóm

cho học sinh tự làm

Bước 1: Thuc hiện như ở cách I Bước 2: Thực hiện như ở cách 1

Bước 3: Lắp đặt đường dây điện (theo sơ đồ hình 4.2 và sơ đồ đi day) - Thực hiện như ở cách 1 Nhưng chúng ta cần chú ý đến 2 cuộn dây được

Trang 33

Bước 5: Cấp nguồn và vận hành theo nguyên lý bài thực hành

- Sử dụng đồng hồ vạn năng chuyền về nắc đo điện áp DCV, có giá trị cao

hơn và gần nhất với giá trị điện áp DVC của nguồn cấp Đo kiểm tra điện áp DCV nguồn cấp có đúng giá trị đã chọn chưa Nếu đúng thì chuẩn bị cấp nguồn

- Đóng khóa K ba lân, mỗi lần phải quan sát xem người ở đó và thiết bị có

bị sự cô không? Nếu không, đóng khóa K cho thiết bị hay hệ thống vận hành

đúng nguyên lý

- Lúc này ta quan sát đồng hồ milivônmet, kim đồng hồ không dịch

chuyên Chúng ta kết luận, đầu 1 của cuộn dây I va dau 2 của cuộn dây II cùng cực tính, đầu 4 và 4 cùng cực tính (theo đường nét liền)

- Nếu đóng khóa K, (hay ngắt khóa K) kim đồng hồ dịch chuyền lệch sang phải Chúng ta kết luận, đầu 1 của cuộn dây I va đầu 4 của cuộn dây II cùng cực tính, đầu 2 và 3 cùng cực tính (theo đường nét đứt) Nghĩa là đầu cuôn II đầu với

cuối cuộn I Chúng ta đánh dấu lại trên sơ đồ

- Chúng ta tiếp tục xác định cực tính của cuộn dây số II với cuộn dây I và

IL

_ 7 Ching ta đầu cuộn đây III với cuộn I hoặc II bất kỳ, cuộn dây còn lại mặc nôi tiếp với milivônmet (theo sơ đồ 4.2)

- Tiền hành cấp nguồn, quan sát đồng hồ như ở trên

Bước 6: Thực hiện như ở cách 1

3 Thực hiện xác định cực tính các cuộn dây máy biến áp bằng nguồn điện xoay chiều

Mục tiêu:

- Thực hiện đây đủ quy trình, xác định đúng cực tính cuộn dây máy biến áp bằng nguôn điện xoay chiều

- Có đây đủ năng lực,tỉnh thân trách nhiệm và tác phong công

nghiệp

Thực hiện công việc tại phòng thực hành hay phòng học dạy tích hợp Giáo viên làm mẫu và giám sát học viên tự làm (theo sơ đồ nguyên lý 4.3)

Thực hiện theo đúng quy trình sau: Bước l Chuẩn bị thiết bị, vật tư

- Mặc quần áo bảo hộ lao động, đi giày có đề cách điện, đội mũ

- Lựa chọn và kiểm tra máy biến áp cách ly một pha có nhiều cuộn

dây

- Lựa chọn đồng hồ vônmet xoay chiều hay bóng đèn sợi đốt

- Lựa chọn và kiểm tra công tắc 1 cực hay 2 cực, 2 ngả theo tính chọn

- Chuan bi đồng hồ vạn năng và dụng cụ nghề điện

- Chuẩn bị nguồn điện xoay chiều có giá trị từ 0,1 + 0,3 điện áp

Bước 2: Lắp đặt thiết bị vào mô hình thực hành (theo sơ đồ lắp

Thực hiện giống bước 2 của bài trên

Trang 34

- Dung đồng hồ vạn năng chuyển về thang đo điện trở (quy không) và đo xác định các đầu cuộn đây Đánh dấu lại hay kiểm tra so với so đồ

- Lựa chọn đúng quý cách và tiêu chuẩn day Do va cat day, ding

kim bam dau cét, dé bam dau cét vào đầu đây đã được cắt

- Su dung dung tuavit, dau dây vào điểm đấu (số) trên sơ đồ đi dây (Nếu tại điểm đâu có hai đầu cốt thì phải úp lưng hai đầu cốt áp vào nhau) Sau

khi đấu phải giật nhẹ dây và lay nhẹ đầu cốt xem đã đấu chặt chưa Thực hiện

hoàn thành việc đấu nói thiết bị Thực hiện xong, phải kiểm tra lại đường đây và

các điểm đấu lần cuối cùng

Bước 4: Kiểm tra nguội Thực hiện như bước 4 của bài trước

Bước 5: Cấp nguồn và vận hành theo nguyên lý của bài thực hành

- Sử dụng đồng hồ vạn năng chuyên về nắc đo điện áp ACV có giá trị lớn hơn và gần nhất với điện áp ACV của nguồn cấp Đo kiểm tra điện áp ACV của nguồn cấp có đúng với trị số đã chọn Nếu đúng, thì chuẩn bị cấp nguồn

- Cap nguồn cho cuộn đây I, cuộn dây II và II có sức điện động cảm ứng (đồng hồ chỉ giá trị hay bóng đèn sáng), khi đầu cuộn II được nối với cuối cuộn dây III Nghĩa là (theo hình 4.3) đầu 3 — 4 và 1 — 2 khác cực tính,

ngược lại I — 4 và 2 — 3 cùng cực tính Nếu đồng hồ không chỉ hay đèn không

sáng, khi cuối cuộn dây II và cuối cuộn dây III nối với nhau Nghĩa là 1 — 2 và 3

- Tương tự như vậy, chúng ta đầu cuộn dây I với cuộn dây II Cấp điện vào cuộn dây III, xác định được cực tính cuộn dây I

Bước 6: Thực hiện như bài trước 4 Đấu nối và vận hành thử máy biến áp Mục tiêu:

- Trình bày được phương pháp đấu nối và vận hành thử máy biến áp

- Thực hiện đúng quy trình đấu nói vận hành thử máy biến áp - Có day du nang luc, tinh thân trách nhiệm và tác phong công nghiệp

Sau khi máy biến áp được bảo dưỡng, sửa chữa hay trước khi

lắp đặt vào sử dụng chúng ta cần phải đấu nối và vận hành thử máy biến áp Vì vậy phải chú ý một số vấn đề như sau:

- Xem lại các thông số của máy biến áp đươc ghi trên mác

- Chuẩn bị các thiết bị trước và sau máy Thiết bị được lựa chọn

theo tính chọn

4.1 Phương pháp đấu nối và vận hành thử máy biến áp

Trang 35

1É AT Fi F: Ye

ll Rr

ll U¡ L

Hình 4.4: Sơ đỏ đấu nối máy biến áp với tải

Khi đấu nối, chúng ta cần dựa vào các thông số của máy để lựa

chọn các thiết bị bảo vệ và dây dẫn đúng tiêu chuẩn Tiền hành đấu nối theo

(Hình 4.4) đúng cực tính, nếu không may mật đầu phải xác định lại cực tính các cuộn dây theo phương pháp đã học Đấu nối đảm bảo tính chặt chẽ chính

xác Đầu dây từng phần, xong sơ cấp thì đến thứ cấp Đấu dây xong tiến

hành dùng đồng hộ vạn năng kiểm tra thông mạch đảm bảo an toàn kỹ thuật Công việc đầu dây hoàn chỉnh, chúng ta tiền hành vận hành thử máy biến áp Dong áptômát, máy biến áp hoạt động và khóa K chưa được đóng, máy biến áp hoạt đông không tải

Máy biến áp hoạt động bình thường, đóng khóa K cho máy hoạt động ở trạng thái có tải

4.2 Quy trình đấu nối và vận hành thử máy biến áp

Bước I: Chuẩn bị thiết bị vật tư

- Mặc quần áo bảo hộ lao động, đi giầy có đề cách điện và đội

mũ

- Lựa chọn, kiểm tra thiết bị bảo vệ theo tính chọn như áptômát,

cầu chì dây điện và vật tư phục vụ

- Dụng cụ đo điện cầm tay và dụng cụ nghề điện

Bước 2: Lap đặt đường dây điện

Chúng ta tiên hành lắp đặt đường dây điện theo hình 4.4

Trước khi lắp đặt đường dây, kiểm tra lại các thiết bị bảo vệ một lần

cuối Đọc các thông số như điện áp, dòng điện định mức của thiết bị

Chúng ta lắp đặt dây cho từng phía sơ cấp và thứ cấp, tạo thành một vòng tròn khép kin Dé thuận tiện cho quy trình đấu, tránh nhằm lẫn và

dễ dàng kiểm tra

Sử dụng tuavít 4 chấu, đầu vào cực (L) phía dưới AT nối với cầu chì F¡ Dùng đồng hồ van năng, chỉnh về nắc đo điện trở xI (quy

không), kiểm tra thông mạch 2 điểm là cực (L) của AT vừa được đấu và điểm sau của cầu chì F¡ Bỏ cầu chì ra nhìn vào thang đo © của mặt chỉ thị đồng hồ chỉ giá trị 0, kim đồng hồ chỉ œ và lắp ruột cầu chì F¡ vào, kim đồng hồ chỉ giá trị 0, như vậy phần đấu là tốt Tiếp tục đấu từ cuối cầu chì

vào cuộn dây sơ cấp (chú ý cực tính đã được quy định) Dùng đồng hồ vạn năng vẫn sử dụng đo điện trở, kiểm tra điểm đấu phía sau cầu chì F¡ với đầu

cuôi của cuộn dây sơ cấp, kim đồng hồ chỉ một giá trị nào đó (điện trở của

Trang 36

Chung ta da lip dat xong phần dây của phía cuộn sơ cấp Dùng đồng hé van

nang, vẫn sử dụng nắc đo vừa đo được giá trị điện trở của cuộn sơ cấp Đưa hai đầu que đo vào (L) và (N) phía trước AT, lúc này AT đang mở thì kim

đồng hồ chỉ trên thang đo © và œ Đóng AT, kim đồng hồ chỉ giá trị trên thang điện trở @ một giá trị lớn bằng với giá trị điện trở cuộn dây sơ cấp

Kết luận phần lắp đặt dây của chúng ta là tốt, đạt tiêu chuẩn kỹ thuật

Chúng ta lắp đặt dây điện phía thứ cấp theo quy trình khép kín

Dau day điểm đầu của cuộn day thir cap va dau cia 1 cuc khéa K Ding đồng hồ vạn năng điều chỉnh nắc đo điện trở x1 (quy không), đặt que đo vào

điểm đầu cuộn dây thứ cấp và đấu phía sau cùng cực của khóa K Khóa K

Đóng khóa K, kim đồng hồ chỉ 0 trên thang do Q Chung ta thay rang mach đấu đạt tiêu chuẩn, cầu chì và tiếp điểm khóa K làm việc tốt Tiếp tục đấu dây vào điểm cuối của khóa K cùng cực đến điểm đấu của tải và đấu từ sau

tải đến cực phía sau còn lại của khóa K Dùng đồng hồ vạn năng ở chế độ đo

điện trở, đặt hai đầu que đo vào 2 cực của khóa K, kim đồng hồ chỉ giá trị R

nào đó trên thang đo ©, là điện trở của tải Nếu kim đồng hồ chỉ vào œ, xảy ra hai trường hợp: giá trị thang đo chưa đủ để đo R của tải, ta phải điều chỉnh nâc đo (quy không) và làm thao tác tiếp tục khi trên thang Q kim chi

Tiếp tục đấu dây vào cực trước còn lại của khóa K, đến điểm đến còn lại của cuộn dây thứ cấp Dùng đồng hồ vạn năng để chế độ đo R, đặt hai

đầu que đo vào 2 điểm đấu của cuộn thứ cấp Đóng khóa K, trên thang chỉ

Bước 3: Như vậy, chúng ta đã hoàn thành công việc đâu dây Thực

hiện kiêm tra nguội trước khi thử vận hành khai thác, dùng đồng hồ vạn năng chỉnh nac đo x1, đặt que đo vào 2 cực của (L) và (N) trước AT Đóng AT, trên thang © của đồng hồ chỉ thị giá trị R của cuộn đây sơ cấp Tiếp đến, đặt 2 que đo vào 2 điểm phía trước của khóa K Khóa K mở, trên thang

chỉ thị của đồng hồ kim chỉ giá trị Rrc của cuộn dây thứ cấp Đóng khóa K,

trên thang chỉ thị của đồng hồ chỉ giá trị R khác Rrc, đó là Rrc được đấu song song với tải Việc lắp dây cho mạch đạt kết quả, tiến hành thử vận

hành — khai thác

*Vận hành thử máy biến á ấp:

- Kiểm tra điện áp nguồn cấp Sử dụng đồng hồ vạn năng, chuyên vị trí đo

ACV, chon vị trí có giá trị điện áp > điện áp U¡ và gần với giá trị điện áp cần đo để cho ta kết quả đo chính xác nhất Đặt hai đầu que đo tiếp xúc với hai cực của

nguồn cấp, đọc giá trị trên thang đo ACV đã chọn, được giá trị điện áp của

nguôn Kiểm tra UN= Ulam

- Cat điện áp nguôn, đấu nguồn vào, hai cực của AT là (L) và (N) Quan sát toàn bộ khu bài thực hành, không có van dé gì? Cử người đóng nguồn cập

Trang 37

- Đóng AT theo quy trình cấp nguồn cho máy biến áp, tiếp theo đóng

khóa K cấp cho tải

- Trong thời gian máy biến áp hoạt động, chúng ta cần theo đõi các vấn đề sau:

+ Theo dõi sự phát nhiệt của máy Nếu phát nhiệt tăng đều đến một giới

hạn ngừng tăng, đạt nhiệt độ định mức cho phép Kiểm tra nhiệt độ từng phần

như: cuộn dây sơ cấp, và thứ cấp, lõi thép Nếu ở cuộn dây sơ cấp và thứ cấp

nóng cục bộ thì phải cắt điện, kiểm tra cách điện và ngắn mạch các vòng dây, đo

dòng điện I¡ và I; so sánh với dòng liam và Izam Nếu lõi thép bị nóng ° > t° cp cắt

điện, Kiem tra cách điện các lá thép, cách điện lõi thép với dai gông Nếu nóng

quá t ep phải kiểm tra lại giá trị của tải

+ Theo dõi độ rung và tiếng kêu của máy biến áp Nếu tiếng kêu nhẹ và

rung đều thì không có vấn đề gì Nếu có tiếng kêu không bình thường, cần phải

kiểm tra các vân đề sau: Đai ¡ép mạch từ bị hỏng, phần gông và trụ của lõi thép bị hở nhiều, các lá thép hai đầu của trụ bị rung

+ Kiểm tra cd thông số của máy biến áp như U¡, Ud, lị, I; lạ ở chế độ

5 Kiểm tra thông số

* Phương pháp kiểm tra thông số của máy biến áp

Sau khi quấn hoàn chỉnh máy biến áp, bảo dưỡng và sửa chữa Chúng ta

cần thử vận hành, nhằm kiểm tra các thông số điện áp U¡, U;, dòng điện l¡, I; và

Trang 38

BAI 5: TINH TOAN MAY BIEN AP CACH LY MOT PHA Mã bài: MĐ 20.05

- Tinh được số liệu để quấn hoàn chỉnh máy biến áp độc lập một pha cơng suất nhỏ (§ < IKVA)

Trong quá trình tính toán máy biến áp cách ly một pha chính xác, làm việc ở trạng thái có tải rất phức tạp Chúng ta phải giải quyết việc tăng nhiệt độ tối

đa, độ sụt áp trong giới hạn cho phép Đê giải quyết các vấn đề này, khi tính toán phải dùng các phép tính tương đối phức tạp Bài này, chúng ta sử dụng

phương pháp dựa vào những kết quả thực nghiệm, đơn giản nhưng vẫn đảm bảo tính chính xác Các bước tiên hành gôm:

+ Tính công suất máy biến á áp

+ Tính tiết diện thực của lõi thép (mạch từ)

+ Tính số vòng dây và đường kính dây sơ cấp và thứ cấp + Tính kiểm tra hệ số lấp đầy của cuôn dây

Chúng ta muốn tính được công suất dự kiến của máy biến á áp, cần phải có

các thông sô của của tải hay tính chất tải Từ đó phải tính công suât của từng phụ

tải như sau:

P.=U.I.cosø

Trong đó: _-P, là công suất phụ tải tiêu thụ ~ U là điện áp định mức phụ tải ~- I là dòng điện định mức phụ tải

~ Coso là hệ số công suất phụ tải

Để thực hiện tính tốn được theo cơng thức P, = U.I.cosợ, chúng ta dựa vào thông số ghi trên mác cúa phụ tải hay hệ số công suất của một số phụ tải đặc

trưng:

+ Đèn sợi đốt và các dụng cụ nhiệt điện có coso = l

+ Đèn ống, tủ lạnh, máy điều hòa có cosọ = 0,4 + 0,6

+ Quạt điện có cosọ = 0,6 + 0,8

+ Máy thu thanh, tỉ vi có cosọ = 0,8 + 0,9

Từ đó, chúng ta tính được công suất dự tính cho máy biến áp Sq va tính

được lạ: của sơ cấp „

Như vậy: Máy biên áp được chọn phải có công suất lớn hơn Sa; và dòng điện sơ cấp lớn hơn lạ của sơ câp Nghĩa là Sa < 10% của Sam

Trang 39

2.1 Tính công suất máy biến áp -

Chúng ta đã biết, S¿„ là công suất biều kiến của máy biến áp Khi

Sam = Pa = Ul› (VA) `

~ Nêu phụ tải là thuân trở

- Nếu phụ tải là phản khang: Sam = Pam/ cosp (VA)

Từ công suất biêu kiến của máy biến áp, xác định được diện tích trụ quấn dây của máy biến áp và còn phụ thuộc lõi thép E hay U

- Nếu là lõi thép chữ E, ta có k = 2

- Nếu là lõi thép chữ U, ta có k= 0,75 + 0,85

2.2.Tình tiết diện lõi thép

ly một pha thường là mạch từ kiểu bọc (hình 5.1), được ghép bằng lá

a: Chiều rộng tru quan day la +? „||h

b: Chiều dày trụ quấn dây

c: Độ rộng cửa sô =

a/2: Độ rộng lá thép I ee

Đối với máy biến áp khi quấn mm

chúng ta cấn tính toán tiết diện lõi Hình 5.1

*Tính tiết diện trụ quấn của lõi thép:

Giả sử đối với lõi thép chữ E, I ta có k = 1,2 Vậy diện tích của trụ

quan day 1a:

S=l2/S„ (5.1)

Trong do:

+§ =ab là diện tích của trụ, đơn vị là (cm’)

+ Sam là công suất biểu kiến của máy biến áp ,đơn vị là (VA)

lá thép chữ E được chế tạo theo tiêu chuẩn: c = a/2, h = 3a/2, b = S/a Vậy yêu

cầu xác định a như thế nào? Người ta có một giới hạn đề chọn a theo công thức:

+ Kích thước lớn nhất của a: a,,, = VS (cm) + Kích thước nhỏ nhất của a: a,,, = Vs, (cm)

Như vậy kích thước lớn nhất của a được lựa chọn từ amavt âm - Qua đó ta có kích thước b = Sợa (em) và h,c

2.3 Tính số vòng dây và đường kính dây cuộn sơ cấp và thứ cấp *Tính sô vòng day moi von:

Từ công thức: E = 4,44.w.f.B.So, với E = IV, f= 50Hz

104

Trang 40

Rút gọn lại: wit (vòng/vôn) (5.2)

0 Trong đó:

+K: hằng số phụ thuộc theo B (weber /m?)

+ So : tiết diện hữu ích của lõi thép

Dựa vào bang (5.1) cho phép chon hệ số K theo mật độ từ B Bang 5.1 độ từ sf 38 2 20 al 52 2 4 wb/mm

Khi tính sô vòng dây của cuộn thứ cấp, cần phải dự trù tăng thêm một số vòng day dé bù sụt áp do trở kháng của cuộn thứ cấp: wa=wW.(Uz+AU;) (vòng) (5.4)

Chọn AU; theo bảng tính sau: Với AU; = a

S 3 (VA) 00 |00 |00 |00 |50 {000 |200 | 500 | 1500 AU; ] 4 (%) 5 9 5 l5 lã lã

* Tính tiết diện dây sơ câp và thứ câp

Khi tính tiết diện đây nên căn cứ vào điều kiện làm việc của máy

biến áp như: Công suất, thời gian, dây dẫn phát nhiệt quá 80C” Mà chọn mật độ

dòng điện J cho phù hợp đề khi máy biến áp làm việc định mức

Chọn mật độ dòng điện J, khi thời gian làm việc của máy biến áp là 24/24(h) liên tục theo bảng sau:

Bảng 5.3 S( 0+5 > > >200 500 VA) |0 50+100 |100+200_ |+250 +1000 1 A/mmÈ

4 3.5 3 2.5 2

thông gió tốt nơi để máy biến áp Chúng ta có thể chon J = 5 A/mm’ dé tiét kiệm

khối lượng dây dây đồng và tổn hao APụ

- Tiết điện dây sơ cấp được xác định theo mật độ dòng điện J:

Sài =

(mm) (5.5)