1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau

115 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
Tác giả Đặng Ngọc Sơn
Người hướng dẫn TS. Hồ Văn Nhật Chương
Trường học Trường Đại học Bách Khoa
Chuyên ngành Thiết bị, mạng và nhà máy điện
Thể loại Luận văn Thạc sĩ
Năm xuất bản 2010
Thành phố TP. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 115
Dung lượng 3,78 MB

Nội dung

Trong lõi thép sẽ có từ thông Φ móc vòng với cả hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp, cảm ứng ra các sức ñiện ñộng e1 và e2.. Hơn nữa, khi thiết kế MBA, việc quyết ñịnh tổ nối dây quấn cũng ph

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học :

Cán bộ chấm nhận xét 1 :

Cán bộ chấm nhận xét 2 :

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM ngày …… tháng …… năm ………

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sỹ gồm : 1………

2………

3………

4………

5……… Xác nhận của Chủ tịch Hội Đồng đánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành

Trang 3

Tp HCM, ngày 01 tháng 12 năm 2010

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: ĐẶNG NGỌC SƠN Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 05-08-1983 Nơi sinh : Gia Lai Chuyên ngành : Thiết bị, mạng và nhà máy điện MSHV : 09180080

1- TÊN ĐỀ TÀI: PHỔ TẦN SỐ CỦA ĐIỆN ÁP QUÁ ĐỘ CUỘN DÂY MÁY BIẾN ÁP DO ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC DẠNG SÓNG KHÁC NHAU

2- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : - Tìm hiểu về các loại máy biến áp cao thế trong hệ thống điện

- Nghiên cứu mô hình vật lý toán học của cuộn dây máy biến áp cao thế - Tìm hiểu mô hình toán học của các dạng sóng

- Nghiên cứu quá trình quá độ điện áp của cuộn dây máy biến áp từ đó phân tích phổ tần số điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp tương ứng với các dạng sóng khác nhau - Sử dụng phần mềm Matlab để mô phỏng rồi so sánh và phân tích các kết quả đạt

được để đưa ra kết luận

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 01-07-2010 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 01-12-2010 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS HỒ VĂN NHẬT CHƯƠNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QUẢN LÝ

QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH CHUYÊN NGÀNH

Trang 4

để đáp ứng nhu cầu phụ tải và truyền tải điện năng đi xa cần phải xây dựng lưới truyền tải và các trạm biến áp Máy biến áp là phần tử quan trọng nhất trong hệ thống truyền tải và phân phối điện Điện năng từ máy phát đến nơi tiêu thụ thường phải biến đổi về điện áp thành nhiều cấp, vì thế việc thiết kế, chế tạo máy biến áp vừa đảm bảo làm việc an toàn, tin cậy, vừa có thời gian phục vụ cao là rất cần thiết

Trong quá trình vận hành, cách điện của các thiết bị cũng như cách điện của máy biến áp không chỉ chịu tác dụng lâu dài của điện áp làm việc mà còn có thể chịu tác dụng trong thời gian ngắn cao gấp nhiều lần điện áp mức làm việc của chúng, tức là chịu tác dụng của quá điện áp

Khi có sóng điện quá áp truyền đến, trong cuộn dây của máy biến áp xuất hiện những quá trình dao động điện từ phức hợp có thể dẫn đến quá điện áp gây nguy hiểm cho cách điện của máy biến áp Các dạng khác nhau của sóng sẽ có ảnh hưởng khác nhau đến dây quấn máy biến áp

Có các dạng sóng khác nhau như : 1 Dạng sóng vuông góc 2 Dạng sóng xiên góc 3 Dạng sóng hình sin 4 Sóng có dạng hàm mũ Tương ứng với mỗi dạng sóng này sẽ gây nên trên các cuộn dây Máy Biến Áp các dạng điện áp quá độ khác nhau Bằng phương pháp phân tích chuỗi Furie ta có thể xác định được dạng phổ tần số ứng với các dạng sóng điện áp khác nhau, Với kết quả mô phỏng nhận được, ta phân tích các yếu tố của dạng sóng ảnh hưởng lên điện áp cuộn dây của máy biến áp, mức độ ảnh hưởng, phạm vi ảnh hưởng, từ đó xác định được phạm vi biến đổi của phổ tần số điện điện áp quá độ trên cuộn dây Máy Biến Áp ứng với các dạng sóng khác nhau

Trang 5

CHƯƠNG 1: CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP CAO THẾ TRONG HỆ THỐNG

ĐIỆN -1

1.1 Giới thiệu -1

1.2 Máy biến áp 1 pha -2

1.2.1 Cấu tạo -2

1.2.1.1 Lõi thép máy biến áp -2

1.2.1.2 Dây quấn máy biến áp -2

1.2.1.3 Vỏ máy biến áp -4

1.2.2 Nguyên lý làm việc -4

1.3 Máy biến áp 3 pha -6

1.3.1 Mạch từ MBA -6

1.3.2 Tổ nối dây MBA -7

1.3.2.1Cách ký hiệu các đầu dây -7

1.3.2.2 Các kiểu đấu dây quấn -8

1.3.2.3 Tổ nối dây của MBA -9

1.3.3 Các chế độ làm việc của máy biến áp -12

1.3.3.1 MBA làm việc ở tải đối xứng -12

1.3.3.2 MBA làm việc ở tải không đối xứng -14

1.4 Máy biến áp 3 dây quấn -21

1.5 Phương trình cơ bản, sơ đồ thay thế, đồ thị vectơ của MBA 3 dây quấn -22

1.6 Độ thay đổi điện áp thứ cấp MBA ba dây quấn -25

Trang 6

BIẾN ÁP CAO THẾ -29

2.1Nghiên cứu máy biến áp một pha -29

2.2.1 Hệ thống điện dung và từ thông liên kết -29

2.1.2 Các phương trình vi phân tổng quát -32

2.1.3 Phân bố ban đầu -34

2.1.4 Phân bố xác lập -38

2.1.4.1 Trường hợp trung tính nối đất và cuộn dây thứ cấp ngắn mạch -39

2.1.4.2 Trường hợp trung tính nối đất và cuộn dây thứ cấp hở mạch -40

2.1.4.3 Trường hợp trung tính cuộn dây sơ cấp cách điện -40

2.1.5.Cách giải phương trình vi phân -41

2.2 Nghiên cứu máy biến áp ba pha -45

2.2.1 Trường hợp trung tính nối đất -45

2.2.2 Trường hợp trung tính cách ly -45

Trang 7

3.1 Khảo sát quá độ cuộn dây cao thế của máy biến áp một pha -48

3.1.1 khảo sát ảnh hưởng của điện dung -52

3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của điện cảm: -57

3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng đồng thời của điện dung và điện cảm -60

3.2Khảo sát quá độ điện áp cuộn dây cao thế của máy biến áp ba pha 71

3.2.1 Trường hợp trung tính nối đất -71

3.2.2Trường hợp trung tính cách ly -71

3.2.2.1 Sóng tác dụng vào ba pha -71

3.2.2.2 Sóng tác dụng vào hai pha -72

3.2.2.3 Sóng tác dụng vào một pha -73

3.2.3 Trường hợp trung tính nối đất qua tổng trở -73

3.3 Phổ tần số điện áp quá độ của cuộn dây máy biến áp tương ứng với các dạng sóng điện áp khác nhau -73

CHƯƠNG 4:KẾT QUẢ MÔ PHỎNG -76

4.1 Phổ tần số điện áp quá độ của cuộn dây máy biến áp tương ứng với các dạng sóng điện áp khác nhau xét ở vùng tần số thấp 0<f<1kHz -76

Trang 8

4.1.3.Dạng sóng hàm mũ -80

4.1.4Dạng sóng hình sin -82

4.2 Phổ tần số điện áp quá độ của cuộn dây máy biến áp tương ứng với các dạng sóng điện áp khác nhau xét ở vùng tần số trung 1kHz < f< 100 kHz -85

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Trang 9

Thầy giáo hướng dẫn: Tiến sĩ Hồ Văn Nhật Chương

Quý thầy cô Trường ðH Bách khoa TP HCM Lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất về sự dạy dổ, dìu dắt và giúp ñỡ bản thân trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu khoa học và thực hiện ñề tài này

Các ñồng nghiệp tại Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng ñiện 3 Các bạn ñồng môn tôi cũng xin cảm ơn quý vị ñã cảm thông và chia sẽ những khó khăn trong giai ñoạn học tập vừa qua của tôi

Trân trọng Học viên Cao học Khoá 2009: ðẶNG NGỌC SƠN

Trang 10

CHƯƠNG 1 CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP CAO THẾ TRONG HỆ THỐNG

ðIỆN

1.1 Giới thiệu

ðể dẫn ñiện từ nhà máy phát ñiện ñến hộ tiêu thụ cần phải có ñường dây tải ñiện (hình 1.1) Nếu khoảng cách từ nơi sản xuất ñiện ñến hộ tiêu thụ lớn, một vấn ñề ñặt ra là việc truyền tải ñiện năng ñi xa làm sao cho kinh tế nhất

Hình 1.1 Sơ ñồ cung cấp ñiện ñơn giản

Ta có, dòng ñiện truyền tải trên ñường dây:

Từ các công thức trên cho ta thấy, cùng một công suất truyền tải trên ñường dây, nếu ñiện áp truyền tải càng cao thì dòng ñiện chạy trên ñường dây sẽ càng bé, do ñó trọng lượng và chi phí dây dẫn sẽ giảm xuống, tiết kiệm ñược kim loại màu, ñồng thời tổn hao năng lượng trên ñường dây sẽ giảm xuống Vì thế, muốn truyền áp cao, thường là 35, 110, 220, 500kV

Trên thực tế các máy phát ñiện chỉ phát ra ñiện áp từ 3 ÷ 21kV, do ñó phải có thiết bị tăng ñiện áp ở ñầu ñường dây Mặt khác các hộ tiêu thụ thường yêu cầu ñiện

Trang 11

áp thấp, từ 0.4 ÷ 6kV, vì vậy cuối ñường dây phải có thiết bị giảm ñiện áp xuống Thiết bị dùng ñể tăng ñiện áp ở ñầu ñường dây và giảm ñiện áp cuối ñường dây gọi là máy biến áp (MBA)

ðịnh nghĩa: Máy biến áp là thiết bị ñiện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng ñiện từ, dùng ñể biến ñổi một hệ thống dòng ñiện xoay chiều ở ñiện áp này thành một hệ thống dòng ñiện xoay chiều ở ñiện áp khác, với tần số không thay ñổi

1.2 Máy biến áp 1 pha 1.2.1 Cấu tạo

Máy biến áp có các bộ phận chính sau dây : lõi thép, dây quấn và vỏ máy

1.2.1.1 Lõi thép máy biến áp

Hình 1.2 Mạch từ MBA kiểu lõi

Lõi thép MBA dùng ñể dẫn từ thông, ñược chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt, thường là thép kỹ thuật ñiện có bề dày từ 0,35 ÷ 1 mm, mặt ngoài các lá thép có sơn cách ñiện rồi ghép lại với nhau thành lõi thép Lõi thép gồm hai phần: Trụ và Gông (hình 1.2) Trụ T là phần ñể ñặt dây quấn còn gông G là phần nối liền giữa các trụ ñể tạo thành mạch từ kín

1.2.1.2 Dây quấn máy biến áp

Trang 12

Hình 1-3 Dây quấn Máy biến áp

Nhiệm vụ của dây quấn MBA là nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra Dây quấn MBA thường làm bằng dây dẫn ñồng hoặc nhôm, tiết diện tròn hay chữ nhật, bên ngoài dây dẫn có bọc cách ñiện Dây quấn gồm nhiều vòng dây và lồng vào trụ thép Giữa các vòng dây, giữa các dây quấn và giữa dây quấn và lõi thép ñều có cách ñiện Máy biến áp thường có hai hoặc nhiều dây quấn Khi các dây quấn ñặt trên cùng một trụ thì dây quấn ñiện áp thấp ñặt sát trụ thép còn dây quấn ñiện áp cao ñặt bên ngoài Làm như vậy sẽ giảm ñược vật liệu cách ñiện

Dây quấn MBA có hai loại chính như

1 Dây quấn ñồng tâm : ở dây quấn ñồng tâm tiết diện ngang là những vòng

tròn ñồng tâm Những kiểu dây quấn ñồng tâm chính gồm : Dây quấn hình trụ (hình 1.3a,b), dùng cho cả dây quấn hạ áp và cao áp; Dây quấn hình xoắn (hình 1.3c), dùng cho dây quấn hạ áp có nhiều sợi chập; dây quấn hình xoáy ốc liên tục (hình 1.3d), dùng cho dây quấn cao áp, tiết diện dây dẫn chữ nhật

2 Dây quấn xen kẻ : Các bánh dây cao áp và hạ áp lần lượt xen kẻ nhau dọc

theo trụ thép Lõi thép MBA dùng ñể dẫn từ thông, ñược chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt, thường là thép kỹ thuật ñiện có bề dày từ 0,35 ÷ 1 mm, mặt ngoài các lá thép có sơn cách ñiện rồi ghép lại với nhau thành lõi thép Lõi thép gồm hai phần: Trụ và Gông

Trang 13

(hình 1.2) Trụ T là phần ñể ñặt dây quấn còn gông G là phần nối liền giữa các trụ ñể tạo thành mạch từ kín

1.2.1.3 Vỏ máy biến áp

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

1 Thùng MBA: Trong thùng MBA ñặt lõi thép, dây quấn và dầu biến áp Dầu

biến áp làm nhiệm vụ tăng cường cách ñiện và tản nhiệt Lúc MBA làm việc, một phần năng lượng tiêu hao thoát ra dưới dạng nhiệt làm dây quấn, lõi thép và các bộ phận khác nóng lên Nhờ sự ñối lưu trong dầu và truyền nhiệt từ các bộ phận bên trong MBA sang dầu và từ dầu qua vách thùng ra môi trường xung quanh

2 Nắp thùng MBA : Dùng ñể ñậy trên thùng và trên ñó có các bộ phận quan

trọng như: + Sứ ra của dây quấn cao áp và dây quấn hạ áp Làm nhiệm vụ cách ñiện + Bình dãn dầu (bình dầu phụ) có ống thủy tinh ñể xem mức dầu

+ Ống bảo hiểm : làm bằng thép, thường làm thành hình trụ nghiêng, một ñầu nối với thùng, một ñầu bịt bằng một ñĩa thuỷ tinh Nếu vì lý do nào ñó, áp suất trong thùng tăng lên ñột ngột, ñĩa thuỷ tinh sẽ vỡ, dầu theo ñó thoát ra ngoài ñể MBA không bị hỏng

+ Lỗ nhỏ ñặt nhiệt kế + Rơle hơi dùng ñể bảo vệ MBA + Bộ truyền ñộng cầu dao ñổi nối các ñầu ñiều chỉnh ñiện áp của dây quấn cao áp

Trang 14

3 ðộ từ thẩm của thép rất lớn (µ = ∞), như vậy dòng từ hoá cần phải có ñể sinh ra từ thông trong lõi thép là rất nhỏ không ñáng kể, do vậy sức từ ñộng cần ñể sinh ra từ thông trong lõi thép cho bằng không

Hình 1.4 vẽ sơ ñồ nguyên lý của MBA một pha hai dây quấn Dây quấn 1 có N1

vòng dây ñược nối với nguồn ñiện áp xoay chiều u1, gọi là dây quấn sơ cấp Ký hiệu các ñại lượng phía dây quấn sơ cấp ñều có con số 1 kèm theo như u1, i1, e1, Dây quấn 2 có N2 vòng dây cung cấp ñiện cho phụ tải Zt, gọi là dây quấn thứ cấp Ký hiệu các ñại lượng phía dây quấn thứ cấp ñều có con số 2 kèm theo như u2, i2 , e2,

ðặt ñiện áp xoay chiều u1 vào dây quấn sơ, trong dây quấn sơ sẽ có dòng i1 Trong lõi thép sẽ có từ thông Φ móc vòng với cả hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp, cảm ứng ra các sức ñiện ñộng e1 và e2 Khi MBA có tải, trong dây quấn thứ sẽ có dòng ñiện 2 ñưa ra tải với ñiện áp là u2 Từ thông Φ móc vòng với cả hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp gọi là từ thông chính

Hình 1-4 Sơ ñồ nguyên lý của MBA một pha hai dây quấn

Giả thử ñiện áp u1 sin nên từ thông Φ cũng biến thiên sin, ta có:

11

1=−= N sin t−90=2E sin t−90

dtdNe φ ω φm ω ω (1.4)

()( 0)

20

22

2=−= N sin t−90=2E sin t−90

dtdN

Trang 15

Trong ñó E1; E2 là trị số hiệu dụng của sức ñiện ñộng sơ cấp và thứ cấp, cho bởi:

mm

2121

NNEE

Nếu giả thiết MBA ñã cho là lý tưởng thì ta có:

kNNEEUU

==≈

212121

(1.9) Nếu bỏ qua tổn hao trong MBA thì :

U1I1=U2I2

kIIUU

==⇒

1221

(1.10)

1.3 Máy biến áp 3 pha

ðể MBA ba pha có thể làm việc ñược, các dây quấn sơ cấp và thứ cấp phải nối với nhau theo một quy luật nhất ñịnh Ngoài ra, việc phối hợp kiểu nối dây quấn sơ cấp với kiểu nối dây quấn thứ cấp cũng hình thành các tổ nối dây quấn khác nhau Hơn nữa, khi thiết kế MBA, việc quyết ñịnh tổ nối dây quấn cũng phải thích ứng với kiếu kết cấu của mạch từ ñể tránh những hiện tượng không tốt như sức ñiện ñộng không sin, tổn hao phụ tăng

1.3.1 Mạch từ MBA + Hệ thống mạch từ riêng :

Từ thông ba pha ñộc lập (hình 1.5)

Trang 16

+ Hệ thống mạch từ chung (hình 1.6) : Từ thông ba pha liên quan nhau Ta có

MBA ba pha ba trụ

Hình 1.6 Mạch từ chung

=++→=+

AUUU φ φ φ (1.11) Như vậy các trụ ghép chung có từ thông tổng Σ=Φ0, nên ta bỏ trụ ghép chung Sau khi bỏ trụ ghép chung, ta thấy lõi thép không gian nên chế tạo khó khăn Vì vậy phải rút ngắn trụ giữa ñể ba trụ MBA cùng nằm trong mặt phẳng, lúc này ta thấy kết cấu lõi thép MBA không ñối xứng, trụ giữa ngắn hơn hai trụ hai bên nên dòng từ hóa của ba pha cũng không ñối xứng :

IoA = IoC ≈ (1,2 ÷ 1,45)IoB (1.12)

1.3.2 Tổ nối dây MBA 1.3.2.1Cách ký hiệu các ñầu dây

Trang 17

Hình 1.7 đánh dấu ựầu dây MBA Một cuộn dây có hai ựầu tận cùng: một ựầu gọi là ựầu ựầu; còn ựầu kia gọi là ựầu cuối đối với dây quấn MBA một pha : ựầu ựầu hoặc ựầu cuối chọn tùy ý đối với dây quấn MBA ba pha : các ựầu ựầu và ựầu cuối chọn một cách thống nhất theo một chiều nhất ựịnh (hình 1.7a), nếu không ựiện áp ra của ba pha sẽ không ựối xứng (hình 1.7b)

để ựơn giản và thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta thường ựánh dấu các ựầu tận cùng lên sơ ựồ dây quấn của MBA với qui ước sau dây :

đánh dấu các ựầu dây tận cùng:

1.3.2.2 Các kiểu ựấu dây quấn 1 đấu hình sao (Y) : đấu ba ựiểm cuối X,Y,Z lại với nhau (hình 1.7a)

Trang 18

Hình 1.8 a Hình 1.8 b

2 ðấu hình tam giác (∆) :

ðấu ñiểm ñầu của pha này với ñiểm cuối của pha kia (hình 1.8b)

3 ðấu zíc-zắc (Z) : Mỗi pha dây quấn MBA gồm hai nửa cuộn dây trên hai trụ

khác nhau mắc nối tiếp và ñấu ngược chiều nhau (hình 1.9) Kiểu dây quấn này ít dùng vì tốn ñồng nhiều hơn, loại này chủ yếu gặp trong MBA dùng cho thiết bị chỉnh lưu

Hình 1.9 ðấu Zic- Zắc

1.3.2.3 Tổ nối dây của MBA

Tổ nối dây MBA ñược hình thành do sự phối hợp kiểu dây quấn sơ cấp so với kiểu dây quấn thứ cấp Nó biểu thị góc lệch pha giữa sức ñiện ñộng dây của dây quấn sơ cấp và sức ñiện ñộng dây của dây quấn thứ cấp và góc lệch pha này phụ thuộc vào các yếu tố sau :

+ Chiều quấn dây + Cách ký hiệu các ñầu dây ra + Kiểu ñấu dây quấn sơ cấp và thứ cấp

Trang 19

Xét MBA một pha có hai dây quấn (hình 1.10) : sơ cấp : AX ; thứ cấp : ax Các trường hợp xảy ra như sau :

a) Hai dây quấn cùng chiều và kí hiệu tương ứng (hình 1.10a) b) Hai dây quấn ngược chiều (hình 1.10b)

c) ðổi chiều kí hiệu một trong hai dây quấn (hình 1.10c) Tổ nối dây của MBA một pha : kể từ vector sức ñiện ñộng sơ cấp ñến vector sức ñiện ñộng thứ cấp theo chiều kim ñồng hồ :

+ Trường hợp a : lệch pha 360o+ Trường hợp b, c : lệch pha 180o

Hình 1.10 Sự lệch pha của MBA một pha Tổ nối dây của MBA ba pha : Ở MBA ba pha, tùy theo việc nối Y hay ∆ với những thứ tự khác nhau mà góc lệch pha giữa sức ñiện ñộng dây sơ cấp và sức ñiện ñộng dây thứ cấp là 30o, 60o, 90o, , 360o

Thực tế không dùng ñộ ñể chỉ góc lệch pha mà dùng kim ñồng hồ (hình 1.11) ñể biểu thị và gọi tên tổ nối dây MBA, cách biểu thị như sau:

+ Kim dài cố ñịnh ở con số 12, chỉ sức ñiện ñộng sơ cấp + Kim ngắn chỉ 1,2, , 12 ứng 30o,60o, ,360o chỉ sức ñiện ñộng thứ cấp Trường hợp MBA một pha :

Trang 20

+ Trường hợp a : I/I-12 + Trường hợp b,c : I/I-6 Trường hợp MBA ba pha : + MBA ba pha nối Y/Y: Hình 1.11 Biểu thị góc lệch pha Ví dụ một MBA ba pha có dây quấn sơ và dây quấn thứ nối hình sao, cùng chiều quấn dây và cùng ký hiệu các ñầu dây (hình 1.12) thì vector sức ñiện ñộng pha giữa hai dây quấn hoàn toàn trùng nhau và góc lệch pha giữa hai ñiện áp dây sẽ bằng 360o hay 0o Ta nói MBA thuộc tổ nối dây 12 và ký hiệu là Y/Y-12 hay Y/Y-0 ðể nguyên dây quấn sơ, dịch ký hiệu dây quấn thứ a→b, b→c, c→a ta có tổ ñấu dây Y/Y-4, dịch tiếp một lần nữa ta có tổ ñấu dây Y/Y-8 Nếu ñổi chiều dây quấn thứ ta có tổ ñấu dây Y/Y-6,10,2 Như vậy MBA khi nối Y/Y, ta có tổ nối dây là số chẵn

Hình 1.12 Tổ nối dây Y/Y + MBA ba pha nối Y/∆ :

Ví dụ cũng MBA ba pha có dây quấn sơ cấp nối hình sao và dây quấn thứ cấp nối hình tam giác, cùng chiều quấn dây và cùng ký hiệu các ñầu dây (hình 1.13) thì vector sức ñiện ñộng pha giữa hai dây quấn hoàn toàn trùng nhau và góc lệch pha giữa hai ñiện áp dây sẽ bằng 330o Ta nói MBA thuộc tổ nối dây 11 và ký hiệu là Y/∆-11 ðể nguyên dây quấn sơ cấp, dịch kí hiệu dây quấn thứ cấp a→ b, b→ c, c→ a thì ta có tổ ñấu dây Y/∆-3, dịch tiếp một lần nữa ta có tổ ñấu dây Y/∆-7 Nếu ñổi chiều dây quấn thứ ta có tổ ñấu dây Y/∆-5,9,1 Như vậy MBA khi nối Y/∆, ta có tổ nối dây là số lẻ

Trang 21

Hình 1.13 Tổ nối dây Y/∆

1.3.3 Các chế ñộ làm việc của máy biến áp 1.3.3.1 MBA làm việc ở tải ñối xứng

Trong ñiều kiện làm việc bình thường của lưới ñiện, ta có thể phân phối ñều phụ tải cho ba pha, lúc ñó MBA làm việc với ñiện áp ñối xứng và dòng ñiện trong các pha cũng ñối xứng Ta xét sự cân bằng năng lượng và sự làm việc của MBA trong ñiều kiện ñiện áp sơ cấp U1 = const, và tần số f = const

Trong quá trình truyền tải năng lượng qua MBA, một phần công suất tác dụng và phản kháng bị tiêu hao trong máy Xét MBA làm việc ở tải ñối xứng, sự cân bằng năng lượng dựa trên sơ ñồ thay thế chính xác hình 1.14

Hình 1.14 Sơ ñồ thay thế chính xác Gọi P1 là công suất tác dụng ñưa vào dây quấn sơ cấp MBA: P1=m1U1I1cosϕ1 (1.13)

Trang 22

• Tổn hao ñồng trên ñiện trở của dây quấn sơ: pcu1= m1r1I21

• Tổn hao sắt trong lõi thép MBA : pFe = m1rmIo2

Công suất còn lại gọi là công suất ñiện từ chuyển sang dây quấn thứ cấp: Pñt=P1-(pcu1+pFe)=m2E2I2cosϕ2 (1.14) Công suất ở ñầu ra P2 cuả MBA sẽ nhỏ hơn công suất ñiện từ một lượng chính bằng tổn hao ñồng trên ñiện trở của dây quấn thứ : pcu2= m2r2I22 =m1r’2I’22:

P2=Pñt-pcu2=m2U2I2cosϕ2 (1.15) Cũng tương tự như vậy, ta có công suất phản kháng nhận vào dây quấn sơ cấp: Q1= m1U1I1sinϕ1 (1.16)

Công suất này trừ ñi công suất ñể tạo ra từ trường tản ở dây quấn sơ cấp q1= m1x1I21 và từ trường trong lõi thép qm = m1xmIo2, phần còn lại là công suất phản kháng chuyển sang dây quấn thứ cấp:

Qñt = Q1 - (q1 + qm ) = m2E2I2sinϕ2 (1.17) Công suất phản kháng ñưa ñến phụ tải:

Q2 = Qñt - q2 = m2U2I2sinϕ2 (1.18) Trong ñó q2= m2x2I22 ñể tạo ra từ trường tản ở dây quấn thứ

Tải có tính chất ñiện cảm (ϕ2 > 0) thì Q2 > 0, lúc ñó Q1 > 0 và công suất phản kháng truyền từ dây quấn sơ cấp sang dây quấn thứ cấp

Tải có tính chất ñiện dung (ϕ2 < 0) thì Q2 < 0, nếu Q1 < 0, công suất phản kháng truyền từ dây quấn thứ cấp sang dây quấn sơ cấp hoặc Q1 > 0, toàn bộ công suất phản kháng từ phía thứ cấp và sơ cấp ñều dùng ñể từ hoá MBA

Sự cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trình bày trên hình 1.14

B ðộ thay ñổi ñiện áp thứ cấp

ðộ thay ñổi ñiện áp thứ cấp MBA ∆U là hiệu số số học giữa trị số ñiện áp thứ cấp lúc không tải U20 (ñiều kiện U1 = U1ñm) và lúc có tải U2

Trang 23

220

UUU

UU

'*'

1'21

1

11

'2

UU

UU

UUU

ñmñm

ñm

−=−

=−=∆

(1.20)

1.3.3.2 MBA làm việc ở tải không ñối xứng

Tải không ñối xứng của MBA là tải không phân phối ñều cho cả ba pha, làm cho dòng ñiện trong ba pha không bằng nhau, gây ảnh hưởng xấu ñến tình trạng làm việc bình thường trong MBA như:

+ ðiện áp dây và pha sẽ không ñối xứng + Tổn hao phụ trong dây quấn và lõi thép tăng lên + ðộ chênh nhiệt của MBA vượt quá quy ñịnh ðể nghiên cứu tình trạng làm việc không ñối xứng của MBA ta dùng phương pháp phân lượng ñối xứng Hệ thống dòng ñiện không ñối xứng của MBA, ñược phân tích thành ba hệ thống dòng ñiện ñối xứng: Ia , Ib , Ic

+ Thứ tự thuận: Ia1, Ib1, Ic1

+ Thứ tự ngược: Ia2, Ib2, Ic2

+ Thứ tự không: Ia0, Ib0, Ic0Và quan hệ giữa chúng ta ñã học ở phần “Lý thuyết mạch ñiện” như sau

0.2.21 2.1

0.2.1.2.2.1

.2.1

000

aaa

ccc

aaab

bb

aaa

IIaIaIIII

IIaIaIIII

IIII

cba

++

=++=

++=

++=

++=

Viết lại ở dạng ma trận:

Trang 24

Trong ñó: a =ej1200, a =2 ej2400và 1+a+a2=0 Chú ý :

• Khi tải MBA không ñối xứng, bao giờ cũng phân tích thành các thành phần: Thứ tự thuận, Thứ tự ngược và Thứ tự không Riêng thành phần Thứ tự không trong MBA do có trị số bằng nhau và trùng pha về thời gian nên chỉ tồn tại khi MBA nối Y0 và ∆

• Phương pháp phân lượng ñối xứng dựa trên cơ sở nguyên lý xếp chồng, nên khi áp dụng nguyên lý ñó ta giả thiết mạch từ MBA không bão hòa

• Khi phân tích ta xem như ñã quy ñổi từ phía thứ cấp về phía sơ cấp và ñể ñơn giản ta bỏ qua dấu phẩy

ðối với các thành phần ñối xứng

+ ðối với hệ thống dòng ñiện thứ tự thuận : Hệ thống dòng ñiện này ñối xứng nên mạch ñiện thay thế và các tham số của MBA như ñã xét

Trang 25

+ ðối với hệ thống dòng ñiện thứ tự ngược: dòng này có tác dụng hoàn toàn giống dòng ñiện thứ tự thuận vì nếu ñổi 2 trong ba pha phía sơ và phía thứ thì hiện tượng trong MBA không có gì thay ñổi nên mạch ñiện thay thế và các tham số của MBA không khác gì so với dòng ñiện thứ tự thuận

+ ðối với hệ thống dòng ñiện thứ tự không : hệ thống dòng ñiện thứ tự không 3 pha sinh ra trong MBA từ thông thứ tự không Φt 0 trùng pha về thời gian

• Tổ MBA 3 pha: Từ thông Φt 0 khép mạch qua lõi thép nên dòng Ia0 = Ib0 = Ic0dù nhỏ cũng ñủ sinh ra Φt 0 lớn vì từ trở thép nhỏ

• MBA 3 pha ba trụ: Φt 0 khép mạch qua vật liệu không phải sắt từ nên Φto nhỏ hơn trên

Từ thông Φt0 sinh ra trong dây quấn sơ cấp và thứ cấp các sức ñiện ñộng tự cảm và hỗ cảm và ta thành lập sơ ñồ thay thế hình T tương tự như ñối với trường hợp dòng ñiện thứ tự thuận Xét trường hợp có dòng ñiện thứ tự không như sau :

- Khi MBA nối Y0/Y0 hoặc Y0/∆:

Trang 26

Dòng thứ tự không tồn tại ở cả dây quấn sơ cấp và thứ cấp nên mạch ñiện thay thế ñối với phân lượng thứ tự không không có gì khác dạng mạch ñiện thay thế của phân lượng thứ tự thuận

Khi MBA nối Y/Y0 :

Sơ cấp không có dây trung tính nên I A0 = 0 và phía này xem như hở mạch * Ta thấy ở các mạch ñiện thay thế trên:

+ Z1 = r1+ jx1 và Z2 = r2+ jx2 : như tổng trở thứ tự thuận và ngược + Zm0 : tổng trở từ hóa thứ tự không phụ thuộc vào cấu tạo mạch từ: Mạch từ tổ MBA 3 pha: Zm0 = Zm

Mạch từ MBA 3 pha ba trụ: Zm0 nhỏ (thường Zm0 = (7-15)Zn)

+ Sức ñiện ñộng thứ tự không do từ thông Φt0 sinh ra như sau :EtoZmoImo

−= + Khi MBA nối Y0/Y0 hoặc Y0/∆ : cả sơ cấp và thứ cấp ñều có dòng Thứ tự không nên dòng IAoIao

−≈ vậy 0

Trang 27

T: mở, nếu phía thứ cấp không có dòng thứ tự không T: ñóng, nếu phía thứ cấp có dòng thứ tự không Theo số liệu ño ñược ta tính:

IUZt

3

0= ; 0 2

3IP

02

00 tt

B Tải không ñối xứng của MBA a Khi có dòng ñiện thứ tự không: 1 Trường hợp dây quấn nối Y/Y0:

Khi tải không ñối xứng ta có:

Phân tích dòng ñiện phía sơ cấp và thứ cấp thành các thành phần, ta có: + Các dòng ñiện từ hóa Thứ tự thuận và ngược Im1, Im2 của các pha sẽ sinh ra các sức ñiện ñộng EA, EB, EC

+ Còn dòng ñiện tử hóa Thứ tự không Ia0=Ib0=Ic0=Id/3 tồn tại ở phía thứ cấp không ñược cân bằng vì Ia0=Ib0=Ic0=0 sẽ sinh ra Φt0 và sức ñiện ñộng Em0 tương ñối lớn

Phương trình cân bằng ñiện áp phía sơ cấp là:

−−=

−−=

−−=

01

01

01

mCCC

mBBB

mAAA

EEZIU

EEZIU

EEZIU

Do EA+EB+EC=0 và IA+IB+IC=0 nên: UA+UB+UC = -3Em0 = 3Im0Zm0

Khi dây quấn nối Y, ta có:

Trang 28

−=

−=

ACCA

CBBC

BAAB

UUU

UUU

UUU

Tính:



−

.

ACB

U

3−++=



=−= IaZmUAIaZmUA

.00

00.

333

Vậy:







+=+

−=

+=+

−=

+=+

−=

00.'00

00.'00

00.'00

333

mcCmcBCCAC

mbBmbABBCB

maAmaCAABA

ZIUZIUUU

ZIUZIUUU

ZIUZIUUU

Trang 29

Như vậy sự xê dịch ñiểm trung tính làm: - ðiện áp pha không ñối xứng → bất lợi cho tải dùng ñiện áp pha - ðể hạn chế xê dịch ñiểm trung tính, quy ñịnh:

 Dòng trong dây trung tính Id < 0,25Idm  Với tổ MBA ba pha không nối Y/Y0 vì Zm0 quá lớn  Còn MBA ba pha trụ nối Y/Y với Sñm < 6000 kVA

2 Trường hợp dây quấn nối Y0/Y0 và Y0/∆:

Trong trường hợp này dòng ñiện thứ tự không tồn tại cả hai phía sơ và thứ và cân bằng nhau nên không sinh ra từ thông Φto và như vậy phương trình ñiện áp thứ cấp sẽ như sau:



−=−

−=−

−=−

nCCc

nBBb

nAAa

ZIUU

ZIUU

ZIUU

'''

(1.28)

Vì: IA+IB+IC=Id

Nên từ (1.28) ta suy ra ñược: Ua+Ub+Uc=ZnId (1.29) ðiểm trung tính sẽ bị lệch một khoảng Ia0Zn=

31

IdZn Sự xê dịch này là không ñáng kể vì Zn rất nhỏ

Trang 30

b Khi không có dòng ñiện thứ tự không:

Trường hợp này ứng với các tổ nối dây : Y/Y ; ∆/Y ; Y/∆ ; ∆/∆ Vì không có dòng ñiện thứ tự không, hơn nữa các dòng ñiện thứ tự thuận và ngược phía sơ cấp và thứ cấp cân bằng nhau nên không cần thiết phải phân tích thành phân lượng ñối xứng mà chỉ cần dùng phương pháp thông thường ñể phân tích ñiện áp từng pha

Chú ý : Khi tải không ñối xứng, ñiện áp ∆U ở các pha không bằng nhau, nhưng

vì Zn nhỏ nên sự không cân bằng về ñiện áp pha và dây là không nghiêm trọng Trên thực tế, nếu tải không ñối xứng với mức phân lượng thứ tự ngược và thứ tự thuận không quá 5% thì ñiện áp ñược xem như ñối xứng

c Ngắn mạch không ñối xứng máy biến áp

Ngắn mạch không ñối xứng xảy ra khi do sự cố ở phía thứ cấp một pha bị nối tắt với dây trung tính, hai pha nối tắt nhau hoặc hai pha nối với dây trung tính Những trường hợp kể trên có thể xem như là những trường hợp giới hạn của tải không ñối xứng ðể phân tích các trường hợp ngắn mạch không ñối xứng, ta cũng áp dụng phương pháp phân lượng ñối xứng nói ở trên

1.4 Máy biến áp 3 dây quấn

MBA ba dây quấn là MBA có một dây quấn sơ và hai dây quấn thứ, dùng ñể cung cấp ñiện cho các lưới ñiện có ñiện áp khác nhau, ứng với các tỉ số biến ñổi

212112

WWUU

313113

WWUU

Hình 1.16: MBA 3 dây quấn

Trang 31

Ưu ñiểm của MBA ba dây quấn so với MBA hai dây quấn :

1 Giá thành sản xuất rẻ hơn MBA hai dây quấn 2 Mặt bằng chiếm chỗ bé hơn

3 Liên tục truyền tải năng lượng từ dây quấn sơ sang hai dây quấn thứ hoặc truyền từ dây quấn thứ này sang dây quấn thứ khác

4 Tổn thất năng lượng bé hơn MBA 2 dây quấn khoảng chừng hai lần

Khuyết ñiểm của MBA ba dây quấn so với MBA hai dây quấn :

1 ðộ tin cậy của MBA 3 dây quấn bé hơn MBA 2 dây quấn 2 Việc bố trí ñầu ra của MBA 3 dây quấn phức tạp hơn MBA 2 dây quấn Cũng như máy biến áp hai dây quấn, người ta chế tạo mát biến áp ba dây quấn theo kiểu tổ máy biến áp ba pha hoặc máy biến áp ba pha ba trụ, ở mỗi pha ñặt ba dây quấn như hình 1.16 Tiêu chuẩn tổ nối dây MBA 3 dây quấn Y0/Y0/∆-12-11 và tổ MBA 3 pha hay MBA 3 pha ba trụ Y0/∆/∆-11-11

Theo qui ñịnh tiêu chuẩn về công suất chế tạo MBA 3 dây quấn:

1.5 Phương trình cơ bản, sơ ñồ thay thế, ñồ thị vectơ của MBA 3 dây quấn

Quá trình ñiện từ trong MBA 3 dây quấn ñược mô tả như MBA 2 dây quấn, tất cả các ñại lượng của hai dây quấn thứ 2, 3 quy ñổi về số vòng của dây quấn sơ:

313'321'

2133'3122'

WWUUWWUUWWIIWWI

Cũng như MBA 2 dây quấn, dòng từ hóa MBA 3 dây quấn rất nhỏ ñược xác ñịnh:

Trang 32

Sức ñiện ñộng hổ cảm: -E1= -E2’=ZmI0 Với Zm = rm + jxm

Sức ñiện ñộng tản trong mỗi dây quấn: '

111 jxI

222';

IjxE σ=− ;

'333' jxIEσ=−Với dòng cân bằng hổ cảm: I'1=I1 I0 ≈I1ðiện kháng : x1, x2’, x’3 là ñiện kháng tản tương ñương của dây quấn, ñược tìm thấy khi có tính ñến ảnh hưởng của các dây quấn khác (Ngẫu hợp từ thông tản)

Phương trình cân bằng ñiện áp của MBA ba dây quấn :



−−=−

+−=

−−=−

+−=

+−=+−−=

.

3.

'3'3.

'3.

'3'3'.

3'3'

2.

'2'2.

'2.

'2'2.

'.

2'2'

1.11.1.1.1.1.1.

IZEI

rEEU

IZEI

rEEU

IZEIrEEU

σσσ

Hình 1.17: Sơ ñồ thay thế Tổng trở nhánh từ hoá Zm tìm ñược bằng tính toán hoặc thí nghiệm Các tổng trở Z1,Z’2,Z’3, ñược xác ñịnh từ thí nghiệm ngắn mạch (hình 1.17) như:



+=+=

+=+=

+=+=

2323

'3223

1313

'3113

1212

'2112

nn

n

nn

n

nn

n

jXrZZZ

jXrZZZ

jXrZZZ

(1.32)

Giải hệ phương trình ta tìm ñược : Z1, Z’2, Z’3

Trang 33



−+=

−+=

−+=

1223133

'

1323122

'

2313121

212121

nnn

nnn

nnn

ZZZZ

ZZZZ

ZZZZ

(1.33)

Hình 1.18: Sơ ñồ và mạch ñiện thay thế khi thí nghiệm ngắn mạch Từ ñồ thị vectơ của MBA ba dây quấn (hình 1.18), ta thấy U’2 không những phụ thuộc vào I’2 mà còn phụ thuộc vào I’3 Và U’3 không những phụ thuộc vào I’3 mà còn phụ thuộc vào I’2

ðể giảm ảnh hưởng này ta cần giảm tổng trở Z1 bằng cách ñặt cuộn dây 1 vào giữa 2 dây quấn 2 và 3, lúc ñó x1 có thể có giá trị âm

Trang 34

Hình 1.19: ðồ thị vec tơ

1.6 ðộ thay ñổi ñiện áp thứ cấp MBA ba dây quấn

Dây quấn 1 và 2:

dmdm

UUUU

1'2112

−=∆ ∆

3)3(3)3(2122

12cosϕ ∆ ϕ ∆ cosϕ ∆ sinϕ

Trong ñó:

dmnnr

UIru

1'21212=

∆ ;

dmnnx

UIxu

1'21212=

∆ ;

dmnr

UIru

1'31)3(=

∆ ;

dmnx

UIxu

1'31)3(=

Dây quấn 2 và 3:

dmdm

UUUU

1'3113

−=∆ ∆

.sincos

UIru

1'31313=

∆ ;

dmnnx

UIxu

1'31313=

∆ ;

dmnr

UIru

1'21)2(=

∆ ;

dmnx

UIxu

1'21)2(=

∆ ; I2 ; I3 : dòng ñiện tải

:cos,cosϕ2 ϕ3 hệ số công suất

Trang 35

1.7 Máy biến áp tự ngẫu

MBA tự ngẫu là loại MBA mà ở ñó ngoài sự liên hệ về từ còn có sự liên hệ trực tiếp với nhau về ñiện giữa dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp

Hình 1.20 trình bày hai kiểu nối dây của MBA tự ngẫu : Nối thuận hình 1.20a và ngược 1.20b

Ta thấy công suất truyền tải của MBA tự ngẫu gồm hai thành phần :

1 Truyền qua nhờ từ trường trong lõi thép 2 Truyền dẫn trực tiếp

Dung lượng thiết kế MBA tự ngẫu là dung lượng truyền dẫn nhờ từ trường:

Dung lượng MBA tự ngẫu truyền qua lúc vận hành thực tế :

Trang 36

Tỉ số biến ñổi ñịên áp của MBA tự ngẫu:

KIIEEUU

===

212121

(1.38) Tỉ số biến ñổi ñiện áp của lưới ñiện:

KIIUU

CAHAHACA == thường K < 2.5 (1.39) Xét trường hợp nối thuận (hình a):

KI

U

IUUI

UIES

S

CACA

CAHACACA

CAtt t

1

22= − =−

Xét trường hợp nối ngược (hình b):

11

1

2

 −=−

=

KI

U

IUUI

UIES

S

CACA

HAHACACA

CAttai

Như vậy kiểu nối thuận có lợi hơn nên ñược dùng trong thực tế

Công dụng của MBA tự ngẫu :

1 MBA tự ngẫu dùng ñể liên lạc giữa các hệ thống ñiện có các cấp ñiện áp khác nhau trong hệ thống ñiện như : 110-220; 220-500; 330-750 kV

2 MBA tự ngẫu dùng ñể mở máy các ñộng cơ không ñồng bộ công suất lớn 3 MBA tự ngẫu dùng rộng rãi làm nguồn cho các thiết bị ñiện sinh hoạt 4 MBA tự ngẫu dùng ở các phòng thí nghiệm ñể thay ñổi ñiện áp liên tục

Ưu nhược ñiểm của MBA tự ngẫu :

• Ưu ñiểm :

1 MBA tự ngẫu chế tạo rẽ hơn MBA 2 dây quấn cùng công suất 2 Lúc vận hành tổn hao trong MBA tự ngẫu cũng nhỏ hơn:

 −= ∑∑

kS

PS

P

tkettai

11 nghĩa là tổn hao chỉ còn 

 −

k

11 so với MBA 2 dây quấn

Trang 37

3 ðiện áp un của MBA tự ngẫu nhỏ còn (1-1/k) so với MBA 2 dây quấn cùng công suất

4 Sụt áp trong MBA tự ngẫu nhỏ vì un nhỏ

• Nhược ñiểm :

1 Vì un nhỏ nên dòng ñiện In tương ñối lớn 2 Khi vận hành với lưới ñiện trung tính MBA tự ngẫu phải nối ñất nếu không sẽ không an toàn

3 MBA tự ngẫu yêu cầu cách ñiện cao hơn MBA thường

Trang 38

CHƯƠNG 2 MÔ HÌNH VẬT LÝ TOÁN HỌC CỦA CUỘN DÂY CỦA MÁY

Hình 2.1: Hệ thống các phần tử của cuộn dây máy biến áp

Trang 39

Vì thế trong hình 2.2 là các phần tử ñơn vị, và tổng ñiện dung của các vòng dây các phần liền kề ñược gộp lại thành ñiện dung dọc K1, ñiện dung trung bình ñối với vỏ máy là C1, và ñiện dung trung bình ñối với cuộn hạ áp là C3

Hình 2.2: Hệ thống ñiện dung xác ñịnh phân bổ ban ñầu

Ảnh hưởng ñiện cảm của cuộn dây ñược tạo ra từ ba thành phần: từ thông chính, từ thông móc vòng, từ thông tản

Hình 2.3: Từ thông liên kết trong cuộn dây

Nii1 Ampe vòng trên mỗi ñơn vị chiều dài của cuộn 1 N2i2 Ampe vòng trên mỗi ñơn vị chiều dài của cuộn 2 Lực từ tại ñiểm y là

(n1i1 n2i2)dy

4.0 π +σ của cuộn dây sơ cấp

( n2i2 ni1)dy

4.0 π σ + của cuộn dây thứ cấp Và từ trở là

Trang 40

)2()

(1

mltyayla

lahy

ahyla

hmlt

R

+−+

+=





++−+=

Và từ thông liên kết từ phần tử x ñến phần tử y trên cùng một cuộn dây là

yla

xla

−+

−+

Tổng từ thông liên kết của phần tử x do lực từ phía bên phải của x ñối với cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp là :



+−++

+=′

+−++

+=′

∫∫

dyyaxlaininhla

mlt

dyyaxlaininhla

mlt

xx

))((

)2(

)(4,0

))((

)2(

)(4,0

0

2212

0

2211

σπ

φ

σπ

−+++

+=′′

−+++

+=′′

∫∫

dyylaxaininhla

mlt

dyylaxaininhla

mlt

xx

))(

()

2(

)(4,0

))(

()

2(

)(4,0

0

2212

0

2211

σπ

φ

σπ

φ

Vì thế, tổng từ thông liên kết tại ñiểm x là :

222

111

φφφ

φφφ

′′+′=

′′+′=

−++

=

−++

=

∫∫

xx

xlxalininh

mlt

xlxalininh

mlt

0

212

0

211

)(2

)(4,0

)(2

)(4,0

σπ

φ

σπ

φ

ðiều kiện bao gồm al từ thông liên kết hỗ cảm và x(l-x) liên kết từng phần

Ngày đăng: 24/09/2024, 15:19

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Hoàng Việt, “Kỹ thuật điện cao áp”, tập 1 và 2, Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2003 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kỹ thuật điện cao áp"”, "tập 1 và 2
Nhà XB: Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh
[2] Lê Kim Huy, “Nghiên cứu quá điện áp trong mạch điện cao áp và các giải pháp phối hợp cách điện”, Luận văn thạc sĩ, Đại học bách khoa TP Hồ Chí Minh, 2005 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu quá điện áp trong mạch điện cao áp và các giải pháp phối hợp cách điện
[3] Châu Hoàng Tú, “Ảnh hưởng của độ dốc đầu sóng lên quá trình quá độ của cu ộ n dây máy bi ế n áp”, Lu ậ n văn th ạ c s ĩ , Đ ạ i h ọ c bách khoa TP H ồ Chí Minh, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ảnh hưởng của độ dốc đầu sóng lên quá trình quá độ của cuộn dây máy biến áp
[4] Marjan Popov, Lou van der Sluis, Gerardus C.Paap, Hans De Herdt, “Computation of very fast transient overvoltages in transformer windings”, IEEE transactions on power delivery, Vol. 18, No. 4, October 2003 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Computation of very fast transient overvoltages in transformer windings
[5] Yoshikazu Shibuya, Shigeto Fujita, Eiichi Tamaki, “Analysis of Very Fast Transients in Transformer”, Generation, Transmission and Distribution, IEE Proceedings- Volume 144, Issue 5, Sep 1997 Page(s):461 – 468 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Analysis of Very Fast Transients in Transformer
[6] László Prikler, Hans Kristian Hidalen, “ATPDraw version 3.5 for Windows 9X/NT/2000/XP, User’s Manual”, SINTEF Energy Research 2001 Sách, tạp chí
Tiêu đề: ATPDraw version 3.5 for Windows 9X/NT/2000/XP, User’s Manual
[8] K. Cornick, B. Filliat, C Kieny, and Wmuller, “ Distribution of very fast transient overvoltage in transformer winding”, in CIGRE, Paris, France, paper 12-204, 1992 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Distribution of very fast transient overvoltage in transformer winding
[9] Y. Shibuya, et al., “Effects of very fast transient overvoltages on transformer”, IEE Proceedings-Generation Transmission and Distribution, vol.146, No.5,pp.459-464, 1999 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Effects of very fast transient overvoltages on transformer
[10] S. Fujita, et al., “Experimental study of very fast transient phenomena in transformer winding”, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol.13, No.4,pp.1201-1207, 1998 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Experimental study of very fast transient phenomena in transformer winding
[11] S. Fujita, et al., “voltage oscillation in transformer windings affected by very fast transient surges”, Transactions of IEE Japan, Vol.120-B, No.5, pp.766- 772, 2000 Sách, tạp chí
Tiêu đề: voltage oscillation in transformer windings affected by very fast transient surges

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1-3. Dây quấn Máy biến áp - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
Hình 1 3. Dây quấn Máy biến áp (Trang 12)
Hỡnh 1.18: Sơ ủồ và mạch ủiện thay thế khi thớ nghiệm ngắn mạch - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
nh 1.18: Sơ ủồ và mạch ủiện thay thế khi thớ nghiệm ngắn mạch (Trang 33)
Hình 1.20 trình bày hai kiểu nối dây của MBA tự ngẫu : Nối thuận hình 1.20a và  ngược 1.20b - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
Hình 1.20 trình bày hai kiểu nối dây của MBA tự ngẫu : Nối thuận hình 1.20a và ngược 1.20b (Trang 35)
Hình 2.1: Hệ thống các phần tử của cuộn dây máy biến áp - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
Hình 2.1 Hệ thống các phần tử của cuộn dây máy biến áp (Trang 38)
Hình 2.3: Từ thông liên kết trong cuộn dây - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
Hình 2.3 Từ thông liên kết trong cuộn dây (Trang 39)
Hỡnh 2.4: Mạch lý tưởng ủầy ủủ của hai cuộn dõy mỏy biến ỏp - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
nh 2.4: Mạch lý tưởng ủầy ủủ của hai cuộn dõy mỏy biến ỏp (Trang 41)
Bảng 3.1: ðặc ủiểm cỏc biến cho một mạch cụ thể, trung tớnh nối ủất - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
Bảng 3.1 ðặc ủiểm cỏc biến cho một mạch cụ thể, trung tớnh nối ủất (Trang 77)
Hỡnh 3.4: Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh cỏch ly - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
nh 3.4: Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh cỏch ly (Trang 79)
Hỡnh 4.1.1.1:  Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh nối ủất - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
nh 4.1.1.1: Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh nối ủất (Trang 85)
Hỡnh 4.1.2.1:  Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh nối ủất - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
nh 4.1.2.1: Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh nối ủất (Trang 87)
Hỡnh 4.1.2.2:  Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh cỏch ly - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
nh 4.1.2.2: Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh cỏch ly (Trang 88)
Hỡnh 4.1.3.1:  Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh nối ủất - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
nh 4.1.3.1: Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh nối ủất (Trang 89)
Hỡnh 4.1.3.2:  Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh cỏch ly - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
nh 4.1.3.2: Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh cỏch ly (Trang 90)
Hỡnh 4.1.4.1:  Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, khi thời gian  t &lt; 90 à s - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
nh 4.1.4.1: Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, khi thời gian t &lt; 90 à s (Trang 91)
Hỡnh 4.1.4.3:  Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh cỏch ly - Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phổ tần số của điện áp quá độ cuộn dây máy biến áp do ảnh hưởng của các dạng sóng khác nhau
nh 4.1.4.3: Quan hệ của ủiện ỏp theo tần số, trường hợp trung tớnh cỏch ly (Trang 92)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w