ĐỒ án tốt NGHIỆP thiết kế máy biến áp điện lực ba pha công suất 1250 kVA

  ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha công suất 1250 kVA Nguyễn Quang Huy Huy.nq161831@sis.hust.edu.vn Ngành Thiết bị điện Chuyên ngành Thiết bị điện – Điện tử  Giảng viên hướng dẫn: Mã học phần: Bộ môn: Khoa: T.S Nguyễn Vũ Thanh EE Thiết bị điện – điện tử Điện   Chữ ký GVHD HÀ NỘI, 10/2022   ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  ************ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM  Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc ======0000====== NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên SV: Nguyễn Quang Huy MSSV: 20161831 Khóa: K61 Viện: Điện  Ngành học: Thiết bị Điện – Điện tử Đề tài Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực pha công suất 1250 kVA Yêu cầu thiết kế Sđm=1250 kVA  Tổng dung lượng máy biến áp  Số pha m ¿3   f  =50 Hz  Tần số U 1 ¿  400 V  Điên áp HA U  =26000 ± ( × 2,5% ) V   Điện áp CA  D / Y n−¿11  Sơ đồ tổ nối dây quấn  P0= 20 W   Tổn hao không tải   Pn=13500 W   Tổn hao ngắn mạch   un =6 %  Điện áp ngắn mạch Nội dung phần thuyết minh tính tốn Các vẽ đồ thị: Ngày nộp quyển: TRƯỞNG BỘ MÔN TBĐ - ĐT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS Phùng Anh Tuấn TS Nguyễn Vũ Thanh   Lời cảm ơn Tóm tắt nội dung đồ án  Sinh viên thực Ký ghi rõ họ tên   MỤC LỤC  Kaja C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   DANH MỤC HÌNH VẼ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vũ Gia Hanh (chủ biên); Trần Khánh Hà; Phan Tử Thụ; Nguyễn Văn Sáu, Máy Điện 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006 [2] Phan Tử Thụ, Thiết kế máy biến áp điện lực, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2007 [3] Nguyễn Nhất Tùng; Nguyễn Đức Quang, “Nghiên cứu đánh giá đặc tính làm việc dầu cách điện nguồn gốc thực vật Environtemp FR3 máy biến áp phân phối Việt Nam,” Khoa học công nghệ.  [4] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN - 6306:2015 [5] My bin p mơi dng thep vô đnh hi ̀ nh Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 1.1 Khái quát Máy biến áp (MBA) 1.1.1 Khái niệm Máy biến áp thiết bị từ tĩnh, làm việc dựa nguyên lí cảm ứng điện từ,  biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp thành hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp khác với tần số không thay đổi    Hình 1.1 My bin p điện lực pha ngâm dầu Từ nhà máy, điện cần dẫn đến nơi tiêu thụ qua đường dây truyền tải, khoảng cách lớn gây tổn thất lớn đường dây Với công suất truyền tải đường dây, điện áp tăng lên dòng điện giảm xuống Tổn thất đường dây tỉ lệ thuận với bình phương dịng điện tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp ta tăng điện áp lên tổn hao giảm nhiều, đồng thời dòng điện giảm xuống, tiết diện dây dẫn cần thiết giảm nên tiết kiệm chi phí vật liệu Từ điện áp cao sau truyền tải, để có mức điện áp phù hợp với thiết bị tiêu thụ ta cần hạ mức điện áp xuống Các thiết bị tăng/giảm áp sử dụng gọi chung máy  biến áp Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an     Hình 1.2 S đồ lươi điện truyền tải đn giản Trong hệ thống điện lực, muốn truyền tải phân phối công suất thường phải trải qua nhiều lần tăng giảm điện áp, hệ thống MBA đóng vai trị truyền tải phân phối lượng khơng có vai trị chuyển hóa lượng Dù hiệu suất MBA thường cao ( 98-99%) trải qua nhiều lần tăng giảm điện áp trên, hiệu suất chung đường dây truyền tải bị giảm đáng kể, tổn hao MBA vấn đề cần tối ưu thiết kế 1.1.2 Phân loại Máy biến áp Có nhiều loại máy biến áp khác nhau, người ta phân loại theo cách khác dựa vào chức năng, cấu tạo, phương thức cách điện, công dụng Theo chức năng: máy biến áp tăng áp máy biến áp giảm áp thường sử dụng để tăng giảm điện áp lưới truyển tải phân phối điện Theo cấu tạo máy biến áp: máy biến áp pha máy biến áp pha Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an     Hình 1.3 Một số loại my bin p Theo phương thức điện: máy biến áp khô, máy biến áp dầu Theo cơng dụng: máy biến áp thí nghiệm, máy biến áp đo lường, máy biến áp chuyên dụng, máy biến áp điện lực, máy biến áp tự ngẫu  Ngày loại máy biến áp phổ biến thường gặp máy biến áp pha máy biến áp ba pha Máy biến áp pha thường sử dụng để ổn định lưới điện có mức tiêu thụ lượng thấp Dùng hộ gia đình xưởng khí nhỏ lẻ Máy biến ba pha sử dụng lưới điện chạy đường điện cao áp, xí nghiệp khu cơng nghiệp có mức tiêu thụ lượng lớn Tùy vào chức sử dụng, địa điểm, hệ thống lưới điện mà người ta sử dụng loại máy biến áp khác để phù hợp với lưới điện Việc lựa chọn máy  biến áp dựa vào việc xác định cơng suất tính tốn phụ tải quan trọng khó khăn Khó khăn chỗ điện phải có trước, trạm biến áp phải xây dựng theo thời gian xây dụng sở hạ tầng Chưa thể biết thật xác mức tiêu thụ phụ tải Cần vào thông tin thu nhận thời điểm thiết kế để chọn công suất máy biến áp, kiểu máy biến áp phù với 1.1.3 Các đại lượng định mức máy biến áp Máy biến áp có đại lượng định mức sau: - Dung lượng hay công suất định mức ( Sđm): công suất biểu kiến MBA đưa dây quấn thứ cấp chế độ làm việc định mức, tính kVA VA - Điện áp định mức (U đm): điện áp dây dây quấn không tải, hay hiểu điện áp định mức thứ cấp điện áp dây quấn thứ cấp hở mạch điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp điện áp định mức, đơn vị tính kV V - Dòng điện định mức ( I đm ¿: dòng điện chảy dây quấn có tải ứng với cơng suất định mức điện áp định mức, tính kA A - Tần số định mức ( f đm ¿ được tính Hz, lưới điện Việt Nam f đm= 50Hz 1.1.4 Cấu tạo Máy biến áp Máy biến áp có cấu tạo chung gồm phận ta dễ dàng nhận thấy lõi thép, dây quấn vỏ máy Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an     Hình 1.4 Cấu tạo chung My bin p 1.1.4.1 Lõi thép Máy biến áp Lõi thép có chức dẫn từ thông đồng thời làm khung để đặt dây Lõi thép máy biến áp chế tạo từ nhiều sắt mỏng ghép cách điện với thường chế tạo vật liệu dẫn từ tốt Lõi thép gồm có trụ gơng Trụ phần để đặt dây quấn cịn gơng phần nối liền trụ để tạo thành mạch từ kín Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an     Hình 1.5 Lõi thep my bin p  Có nhiều cách phân loại lõi sắt: a Theo sếp tương đối trụ, gông dây quấn, lõi sắt chia làm loại: kiểu trụ, kiểu bọc kiểu trụ bọc - Lõi sắt kiểu trụ: Dây quấn ôm lấy trụ sắt, gơng từ giáp phía  phía dây quấn mà khơng bao lấy mặt ngồi dây quấn, trụ sắt thường để đứng Tiết diện trụ thường gần hình trịn dây quấn có dáng hình trụ trịn Kết cấu đơn giản, làm việc đảm bảo, dùng vật liệu, hầu hết máy  biến áp điện lực dùng kiểu 10 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an     Tương tự ta có thép bậc trụ là: Thứ tự tập Trụ 240 164 110 82 76 42 42 34 5.1.1 Gông 240 164 110 82 76 116 Tổng chiều dày thép tiết diện trụ là: () 5.1.2 Toàn tiết diện bậc thang trụ ❑❑ ❑❑ 5.1.3 Tiết diện bậc thang gông ❑❑ ❑❑ 5.1.4 Thể tích góc mạch từ ❑❑❑ ❑❑ 5.1.5 Tiết diện hữu hiệu trụ ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ 5.1.6 Tiết diện hữu hiệu gông ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ 5.1.7 Tiết diện khe hở khơng khí mối nối nghiêng ❑❑ √ ❑❑❑ √ ❑❑❑ 5.1.8 Thể tích sắt góc mạch từ ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ 5.1.9 Chiều cao trụ ❑❑ ❑❑ Trong đó:  là chiều cao dây quấn CA, HA ❑❑ là khoảng cách cách điện từ cuộn HA, CA đến gông ❑❑ ❑❑ ❑❑ 5.1.10 Khoảng cách hai tâm trụ ❑❑ ❑❑ 49 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   Trong đó: ❑❑ là đường kính ngồi cuộn CA, ❑❑❑ ❑❑ là khoảng cách giưa hai cuộn CA, ❑❑ ❑❑❑ ❑❑ Chọn lại khoảng cách hai tâm trụ 5.1.11 Trọng lượng sắt góc mạch từ Dựa theo cơng thức 5-10 trang 126 có: ❑❑ ❑❑  tỷ trọng thép thép cán lạnh 5.1.12 Trọng lượng sắt tồn phần gơng Dựa theo cơng thức 5-14 có: ❑❑ ❑❑❑❑ Trong đó:   ❑❑❑ là trọng lượng sắt gông, phần nằm thẳng biên ❑❑❑ ()❑❑ () ❑❑❑ là trọng lượng sắt nối góc ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑❑❑ ❑❑ 5.1.13 Trọng lượng sắt tồn phần trụ ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ Trong đó: ❑❑❑ là trọng lượng sắt phần trụ ứng với chiều cao cửa sổ mạch từ: ❑❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑ là trọng lượng sắt phần trụ nối với gông: ❑❑❑ là trọng lượng sắt phần trụ nối với gông: ❑❑❑ ❑❑❑❑❑❑ ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ 5.1.14 Trọng lượng sắt tồn phần trụ gơng ❑❑ ❑❑❑❑ 5.2 Tổn hao khơng tải 5.2.1 Tính lại hệ số từ cảm MBA 50 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   Trị số từ cảm trụ: ❑❑ ❑❑ ❑ ❑❑ ❑ ❑❑ ❑❑ ❑ ❑❑ ❑ Trị số từ cảm trụ: Trị số từ cảm khe hở không khí mối nối nghiêng ❑❑ ❑❑ ❑ √ ❑ √ ❑  Nội suy từ suất tổn hao không tải cho thép M4X, 0,28mm ta tìm được: Với ❑❑, suất tổn hao trụ: ❑❑ ❑❑ Với ❑❑, suất tổn hao gơng: Với ❑❑, suất tổn hao khe hở khơng khí mối nối nghiêng ❑❑ ❑❑ 5.2.2 Tổn hao không tải { [ ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ ( ❑❑❑❑) ❑❑ ❑❑   ❑❑❑❑ ❑ ] ∑ ❑ ❑ ❑ }❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ Theo công thức [5-22] Trong đó: ❑❑ là hệ số kể đến tổn hao cắt dập thép ❑❑ là hệ số kể đến tổn hao gấp mép khử bavia, lấy ❑❑ ❑❑ ❑❑ là hệ số kể đến tổn hao phụ góc nối mạch từ, tra bảng [47] có ❑❑ ❑❑ là số mối nối mạch từ, mạch có nối nghiêng nên lấy ❑❑ ❑❑ là hệ số gia tăng tổn hao gông, gông có số bậc nhỏ trụ bậc ❑ lấy ❑ ❑❑ là hệ số tổn hao ép trụ để đai, lấy ❑❑ ❑❑ là hệ số tổn hao tháo lắp gông trên, lấy ❑❑ {[ ] } ❑❑ () ❑ ❑ 5.2.3 Cơng suất từ hóa khơng tải  Nội suy từ tổn hao không tải cho thép M4X, 0,28mm ta tìm được: ❑❑ Với ❑❑, suất tổn hao trụ: ❑ ❑❑ Với ❑, suất tổn hao gông: Với ❑❑, suất tổn hao khe hở khơng khí mối nối nghiêng ❑❑ ❑❑ Theo công thức [5-30] { [ ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ ( ❑❑❑❑) ❑❑❑❑   ❑❑❑❑❑❑ ❑ ] ∑ ❑ ❑ ❑ }❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ Trong đó: ❑❑ là hệ số kể đến ảnh hưởng cắt dập thép ❑❑ là hệ số kể đến ảnh hưởng gấp mép khử bavia, lấy ❑❑ ❑❑ ❑❑ là hệ số kể đến ảnh hưởng chiều rộng thép góc mạch từ, ❑❑ ❑❑ là hệ số kể đến ảnh hưởng góc nối mạch từ, tra bảng 52 có ❑❑ ❑❑ là số mối nối mạch từ, mạch có nối nghiêng nên lấy ❑❑ 51 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   lấy ❑❑ ❑❑ là hệ số gia tăng tổn hao gơng, gơng có số bậc nhỏ trụ bậc ❑❑ là hệ số tổn hao ép trụ để đai, lấy ❑❑ ❑❑ là hệ số tổn hao tháo lắp gông trên, lấy ❑❑ Với thơng số ta tính được: {[ ] } ❑❑ () ❑ ❑ 5.3 Dịng điện khơng tải 5.3.1 Thành phần tác dụng dịng điện khơng tải ❑❑ 5.3.2 Thành phần phản kháng dịng khơng tải ❑❑ 5.3.3 ❑❑ ❑ ❑❑ ❑ ❑❑ ❑ ❑❑ ❑ dòng điện khơng tải tồn phần ❑❑ √ ❑❑❑❑❑❑ √ ❑❑ ❑❑ 5.4 Hiệu suất MBA ( ❑  ❑❑❑❑ ) ❑ ❑ ❑ ❑ ❑  ❑ ❑❑ (  ) 5.5 Kết luận chương Qua chương ta tính tốn chọn kích thước mạch từ, thép, kích thước trụ gơng từ kiểm tra thông số không tải, hiệu suất bảng: Thông số Giá trị Giá trị tiêu chuẩn Kết luận Đường kính trụ   ❑❑ Chiều cao trụ Khoảng cách hai tâm trụ ❑❑ Trọng lượng sắt toàn trụ gông   ❑❑ Tổn hao không tải Đạt Công suất từ hóa khơng tải Dịng khơng tải Hiệu suất máy biến áp với tải định mức ❑❑ ❑❑   ❑❑ 52 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   CHƯƠNG TÍNH TỐN NHIỆT MÁY BIẾN ÁP 6.1 Tổng quan tính tốn nhiệt Tính tốn nhiệt tính tốn nhiệt độ trạng thái xác lập, nghĩa máy biến áp làm việc liên tục với tải định mức Ở trạng thái xác lập toàn nhiệt lượng dây quấn lõi sắt phát khuếch tán xung quanh Đường khuếch tán dịng điện phân làm đoạn sau: - Từ lòng dây quấn hay lõi sắt vào dầu - Quá độ từ mặt dây quấn hay lõi sắt vào dầu - Từ dầu mặt dây quấn hay lõi sắt truyền tới mặt thùng dầu đối lưu - Quá độ truyền từ dầu vào vách thùng dầu - Cuối nhiệt từ vách thùng truyền khơng khí xung quanh xạ đối lưu Qua lần truyền nhiệt độ giảm dần, nghĩa gây nên lượng giảm nhiệt độ, kết so với mơi trường khơng khí xung quanh phận MBA có “nhiệt độ chênh” Trị số dịng nhiệt lớn nhiệt độ chênh lớn  Nói chung tính tốn nhiệt máy biến áp gồm phần sau đây: - Tính tốn nhiệt độ chênh qua phần - Chọn kích thước thùng dầu đảm bảo tỏa nhiệt tốt , nghĩa cho dây quấn, lõi sắt dầu khơng q mức quy định 6.2 Tính tốn nhiệt dây quấn 6.2.1 Nhiệt độ chênh lòng dây quấn hay lõi sắt với mặt ngồi Với dây quấn HA: Làm dây dẫn chữ nhật Theo cơng thức [6-1] ta xác định độ chênh nhiệt ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑ Trong đó: ❑❑ là mật độ dòng nhiệt bề mặt dây quấn ❑❑ là chiều dày cách điện phía dây quấn hạ áp ❑❑ là suất dẫn nhiệt lớp cách điện dây dẫn, tra bảng [54] ta ❑❑ ❑❑ loại bìa cách điện ta tính mật độ dịng nhiệt bề mặt dây quấn: ❑❑ ❑❑ ❑❑❑❑ ❑   ❑ ( ❑❑ ❑❑) ❑❑ ❑❑ () ❑❑ ❑❑ Với dây quấn CA: 53 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   ❑❑ ❑❑❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑   ❑ ( ❑❑ ❑❑ ) ❑❑ ❑❑ () ❑ Từ tính được: ❑ ❑❑ ❑  ❑❑ ❑ ❑ ❑❑  ❑❑ ❑ 6.2.2 Nhiệt độ chênh mặt dây quấn với dầu Trong ta dùng dây quấn hạ áp cao áp dây chữ nhật có rãnh dầu ngang nên ta xác định độ chênh nhiệt sau: ❑❑ ❑❑❑❑ ❑❑ ❑❑❑❑❑ Trong đó: ❑❑ là hệ số kể đến tốc độ chuyển động dầu dây quấn phụ thuộc vào hệ thống làm lạnh Đây làm lạnh tự nhiên nên lấy ❑❑ ❑❑ là hệ số chiếu cố đến trường hợp dây quấn HA nên dầu đối lưu khó khăn làm dây quấn HA nóng hơn, đó: ❑❑ : Đối với dây quấn CA nằm ❑❑ là hệ số chiếu cố đến đối lưu khó khăn dầu bề rộng (hay làm chiều cao) tương đối rãnh dầu ngang, chọn theo tỉ lệ chiều cao rãnh dầu chia chiều ❑ dày dây quấn: ❑❑ ❑ Với dây quấn hạ áp ❑❑   chọn ❑❑ bảng [55] ❑ Với dây quấn cao áp   ❑❑   chọn ❑❑ bảng [55] ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑ Từ tính nhiệt độ chênh mặt dây hạ áp với dầu ❑❑ ❑❑ ❑❑ Tương tự với dây quấn cao áp: ❑❑ ❑❑❑❑ 6.2.3 Nhiệt độ chênh lệch với dây quấn dầu Dây quấn hạ áp: ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ Dây quấn cao áp: ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ 6.3 Tính tốn nhiệt thùng dầu  Như biết, thùng dầu đồng thời vỏ máy máy biến áp có đặt chi tiết máy quan trọng sứ dây quấn CA, HA, ống phịng nổ, bình giãn 54 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   dầu… thùng dầu ngồi u cầu phải đảm bảo tản nhiệt tốt cịn phải đảm ảo tính điện (như bảo đảm khoảng cách cho phép dây quấn với vách thùng), có độ bền học đảm bảo, chế dạo lại đơn giản có khả rút gọn kích thước bên ngồi Việc tính tốn chủ yếu vào yêu cầu tản nhiệt để thiết kế loại thùng thích hợp, sau kiểm tra lại xem yêu cầu tản nhiệt có đạt hay không, nghĩa xét xem với kết cấu thùng nhiệt độ chênh phận máy biến áp có đạt tiêu chuẩn nhà nước qui định hay không 6.3.1 Chọn kết cấu thùng dầu Theo bảng 57 với công suất máy biến áp ta chọn kết cấu thùng dầu dạng cánh sóng vách phẳng với cánh tản nhiệt có khả co giãn nhiệt độ 6.3.2 Chọn kích thước cách điện bên thùng dầu Căn vào kích thước tính tốn lõi sắt, dây quấn… Ta chọn khoảng cách cách điện từ dây dẫn đến vách thùng, đến xà ép gông xác định sau : - Khoảng cách từ dây dẫn dây quấn CA đến dây quấn CA: ❑❑   - Khoảng cách từ dây dẫn dây quấn CA đến vách thùng: ❑❑ - Dây dẫn dây quấn CA bọc cách điện - Đường kính dây dẫn có bọc cách điện dây quấn CA: ❑❑ - Khoảng cách từ dẫn dây quấn HA đến dây quấn CA: ❑❑ - Khoảng cách từ dẫn dây quấn HA đến vách thùng: ❑❑ - Chiều dày dẫn dây quấn HA: ❑❑ Khoảng cách dây quấn CA vách thùng: ❑❑ 6.3.3 Chiều rộng thùng ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ ❑❑❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑ 6.3.4 Chiều dài thùng dầu ❑❑❑ ❑❑ 6.3.5 Chiều cao thùng dầu Chiều cao ruột máy: ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ ❑❑ Trong đó: ❑❑ là chiều cao trụ ❑❑ là chiều cao gông 55 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an    là chiều dày lót gơng dưới, chọn Chiều cao thùng dầu: ❑❑ ❑❑ () Với ❑❑  là khoảng cách tối thiểu từ gông đến nắp thùng chọn theo bảng [58] với cấp điện áp dây cao áp 26kV ❑❑, điều chỉnh để đảm bảo tản nhiệt cho phù hợp 6.3.6 Tính sơ diện tích bề mặt xạ thùng dầu đối lưu Đối với thùng có đáy hình chữ nhật,diện tích bề mặt xạ thùng dầu : ❑❑ ❑❑ () () ❑❑ Trong đó:  là hệ số kể đến ảnh hưởng hình dáng mặt thùng, theo bảng [59] lấy với thùng dầu cánh sóng ❑❑2(A+B).H diện tích mặt thùng phẳng đáy hình chữ nhật 6.3.7 Nhiệt chênh cho phép dầu với khơng khí Trị số cần lấy phù hợp để nhiệt độ chênh dầu dây quấn so với môi trường xung quanh không vượt trị số tiêu chuẩn nhiệt độ chênh lâu dài cho phép dây quấn với môi trường xung quanh ❑❑, nhiệt độ chênh trung bình dầu với khơng khí là: ❑❑ ❑❑ ❑❑ 6.3.8 Nhiệt chênh lớp dầu với khơng khí ❑❑ ❑❑❑❑ 6.3.9 Nhiệt đô chênh vách thùng so với khơng khí Lấy nhiệt độ sơ chênh dầu với vách thùng ❑❑ ❑❑ Khi nhiệt độ chênh trung bình vách thùng khơng khí là: ❑❑ ❑❑❑❑❑❑ 6.3.10 Sơ bề mặt đối lưu thùng dầu Căn vào tổng tổn hao, vào nhiệt độ chênh vách thùng môi trường xung quanh ta xác định bề mặt đối lưu sơ thùng dầu 6-22 ❑❑ ❑❑❑❑   ❑❑ ❑❑❑ Với: ❑❑ Đối lưu với thùng dầu hình chữ nhật ❑❑ ❑❑ là tổn hao không tải tổn hao ngắn mạch ❑❑ là nhiệt độ chênh thùng dầu so với khơng khí xung quanh Đối với thùng có đáy chữ nhật 56 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   ❑❑ () ❑ ❑ ❑❑ 6.3.11 Thiết kế thùng dầu Thùng dầu có vách dạng cánh sóng tản nhiệt chế tạo từ tơn dày 0,8-1,0mm, dễ chế tạo nên dùng phổ biến Ta chọn kích thước cánh tản nhiệt sau: - Độ dày thành cánh sóng, nằm khoảng 0,8-1,0mm - Chọn chiều sâu lớn cánh sóng, - Chiều rộng khe hở khơng khí cánh sóng, - Chiều rộng khe dầu, - Chiều cao cánh sóng thấp chiều cao vách thùng 0,1m, ❑❑   - Bề mặt xạ vách thùng cánh sóng: ❑❑ ()  ( ❑❑)] ❑❑=7,58❑❑ Để tính bề mặt đối lưu thùng cánh sóng, ta tính: - Chiều dài bước sóng: ()❑❑ ()❑❑ - Chiều dài khai triển bước cánh sóng: ❑❑ ()❑❑ ()❑❑ - Số lượng cánh sóng: () ( ❑❑ ) ❑ () ( ❑❑ ) ❑ (cánh sóng) Chọn số cánh sóng 170 cánh sóng - Bề mặt đối lưu vách thùng cánh sóng:   ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑ Trong ❑❑là hệ số tính đến mức độ đối lưu khó khăn khơng khí cánh 57 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   ❑ sóng theo công thức kinh nghiệm sau:  ❑❑ =1 ❑ ❑ - Bề mặt phần vách thùng khơng có cánh sóng : ❑❑   - Bề mặt nắp thùng: ❑ ❑ ❑❑ ❑❑  ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑ ❑❑ ❑ Trong đó: ❑❑là chiều rộng nắp thùng ❑❑ = B+❑❑= 0,62+2.0,05= 0,72 (m) ❑❑là chiều dài nắp thùng ❑❑ = A+❑❑ = 1,53+2.0,05= 1,63(m) ❑❑là chiều rộng vành nắp thùng, chọn ❑❑ = 0,05 (m) - Bề mặt xạ tồn phần thùng cánh sóng: ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑   ❑❑ - Bề mặt đối lưu tồn phần thùng cánh sóng: ❑❑ ❑❑ ❑❑ ❑❑   ❑❑ 6.4 Tính tốn nhiệt độ chênh lệch dây quấn dầu MBA [ ❑  ]  (❑ ❑ ) ❑❑ ❑❑❑❑ ❑ ❑ ❑ [ ❑() ] Trong đó: k trị số nhỏ nằm khoảng 1,05-1 6.4.1 Nhiệt độ chênh dầu sát vách thùng với thùng ❑❑ ❑❑ [ ❑  ] ❑❑ ❑❑ ∑ ❑❑ Trong đó: ∑ ❑❑❑❑❑❑ ()❑❑ () ❑❑ ❑ ❑❑ ❑ ❑ [ ] 58 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an   59 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an     60 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an     61 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.vT.Bg.Jy.Lj.Tai lieu Luan vT.Bg.Jy.Lj van Luan an.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd.vT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.LjvT.Bg.Jy.Lj.dtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn