BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 1 BÀI GIẢI MẪU MÁY ĐIỆN MÁY BIẾN ÁP 1)Một máy biến áp một pha 200KVA, 6600400V, 50HZ có 80 vòng dây quấn thứ cấp. Hãy tính a)Giá trị gần đúng của dòng điện sơ cấp và thứ cấp b)Số vòng dây quấn sơ cấp gần đúng c)Gỉa sử MBA không tải tính giá trị cực đại của từ thông. Nếu MBA này được dùng ở nguồn điện có tần số 25HZ, hãy tính: d)Điện áp sơ cấp giả sử rằng từ thông tăng lên khoảng 10% e)Giả sử mật độ dòng điện trong dây quấn không đổi, hãy tính sông suất biểu kiến của MBA Giải : a)Dòng điện đầy tải (định mức) sơ cấp của MBA Dòng điện đầy tải (định mức) thứ cấp của MBA b)Ta có: Nên: c)Ta có : Nên : = 0,0225weber (Wb) d)Giá trị từ thông tăng 10% là : 0,0225x1,1 =0,02475Wb BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 2 Giá trị điện áp sơ cấp : e)Công suất biểu kiến của MBA khi mật độ dòng điện trong dây quấn không dây quấn không đổi: )Một MBA một pha có số vòng dây quấn sơ là 480 vòng, số vòng dây quấn thứ cấp là 90 vòng. Từ áp của mạch từ MBA là F = 807,5Ampe.Vòng và tổn hao sắt từ của MBA Pfe là 464W. Một điện áp 2200V tần số 50HZ được đặt vào MBA .Giả sử mật độ từ thông cực đại trong lõi thép là 1,1WBm2 khi. Hãy tính: a)Tiết diện mặt cắt của lõi thép MBA b)Điện áp thứ cấp lúc không tải Giải: a)Ta có : Nên : = 0,0206 Wb Tiết diện mặt cắt của lõi thép MBA b)Điện áp thứ cấp lúc không tải: 3)Một MBA một pha 25KVA, 480240V. Hỏi : a)Công suất biểu kiến của MBA, điện áp định mức sơ cấp, điện áp định mức thứ cấp, điện áp không tải thứ cấp, tỉ số MBA ( bỏ qua điện áp rơi trên dây quấn sơ cấp, thứ cấp) b)Dòng điện định mức sơ cấp, thứ cấp BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 3 Giải : a)Công suất biểu kiến của MBA Sđm = 25KVA điện áp định mức sơ cấp : 480V, điện áp định mức thứ cấp :240V, điện áp không tải chính là điện áp định mức thứ cấp :240V Tỉ số MBA : Bỏ qua điện áp rơi trên dây quấn sơ cấp, thứ cấp b)Dòng điện định mức sơ cấp, thứ cấp Sơ cấp : Bỏ qua tổn hao của MBA Thứ cấp : 4)Một máy biến áp một pha 5KVA , E1E2 = 240120V, R1 = 0,06 ôm, R2 =0,015 ôm, X1=0,18 ôm, X2 = 0,045 ôm, điện trở tương ứng với tổn hao mạch từ Rm =1200 ôm, điện kháng từ hóa Xm = 400 ôm. Hãy qui đổi các đại lượng thứ cấp về sơ cấp và vẽ sơ đồ tương đương của máy biến áp trên Giải : Hệ số máy biến áp k = E1E2 = 240120 =2 Điện trở R2, điện kháng X2 qui về sơ cấp : Sức điện động thứ cấp qui đổi về sơ cấp : Nhận xét : Sơ đồ tương đương : 2 1 E E k 2 240 480 2 1 U U k 2 0,015 0,06 2 2 2 R2 k R 2 0,045 0,18 2 2 2 X2 k X E kE2 2 120 240V 2 1 R2 R 1 X2 X 1 E2 E A U S I đm đm 52,08 480 25.103 1 A U S I đm đm 104,16 240 25.103 2 BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 4 5)Máy biến áp một pha R1 = 0,35 ; X1 = 3,93 ; R2 = 0,037 ; X2 = 0,42 ; U10 =20210V; U20 = 6600V; I0 = 12,3A; P0 = 2 00W. nh các tham số của mạch điện tương đương (R0, X0,R2’, X2’) và hệ số công suất lúc thí nghiệm không tải? Giải Tỉ số MBA : Hoặc : 6)Một MBA một pha 25KVA, 480240V qua thí nghiệm ngắn mạch thu được các số liệu sau :Un =37,2V, In =51,9A, Pn=750W. Hãy xác định : Điện trở R1,R2 ,điện kháng X1, X2 và hệ số công suất ? Giải : a có : Điện trở ngắn mạch 1643,1 12,3 0 6600 o m o I U Z Z 175,82 12,3 26600 2 2 0 0 o m I P R R 1643,1 175,82 1633,67 2 2 2 2 X m Xo Zo Ro 3.06 6600 20210 20 10 2 1 U U E E k 3,06 0,037 0,35 2 2 2 2 R k R x 3,06 0,42 3,93 2 2 2 2 X k X x 0,107 20210 12,3 26600 cos 0 0 0 0 U I P 0,28 51,9 750 2 2 n n I P R n BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 5 Tổng trở ngắn mạch : Suy ra điện kháng ngắn mạch : Hệ số MBA : Ta có : Hệ số công suất lúc thí nghiệm ngắn mạch : Hoặc : 7)Một máy biến áp một pha 15KVA,2400240V, 60HZ có các tham số của mạch tương đương như sau: MBA này đang cung cấp cho một phụ tải 10KW, hệ số công suất cos =0,8 trễ ở điện áp định mức. Hãy tính: a) Dòng điện ngõ vào I1; b) Điện áp ngõ vào U1. c)Hệ số công suất ngõ vào cos 1 0,72 51,9 37,2 n n n I U Z 0,72 0,28 0,66 2 2 2 2 Xn Zn Rn 0,39 37,2 51,9 750 cos n n n n U I P BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 6 d)Tính hiệu suất MBA ở phụ tải trên Giải: Dòng điện thứ cấp khi phụ tải 10KW, cos =0,8 trễ ở điện áp định mức: Chọn điện áp làm gốc nên ̇ ̇ , và ̇ ( ) A a có sơ đồ tương của MBA như sau: Qui đổi các đại lượng về sơ cấp : • • • • Từ sơ đồ tương đương ta có : ̇ ̇ ̇ ( ) ( ) Ta có : ̇ ̇ Dòng không tải : BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 7 ̇ ̇ Dòng điện sơ cấp MBA : ̇ ̇ ̇ Điện áp ngõ vào : ̇ ̇ ̇ ( ) =2432 0,5 + 5,268 36,63.(2,5 +j7)= 2464,85 1 V c)Tính cos 1 : ( ̇ ̇ ) ( ( )) ( ) 0,792 d)Hiệu suất MBA : Ta có : 1 = 2464,85 Hiệu suất MBA : 8)Một máy biến áp (MBA) ba pha có các thông số: Sđm = 400kVA đấu Δyn11; U1đmU2đm = 15kV 0,4kV. ỉ số biến áp (k) là bao nhiêu Giải : Đấu Δyn tức sơ cấp đấu tam giác (Delta), thứ cấp đấu hình ngôi sao (y), chữ n có nghĩa thứ cấp có dây trung t nh . Để tính tỉ số MBA ta đi tìm điện áp pha sơ cấp và điện áp pha thứ cấp Do sơ cấp đấu hình tam giác nên điện áp pha bằng điện áp dây : Vậy : Do thứ cấp đấu hình sao nên điện áp pha bằng điện áp dây chia căn ba: U1p U1d 15KV BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 8 Vậy : Tỉ số của MBA : 9)Máy biến áp ba pha có các thông số: S= 400kVA đấu Y yn12; U1U2 = 22kV0,4kV. Hỏi : a)Công suất định mức, điện áp định mức sơ cấp, thứ cấp ? b)Dòng điện sớ cấp, thứ cấp, bỏ qua tổn hao của MBA ? Giải: a)Công suất định mức tức công suất ghi trên nhãn máy , Sđm =400KVA Điện áp định mức sơ cấp, giá trị dây U1đm = 22KV, điện áp định mức thứ cấp, giá trị dây U2đm = 0,4KV b)Dòng điện định mức sơ cấp : Dòng điện định mức thứ cấp : 10)Một máy biến áp ba pha có công suất định mức là 5 0 kVA, U1đmU2đm: 15kV 0,4kV, đấu yn11; I0 % = 2%; Un% = 4,5%; P0 = 1300W; Pn= 500W hệ số công suất tải cos 2 = 0,8. Tính các giá trị Ro, Xo, Zo,Rm, Xm, Zm, cos o ? Giải : Tính Ro,Xo,Zo,Rm,Xm,Zm : Muốn tính Ro phải tính Io, muốn tính Io phải t nh I1đm pha : heo đề bài : Ta có : 3 0,4 3 2 2 U KV U d p 0,4 15. 3 3 0,4 15 2 1 p p U U k A KV KVA U S I đ m đ m đ m 10,5 3 22 400 3. 1 1 A KV KVA U S I đ m đ m đ m 577,35 3 0,4 400 3. 2 2 A I I đmd đmp 12,44 3 21,55 3 1 1 A KV KVA U S I đ m đ m đmd 21,55 3 15 560 3. 1 1 I I đ m x12,44 0,25A 100 2 0 2% 1 6933,3 3 0,25 1300 3 2 2 0 0 0 p I P R BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN GV LÝ BÌNH SƠN Page 9 Tính Xo : Do R1