(Tiểu luận) bài tập lớnmôn thiết kế máy điện đề tài thiết kế máy biến áp ba pha ngâm dầu

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 Lớp-Khóa Ngành Mã sinh Họ tên viên Điện4-K15 Điện- điện tử 2020603421 Lý Xuân Tới 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 không tải i0= 1.5%, tổn hao ngắn mạch Pn= 5570W, điện áp ngắn mạch u n= 4-6% Yêu cầu tính tốn, 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: 26082015; 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 cơng 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 vô 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, q trình truyền tải điện 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 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 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Nguyên lý làm việc 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 khơng tải 50 2.5.5 Hiệu suất máy biến áp 53 2.5.6 Chi phí vật liệu tác dụng 53 2.6 TÍNH TỐN 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 Hình 2: Sơ đồ ngun lý làm việc MBA pha dây quấn .1 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 Hình 8: Ghép xen kẽ Hình 9: a) Dây quấn đồng tâm b) Dây quấn xen kẽ .9 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 w1 vịng dây, dây quấn có w2 vịng dây quấn lõi thép Hình 2: Sơ đồ nguyên lý làm việc máy biến áp pha dây quấn