Bài giảng kỹ thuật điện - Chương 7 docx

Page 1 1 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 2 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Mạch từ của máy biến áp ba pha Mạch từ của MBA 3 pha Đối với máy biến áp ba pha, có hai loại hệ thống mạch từ: Ví dụ: tổ máy biến áp ba pha do ba máy biến áp một pha ghép lại Hệ thống mạch từ ________: từ thông của từng pha độc lập đối với nhau Page 2 3 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Mạch từ của máy biến áp ba pha Mạch từ của MBA 3 pha Hệ thống mạch từ _________ Giả sử hệ thống ba pha đối xứng ++= ABC UUU0  0 ABC Φ+Φ+Φ= Ỉ có thể cắt bỏ trụ ghép chung mà không ảnh hưởng đến tình trạng làm việc của máy biến áp: máy biến áp ba pha có hệ thống mạch từ chung. Ỉ từ thông tổng ở trụ ghép chung U A . U B . U C . 4 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Mạch từ của máy biến áp ba pha Mạch từ của MBA 3 pha Hệ thống mạch từ chung Thường bố trí ba trụ còn lại nằm trong cùng mặt phẳng Kết cấu lõi sắt không đối xứng: trụ giữa mạch từ ngắn hơn Ỉ dòng điện từ hóa của ba pha _______________________ (, , ) oa oc ob II 1215I≈= ÷ I o << I đm Ỉ sự không đối xứng này ảnh hưởng không đáng kể đến sự làm việc bình thường của máy biến áp. Page 3 5 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Mạch từ của máy biến áp ba pha Những hiện tượng xuất hiện khi từ hóa lõi thép φ E 1 U 1 I 0 I 0x I 0r α Thường I or < 10%I ox nên ta có thể xem I ox ≅I o Ỉ I o là dòng từ hóa lõi thép Ỉ quan hệ Φ(I o ) cũng chính là quan hệ ____________ Φ(ωt) là hàm sin, nhưng do tính chất bảo hòa của mạch từ, i o có dạng nhọn đầu và trùng pha với Φ 6 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Mạch từ của máy biến áp ba pha Những hiện tượng xuất hiện khi từ hóa lõi thép i o (ωt) trùng pha với Φ(ωt) là hàm tuần hoàn không sin có dạng nhọn đầu nên được phân tích chuổi Fourrier thành sóng hài cơ bản bậc 1 và các sóng hài bậc lẽ: bậc 3, 5, 7, 9,… Thành phần sóng hài bậc 1 và 3 có giá trò đáng kể Dòng điện bậc ba trong các pha sin=ω 03A 03m iI 3t sin sin 03B 03m 03m 2 iI 3t I 3t 3 π ⎛⎞ =ω−=ω ⎜⎟ ⎝⎠ sin sin π ⎛⎞ =ω−=ω ⎜⎟ ⎝⎠ 03C 03m 03 m 4 iI 3t i 3t 3 sin→=== ω 03A 03B 03C 03m iiii 3t Page 4 7 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Mạch từ của máy biến áp ba pha Những hiện tượng xuất hiện khi từ hóa lõi thép Trường hợp máy biến áp nối Y/Y không có dây trung tính Ỉ từ thông Φ = Φ 1 + Φ 3 có dạng vạt đầu Φ 3 Ỉ e 3 Φ 1 Ỉ e 1 Ỉ e= e 1 + e 3 có dạng nhọn đầu Vì dây quấn sơ cấp nối Y nên thành phần dòng điện bậc 3 không tồn tại Ỉ Dòng điện từ hóa có dạng hình sin nghóa là xuất hiện thành phần –i o3 xếp chồng lên dòng i o nhọn đầu có thành phần i o3 Ỉ Dòng điện -i o3 sinh ra từ thông Φ 3 xếp chồng lên từ thông Φ 1 có dạng sin 8 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Mạch từ của máy biến áp ba pha Những hiện tượng xuất hiện khi từ hóa lõi thép Trường hợp máy biến áp nối Y/Y không có dây trung tính Đối với tổ máy biến áp ba pha riêng biệt, Φ 3 khép kín qua mạch từ riêng lẽ từng pha như Φ 1 Ỉ e 3 khá lớn (có thể đạt tới 20%) Ỉ biên độ của sức điện động pha tăng lên rõ rệt Ỉ có thể gây nguy hiểm như chọc thủng cách điện của dây quấn Ỉ không dùng kiểu đấu dây Y/Y cho tổ máy biến áp ba pha Page 5 9 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Mạch từ của máy biến áp ba pha Những hiện tượng xuất hiện khi từ hóa lõi thép Trường hợp máy biến áp nối Y/Y không có dây trung tính Đối với máy biến áp ba pha 3 trụ, từ thông Φ 3 bằng nhau và cùng chiều trong 3 trụ thép tại mọi thời điểm, nên không thể khép mạch từ trụ này qua trụ khác được, mà chỉ có thể khép mạch qua không khí hoặc dầu làm mát, có từ trở lớn. ỈΦ 3 không lớn lắm Ỉ Φ sin, e sin Tuy nhiên, từ thông bậc 3 sẽ gây nên những tổn hao phụ làm hiệu suất của máy biến áp giảm. 10 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Mạch từ của máy biến áp ba pha Những hiện tượng xuất hiện khi từ hóa lõi thép Trường hợp máy biến áp nối Δ/Y hay Δ/Δ Dây quấn sơ cấp nối Δ Ỉ i o3 khép kín trong tam giác đó Ỉ i o có dạng nhọn đầ Φ, e dạng hình sin Page 6 11 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Mạch từ của máy biến áp ba pha Những hiện tượng xuất hiện khi từ hóa lõi thép Trường hợp máy biến áp nối Y/ Δ Φ 3Δ Φ 3Y e 23 i 23 Dây quấn sơ cấp nối Y Ỉ Φ có dạng vạt đầu Ỉ Φ 3Y Ỉ e 23 trong dây quấn thứ cấp Ỉ Φ 3 = Φ 3Y + Φ 3Δ ≈0 Ỉ e 3 nhỏ Ỉ e dạng hình sin Ỉ i 23 trong dây quấn thứ cấp Ỉ Φ 3Δ 12 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Tổ nối dây của máy biến áp Cách ký hiệu đầu dây Đối với MBA một pha, dây quấn có thể tùy ý chọn đầu đầu hay đầu cuối vì độ lệch pha giữa dây quấn sơ cấp và thứ cấp chỉ có hai giá trò _______________ Đối với MBA ba pha, dây quấn phải ký hiệu đầu đầu và đầu cuối một cách rõ ràng và thống nhất A C B A C B Nếu một pha dây quấn ký hiệu ngược thì điện áp dây lấy ra sẽ ______________ Page 7 13 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Tổ nối dây của máy biến áp Cách ký hiệu đầu dây 00Đầu trung tính x, y, z X, Y, Z Đầu cuối a, b, c A, B, C Đầu đầu Dây quấn thứ cấp Dây quấn sơ cấp 14 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Tổ nối dây của máy biến áp Các kiểu đấu dây Dây quấn của máy biến áp ba pha có thể đấu hình sao (ký hiệu Y) hay đấu hình tam giác (ký hiệu Δ). Nếu đấu sao có dây trung tính: ký hiệu Y o . Đấu sao thì ba đầu X, Y, Z nối lại vào nhau, các đầu A, B, C để tự do Đấu tam giác thì đầu cuối của pha này nối với đầu đầu của pha kia. Page 8 15 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Tổ nối dây của máy biến áp Tổ nối dây của máy biến áp Trong máy biến áp một pha, góc lệch pha giữa sức điện động của dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp là _____________. Trong máy biến áp ba pha, góc lệch pha này sẽ là _________________________. Tổ nối dây của máy biến áp được hình thành do sự phối hợp kiểu đấu dây sơ cấp và thứ cấp. Nó biểu thò góc lệch pha giữa các sức điện động dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp. Góc lệch pha này phụ thuộc các yếu tố sau: 1. Chiều quấn của cuộn dây; 2. Ký hiệu đầu dây; 3. Cách nối dây quấn. 16 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Tổ nối dây của máy biến áp Tổ nối dây của máy biến áp Qui ước: - ___________ tượng trưng cho ____________________________________ _______________, được đặt ở vò trí chỉ số 12 trên đồng hồ. - ___________ biểu thò cho sức điện động dây của dây quấn ____________. Ỉ Giờ chỉ thò trên đồng hồ sẽ là số ký hiệu qui đònh của tổ nối dây Page 9 17 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Tổ nối dây của máy biến áp Tổ nối dây của máy biến áp 18 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Phân tích máy biến áp ba pha Khi máy biến áp 3 pha làm việc với _________________________ thì có thể áp dụng các công thức dùng trong máy biến áp 1 pha để khảo sát trên 1 pha của máy biến áp 3 pha Lưu ý khi chuyển bài toán MBA 3 pha Ỉ bài toán MBA 1 pha thì: - Điện áp MBA 1 pha là ____________________________ - Dòng điện MBA 1 pha là ________________________________ Page 10 19 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Phân tích máy biến áp ba pha U đm I đm N U đm I đm Cho MBA 3 pha: S đm , U đm , P n , P o , I o , U n I f U f =I f U f 20 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V1-5-05 Phân tích máy biến áp ba pha η = 2 %UΔ≅ Hiệu suất máy biến áp Sự thay đổi điện áp của máy biến áp 2 11 111 1 1 3 % 100 100 3 % 100 nf f nf f nr fff nf f nx f rI rI U UUI xI U U = == == [...]... bảo đảm tải phân bố trên các máy tỷ lệ với công suất đònh mức của chúng BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V 1-5 -0 5 22 Page 11 Máy biến áp làm việc song song Giải bài toán mạch sơ đồ thay thế hai máy biến áp làm việc song song ZnI I’2I I’2 ZnII I’2II U1 U’2 Z’2 ZnI, ZnII là tổng trở ngắn mạch của máy biến áp I và II BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V 1-5 -0 5 23 Máy biến áp làm việc song song Từ điều kiện tải phân bố trên các máy tỷ... dây quấn thứ cấp I Ic6 EI U1 U2 EII II BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V 1-5 -0 5 21 Máy biến áp làm việc song song Nghóa là cần thỏa những điều kiện cụ thể sau đây: 1) Các điện áp đònh mức sơ cấp và thứ cấp _ tương ứng 2) Các điện áp thứ cấp cùng pha hoặc 3) Điện áp ngắn mạch phần trăm của các máy biến áp _ Điều kiện 1 và 2 đảm bảo không có dòng điện cảm bằng chạy quẩn trong các dây quấn... song Trong hệ thống cung cấp điện, để bảo đảm các yêu cầu về kinh tế – kỹ thuật, giảm tổn hao khi vận hành và tăng độ tin cậy cung cấp điện liên tục, nhiều máy biến áp có thể được ghép làm việc song song Điều kiện để cho các máy biến áp làm việc song song: -dòng điện tải được phân bổ theo tỷ lệ công suất máy, nghóa là các máy biến áp đều có cùng hệ số tải - không có dòng điện cân bằng chạy trong các... tỷ lệ với công suất đònh mức của chúng β I U nI I U nI I % = = β I I U nI U nI % Hệ số tải của máy biến áp làm việc song song tỷ lệ nghòch với điện áp ngắn mạch của chúng, máy biến áp nào có điện áp ngắn mạch nhỏ hơn sẽ mang tải nặng hơn BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V 1-5 -0 5 24 Page 12 . ký hiệu qui đònh của tổ nối dây Page 9 17 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V 1-5 -0 5 Tổ nối dây của máy biến áp Tổ nối dây của máy biến áp 18 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V 1-5 -0 5 Phân tích máy biến áp ba pha Khi máy. chuyển bài toán MBA 3 pha Ỉ bài toán MBA 1 pha thì: - Điện áp MBA 1 pha là ____________________________ - Dòng điện MBA 1 pha là ________________________________ Page 10 19 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V 1-5 -0 5 Phân. Page 1 1 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V 1-5 -0 5 2 BMTBD-KTĐ1-nxcuong-V 1-5 -0 5 Mạch từ của máy biến áp ba pha Mạch từ của MBA 3 pha Đối với máy biến