Thông tin tài liệu
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN: THIẾT KẾ MÁY ĐIỆN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP BA PHA NGÂM DẦU Giáo viên hướng dẫn : T.S Lê Anh Tuấn Sinh viên thực : Lý Xuân Tới Lớp : EE6110.1 Khóa : K15 Hà Nội 2023 2020603421 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU GIAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY ĐIỆN Họ tên SV: Lý Xuân Tới STT Mã sinh Họ tên Lớp-Khóa Ngành viên 2020603421 Lý Xuân Tới Điện4-K15 Điện- điện tử Giáo viên hướng dẫn: TS LÊ ANH TUẤN Khoa: Điện TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế máy biến áp ba pha ngâm dầu Số liệu phục vụ tính tốn, thiết kế máy biến áp Đề tài: Thiết kế máy biến áp dầu có thơng số sau: S đm = 630kVA, điện áp: U=35±2x2.5%/0.4 kV, tổ đấu dây: Dyn11, tổn hao khơng tải P 0= 745W, dịng điện khơng tải i0= 1.5%, tổn hao ngắn mạch P n= 5570W, điện áp ngắn mạch u n= 4-6% Yêu cầu tính toán, thiết kế máy biến áp Chương 1: Phần mở đầu 1.1 Giới thiệu chung máy biến áp 1.2 Giới thiệu chung thiết kế máy biến áp 1.3 Quy trình, tiêu chuẩn thiết kế máy biến áp 1.4. Nhận xét, kết luận chương Chương 2: Thiết kế máy biến áp a Giới thiệu mục tiêu thiết kế b Tính tốn tham số máy biến áp c Tính tốn dây quấn d Tính tốn ngắn mạch e Tính tốn hệ thống mạch từ f Tính tốn nhiệt máy biến áp g Nhận xét, kết luận chương Chương 3: Kết luận, kiến nghị hướng phát triển đề tài 3.1 Kết luận 3.2 Kiến nghị 3.3 Hướng phát triển đề tài Các tiêu chuẩn phục vụ tính tốn, thiết kế máy biến áp TCVN: 1011-2015; TCVN: 3079-2015; TCVN: 2608-2015; TCVN: 6036-1:2015,… TCVN 8:2015: Quy định vẽ kỹ thuật Các vẽ cần thực STT Tên vẽ Bản vẽ tổng lắp ráp máy biến áp Khổ giấy Số lượng A3 01 Yêu cầu trình bày văn Thực theo biểu mẫu “BM03” QUY CÁCH CHUNG CỦA BÁO CÁO TIỂU LUẬN/BTL/ĐỒ ÁN/DỰ ÁN Quyết định số 815/ QĐ-ĐHCN ngày 15/08/2019 Về thời gian thực đồ án: Ngày giao đề tài: 11/01/2023 Ngày hoàn thành: 00/00/2023 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS Lê Anh Tuấn LỜI MỞ ĐẦU Chúng ta sống thời đại với phát triển không ngừng khoa học kĩ thuật, thời đại mà nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đặt lên hàng đầu Nói đến cơng nghiệp hóa, đại hóa khơng thể tách rời ngành điện, ngành điện đóng vai trị mấu chốt q trình Trong ngành điện cơng việc thiết kế máy điện khâu vơ quan trọng, nhờ có kĩ sư thiết kế máy điện mà máy phát điện đời cung cấp cho nhà máy điện Khi điện sản xuất phải truyền tải điện tới nơi tiêu thụ, trình truyền tải điện khơng thể thiếu máy biến áp điện lực dùng để tăng giảm điện áp lưới cho phù hợp việc tăng điện áp lên cao để tránh tổn thất điện truyền tải giảm điện áp cho phù hợp với nơi tiêu thụ Vì lí mà máy biến áp điện lực pha (MBAĐL3P) ngâm dầu phận quan trọng hệ thống điện MBAĐL pha ngâm dầu loại máy sử dụng phổ biến ưu điểm vượt trội loại máy có Nhờ mà MBAĐL3P ngâm dầu ngày sử dụng rộng rãi không ngừng cải tiến cho phù hợp với nhu cầu người sử dụng Bằng tất cố gắng mình, với kiến thức nhận từ thầy cô hướng dẫn tận tình thầy Lê Anh Tuấn, em hoàn thiện phần tập lớn môn học MỤC LỤC CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Nguyên lý làm việc .1 1.1.3 Các đại lượng định mức 1.1.4 Cấu tạo 1.1.5 Chọn vật liệu việc thiết kế chế tạo máy biến áp 1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 10 1.3 QUY TRÌNH, CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 11 1.3.1 Quy trình thiết kế máy biến áp 11 1.3.2 Các tiêu chuẩn thiết kế .12 1.4 NHẬN XÉT, KẾT LUẬN CHƯƠNG 15 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 17 2.1 GIỚI THIỆU MỤC TIÊU THIẾT KẾ 17 2.2 TÍNH TỐN CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY BIẾN ÁP .17 2.2.1 Ý nghĩa thông số ban đầu 17 2.2.2 Xác định đại lượng điện máy biến áp .19 2.2.3 Xác định hình dáng chủ yếu máy biến áp 20 2.2.4 Chọn thông số cho máy biến áp .21 2.2.5 Tính tốn thơng số máy biến áp 23 2.3 TÍNH TỐN DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP 27 2.3.1 Yêu cầu vận hành .27 2.4 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 35 2.4.1 Xác định tổn hao ngắn mạch .35 2.4.2 Xác định điện áp ngắn mạch .38 2.4.3 Tính dịng điện ngắn mạch cực đại 39 2.4.4 Tính lực giới lúc ngắn mạch 40 2.4.5 Tính ứng suất dây quấn .41 2.5 TÍNH TỐN HỆ THỐNG MẠCH TỪ 42 2.5.1 Chọn vật liệu .42 2.5.2 Chọn kết cấu mạch từ 42 2.5.3 Tính tốn cuối mạch từ .47 2.5.4 Tính tổn hao không tải 50 2.5.5 Hiệu suất máy biến áp 53 2.5.6 Chi phí vật liệu tác dụng 53 2.6 TÍNH TOÁN NHIỆT MÁY BIẾN ÁP 53 2.6.1 Đại cương 53 2.6.2 Tính tốn cụ thể nhiệt máy biến áp .54 2.7 NHẬN XÉT, KẾT LUẬN CHƯƠNG .63 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI65 3.1 KẾT LUẬN .65 3.2 KIẾN NGHỊ 65 3.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Máy biến áp ba pha ngâm dầu cơng suất 630kVA .1 Hình 2: Sơ đồ nguyên lý làm việc MBA pha dây quấn Hình 3: Các kiểu đấu dây Hình 4: Mạch từ MBA Hình 5: Lõi sắt máy biến áp pha dây quấn kiểu trụ .6 Hình 6: Lõi sắt MBA pha kireeur bọc Hình 7: Ghép nối .7 Hình 8: Ghép xen kẽ Hình 9: a) Dây quấn đồng tâm b) Dây quấn xen kẽ Hình 1: Các kích thước chủ yếu máy biến áp 19 Hình 2: Xác định chiều cao vòng dây .29 Hình 3: Xác định kích thước đường kính dây 30 Hình 4: Tiết diện hình chữ nhật .43 Hình 5: Loại mạch từ trụ 43 Hình 6: Mạch từ loại trụ .44 Hình 7: Dạng mạch từ kiểu bọc .44 Hình 8: Mối nối tù thép nguội nga 45 Hình 9: Dây quấn đồng trục đơn giản 46 Hình 10: Dây quấn phân tán 46 Hình 11: Bộ tản nhiệt kiểu ống thẳng 59 CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP 1.1.1 Định nghĩa Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống điện xoay chiều điện áp thành hệ thống điện xoay chiều điện áp khác với tàn số khơng đổi Hình 1: Máy biến áp ba pha ngâm dầu công suất 630kVA Đầu vào máy biến áp nối với nguồn điện ,được gọi sơ cấp Đầu MBA nối với tải gọi thứ cấp Khi điện áp đầu thứ cấp lớn điện áp vào sơ cấp ta có máy biến áp tăng áp Khi điện áp đầu thứ cấp nhỏ điện áp vào sơ cấp ta có máy biến áp hạ áp 1.1.2 Nguyên lý làm việc Ta xét sơ đồ máy biến áp pha hai dây quấn Dây quấn có w 1 vịng dây, dây quấn có w 2 vịng dây quấn lõi thép Hình 2: Sơ đồ nguyên lý làm việc máy biến áp pha dây quấn 54 K G=1: Hệ số làm tăng cơng suất từ hóa gơng K ti=1.02: Hệ số kể đến tăng tháo lắp K bi=1.1 : Hệ số kể đến việc cắt gọt bavia với thép ủ K ei=1.04: hệ số ảnh hưởng việc ép mạch từ Hệ số kể đến việc tăng cơng suất từ hóa góc nối trụ gơng lõi thép: Mối nối nghiêng K gi =5,20 Mối nối thẳng K ' ' gi=7,3 ' Với thông số thay vào cơng thức ta tính Qo=2973,47 (VAr) Thành phần phản kháng dịng điện khơng tải: i 0 x % = Q0 10 S = 2973 , 47 10.630 = 0,472% Thành phần tác dụng dịng điện khơng tải: i0 r % = P0 10 S 708 , = 10.630 =0,112% Dịng điện khơng tải toàn phần: i %=√ i 0 x % + i0 r %2= √ 0.4722 +0.1122=0.485% Trị số dịng điện khơng tải dây quấn CA I 0 x = I đm I 0 r= I đm I 0= I đm I 0 x 100 I 0 r 100 I 0 100 =10 , 39 0.472 =10 , 39 0.111 =0.012 ( A ) 100 =10 , 39 0.485 100 100 =0.049 ( A ) =0.05 ( A ) 2.5.5 Hiệu suất máy biến áp Hiệu suất máy biến áp lúc tải định mức là: [ ] P 0+ P n %= − 100 P dm+ P 0+ P n Trong P0=¿708,2 W Pn=5570 W 55 Pđm=630.10 [ W 708 , + 5570 Vậy %= − 630000 + 708 , +5570 ] 100 =¿99% 2.5.6 Chi phí vật liệu tác dụng Tổng trọng lượng dây quấn là: GCu =GCu + G Cu 2= 472 , kg Tổng trọng lượng dây quấn kể cách điện: Gdd =Gdd 1+ Gdd 2= 425 , 21 kg Tổng trọng lượng toàn lõi sắt: G Fe=GT + G G=1501,973 kg 2.6 TÍNH TỐN NHIỆT MÁY BIẾN ÁP 2.6.1 Đại cương Tính tốn nhiệt tính tốn nhiệt trạng thái xác lập nghĩa máy biến áp làm việc liên tục với tải định mức, trạng thái toàn nhiệt lượng dây quấn lõi sắt phát khuếch tán xung quanh Đường khuếch tán dây điện phân làm loại sau: a Từ dây quấn hay lõi sắt cuộn tiếp xúc với dầu truyền dẫn b Quá độ từ mặt dây quấn hay lõi sắt vào dầu c Từ dầu mặt dây quấn hay lõi sắt truyền tới mặt thùng dầu đối lưu d Quá độ truyền từ dầu vào vách thùng dầu e Cuối nhiệt từ vách thùng dầu truyền không khí xung quanh bằng xạ đối lưu Nói chung phần tính tốn nhiệt máy biến áp gồm phần sau: Tính nhiệt độ chênh qua phần Chọn kích thước thùng dầu đảm bảo tỏa nhiệt tốt, nghĩa cho nhiệt độ dây quấn lõi sắt dầu không mức quy định 56 Kiểm tra nhiệt độ chênh dây quấn, lõi sắt dầu với khơng khí Như tính tốn nhiệt máy biến áp phức tạp, ảnh hưởng nhiều tới tuổi thọ máy Việc tính tốn cịn liên quan đến việc thiết kế thùng dầu phận tản nhiệt khác 2.6.2 Tính tốn cụ thể nhiệt máy biến áp 2.6.2.1 Tính tốn nhiệt độ chênh qua phần Nhiệt độ chênh lồng dây quấn hay lõi sắt với mặt ngồi nó: Gọi ❑0 là nhiệt độ chênh q −4 Ta có ❑0= ❑cd 10 Trong đó: : cách điện phía 2= 0.36 mm= 0.036 cm =0.018 cm ❑cd: suất dẫn nhiệt lớp cách điện dây quấn ta chọn ❑cd =0.0025 ( W ) cm C q : mật độ dòng điện bề mặt dây quấn dây quấn hạ áp: q =1383,59 dây quấn cao áp :q 2=481,692 Nhiệt độ chênh phía hạ áp: ❑01= q1 δ 1 ❑cd −4 10 Vì dây quấn có lớp δ 1=3 lớp nên =0.054cm 1383 , 59.0,054 − Do ❑ = 0.0025 10 =2 , 99 C 01 Nhiệt độ chênh phía cao áp : ❑02= q 2.2 ❑cd −4 10 Vì dây cao áp có 178 lớp nên =5,04 cm Do ❑02= 481,692.5 , 04 −4 10 = 97,109 C 0.0025 57 Nhiệt độ chênh mặt dây quấn với dầu ❑ d Hiệu số nhiệt độ phụ thuộc vào tổn hao dây quấn thường xác định theo công thức kinh nghiệm gần Ở dây quấn dùng dây chữ nhật có rãnh dầu ngang nên: ❑0 d= K 1 K 2 K 3 , 35 q , K 1: hệ số kể đến tốc độ chuyển động dầu dây quấn phụ thuộc vào hệ thống làm lạnh Đây làm lạnh tự nhiên nên K 1=1 K 2: Hệ số chiếu cố đến trường hợp dây quấn HA nên dầu đối lưu khó khăn làm dây quấn HA nóng hơn, đó: K 2=1 đối với dây CA nằm HA nằm K 3: hệ số chiếu cố đến đối lưu khó khăn dầu bề rộng( hay làm chiều cao) tương đối rãnh dầu ngang a : chiều dày dây quấn, tức chiều sâu rãnh Ta chọn K 3= 0.8 Tính cho phía HA: ❑0 d= 1.1.0 , 8.0 , 35.1383 , 590 , 6=21,467 C Tính cho phía CA: ❑0 d= 1.1.0 , 8.0 , 35.481,6920 , 6= 11,398 C Nhiệt độ chênh trung bình lịng dây quấn hay lõi sắt với mặt ngồi thường khoảng 2/3 nhiệt độ chênh lệch tồn phần Do ta có : ❑0 tb=2 / ❑0 Ta chọn nhiệt độ cao HA CA ❑0 tb= .97,109=64,793 C Nhiệt độ chênh trung bình dây quấn dầu ❑0 d tb=❑0 tb +❑0 d Trong ❑0 tb=64,793 ❑0 d= 21,467 Thay số ta được: ❑0 d tb=86 , 26 C 58 Nhiệt độ chênh dầu rãnh thùng ❑0 dt Cách tính nhiệt độ chênh tương tự ❑0 d nghĩa phụ thuộc mật độ dòng điện qua mặt cách thùng mục thứ thường nhiệt độ không chênh 36C do dó sơ lấy ❑0 dt =¿ 3C Nhiệt độ chênh vách thùng khơng khí tk Nhiệt đột từ vách thùng truyền khơng khí xung quanh theo đường, phận nhận truyền theo phương pháp đối lưu, phận truyền theo phương pháp xa Việc tính tốn nhiệt cho nửa vách thùng khơng khí tk liên quan đến việc tính tốn mặt xạ đối lưu thùng, tới ta tính tốn thùng cứ vào nhiệt độ cho phép dây quấn khơng khí tk Cuối tìm nhiệt độ chênh thùng khơng khí Trị số tk phải kiểm tra có đạt nhiệt độ chênh cho phép không Nếu đạt ta chọn sơ tk =50 C 2.6.2.2 Tính tốn nhiệt thùng dầu Như biết, thùng dầu đồng thời vỏ máy biến áp, có đặt chi tiết máy quan trọng sứ dây quấn cao áp hạ áp, ống phóng nổ, bình giãn dầu thùng dầu ngồi u cầu đảm bảo tản nhiệt tốt phải đảm bảo tính điện, có độ bền học đảm bảo, chế tạo đơn giản có khả rút gọn kích thước bên ngồi.Việc tính tốn đay yêu cầu tản nhiệt, sau kiểm tra lại xem yêu cầu tản nhiệt Chọn loại thùng dầu cho máy biến áp S=630kVA Ta chọn loại thùng có cánh tản nhiệt tơn bố trí vng góc với vỏ thùng Đây máy biến áp ba pha cấp điện áp 35/0.4 kV Nên chiều rộng thùng là: ' ' B= D2 + S 1+ S + S3 + d1 + S + d Trong đó: 59 D = S1=5,5 cm: khảng cách dây dẫn đến vách thùng cuộn ' ' 42,4cm (Đường kính ngồi dây cao áp) CA S2=5 cm: khảng cách dây dẫn cuộn CA đếb phận nối đất S3 =5 cm: khảng cách dây dẫn cuộn HA đến mặt dây quấn CA S4 =5,5 cm: khảng cách dây dẫn đến vách thùng cuộn HA d 1 dây dẫn dây quấn HA ta chọn bề mặt nằm ngang với sợi chập song song nên d 1=13,6.4=5,44 cm d 2 khoẳng cách dây dẫn cuộn CA, d 2=0,35cm Như B=68,69 cm Chiều dài tối thiểu thùng: '' A = D2 + C + S5 S5 : khoảng cách dây quấn CA HA S5= S + S + d 2=5+5,5+0,35=10,85 cm C=1.01m=101 cm D = ' ' 42,4cm Thay số ta : A=266,1 cm Chiều cao thùng H = H 1+ H 2 H 1 : chiều dài tính từ thùng đến hết chiều cao lõi sắt H 1= LT + h G + n LT =93 cm n =¿ chiều dày lót gơng cm hG = T G bG −nr br T G=389.1 ( cm ) ,b G=48 cm; nr =2 60 389 , Thay số : hG = 48 −2.0 , =8,4 cm Vậy H 1=93+2.8,4+5=114,77 cm H 2 là khoảng cách tối thiểu từ gông đến nắp thùng ta chọn H 2=50.2=100 cm Sơ tính diện tích bề măt xạ đối lưu thùng a) Diện tích bề mặt xạ Đối với thùng dầu có đáy oval −4 M bx = M fov K 10 Trong M fov =[ ( A − B ) + B ] H là diện tích thùng thẳng đáy oval Thay số : M fov =[ (287 , 16 −84 , 79 )+ , 14.84 , 79 ] 214 , 77 =131118,502 cm Ta chọn K=1,2:hệ số ảnh hưởng hình đáy mặt ngồi thùng Vậy M bx=15,734 m2 b) Bề mặt đối lưu thùng, vào tổng tổn hao, nhiệt độ chênh vách thùng môi trường xung quanh ta xác định bề mặt đối lưu theo công thức sau: ' M đl = , 05 ∑ p −1 , 12. M , tk bx ( m2) Trong đó:∑ p = p0 + pn=¿ 702,312 +5570=6272,312W tk : nhiệt độ chênh thùng dầu so với khơng khí xung quanh.Ta vào điều kiện sau để chọn Ta biết nhiệt độ chênh lâu dài cho phép dây quấn so với môi trường xung quanh tải định mức 60C độ chênh trung bình dầu khơng khí khơng q: dk =60− 21,467 =38,533 C Do nhiệt độ chênh thùng khơng khí tính sau: tk =dk −dt =38,533 −3=35,533 C 61 Ta kiểm tra điều kiện thấy thỏa mãn ' Suy : M đl= , 05.6272,312 , 5.35,533 −1 , 12.17 , 29=74,139 ( m2 ) Thiết kế thùng dầu Căn vào bề mặt xạ đối lưu thùng vừa tính sơ để thiết kế sơ thùng dầu kích thước thùng dầu, hình dáng thùng Sau với thùng thiết kế cụ thể tính tốn lại bề mặt xạ đối lưu để kiểm tra lại máy biến áp có đạt tiêu chuẩn nhiệt độ chênh cho phép hay khơng Nếu khơng ta phải điều chỉnh lại chp phù hợp Với máy biến áp có S=630kVA đề tài ta chọn thùng có tản nhiệt kiểu ống thẳng( theo bảng 57 tài liệu 1) Hình 11: Bộ tản nhiệt kiểu ống thẳng Với số ưu điểm sau: hệ số tản nhiệt cao, tốn nguyên liệu với ống tròn oval hàn tực tiếp vào vách thùng Loại thường có ống góp đặt vng góc với vách thùng Ta thiết kế tản nhiệt gồm dãy 2x10 ống dãy kép Có kich thước 505x253mm Tính lại sơ bề mặt đối lưu thùng: −4 M bx = M fov K 10 62 M fov =[ ( A − B ) + B ] H k diện tích thùng thẳng đáy oval với k=1,21,5 hệ số kể đến ảnh hưởng hình dáng mặt thùng có ống( bảng 59 tài liệu 1) Thay số :: M fov =[ ( 287 , 16 −84 , 79 )+ , 14.84 , 79 ] 214 , 77 =131118,502 cm M bx=15,734 m2 Tính sơ bề mặt: M ' đl=74,139 m2 Dựa theo điều kiện chọn kích thước A: đảm bảo A H-0.34 (m) chưa thỏa mãn điều kiện ta quay lại tính chọn chiều cao A214,77-0.34 100=180,77 cm Dựa theo bảng 63 tài liệu ta chọn bề mặt đối lưu ống M ơdl=5,613 m Tính lại bề mặt đối lưu thực tế thùng: M dl = M ldl k ht + M n k hn + M ôdl k hô + M gdl k hg ( m ) Trong M ldl là điện tích bề mặt đối lưu thùng phẳng M ldl =[ ( A − B ) + B ] H + 0.5 Mn Thay số ta M ldl =¿12,679 m2 M n=0 , ¿ là điện tích bề mặt nắp thùng k h=1,344 theo M ôdl =5,613 m M gdl =0.34 m bảng 56 tài liệu loại thùng dầu chọn diện tích bề mặt ống là diện tích bề mặt ống góp Thay số ta tính M dl=25,623 m2 Vậy bề mặt đối lưu cần thiết tản nhiệt là: ∑ Mđl =74,193 +15,734 +0,866 =90,793 m Theo bảng 63 bề mặt đối lưu tản nhiệt gồm ống thẳng quy bề mặt thùng phẳng: M bdl = M ôdl k hô + M gdl =5,613.1,344 + , 34 =7,884 m Vậy số tản nhiệt cần thiết là: 90,793 m , 88 m 2 =11,516 ống Do ta lấy tiêu chuẩn bề mặt tản nhiệt đối lưu ống ta cần 12 ống để tản nhiệt tốt với trọng lượng Gb=67,14 kg bố trí hình minh họa bên 2.6.2.3 Xác định trọng lượng ruột, vỏ 63 Trọng lượng ruột máy Xác định gần theo công thức sau: G r =1 , ( Gdq + G Fe + Gdr ) Trong 1,2 hệ số kể đến trọng lượng ruột máy tăng thêm cách điện Gdq=GCu = 400 , kg là trọng lượng dây quấn G Fe=1054 , 26 kg là trọng lượng lõi sắt Gdr =425 , 21 kg là tổng trọng lượng dây dẫn CA HA Thay số ta : Gr =1 , ( 400 , + 1054 , 26 + 425 , 21 )=2256,324 kg Trọng lượng dầu Thể tích dầu thùng:Vd=Vt-Vr Trong đó: Vt : thể tích bên thùng dầu phẳng Vt=A.B.H=180,77.68,69.214,77=2666,819 dm3 Vr:thể tích ruột máy G Vr=❑r ( với ❑rCu=5,56Kg/dm3 vậy ta chọn = 5,5) r Thay vào cơng thức ta tính được:Vr=410,241dm3 Do đó: Vd=2666,819-410,241=2256,578 dm3 Vậy thể tích dầu tồn máy biến áp Vd=2256,578dm3 Trọng lượng ống tản nhiệt tản nhiệt Vì sử dụng 12 ống với trọng lượng Gb=67,14 kg nên tổng trọng lượng ống Gto=12.67,14=805,68 Trọng lượng thùng a) Thể tích thùng:Vtt=A.B.H=180,77.68,89.214,77=2666,819 dm b) Thể tích ngồi thùng: , , , V nt = A n Bn H n 64 Trong đó: , An = A + 2=180 , 77 + =182 , 77 cm , Bn= B + 2= 68 , 69 + 2=70 , 69 cm , H n= H + 2=214 , 77 + =216 , 77 cm Thay số ta được: V nt =2800,671 dm3 Vậy thể tích có thêm bề dày là: V th=2800,671-2666,819=133,852dm3 Trọng lượng thùng là: Gth=V th Trong ¿ ,85 kg/dm3 Thay số ta :Gth=1505,737 kg Trọng lượng dầu Gd =1 , 05 [ , ( V ¿ ¿ t −V r )] ¿ Trong : V t là thể tích bên thùng dầu phẳng V r là thể tích ruột máy V r =410,241 dm3 Thay số ta Gd=2132,492 kg Trọng lượng máy biến áp chưa kể nắp máy: G M =Gdd + G Fe + Gth + Gd= 425 , 21+ 1054 , 26 + 1505,737 + 2132,492 =5117 , kg 2.7 NHẬN XÉT, KẾT LUẬN CHƯƠNG Thông qua chương ta xác định thơng số kích thước máy biến áp, đại lượng dây quấn, tổn hao ngắn mạch, tổn hao khơng tải, tính tốn hệ thống mạch từ, phục vụ việc tính tốn cuộn sơ cấp thứ cấp máy biến áp, số lượng vịng dây, cách bố trí gơng…Từ tìm phương án tối ưu để thiết kế máy biến áp ý muốn ban đầu Ngồi việc tính tốn thơng số cịn giúp ta đưa phương pháp bảo cách khắc phục trường hợp tổn hao lớn hay nhiệt máy biến áp 65 Máy biến áp làm việc ổn định hiệu hay khơng phụ thuộc lớn vào việc tính tốn nhiệt máy biến áp Giúp thân em có hội học hỏi thêm kiến thức tích lũy cho thân kinh nghiệm cách tính tốn thông qua tài liệu tham khảo phù hợp để góp phần hồn thiện làm 66 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 3.1 KẾT LUẬN Trong trình nghiên cứu thực đề tài thiết kế máy biến áp ba pha ngâm dầu Bản thân em thấy tầm quan trọng máy biến áp đời sống Tìm hiểu nguyên lý hoạt động, cấu tạo máy biến áp, đồng thời trang bị thêm cho thân nhiều kiến thức bổ ích 3.2 KIẾN NGHỊ Nếu có hội tương lai phần máy biến áp ba pha ngâm dầu, chúng em mong muốn tìm hiểu sâu thực tế linh kiện bên quy cách chi tiết phần lắp ráp sau thiết kế Để nâng cao tay nghề phát triển đồ án bám sát vào thực tế máy mục đích nhu cầu sử dụng nước ngày cao Bài tập em thực hướng dẫn tận tình thầy TS.Lê Anh Tuấn, thời gian thực đề tài có hạn trình độ kiến thức cịn nhiều hạn chế, nên cón đơi phần thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến, phê bình sửa chữa từ q thầy cô bạn sinh viên để đồ án em hoàn thiện 3.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Máy biến áp điện lực thành phần quan trọng cấu thành lưới điện Nguyên lý hoạt động máy biến áp điện lực giữ nguyên không đổi kể từ máy biến áp ba pha chế tạo vào năm 1899 Tuy tính hồn thiện phát triển liên tục suốt 100 năm qua Cho đến năm trước 1980, người ta tập trung vào việc tìm cách nâng cao cơng suất điện áp máy biến áp, có vài thập kỷ gần việc phát triển máy biến áp điện lực sâu vào khía cạnh kinh tế sinh thái Nhờ khả ngày cao kỹ thuật vi tính, người ta sản xuất nhiều kiểu biến áp có tính tổng hợp Ngày nay, mối tương tác 67 ràng buộc cách điện, nhiệt tính tốn với độ xác cao nhiều Kinh nghiệm thu năm gần nhờ phương tiện phương pháp tính tốn vận dụng vào quy tắc thiết kế tối ưu, nhờ mà ta tập trung giải vấn đề thiết yếu giảm thiểu dung sai thiết kế thu nhỏ kích thước thiết bị mà bảo đảm tính cũ Vật liệu dùng làm lõi thường loại thép cán có hạt định hướng Tổn hao lõi chủ yếu tổn hao từ trễ tổn hao dòng điện xoáy Tổn hao từ trễ phụ thuộc vào chất lượng vật liệu, cịn tổn hao dịng điện xốy phụ thuộc vào bề dầy hàm lượng silic chứa bên vật liệu đó.Nhược điểm tơn mỏng khơng thể chế tạo cách cán nguội tốn nhiều nhân công khâu cắt gọt ráp thành lõi Tạp âm chủ yếu gây rung động lõi biến áp, tạo nên trình biến đổi từ thông vận hành (hiện tượng từ giảo) Vật liệu làm lõi loại Hi -B có tính định hướng mạnh xử lý bề mặt theo phương pháp đặc biệt, có khả giảm thiểu khơng tổn hao mà giảm thiểu tạp âm Việc giảm tạp âm ngày có ý nghĩa quan trọng máy biến áp dùng vùng đông dân cư 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Trần Khánh Hà, Nguyễn Hồng Thanh; Thiết kế máy điện; Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2006 [2]: Phan Tử Thụ; Thiết kế máy biến áp điện lực; Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2002
Ngày đăng: 23/10/2023, 10:28
Xem thêm:
