Chương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.ppt

Chương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.pptChương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.pptChương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.pptChương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.pptChương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.pptChương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.pptChương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.pptChương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.pptChương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.pptChương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.ppt

Trang 2

2

Trang 3

4.2.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI

3

Trang 4

4

Trang 5

5

Trang 6

6

Trang 7

7

Trang 8

4.2.1 ĐỊNH NGHĨA, CÔNG DỤNG VÀ CẤU

TẠO MÁY BIẾN ÁP

 Định nghĩa: Máy biến áp (MBA) là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở một điện áp khác nhưng giữ nguyên tần số.

 Ký hiệu MBA:

8

Trang 9

Đường dây

Phụ tải Máy phát điện

S = UI I

Đường dây

Quá tốn chi phí kim loại màu do phải tăng tiết diện dây dẫn

CÔNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP

Trang 10

Đường dây

S = UI

Sụt áp tăng

Tổn thất công suất tăng

Chiều dài đường dây

NMĐ ở gần tải được đưa ra xa phụ tải vì:

+ Ô nhiễm môi trường

+ Gần nguồn nguyên liệu (Gió, mặt trời, nhiên liệu hóa thạch)

+ Nơi xây dựng được thủy điện

+ Nơi xây được NMĐ hạt nhân

I

  P R Id 2

 Q  X Id 2

 U  Z Id

Trang 11

S = UI

Đường dây

Trang 12

 Sử dụng để truyền tải và phân phối điện năng:

 Cùng công suất S , nếu ↑ ΔUd → Id↓ dẫn đến:

→ Trọng lượng, tiết diện chi phí làm dây dẫn giảm

→ ΔUd =Zd.Id↓

→ ΔPd =Rd.I2d↓ và ΔQd =Xd.I2d↓

0,4 kV

Trang 13

 Sử dụng trong các thiết bị chuyên dụng:

13

 Trong lò nung: MBA lò

 Trong hàn điện: MBA hàn

 Trong thí nghiệm: MBA thí nghiệm

 Trong đo lường: Máy biến điện áp,

máy biến dòng điện

Trang 14

 Tăng điện trở của dây dẫn trên đường truyền tải để giảm hao phí trên đường truyền tải ?

VAI TRÒ CỦA MÁY BIẾN ÁP TRONG

VIỆC TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ?

Trang 15

MÁY BIẾN ÁP ĐƯỢC DÙNG ĐỂ BIẾN

ĐỔI CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG NÀO ?

Trang 16

 Máy biến áp: bao gồm các bộ phận chính sau đây: lõi thép, dây quấn và vỏ máy Ngoài ra còn có vỏ máy, cách điện, sứ cách điện

16

CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP

Trang 17

 Lõi thép: được ghép bằng những lá thép kỹ thuật điện thành mạch từ kín để dẫn

từ thông, đồng thời làm khung để quấn dây.

 Lá thép kỹ thuật điện có bề dày từ 0,351mm, mặt ngoài các lá thép có sơn cách

điện rồi ghép lại với nhau thành lõi thép Lõi thép gồm hai phần: Trụ và Gông

Trang 18

 Lõi thép: các lá thép kỹ thuật điện được sơn cách điện ở

bề mặt để giảm tổn hao do từ trễ và dòng điện xoáy

Cấu tạo ruột MBA 3 pha kiểu trụ1-Cuộn dây hạ áp; 2-Cuộn dây cao áp; 3-Mạch từ

Trang 19

CÁCH GHÉP NỐI MẠCH TỪ CỦA

MBA

Trang 20

 Dây quấn: thường làm dây đồng (có thể làm dây nhôm)

Trang 21

 Dây quấn:

Hình cắt và cấu tạo ruột MBA

Trang 22

Cuộn dây quấn CA, HA

Trang 23

Trang 24

Trang 25

 Vỏ máy: Vỏ MBA làm bằng thép gồm hai bộ phận: thùng và nắp thùng

 Thùng MBA: Trong thùng

MBA đặt lõi thép, dây quấn

và dầu biến áp Dầu biến

áp làm nhiệm vụ tăng

cường cách điện và tản

nhiệt

Trang 26

 Vỏ máy: Vỏ MBA làm bằng thép gồm hai bộ phận: thùng và nắp thùng

 Nắp thùng MBA: Dùng để

đậy trên thùng và trên đó

có các bộ phận quan trọng

như: sứ ra của dây quấn

cao áp và dây quấn hạ áp;

Bình dãn dầu; Ống bảo

hiểm

Trang 27

Các đại lượng định mức của máy biến áp:

Điện áp định mức: Với máy 1 pha là điện áp pha,máy 3 pha là điện áp dây

 Điện áp dây sơ cấp định mức U 1đm (V, kV)

 Điện áp dây thứ cấp định mức U 2đm (V hay kV)

Dòng điện định mức: Là dòng điện đã quy định cho dây quấn MBA tương ứng với Công suất và điện áp định mức

 Dòng điện dây sơ cấp định mức I 1đm (A hay kA)

 Dòng điện dây thứ cấp định mức I 2đm (A hay kA)

27

Trang 28

Các đại lượng định mức của máy biến áp:

Công suất định mức:

 Với MBA 1 pha:

 Với MBA 3 pha:

 Ngoài ra trên nhãn MBA còn ghi các số liệu khác như: tần số, số pha m, sơ đồ và tổ nối dây, điện áp ngắn mạch

Trang 29

4.2.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA

MBA

 Định nghĩa

Cuộn dây (1) có số vòng

W1, đặt vào lưới có điện

áp u1 gọi là cuộn dây sơ

W2, là cuộn dây thứ cấp Hai Cuộn dây cùng được

quấn trên lõi sắt (3)

Zt phụ tải của MBA

Trang 30

Khi Φ biến thiến → e1 và e2

2 fW E

Trang 31

Năng lượng điện đưa vào

sơ cấp bằng con đường hỗ

cảm đã chuyển qua mạch

thứ cấp và tiêu thụ trên tải.

Nếu bỏ qua tổn hao trên dây quấn→ U1 ≈ E1; U2 ≈ E2

W W

k

    → Hệ số biến áp của MBA

k < 1→ MBA tăng áp k > 1→ MBA hạ áp

Sơ cấp Thứ cấp

Trang 32

k

Nếu bỏ qua tổn hao trong máy biến áp (MBA

lý tưởng), có thể coi gần đúng quan hệ giữa

các đại lượng sơ cấp và thứ cấp như sau:

k

Trang 33

MÁY BIẾN ÁP CÓ SỐ VÒNG DÂY CUỘN

THỨ CẤP LỚN HƠN SỐ VÒNG DÂY

CUỘN SƠ CẤP DÙNG Ở:

Trang 34

BÀI TẬP CHƯƠNG 4

cấp 100, số vòng dây thứ cấp 300 vòng Nếu đưa điện

áp xoay chiều 220 vào cuộn dây sơ cấp thì điện áp thứ cấp là bao nhiêu?

34

Trang 35

BÀI TẬP CHƯƠNG 4

tần số nguồn điện sơ cấp là 50Hz, làm nhiệm vụ tăng

áp có dây quấn thứ cấp nối với tải Điện áp sơ cấp

720 240

U

Trang 36

220 24

U

1 2

Trang 37

1200 120

U

Trang 39

4.2.3 QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA

 Các phương trình cơ bản của MBA

cuộn dây sơ cấp

Từ thông tản Φt2 do dòng i2 tạo ra Chỉ móc vòng với

Trang 40

 Phương trình cân bằng điện áp sơ cấp

Trang 41

 Theo định luật Kirhhoff 1 → PT cân bằng điện áp sơ

Trang 42

Phương trình cân bằng điện áp thứ cấp

Trang 43

Phương trình cân bằng sức từ động trong MBA

Theo định luật dòng điện

toàn phần:

Khi không tải

Là dòng không tải MBA

Nếu

khi tải thay đổi từ “0” đến định mức

1 1 2 2H.l = I w - I w  

Trang 44

 Các phương trình cơ bản của MBA

Trang 45

Quy đổi Máy biến áp

 Do MBA có 2 cuộn dây cách ly nhau và cách điện với mạch từ nên việc xét quá trình năng lượng sẽ khó khăn.

 Để thuận tiện hơn khi nghiên cứu, người ta nối dây quấn với nhau (giả tưởng) Muốn vậy ta phải quy đổi thông

số từ dây quấn này sang dây quấn kia.

 Thực chất của việc qui đổi:

 Điều kiện quy đổi:

→ Quá trình năng lượng

khi quy đổi phải như nhau

EI

Trang 46

Quy đổi Máy biến áp

Quy đổi sức điện động:

Thực chất của việc qui đổi:

Qui đổi dòng điện:

'

E kE

   

Trang 47

 Sơ đồ thay thế Máy biến áp

 Xuất phát từ các phương trình cơ bản của MBA, ta có thể biến đổi sơ đồ thay thế hình a sang hình b

1 1 1 1 1 ' ' ' ' '

Trang 48

Sơ đồ thay thế Máy biến áp

Trang 49

Sơ đồ thay thế Máy biến áp

Trang 50

4.2.4 CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA

 Chế độ không tải Máy biến áp

 Phía thứ cấp hở mạch, phía sơ cấp đặt vào điện áp.

Trang 51

 Chế độ không tải Máy biến áp

 Là chế độ mà phía thứ cấp hở mạch, phía sơ cấp đặt vào điện áp.

Trang 52

Trang 53

MÁY BIẾN ÁP HOẠT ĐỘNG Ở

CHẾ ĐỘ KHÔNG TẢI KHI ?

Trang 54

 Chế độ có tải của Máy biến áp

 Chế độ có tải là chế độ trong đó dây quấn sơ cấp nối vào nguồn điện áp định mức, dây quấn thứ cấp nối với tải Để đánh giá mức độ tải, người ta đưa ra hệ số k t

 Độ biến thiên điện áp thứ cấp

Trang 55

2 '

2 r I

 Các loại tổn hao và giản đồ năng lượng

 Công suất tác dụng

 Công suất phản kháng

 Giản đồ năng lượng tổng hợp

Trang 56

 Hiệu suất Máy biến áp

P

Trang 57

4.2.5 MÁY BIẾN ÁP BA PHA

 Khái niệm về Máy biến áp ba pha

 Để biến đổi điện áp của hệ thống dòng điện ba pha, ta có thể dùng 3 MBA 1 pha hoặc dùng 1 MBA 3 pha ba trụ

Φ R + Φ S + Φ T = 0

Bỏ qua trụ ở giữa

Trang 58

 Khái niệm về Máy biến áp ba pha

 Hình ảnh thực tế một lõi thép và một MBA 150kVA – 6/0,4kV – Δ/Y 0 dùng trong lưới phân phối

Trang 59

1 Cách ký hiệu đầu dây: Một cuộn dây 2 đầu ra

 MBA một pha: Tuỳ ý chọn đầu đầu, đầu cuối của cuộn dây

 Tổ nối dây Máy biến áp

Trang 60

Trang 61

 Đầu và cuối ba pha phải chọn

giống nhau nếu không điện áp ra

sẽ không đối xứng

A B

Trang 62

nhau mắc nối tiếp ngược chiều nhau.

Trang 63

B0E

 

B0E

C0E

 

C0E

A0E

Trang 64

3 Tổ nối dây : Cho biết góc lệch pha giữa sđđ dây sơ cấp

và sđđ dây thứ cấp của máy biến áp

 Cùng chiều quấn dây

 Cùng kí hiệu đầu dây

aA

Trang 65

 Cùng chiều quấn dây

 Ngược kí hiệu đầu dây

 Cùng kí hiệu đầu dây

 Ngược chiều quấn dây

A

X x a

X x

aA

Trang 66

Suất điện động sơ cấp và suất điện động thứ cấp trong máy

biến áp 1 pha có mối quan hệ về pha như thế nào?

Trang 67

b MBA ba pha

Dùng kim đồng hồ chỉ tổ nối dây MBA

• Do nối hình sao & nối tam giác

• Ký hiệu các đầu dây

• Nên góc lệch pha có thể là 30o, 60o, 90o … 360o

• Kim dài ở yên số 12 chỉ sđđ sơ cấp

• Kim ngắn chỉ sđđ thứ cấp

Trang 68

Y/Y-12

Trang 70

z

Trang 71

y

BC

Trang 72

Y/ - 7

bz

cx

A

BC

a

b

y

ca

Trang 73

A B CA

BC

ca

b

Y/Y- 8

Định dạng
Số trang	73
Dung lượng	8,44 MB