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 2Trong 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 3Vị 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 T số ý thuyêt | ực hành tra*
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 4oan Ae Bet 2 x 2 2,
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 5MUC LUC Contents
BAI 1: CAU TAO VA NGUYEN LY LAM VIEC CUA MAY BIEN AP CACH TẠP, NIOT PH no pgn0gi0A00E0RERDS-RSOIDEOADEGIGNEIGIQBSLCSEEQGOiSBinSEaaapseai § 1 Khái niệm, công dụng - ¿+ + 5< + + x*k*k + kh ri § 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 1 TỔng quan -22©2+++22EV+++2EEEE+2EEEE+E2E22211222211122721112221112221112 222222 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 2 Thực hiện quấn hoàn chỉnh máy biến áp tự ngẫu một pha với các số liệu
tính toán 80
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 71 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 1 Công dụng, cấu tạo, riguyến:lý làtri-VIỆG‹sscecooesssoaasszao
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 8Ký 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 9mach 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) + Mạch từ có gông bao xung quanh cuộn dây gọi là mạch từ kiểu vỏ (bọc) ° — Fz | Gông ° ° Bevin 7) dây ° ° — 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) 2.2 Dây quấn
„ 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 10Máy 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 peel =e ì 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 y=—W¿.—— 1.2 2, =-w, Hi (1.2) Ta có ® = ®„sinot ma œ = 2rxf Chúng ta lây đạo hàm e, cé: d,=—W, nàng = €; = -W;.0.®,,.cosot (1.3) Tương tự như vật ta có: Ø; = -Wa.0) Đ„.COS@)f (1.4) Ma cost = -sin(wt — 2/2) Suy ra: e; = w)@/®,,sin(wt — 1/2) (1.5) €2 = W202P,,sin(at — 1/2) (1.6)
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 này từ thông chính chỉ do dong I, sinh ra
- 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 = SI nh wl ©,, (1.7) 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 vào cuộn dây sơ cấp
- 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 14BAI 2: CAC TRANG THAI LAM VIEC CUA MAY BIEN AP CACH LY MOT PHA Ma bai: MD 20.02 Muc tiéu: - Trinh bay được các trạng thái làm việc của máy biến áp - Khảo sát và vẽ được đặc tính U = f() - Có đầy đủ năng lực, tỉnh thần trách nhiệm và tác phong công nghiệp Nội dung:
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 15R¿ là điện trở (nội trở) của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, X; và X; là điện kháng của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, Z, là điện trở phụ tải
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 Dm J eS — eH I i | U: † W HH os W: —TP a) b) Hình 2.1
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 16Boi 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 Khi điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp U¡ = Uạm,ta xác định được các thông số sau:
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 17a 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 18MBATN 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 19Qua 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 ° ° Hình 2.5 => R=F+F,=>l,w,=l.w,+lw, Ta chia ca hai vê cho w, Ta co: Đặt /, = => 1.=1.+T, (2.5) Từ thông tổng: © =0,+0,
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 20Ta 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) 2.2 Đô thị véc tơ „ Dựa vào phương trình cân bằng suất điện động, lấy véc tơ ®„ làm gôc (Hình 2.6) Hình 2.6
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: E (@13
Nếu k, = 1 lúc này là tải định mức Nếu kị< I lúc này là tải non (non tải) 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 điện phụ tải I; càng lớn thì công suất máy biến á áp càng giảm
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: MBATN L Ki MBA =< K: 6 Lt 6 +4 I ! Ñ — K; 1 ok Ks @}—@ Hình 2.7
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 tải định mức
- 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 222(V) (A) 2(W) iV) (A) i(W) 3 Trạng thái làm việc ngắn mạch Mục tiêu:
- 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
- Có đây đủ năng lực, tính kỷ luật và tác phong công nghiệp
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 #=——k~ ngắn mạch „ Khi ngăn mạch Z4 = 0, ta có: Tam = TIẾP Znm (2.14)
Liven’ Tổng trở ngắn mạch có trị số rất nhỏ, nên dòng Tin; rất lớn khoảng lạm
Trang 23nhiên 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 h ~-1 (vì lạ quá nhỏ bỏ qua nhánh từ hóa, cho nên dòng sơ cấp cũng là dòng ngắn mạch) 3.2 Đô thị véc tơ (Hình 2.10) Dm Hinh 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 Hình 2.11:Sơ đô nguyên lý thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp wil, = wo I, =I, (2.18)
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) lầm „ _ Theo trị số U„„ có thể tính được dòng điện ngắn mạch lạm trong chế độ sự cô ngăn mạch U, Ũ l1 = HH TT) “lớn nm =F tớ (2.20) 22
*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 25L nm(Â) 0 U inm(V) 1 nm(Â) P 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 26BÀI 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, Suy ra: J, = ui, (3.1) (R, +R) +(X,+X,,)° Do tổng trở Z¿ thường rất lớn vi thế dòng điện không tải lạ thường bằng khoảng (5+10)% dòng điện định mức
* 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 277 2 =j2+hˆ — (2) 0a P X Trong đó: 1„ a! Vì vậy tôn hao trong mạch từ lõi thép là: 1 AP = Pig BC 150)" 3G = (3.3) Trong đó:
~ 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 28Liens 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 của máy biến áp (Bởi vì dòng lớn sinh nhiệt, nhiệt độ làm giảm hóa vật liệu cách điện và làm mạch từ bị kém chất lượng dẫn từ thông)
*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), Hinh 3.1 2 Hiệu suất của máy biến áp Mục tiêu: „ „ - Trình bày được tốn hao, dan dén làm giảm hiệu suất của máy biến áp ở các trạng thái làm việc
- Có đây đủ năng lực, tính kỷ luật và tác phong công nghiệp
Trang 29Khi máy biến áp làm việc ở trạng thái không tải: Công suất phản khang Qo rất lớn so với công suất tác dụng không tải Pọ Do đó hệ số công suất
khi làm việc không tải thường là thấp cosg, = Te TRO x — = 4 -0,1+03 (3.6) Nếu hệ số cosọ, không đổi, thì hiệu suất cực đại của máy biến áp khi: on aK 0 (3.7) Từ đó chúng ta rút ra được một số kết luận nhằm mục đích vận hành khai thác máy biến áp một cách có hiệu quả kỹ thuật và kinh tẾ cao
- 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 Mã bài: MD 20.04 Mục tiêu: - Xác định đúng cực tính các cuộn dây của máy biến áp có nhiều cuộn dây ¬ - - Đấu nối đúng các cuộn dây của máy biến áp theo tiêu chuẩn kỹ thuật - Có đầy đủ năng lực, tinh thần trách nhiệm và tác phong công nghiệp Nội dung: 1 Phương pháp xác định cực tính các cuộn dây máy biến áp Mục tiêu: - Trình bày được các phương pháp xác định cực tính các cuộn dây máy biến áp
- 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 30Dùng 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 (I— 4, 3— 2) cùng cực tính
1.2 Phương pháp xác định nguồn xoay chiéu
Phương pháp này, dùng nguồn điện xoay chiều điện áp thấp
Trang 31Đầu 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 —4, 2—3 cing cuc tinh Phương pháp này có thể thay đồng hồ vônmét bằng 1 bóng đèn Khi có sức điện động cảm ứng thì đèn sáng 009090 2 Thực hiện xác định các cuộn dây máy biến áp bằng nguồn điện 1 chiều Mục tiêu: Trinh bày được xác định các dây máy biến áp bằng nguồn điện 1 chiều Công việc được thực hiện tại phòng thực hành hay phòng học tích hợp trên lớp
Giáo viên hướng dẫn đặt câu hỏi nhắc lại kiến thức cũ, giáo viên làm mẫu sau đó chia nhóm cho học viên tự làm, được tiến hành theo quy định
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) - Lựa chọn dây điện và các vật tư phụ theo tính chọn
Bước 2 Lắp đặt thiết bị vào mô hình thực hành (theo sơ đồ lắp ráp)
- 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 hai cuộn dây)
- 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 33Bước 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 định mức của cuộn dây
Bước 2: Lắp đặt thiết bị vào mô hình thực hành (theo sơ đồ lắp rap)
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 — 4 cùng cực tính
- 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 351É 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 *Quy trình được thực hiện như sau:
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 36Chung 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
đang mở, lúc này kim chỉ đồng hồ chỉ giá trị © (nghĩa là không thông mạch)
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
giá trị R của tải Nếu chinh nac do và tiến hành đo kim vẫn báo ©, thì phải kiểm tra lại các điểm đấu hay tải
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
thị © của đồng hồ chi giá trị của cuộn day và tải được đầu song song
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 không tải
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 38BAI 5: TINH TOAN MAY BIEN AP CACH LY MOT PHA Mã bài: MĐ 20.05 Mục tiêu: - Tinh được số liệu để quấn hoàn chỉnh máy biến áp độc lập một pha cơng suất nhỏ (§ < IKVA) - Có đầy đủ năng lực, tỉnh thần trách nhiệm và tác phong công nghiệp Nội dung: 1 Tổng quan
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 392.1 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 *Chọn lõi thép (mạch từ) Mạch từ của máy biến áp cách ly một pha thường là mạch từ kiểu bọc (hình 5.1), được ghép bằng lá thép chữ E hay I có các thông sô như sau: a/2 +
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 thép mà trên đó chúng ta đặt cuộn dây
*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) Dựa vào công thức (5.1), tính được kích thước của a và b Thường
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 40Rút 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 Theo thực tế, lõi thép có sẵn của ngoại chọn K = 45 + 41 Lõi thép xấu số K= 50 *Tính số vòng dây của cuộn sơ cấp w¡ w, = w.U; (vòng) (5.3) * Tính số vòng dây của cuộn thứ câp wz
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 Bang 5.2 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 Nêu máy biên áp làm việc ngăn hạn từ 3+5 giờ, với điêu kiện
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)