đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến điện áp ngâm dầu theo tiêu chuẩn iec- 186

* KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* LờI Mở đầU Máy biến điện áp (BU) phận quan trọng hệ thống điện Để vận hành hệ thống điện đợc an toàn ta cần phải đo lờng bảo vệ để biết đợc thông số từ có phơng pháp điều chỉnh hợp lý,cũng nh tránh đợc thiệt hại có cố xẩy ra.Việc thực đo điện áp xoay chiều với điện áp cao dụng cụ thông thờng đáp ứng đợc điện trở cách điện thiết bị không cho phép,còn thiết kế chế tạo thiết bị đo lờng bảo vệ với điện áp cao tốn không an toàn cho ngời dùng.Vì để đo lờng bảo vệ điện áp cao ngời ta phải dùng thiết bị trung gian để giảm điện áp xuống thiết bị đợc gọi máy biến điện áp Ngày với sù ph¸t triĨn cđa khoa häc kü tht ,m¸y biÕn điện áp đà đợc cải tiến nhiều kiểu lo¹i ,kÕt cÊu ,vËt liƯu chÕ t¹o cịng nh tÝnh làm việc Trong đề tài đồ án em , em thiết kế máy biến điện áp pha ngâm dầu, tiêu chuẩn IEC- 186 với số liệu ban đầu : điện áp sơ cấp U1đm = 35/ kv điện áp thứ cấp U2đm= 100/ kv công suất định mức S2đm = 150 VA cấp xác với điện áp thay đổi ( 0,8 ữ 1,2)Uđm ,phụ tải ( 0,25 ữ 1)Sđm , cos = 0,8 Toàn đồ án gồm có chơng : Chơng I :phân tích chọn phơng án ,tính chọn cách điện Chơng II : tính tóan điện từ máy biến điện áp Chơng III: tính toán sai số máy biến điện áp hiệu chỉnh sai số Chơng IV: tính toán thiết kế kết cấu Do trình độ thời gian hạn chế nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót Em mong đợc đóng góp ý kiến thầy ,cô bạn để đồ án em hoàn chỉnh Qua em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Tín Hữu đà tận tình hớng dẫn em làm hoàn thành đồ án ,và thầy ,cô giáo đà day em năm qua để em có kiến thức hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên Vũ Huy Cờng Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* chơng I Phân tích chọn phơng án ,tính chọn cách điện 1.1 khái niệm chung máy biến điện áp Hệ thống điện thờng có điện áp cao nên đo lờng bảo vệ gặp nhiều khó khăn Nếu ta thiết kế ,chế tạo thiết bị đo lờng bảo vệ với điện áp cao thi rÊt tèn kÐm vµ nguy hiĨm cho ngêi sư dơng Vì ta cần giảm điện áp xuống để dùng thiết bị đo lờng bảo vệ thông thờng điện áp thấp ,tiêu chuẩn,an toàn Thiết bị dùng để giảm điện áp cao xuống điện áp thấp ,tiêu chuẩn đợc gọi máy biến điện áp Máy biến điện áp loại khí cụ điện dùng để hạ điện áp cao xuống điện áp thấp tiêu chuẩn ,an toàn dùng cho đo lờng bảo vệ rơle Trị số điện áp thứ cấp lấy theo tiêu chuẩn nhà nớc Liên xô Châu âu 100V 100 / V ,ở Anh nớc ả rập 100V ,ở mỹ 120 V Trên hình H1.1 trình bày sơ đồ đấu dây BU pha Cuộn dây sơ cấp nối với phía điện áp cao qua cầu chì bảo vệ cao áp Cuộn dây thứ cấp cấp nguồn cho thiết bị đo lờng bảo vệ qua cầu chì bảo vệ hạ áp Để an toàn đầu cuộn hạ áp lõi thép BU đợc nối đất C B A a A X x Hình 1.1 V Đối với BU không yêu cầu độ bền nhiệt độ bền điện động cao ,vì dòng điện thứ cấp bé chí ngắn mạch mạch thứ cấp không sinh hiệu ứng nhiệt điện động ,hơn mạch máy biến điện áp thờng đặt cầu chì bảo vệ Máy biến điện áp có cấp xác sau :0,2; 0,5; 1; 3; BU víi cÊp chÝnh x¸c 0,2 dïng cho mÉu ,cÊp 0,5 dùng cho đo đếm điện ,cấp dùng cho đồng hồ bảng ,còn cấp cấp dùng cho bảo vệ Cấp xác BU không đổi điện áp sơ cấp giao động khoảng U= (0,8 ữ 1,2)Uđm,phụ tải St= (0,25 ữ )Sđm ,với cos = 0,8 Trị số sai số lớn cấp xác khác đợc ghi bảng dới : bảng 1-1 giới thiệu sai sè lín nhÊt cđa m¸y biÕn ¸p CÊp chÝnh xác Sai số lớn điện áp {%} Góc [phút] 0,2 ± 0,2 ± 10 0,5 ± 0,5 ± 20 1 40 Không qui định Khuynh hớng phát triển máy biến điện áp thiết kế chế tạo máy biến điện áp có dung lợng lớn ,điện áp thật cao ,dùng nguyên liệu để giảm kích thớc trọng lợng máy Về vật liệu đẫ dùng loại Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* thép cán lạnh có từ tính tốt mà tổn hao sắt lại tốt nâng cao đợc hiệu suất máy biến điện áp 1.2 nguyên lý làm việc máy biến điện áp ta xét sơ đồ nguyên lý máy biến điện áp pha hai dây quấn nh hình 1.1 Dây quấn sơ cấp có w1 vòng dây dây quấn thứ cấp I1 có w2vòng dây đợc quấn I2 lõi thép Khi đặt điện áp xoay chiều u U U Zt vào dây quấn sơ cấp có dòng điện i1 Trong lỗi W thép sinh từ thông W Hình 1.2 móc vòng với hai dây quấn ,cảm ứng suất điện động (s.đ.đ) e e2 Dây quấn thứ cấp có s,đ.đ sinh dòng điện i2 đa tải với điện áp u Giả sử điện áp xoay chiều đặt vào hàm số sin ,thi từ thông sinh hàm số hình sin: = msint theo định luật cảm ứng điện từ ,s.đ.đ cảm ứng dây quấn : 1 d m sin ω t dΦ = − w1 = − w1ω Φ m cos ω t dt dt Π = E1 sin(ω t − ) dΦ m sin ω t dΦ e = − w2 = − w2 = − w2ω Φ m cos ω t dt dt Π = E sin(ω t − ) e1 = − w1 ®ã : ω w1Φ m 2Π fw1Φ m = = 4,44 fw1Φ m 2 ω w2 Φ m 2Πfw2 Φ m E2 = = = 4,44 fw2 Φ m 2 E1 = giá trị hiệu dụng s.đ.đ dây quấn thứ cấp sơ cấp biểu thức cho thấy s.đ.đ cảm ứng dây quấn chậm pha so víi tõ th«ng sinh nã mét gãc Dựa vào biểu thức ngời ta định nghĩa tỷ số biến điện áp BU nh sau : k= E1 w1 = E w2 nÕu không kể đến điện áp rơi dây quấn th× cã thĨ coi U ≈ E1 ; U E k đợc xem nh tỷ số điện áp hai dây quấn : k= E1 U E2 U Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* 1.3 phân loại kiểu máy biến điện áp I.phân loại : máy biến điện áp đợc phân thành loại sau : 1.theo số pha: có hai loại -máy biến điện áp pha -máy biến điện áp ba pha 2.theo số dây quấn : - loại dây quấn -loại dây quấn 3.theo cấp xác : - theo giá trị sai số cho phép 4.theo phơng thức làm mát : -máy biến điện áp dầu - máy biến điện áp khô (không khí ) 5.loai thiết bị có : -máy biến điện áp nhà -máy biến điện áp trời -máy biến điện áp cho thiết bị phân phối hợp Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* II.các kiều máy biến điện áp Về kiểu máy biến điện áp chia làm nhóm: -máy biến điện áp khô - máy biến điện áp dầu - máy biến điện áp nối tầng 1.máy biến điện áp khô Máy biến điện áp khô đợc chế tạo với điện áp định mức 24 kv.Vật liệu cách điện epoxy Mạch từ máy biến điện áp đợc ghép từ tôn kỹ thuật điện mạch từ kiểu HOC 05 dùng tôn dập hình chữ e ,còn kiểu máy biến điện áp khác dùng tôn hình chữ nhật Dây quấn đợc quấn nhiều lớp ống khung cách điện đợc sơn tẩm sơn dùng cho điện áp pha Các máy biến điện áp đợc nối với lới đầu cực phân bố sứ ba nêm cách điện Các máy biến điện áp HOCK-6-66 dùng với thiết bị ,phân phối hợp cao áp mở than ,khi lắp đặt phải đổ lớp bitum cách điện kín ,bởi bệ nêm đầu ,các dây quấn máy biến điện áp đợc đa dây cáp mềm Các máy biến điện áp kiểu HO 3HO Là khối đúc mà dây quấn mạch từ đợc nằm kÝn eboxy H×nh 1.3 giíi thiƯu kÕt cÊu BU khô kiểu HOC-3 1- gông từ 2- cuộn dây cao áp 3-cuộn dây hạ áp 4-các đầu vào cao áp 5-các đầu hạ áp Hình 1.3 Đối với máy biến điện áp mà dây quấn đợc quấn mạch từ hình xuyến thi dây quấn dây quấn thứ cấp phụ 2.máy biến điện áp dầu Thờng đợc chế tạo với điện áp 35kv trở lên Sở dĩ mạng điện có điện áp cao U> 35kv thờng sử dụng kiểu dầu : Dỗu vừa cách điện tốt ,vừa làm mát tốt ,hơn dễ bảo quản xẩy cố chạm chập dây Tuy nhiên loại máy biến điện áp kiểu dầu có kết cấu phức tạp chúng thờng có bình dÃn dầu trình làm việc dễ gây cháy nổ Nhng loại phù hợp với cấp điện áp cao ,vì U> 35kv để đảm bảo yêu cầu mặt cách điện nh trình làm việc ,ngời ta thờng chế tạo loại máy biến điện áp kiểu ngâm dầu Mạch từ đợc ghép từ tôn kỹ thuật điện dây quấn nhiều lớp đợc quấn ống cách điện :dây quấn cao áp có chắn tĩnh điện ,các dây quấn cao áp bao gồm hai cuộn si để bảo vệ điện áp Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* Thùng máy biến điện áp đợc hàn tôn nh loại máy 3HOM 15-63 ,thép phi từ tính dùng trực tiếp với thiết bị đợc đặt gần dẫn điện máy phát lớn đầu dây quấn phần lớn máy biến điện áp đợc nối với đầu sứ đặt nắp máy Đầu vào hạ áp đầu nối đất dây quấn cao áp máy biến điện áp HOM 15- 63 ,3 HOM 24-69 đợc đặt vách thùng đầu dây quấn hạ áp máy biến điện áp HOM 3566 đợc đa mảng đầu thành thùng Máy biến điện áp HOM 35-65 3HOM 35-66 có bình dÃn dầu đặt phía đầu cao áp máy biến điện áp kín hoàn toàn máy biến điện áp kiểu khác bình dÃn dầu ,mức dầu thùng thờng thấp nằm từ 20-30 cm máy biến điện áp nối tầng Với điện áp lớn 35kv để giảm kích thớc cách điện ,ngời ta dùng kiểu biến áp nối tầng ,mỗi tầng chịu điện áp định Với điện áp 110 kv ,thờng dùng kiểu hai tầng ,mỗi tầng chịu nửa điện áp nh hình 1.4 Mỗi tầng kiểu có mạch từ riêng (I) (II) ,có cuộn dây cao áp riêng ,mỗi cuộn chịu nửa điện áp pha ,cuộn dây cao áp (BH) mạch từ MII có đầu vào nối với điện áp pha ,phía cuối nối với mạch từ cách điện với MI Đầu cao áp cuộn dây mạch từ MI nối với phía cuối mạch từ MII có điện áp 1/2 điện áp pha Phía cuối cuộn dây cao áp BH mạch từ MI đợc nối đất với MI Phía hạ áp HH có hai cuộn dây a-x a -x ,một cuộn dùng cho đo lờng ,một cuộn dùng cho bảo vệ Hai cuộn bù (CB1) (CB2) dùng để phân bố điện áp hai cuộn cao áp mạch thứ cấp có tải Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* A M * * BH * II * CB1 CB2 UΦ HH M Uφ * BH a a I Hình 1.4 X Sơ đồ hình 1.5 đại có nhiều u điểm so với sơx hình đồ 1.4 ,loại có mạch từ ,cách ly với đất cuộn dây đợc hai x trụ mạch từ A * BH * Π Π M UΦ * BH HH a aγ Uφ H×nh 1.5 X III.giíi thiƯu2 sè loại máy biến điện áp Trong hệ thống điện có loại máy biến điện áp : Loại cảm ứng điện từ x Loại tụ điện phân áp Các máy biến điện áp kiểu 1.Máy biến điện áp kiểu cảm ứng điện từ Máy biến điện áp đợc chế tạo pha (thờng cho cấp điện áp U< 35kv) hiệu chỉnh pha (cho U ≥ 66kv) ,víi mét hiƯu chØnh hai cuộn dây thứ cấp Tuỳ theo điện áp cần thiết phía thứ cấp ta có thẻ sử dụng loại máy Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* biến điện áp khác ,đấu nối theo sơ đồ khác Sơ đồ hình 1.6 sử dụng máy biến điện áp pha ,hai cuộn dây Các máy biến điện áp pha hai dây quấn đến 35kv đợc nối thành tổ máy biến điện áp ba pha theo sơ đồ y0-y0 có trung tính sơ cấp thứ cấp nối đất hình 1.6 Hình 1.6 C B A Sơ đồ tam giác hở gồm máy biến điện áp pha nối với hệ thống ba pha nh hình h1.7 Khác với sơ đồ tam giác ,đồ cthị vectơ sơ đồ tam giác a b hở cạnh tam giác Đặc điểm sơ đồ tải ba pha đối xứng , công suất hai máy biến điện áp công suất máy biến điện áp nhân với Tức nhỏ 13% so với tổng công suất chúng C B A Hình1.7 w w Quá trình độ máy biến điện áp kiểu cảm ứng điện từ thông ảnh hởng gỉ lớn đến làm việc thiết bị bảo vệ Thành phần chiều điện áp độ đợc phản ¸nh dÏ dµng sang phÝa thø cÊp ,hµi bËc cao cịng vËy Trong mét sè trêng hỵp cã thĨ xÈy cộng hởng tần số hài bậc cao trùng với tần số cộng hởng máy biến điện áp Khả cộng hởng đợc giảm thấp phụ tải phía thứ cấp điện trở tác dụng ,hiệu chỉnh tổn hao công suất phía thứ cấp lớn Máy biến điện áp kiểu tụ phân áp Đối với hệ tụ giống nh Phân áp kiểu thống điện áp cao đến 765kv ,cũng sử dụng máy biến điện áp kiểu việc theo nguyênlấy áp điện dung phân áp làm điện từ ,điện áp lý phân Máy biến điện áp điện thuộc vị trí phân áp phụdung đợc nối với dụng cụ đo lờng thông thờng rơle tổng trở A vào vị trí phân áp bảo vệ phụ Chúng đợc phép dùng mục đích đo đếm tiền điện tải hình 1.8 Kích thớc máy biến ®iƯn ¸p kiĨu ®iƯn tõ tû lƯ víi ®iƯn ¸p sơ cấp Trong phân áp kiểu tụ ,tổng trở C1 nguồn mang tính ,giá kháng hình Khi điện áp tăng dungthành loại BU kiểu điện từ tăng nhanh cách điện cao Máy biến điện áp mạch phân áp 1.9 đấu nối tiếp vào kiểu tụphân áp cho điện áp cao có tính kinh tế a Nếu tụ điện cuộn điện kháng không chứathành phần điện trở tác C2 dụng vềnguyên lý cã thĨ bï hoµn Zpt toµn tỉng trë ngn vµ lấy công suất áN TốT phía thứ K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV tùy ý NGHIệP cấp Đồ x X Hình 1.8 * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* A Trên thực tế cuộn kháng C1 chứa thành phần điện trở tác dụng nên L công suất đầu phân ápbị hạn a chế Nếu muốn lấy trực tiếpđiện áp thứ cấp điện áp thứ cấp danh định BU ,chẳng hạn 100v C2 Zpt ,thì để đạt công suất phụ tải danh định ,trị số tụ phân áp phải lớn ,Để giảm dung lợng tụ phân áp x đảm bảo công suất đầu BU ,ngHình 1.9 X ời ta sử dụng sơ đồ có máy biến áp điện từ trung gian hình 1.10 trình bày sơ đồ nguyên lý máy biến điện áp kiểu C1 L A UΦ P A1 a a’ C2 TB Uc2 x’ X x Bộ phân áp gồm hai tụ C1 C2 có thiết bị tải bax(TB) kết hợp truyền tin Hình 1.10 lới điện Để cung cấp đủ công suất cho đầu ,ngời ta dùng biến áp có cuộn sơ cấp A1 x ,nối tiếp qua cuộn kháng (P) cộng hởng với trị số tụ điện (C1 + C2)và cuộn lọc cao tần đấu song song với tụ điện C với điện áp khoảng đến 12kv Đầu có hai cuộn dây :cuộn (a-x) dùng cho mạch đo lờng bảo vệ ,còn cuộn (a-x) dùng để cản dịu chống cộng hởng sắt từ ảnh hởng trình độ Nhợc điểm loại máy biến điện áp phân áp tụ điện có khả sinh điện áp cao có tợng cộng hởng sắt từ Vì cuộn kháng phi tuyến kết hợp với tụ điện nên có khả xẩy cộng hởng với sóng mà với sóng hài ,vì gây nguy hiểm với cáchiện điện 3.Máy biến điện áp kiểu a.BU phân áp kiểu tụ điện có khuếch đại Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* Loại BU kiểu tránh đợc tợng cộng hởng sắt từ không sử dụng máy biến áp điện từ sau phân áp mà dùng khuếch đại Sơ đồ nguyên lý loại đợc cho ơdr hình 1.11 điện áp sơ cấp U s đợc tụ phân áp giảm xuống trị số đại Us ,Ku tỷ số phân áp đặt vào đầu vào tiền khuếch Ku Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV 10 * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* Go =1 kg N số lợng góc nối mạch từ cần phải tính đến ảnh hởng tổn hao sắt ,với máy biến điện áp pha N=2 Thay số vào ta đợc : p = 1,12.0,675( 6,54 + 7,84 7,84.1 ) + 1,12.0,522.[7,74 − (2 + 2)1 + ] 2 = 12,38 w b.c«ng suÊt phản kháng theo bảng 50 ta tìm đợc suất từ hóa tơng ứng với Bt = 1,2T qt=0,752 va/kg; qkt =4000 va/m2 víi Bg =1,044T th× qt= 0,596 va/kg; qkg =1660 va/m2 Trong tính toán sơ có thĨ dïng c«ng thøc sau: Qo = k 'if k "if qt (Gt + k ig k ir k io Go ) + k 'if k "if q g [ Go + Go − ( N + 2)Go ] 2 + k "if ∑ q k nk S k : kif =kib.kic =1,2 mạch từ phẳng với tôn cán lạnh có ủ sau cắt dËp k”if =kig.kie.kit =1,07.1,04= 1,11 kio =36 lµ hƯ sè gia tăng dòng điện không tải công suất từ hóa tăng lên kig = 1,0 hệ số làm tăng công suất từ hóa gông kir = 1,3 hệ số kể đến ảnh hởng chiều rộng tôn góc mạch từ Gt = 6,54 kg Gg =7,74 kg Go =1 kg N lµ sè lợng góc nối mạch từ cần phải tính đến ảnh hởng tổn hao sắt ,với máy biến điện áp pha N=2 Thay số vào ta đợc : Qo =1,2.1,11.0,752(6,54 + [ 36 1,3   1) + 1,2.1,11.0,596.7,74 + − 4.1 + 2   ] + 1,11 2.25,6.10 −4.4000 + 2.29,4.10 −4.1660 = 61,63 va 4.các thành phần dòng điện không tải Po 12,38 = = 0,0688 1,2.S 1,2.150 Q 61,63 iox = o = = 0,34 1,2.S 1,2.150 ior = 5.sai sè ®iƯn áp sai số góc lúc không tải a.sai số ®iƯn ¸p ∆Uo = -(Ur1.ior + Ux1.iox) = -( 0,67.0,0688 + 0,1.0,34) =-0,08 % ®ã : Ur1 = 0,67 % Ux1 =0,1% Ior=0,0688 Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV 46 * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* iox = 0,34 b.sai số góc o =34,4(Ur1.iox +Ux1.ior) =34,4(0,67.0,34 – 0,1.0,0688) = 7,6 sai sè điện áp sai số góc lúc có tải a sai số điện áp ta có công thức : UH = -(Unr.cosϕ2 + Unx.sinϕ2) ®ã : Unr = 1,54 % Unx = 0,27 % cosϕ2 =0,8 sinϕ2 =0,6 thay sè vµo ta cã : ∆UH = -(1,54.0,8 + 0,27.0,6) = -1,4 % b sai sè gãc δH = 34,4(Unr.sinϕ2 – Unx.cosϕ2) = 34,4(1,54.0,6 – 0,27.0,8) =24,35 7.tỉng sai số không tải có tải định mức a tổng sai số điện áp U= Uo + UH =- 0,08 –1,4 = -1,48 % b.tæng sai sè gãc δ = δo + δH = 7,6 +24,35 = 31,95 phút sai số tải 1/4 tải định mức sai số tỷ lệ thuận với tải nên sai số tải 1/4 tải định mức đợc xác định nh sau : a.sai số điện áp UH = -0,08 - 1,4 =- 0,43 % ∆U1/4 =∆Uo + b.sai sè gãc δ H = 7,6 + 24,35 =13,7 δ1/4 = o + II.với điện áp sơ cấp Uđm theo tính toán chơng II ta có số liÖu sau : ior = 0,059 i0x = 0,2 Unr = 1,54 % Unx = 0,27 % 2.sai sè ®iƯn áp sai số góc lúc không tải a.sai số điện áp Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV 47 * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* ∆Uo = -(Ur1.ior + Ux1.iox) = -( 0,67.0,059 + 0,1.0,2) =- 0,06 % ®ã : Ur1 = 0,67 % Ux1 =0,1 % ior=0,059 iox = 0,2 b.sai sè gãc δo =34,4(Ur1.iox +Ux1.ior) =34,4(0,67.0,2 – 0,1.0,059) = 4,4 sai số điện áp sai số góc lúc có tải c sai số điện áp ta có công thức : ∆UH = -(Unr.cosϕ2 + Unx.sinϕ2) ®ã : Unr =1,54% Unx = 0,27% cosϕ2 =0,8 sinϕ2 =0,6 thay sè vµo ta cã : ∆UH = -(1,54.0,8 + 0,27.0,6) = -1,4 % d sai sè gãc δH = 34,4(Ur.sinϕ2 – Ux.cosϕ2) = 34,4(1,54.0,6 – 0,27.0,8) =24,35 4.tỉng sai sè không tải có tải định mức b tổng sai số điện áp U= Uo + UH =- 0,06–1,6 = -1,46 % b.tæng sai sè gãc δ = δo + δH = 4,4 +24,35 = 28,85 sai số tải 1/4 tải định mức sai số tỷ lệ thuận với tải nên sai số tải 1/4 tải định mức đợc xác định nh sau : a.sai số điện áp UH = -0,06 - 1,4 =- 0,41 % ∆U1/4 =∆Uo + b.sai sè gãc δ H = 4,4 + 24,35 =10,49 δ1/4 = δo + III.với điện áp sơ cấp 0,8 Uđm 1.tổn hao không tải công suất phản kháng Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV 48 * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* Do U= 4,44.f.w.Bt St có W= const St = const nên U= 0,8Udm cảm ứng từ tăng lên 1,2 lần nghÜa lµ B t= 0,8.1=0,8T, Bg = 0,8.0,87 = 0,696T ta tính lại công suất không tải công suất từ hóa a.tổn hao không tải theo bảng 45 với tôn 3404 dày 0,35mm tra đợc suất tổn hao t¬ng øng Bt =0,8 T; pt =0,32 W/kg ; pkt =215 w/m2 Bg=1,044T; pg = 0,254 w/kg ; pkg = 168,2 w/m2 Trong tính toán sơ dùng c«ng thøc sau: Po = k pf pt (Gt + Go k po Go   ) + k pf p g G g − ( N + )Go +  2   k po Trong : kpf =1,12 hệ số xét ảnh hởng tổn hao phụ ,tra bảng 48 sách thiết kế máy biến áp điện lực tác giả Phan Tử Thụ kpo =7,84 hệ số tỉn hao ë gãc nèi ®èi víi sè gãc nèi có mối nối thẳng mạch từ phẳng ghép xen kẽ với mà hiệu tôn 3404,tra bảng 47 sách thiết kế máy biến áp điện lực tác giả Phan Tư Thơ Gt = 6,54 kg Gg = 7,74 kg Go =1 kg N số lợng góc nối mạch từ cần phải tính đến ảnh hởng tổn hao sắt ,với máy biến điện áp pha N=2 Thay số vào ta đợc : p = 1,12.0,32( 6,54 + 7,84 7,84.1 ) + 1,12.0,254.[7,74 − (2 + 2)1 + ] 2 = 5,93 w b.c«ng suất phản kháng theo bảng 50 ta tìm đợc suất từ hóa tơng ứng với Bt = 0,8T qt=0,375 va/kg; qkt =280 va/m2 víi Bg =0,696 T th× qg= 0,303 va/kg; qkg =207,2 va/m2 Trong tính toán sơ bé cã thĨ dïng c«ng thøc sau: Qo = k 'if k "if qt (Gt + k ig k ir k io Go ) + k 'if k "if q g [ Go + Go − ( N + 2)Go ] 2 + k "if ∑ q k nk S k ®ã : k’if =kib.kic =1,2 ®èi víi mạch từ phẳng với tôn cán lạnh có ủ sau cắt dập kif =kig.kie.kit =1,07.1,04= 1,11 kio =36 hệ số gia tăng dòng điện không tải công suất từ hóa tăng lên kig = 1,0 hệ số làm tăng công suất từ hóa gông kir = 1,3 hệ số kể đến ảnh hởng chiều rộng tôn góc mạch từ Gt = 6,54 kg Gg = 7,74 kg Go =1 kg N số lợng góc nối mạch từ cần phải tính đến ảnh hởng tổn hao sắt ,với máy biến điện áp pha N=2 Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV 49 * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* Thay số vào ta đợc : Qo =1,2.1,11.0,375(6,54 + [ 36 1,3   1) + 1,2.1,11.0,303.7,74 + − 4.1 + 2   ] + 1,11 2.25,6.10 − 4.280 + 2.29,4.10 −4.207,2 = 20 va 2.các thành phần dòng điện không tải Po 5,93 = = 0,049 0,8.S 0,8.150 Qo 20 iox = = = 0,167 0,8.S 0,8.150 ior = 3.sai sè điện áp sai số góc lúc không tải a.sai số điện áp Uo = -(Ur1.ior + Ux1.iox) = -( 0,67.0,049 + 0,1.0,167) =- 0,05 % ®ã : Ur1 = 0,67 % Ux1 =0,1 % Ior=0,049 iox = 0,167 b.sai sè gãc δo =34,4(Ur1.iox +Ux1.ior) =34,4(0,67.0,167 – 0,1.0,049) = phút sai số điện áp sai số góc lúc có tải a.sai số điện áp ta có công thức : UH = -(Unr.cos2 + Unx.sin2) : Unr =1,54 % Unx = 0,27% cosϕ2 =0,8 sinϕ2 =0,6 thay sè vµo ta cã : ∆UH = -(1,54.0,8 + 0,27.0,6) = -1,4 % b.sai sè gãc δH = 34,4(Unr.sinϕ2 – Unx.cosϕ2) = 34,4(1,54.0,6 – 0,27.0,8) =24,35 5.tỉng sai số không tải có tải định mức c tổng sai số điện áp U= Uo + ∆UH =- 0,05 –1,4 = -1, 45% b.tæng sai sè gãc δ = δo + δH = +24,35 = 28,35 sai sè t¶i b»ng 1/4 t¶i định mức sai số tỷ lệ thuận với tải nên sai số tải 1/4 tải định mức đợc xác định nh sau : Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV 50 * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* a.sai số điện áp UH = -0,05 - 1,4 =- 0,4% ∆U1/4 =∆Uo + b.sai sè gãc δ1/4 = δo + =4 + δ H 24,35 =10,1 3.2 hiệu chỉnh sai số Từ ết tính đợc sai số điện áp 0,8 1,2 Uđm vợt khỏi giới hạn cho phép Vì cần phải hiệu chỉnh số vòng dây sơ cấp Giá trị hiều chỉnh đợc lấy trị số trung bình trị số biên sai số ,lấy dấu (+): ∆Umax =1,48 % ; ∆Umin = 0,4 % ∆Uk = thay số ta đợc : U max + U 1,48 + 0,4 = 0,94 % ∆Uk = số vòng dây cuộn sơ cấp cần phải giảm là: Wk = W1 U k 0,94 = 35702 = 335,6 vong 100 100 Vëy sè vòng dây cuộn sơ cấp sau hiệu chỉnh : W’1 =W1 - ∆Wk =35702 – 335,6 = 35366,4 vòng Sai số sau đà hiệu chỉnh đợc tính theo c«ng thc : ∆U = ∆Uk + ∆Uo + UH Giá trị sai số cha hiệu chỉnh nh sau: + với U =1,2 Uđm lúc không tải có ∆Uo = - 0,008 % lóc St = S®m cã ∆U1/4 = - 0,43 % lóc St =S®m cã ∆U = - 1,48% + víi U =U®m lóc không tải có Uo = - 0,06 % lóc St = S®m cã ∆U1/4 = - 0,41 % lóc St =S®m cã ∆U = - 1,46 % + với U =0,8 Uđm lúc không tải có Uo = - 0,05 % lóc St = S®m cã ∆U1/4 = - 0,4 % lóc St =S®m cã ∆U = - 1,45% Giá trị sai số sau hiệu chỉnh nh sau: + với U =1,2 Uđm Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV 51 * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* lúc không tải có ∆Uo = 0,86 % lóc St = S®m cã ∆U1/4 = 0,51 % lóc St =S®m cã ∆U = - 0,54 % + với U =Uđm lúc không t¶i cã ∆Uo = 0,88 % lóc St = S®m cã ∆U1/4 = 0,53 % lóc St =S®m cã ∆U = - 0,52% + víi U =0,8 U®m lúc không tải có Uo = 0,89 % lóc St = S®m cã ∆U1/4 = 0,54 % lóc St =Sđm có U = - 0,51 % Đồ thị biểu diễn sai số hình 3.1 U(%) 0,8Uđm S(va) -1 35,5 1,2U®m 75 0,8U®m 112,5 150 150 1,2Uđm Hình 3.1 -2 Để dễ nhìn đồ thị ta vẽ hai đơng ứng với điện áp 0,8 1,2 Uđm Hai đơng dới cha hiệu chỉnh sai số ,hai đờng sau đà hiệu chỉnh sai số chơng Iv xây dựng kết cấu máy biến điện áp 4.1 lõi sắt lõi sắt máy biến điện áp nhiệm vụ dẫn từ làm khung để lồng ống dây cao áp hạ áp Lõi sắt đợc ghép tôn silic ép chặt xà ép bu lông tạo thành khung máy biến điện áp Toàn ruột máy biến điện áp đợc ngâm dầu, máy biến điện áp có công suất nhỏ nên kích thớc gọn nhẹ nên để tiện cho việc tháo lắp sửa chữa ruột máy đợc cố định với lắp máy bulông Bulông bắt vào nắp thùng Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV 52 * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* Thanh bakelit Cuộn dây Cuộn dây dới Mạch từ máy biến điện áp đợc ghép từ tôn có kích thớc bảng sau: Bảng 5.1 kích thớc tập thép mạch từ Thø tù tËp Trô(mm) 45 x 10 35 x 25 x Gông chữ nhật( hg x bg) 40 x 42 Lâi s¾t ghÐp theo kiĨu xen kẽ :từng lớp thép trụ gông lần lợt đặt xen kẽ theo vị trí nh hình vẽ ,hình 4.2 Hình4.2 lớp chẵn líp lỴ 2 1 1 2 4.2 dây quấn dây quấn phận để thu nhận lợng vào truyền lợng ,vật liệu làm dây quấn đồng đợc bọc cách điện máy biến điện áp có dây quấn dây quấn cao áp dây quấn hạ áp ,cuộn ĐH dùng để điều hoà điện áp hai trụ ,ở máy ta chọn kiều dây quấn đồng tâm hình ống quấn theo hớng kính ( hình Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV 53 * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* 4.3).dây quấn đợc quấn ống cách điện dây quấn hạ áp đợc quấn phía trụ ,còn dây quấn cao áp đợc quấn phía quấn hai trụ ,giữa hai cuộn dây có rÃnh dầu dọc theo hớng trục hình 4.3 CA HA CA 4.3 thùng dầu máy biến điện áp thùng dầuđồng thời vỏ máy biến điện áp để đựng dầu làm việc dầu bao quanh ruột máy máy biến điện áp làm việc dây quấn lõi sắt nóng lên truyền nhiệt lợng vách thùng nhờ tợng đối la nhiệt lợng lại từ vách thùng truyền không khí xung quanh trình đối la xạ Nhờ mà hiệu ứng làm lạnh đợc tăng lên cho phép tăng tải điện từ lỗi thép dây quấn làm tăng đợc công suất máy ,giảm đợc kích thớc trọng lợng máy.thùng máy biến điện áp có hình chữ nhật làm thép dày mm Đợc uốn thành hình trụ có chiều cao 470mm ,chiều rộng đáy thùng 350mm ,chiều dài đáy thùng 370mm , miệng nắp thùng có khoan lỗ để bắt bu lông với đáy Nắp đợc khoan lỗ để bắt bu lồng sứ đầu vào cuộn sơ cấp Trên đỉnh sứ đầu vào cuộn sơ cấp có bình dầu phụ Theo điện áp phóng điện Upd =75KV tra hình 1-15 sách khí cụ điện cao áp có chiều cao sứ Hs =250mm Đồ áN TốT NGHIệP K44-THIếT Kế MáY BIếN §IƯN ¸P 35KV 54 ... II.các kiều máy biến điện áp Về kiểu máy biến điện áp chia làm nhóm: -máy biến điện áp khô - máy biến điện áp dầu - máy biến điện áp nối tầng 1 .máy biến điện áp khô Máy biến điện áp khô đợc chế... loại máy Đồ áN TốT NGHIệP K44 -THIếT Kế MáY BIếN ĐIệN áP 35KV * KHOA ĐIện_ Bộ MÔN TBĐ-ĐT* biến điện áp khác ,đấu nối theo sơ đồ khác Sơ đồ hình 1.6 sử dụng máy biến điện áp pha ,hai cuộn dây Các máy. .. chuẩn, an toàn Thiết bị dùng để giảm điện áp cao xuống điện áp thấp ,tiêu chuẩn đợc gọi máy biến điện áp Máy biến điện áp loại khí cụ điện dùng để hạ điện áp cao xuống điện áp thấp tiêu chuẩn ,an