may bien ap 3 pha 50 kVA (hoan chinh) potx

LỜI CẢM ƠN---o0o---Trong suốt quá trình làm đồ án môn học thiết kế thiết bị điện thiết kế MBA, do thời gian gấp rút và kiến thức còn nhiều hạn hẹp.. Mong thầy và các bạn đóng góp ý kiến

LỜI CẢM ƠN -o0o -

Trong suốt quá trình làm đồ án môn học thiết kế thiết bị điện (thiết kế MBA),

do thời gian gấp rút và kiến thức còn nhiều hạn hẹp Nên việc tính toán không khỏithiếu sót Mong thầy và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án được hoàn thiện hơn Emxin chân thành gởi lời cảm ơn đến thầy Đào Minh Trung đã tận tình giúp đỡ, tạomọi điều kiện để nhóm em có thể hoàn thành tốt đồ án này Trong quá trình làm đồ

án nhóm em đã học hỏi được nhiều kiến thức hữu ích về máy biến áp cũng như việcvận dụng kiến thức vào tính toán thực tế

Xin chân thành cảm ơn!

Cần Thơ, ngày 03 tháng 12 năm 2011

Nhóm sinh viên thiết kế

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

-o0o -

MỤC LỤC Chương 1: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 4

Chương 2: TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 5

I XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN: 5

II CHỌN CÁC THÔNG SỐ XUẤT PHÁT 5

Chương 3: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN 9

I DÂY QUẤN HẠ ÁP 9

II DÂY QUẤN CAO ÁP 10

Chương 4: TÍNH TOÁN CÁC THAM SỐ NGẮN MẠCH 13

I TỔN HAO 13

II ĐIỆN ÁP NGẮN MẠCH 15

Chương 5: TÍNH TOÁN LỰC CƠ HỌC KHÍ NGẮN MẠCH 17

Chương 6: TÍNH TOÁN CUỐI CÙNG VỀ HỆ THỐNG 18

Chương 7: TÍNH TOÁN TỔN HAO VÀ DÒNG ĐIỆN 20

Chương 1 : NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

Tính toán thiết kế máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây có các số liệu như sau:

 Tổng dung lượng máy biến áp: S = 50 kVA

 Số pha: m = 3, tần số: f = 50 Hz

 Điện áp HA: U = 0,4kV; điện áp CA: U2 = 35±(2x2,5%) kV

 Sơ đồ tổ đấu dây quấn: Y/Yo-0

Máy biến áp được chế tạo theo tiêu chuẩn như sau:

 Điện áp ngắn mạch: un = 5%

 Tổn hao ngắn mạch: Pn = 880 W

 Tổn hao không tải: P0 = 215 W

 Dòng điện không tải: i0 = 1,8%

Làm mát bằng dầu máy biến áp, thiết bị đặt ngoài trời và làm việc lâu dài thiết

kế với dây dẫn bằng đồng, loại máy biến áp ba pha ba trụ cấu trúc phẳng

Chương 2: TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU

I XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN:

3

f

S S m

Dung lượng trên mỗi trụ: ' 50

16,6673

S S t

2 Dòng điện dây định mức

Phía CA:

3 2

U

Phía HA:

3 1

1

1 U  

5 Điện áp thử của các dây quấn (bảng 2)

Với dây quấn CA: Uth2 = 85 kV, với dây quấn HA: Uth1 = 5 kV

II CHỌN CÁC THÔNG SỐ XUẤT PHÁT

1 Chiều rộng qui đổi của rãnh từ tản giữa dây quấn CA và HA

Theo bảng 19 với Uth = 85 kV

a12 = 27 mm , δ12 = 5 mm

2

4 ' 2

1 10 3







S k a a

ar: chiều rộng qui đổi từ trường tản

2 Hệ số qui đổi từ trưòng tản: kr = 0,95

3 Các thành phần điện áp ngắn mạch

10 10.50

n nr

P U

Chọn mối nối xiên: ' 1,55 1, 096

t k

* Nối thẳng: q”k = 20010 VA/m2

* Nối xiên: q’k = 17416 VA/m2.(dùng phương pháp nội suy)

5 Các khoảng cách cách điện chính chọn theo U = 35 kV của cuộn CA

Khoảng cách trụ và dây quấn HA: a01 = 4 mm (bảng 18)

Khoảng cách giữa HA và CA:

a12 = 27 mm (bảng 19)

δ12 = 5 mm Khoảng cách CA và CA: a22 = 20 mm

Khoảng cách giữa dây quấn CA đến gông: l’0 = 75 mm

Phần đầu thừa của ống cách điện: l’d2 = 50 mm

fU B k

td không vượt quá 1% so với C’

td min nên nhận thấy  biến thiên chứa trong khoảng 1,3  2,1

1,8960,098

dm

d A

Chương 3: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN

1 Sức điện động của một vòng dây

t t

U  4 , 44 = 4,44.50.1,55.0,00906 = 3,118 ( V )

Số vòng dây một pha của dây quấn HA

1 1

230,94

74,0673,118

f

v

U W U

f v

U U W

2 Mật độ dòng điện trung bình

4 12

10

746 , 0

d S

U P

k n v f

tb 

 = 0,746.0,97.880.3,118.104

50.0,158 = 2,513 MA/m2

3 Tiết diện sơ bộ của mỗi vòng dây:

72,168

28,717.102,513.10

Theo bảng 38, với  = 2,51 MA/m & q = 2400 W/m2 2 thì ta luôn có b < 32 mm

ta chọn dây quấn hình ống 1 lớp, dây dẫn chữ nhật

Qui cách dây dẫn HA như sau: (theo bảng 21)

6 Tiết diện mỗi vòng dây: T1 = 1x29 = 29 mm

"

1 '

1

2

Gdd1 = 22,71 + 22,71.1,5% = 23,05 kg

II DÂY QUẤN CAO ÁP

1 Số vòng dây của cuộn cao áp ứng với điện áp định mức

f

U U

đc

đm 



2  2  = 6474 + 162 = 6636 ( vòng )+ Cấp chuẩn:

đm 2

2  

+ Cấp điều chỉnh -2,5%:

đc đm 2

2    

 = 6474 - 162 = 6312 ( vòng )+ Cấp điều chỉnh -5%:

đc đm

10

' 2 2

3 2

12  

d n

l W

10 Số lớp của dây quấn

2 12 12

6798

12550

w n w

  3

22 12

12 12

14 Chiều rộng hướng kính của dây quấn có màn chắn: a'2a2  0 , 003

Trong đó 0,003m là kích thước hướng kính của màn chắn với điện áp là10kV

15 Chọn kích thước rảnh giữa CA và HA là a12=20mm

16 Đường kính trong của dây quân cao áp là

2

"

2 '

2

2

20 Khối lượng dây dẫn tính cả cách điện

Theo bảng 24, cần phải tăng trọng lượng dây dẫn (do cách điện) lên 2%

Chương 4: TÍNH TOÁN CÁC THAM SỐ NGẮN MẠCH

+ Mật độ dòng điện thực của dây quấn HA: 1 = 2,48 MA/m2

+ Trọng lượng dây quấn đồng HA: GCu1 = 22,71 kg

Dây quấn CA:

+ Mật độ dòng điện thực của dây quấn CA: 2 = 0,377 MA/m2

+ Trọng lượng dây quấn đồng CA: GCu2 = 253,956 kg

r

b m k l

+ Kích thước của dây dẫn theo hướng thẳng góc với từ thông tản

- Như vậy tổn hao phụ được xác định:

- Chiều dài dây dẫn ra:

- Như vậy tổn hao đồng trong dây dẫn ra:

4 Tổn hao trong vách thùng dầu và các chi tiết kết cấu

` - Được xác định theo công thức bán kinh nghiệm:

Khi điện áp dây quấn CA định mức:

P’n = Pn – 5%.(Pcu2..kf2 + Pr2) = 482,475– 5%(86,627.1,000136 + 0,2452) = 478,13 W

P U

+ Công suất trên một trụ S’ = 16,667 kVA

+ Chiều rộng quy đổi từ trường tản ar = 38,7 mm

+ Hệ số kr = 0,95+ Sức điện động của một vòng dây: uv = 3,121 V+ Đường kính trung bình của rãnh dầu giữa hai dây quấn d12 = 0,158m

Chương 5: TÍNH TOÁN LỰC CƠ HỌC KHÍ NGẮN MẠCH

1 Dòng điện ngắn mạch xác lập

- Vì công suất của máy biến áp 50 kVA < 1000 kVA, nên dòng điện ngắn mạch xác lập được tính theo biểu thức sau:

dm n

0,825.100 100 16,576

ax 2 (1 ) 2.16,576.(1 ) 35,76

nr nx

u u



  



- Nhận thấy ứng suất nén ở CA cũng như ở HA đều < 30 ( MPa ),

 Như vậy thỏa tiêu chuẩn cho phép

Chương 6: TÍNH TOÁN CUỐI CÙNG VỀ HỆ THỐNG

MẠCH TỪ

1 Ta chọn kết cấu lỏi thép

Kiểu 3 pha, 3 trụ, lá thép xen kẻ làm bằng tôn cán lạnh 3404 dày 0,35 mm có

4 mối nối nghiêng ở 4 gốc trụ ép bằng đai vải thuỷ tinh Gông ép bằng xà ép gông.Bảng 41a ứng với d = 0,115 m

2 Tồng chiều dài các lá thép của tiết diện trụ

9 Chiều cao của trụ

13 Trọng lượng sắt trụ:Ta có a1g=0,065m(tra bảng 41b)

.

t

G t t t   t   = 3 0,00906135.2.7650 + 3(0,00906135.0,065.7650 – 6,0002928) = 411,4324 kg

14 Trọng lượng sắt toàn bộ trụ và gông

Chương 7: TÍNH TOÁN TỔN HAO VÀ DÒNG ĐIỆN

t

U B

g

U B

g t t pb

pc k p G p G N G p p G k p n T k k k k

2

.

5 Theo bảng 50 ta tìm được suất từ hoá

  io ir k k k ig ie it

g t g

g t t ic

ib k q G q G N G q q k k G q n T k k k k

2

.

S

8 Thành phần tác dụng của dòng điện không tải

0 0

83 , 0 4 , 3608

100

1615 , 0 4 , 3608

10 Hiệu suất của máy biến áp ở tải định mức

100 1

n

P P P

P P



TÀI LIỆU THAM KHẢO