Giải bài tập máy điện chương 3 - CHƯƠNG 3: VẬN HÀNH MÁY BIẾN ÁP docx

Trang 1

CH ƯƠ NG 3: V N HÀNH MÁY BI N ÁP Ậ Ế

Bài s 3-1 ố Các thông s c a m t máy bi n áp 250kVA, 2400/480V làm vi c đi n ápố ủ ộ ế ệ ở ệ

đ nh m c, công su t đ nh m c và h s công su t cosị ứ ấ ị ứ ệ ố ấ  = 0.82 ch m sau là Xậ nCA =1.08 và RnCA = 0.123 Máy bi n áp làm nhi m v h đi n áp V m ch t ngế ệ ụ ạ ệ ẽ ạ ươ

đ ng và xác đ nh (a) thông s t ng đ ng phía h áp; (b) đi n áp không t i; (c) đươ ị ố ươ ươ ạ ệ ả ộthay đ i đi n áp; (d) tính l i các m c trên n u máy bi n áp làm nhi m v tăng áp vàổ ệ ạ ụ ế ế ệ ụcos = 0.7 v t tr c.ượ ướ

M ch đi n t ng đ ng c a máy bi n áp:ạ ệ ươ ươ ủ ế

1I RCA

2U

a/I

Trang 2

Bài s 3-2 ố M t máy bi n áp 333.3kVA, 4160/2400V làm nhi m v h đi n áp có đi nộ ế ệ ụ ạ ệ ệ

tr và đi n kháng t ng đ ng phía cao áp là Rở ệ ươ ươ nCA = 0.5196 và XnCA = 2.65 Gi sả ửmáy làm vi c đi n áp đ nh m c, t i đ nh m c và h s công su t cosệ ở ệ ị ứ ả ị ứ ệ ố ấ  = 0.95 v tượ

tr c V m ch t ng đ ng và tính (a) đi n áp không t i; (b) đ thay đ i đi n áp;ướ ẽ ạ ươ ươ ệ ả ộ ổ ệ(c) t ng tr vào c a máy bi n áp khi có t iổ ở ủ ế ả

Bài s 3-3 ố Các thông s c a m t máy bi n áp 250kVA, 4160/2400V làm vi c đi nố ủ ộ ế ệ ở ệ

áp đ nh m c, công su t đ nh m c và h s công su t cosị ứ ấ ị ứ ệ ố ấ  = 0.95 v t tr c là Xượ ướ nCA =2.65 và RnCA = 0.5196 Máy bi n áp làm nhi m v h đi n áp V m ch t ngế ệ ụ ạ ệ ẽ ạ ươ

đ ng và xác đ nh (a) thông s t ng đ ng phía h áp; (b) đi n áp không t i; (c) đươ ị ố ươ ươ ạ ệ ả ộthay đ i đi n áp; (d) t ng tr vào c a máy bi n áp.ổ ệ ổ ở ủ ế

Trang 3

Bài s 3-4 ố M t máy bi n áp 100kVA, 4800/480V có 6V/vòng dây và t ng tr t ngộ ế ổ ở ươ

đ ng quy đ i v cao áp là 8.48ươ ổ ề 71o Máy bi n áp làm nhi m v h đi n áp cungế ệ ụ ạ ệ

c p công su t 50kVA t i h s công su t cosấ ấ ạ ệ ố ấ  = 1.0 đi n áp 480V Xác đ nh đi n ápệ ị ệkhi không t i Tính đ thay đ i đi n áp khi t i có cosả ộ ổ ệ ả  = 0.78 ch m sau.ậ

T s bi n đ i đi n áp:ỉ ố ế ổ ệ

Thông s t ng đ ng phía h áp:ố ươ ươ ạ

T ng tr t i :ổ ở ả

Trang 4

Dòng đi n t i khi t i có cosệ ả ả  = 1:

Bài s 3-4 ố M t máy bi n áp 37.5kVA, 6900/230V làm nhi m v h đi n áp đi n ápộ ế ệ ụ ạ ệ ở ệ

đ nh m c, công su t đ nh m c và h s công su t cosị ứ ấ ị ứ ệ ố ấ  = 0.68 v t tr c Đi n trượ ướ ệ ở

t ng đ ng phía h áp là Rươ ươ ạ nHA = 0.0224 và đi n kháng t ng đ ng Xệ ươ ươ nHA =0.0876 Đi n kháng t hóa t ng đ ng phía cao áp là 43617ệ ừ ươ ươ  và đi n tr c a lõiệ ở ủ

s t và 174864ắ  Tính (a) đi n áp không t i; (b) đ thay đ i đi n áp; (c) t ng tr vàoệ ả ộ ổ ệ ổ ở

c a máy bi n áp khi có t i; (d) dòng đi n kích thích và t ng tr vào khi không t i.ủ ế ả ệ ổ ở ả

T ng tr t ng đ ng quy đ i v cao áp:ổ ở ươ ươ ổ ề

T ng tr t i:ổ ở ả

Trang 5

Bài s 3-6 ố M t máy bi n áp 500kVA, 7200/600V làm nhi m v h đi n áp đi n ápộ ế ệ ụ ạ ệ ở ệ

đ nh m c và h s công su t cosị ứ ệ ố ấ  = 0.83 v t tr c Đi n áp ra khi không t i là 625V.ượ ướ ệ ảTính t ng tr t ng đ ng quy đ i v cao áp (b qua đi n tr ).ổ ở ươ ươ ổ ề ỏ ệ ở

Trang 6

Đi n kháng t ng đ ng quy đ i v cao áp:ệ ươ ươ ổ ề

Bài s 3-7 ố M t máy bi n áp 167kVA, 600/240V có t ng tr ph n trăm là 4.1 v i 46ộ ế ổ ở ầ ớvòng dây trên cu n cao áp làm vi c t i đ nh m c và h s công su t cosộ ệ ở ả ị ứ ệ ố ấ  = 0.82

v t tr c Tính (a) đ thay đ i đi n áp; (b) đi n áp không t i; (c) t thông trong lõiượ ướ ộ ổ ệ ệ ả ừthép; (d) di n tích ti t di n ngang c a lõi thép n u Bệ ế ệ ủ ế max = 1.4T.

Ta coi đi n tr c a cu n dây b ng zero, v y:ệ ở ủ ộ ằ ậ

Xn* = 0.041

T i có cosả  = 0.82 v t tr c nên sinượ ướ  = 0.5724

Đ thay đ i đi n áp trong h đ n v t ng đ i:ộ ổ ệ ệ ơ ị ươ ố

Đi n áp ra khi không t i:ệ ả

đi n kháng Xệ n = 0.038 Tính đ thay đ i đi n áp.ộ ổ ệ

T i có cosả  = 0.9 ch m sau nên sinậ  = 0.4359

Trang 7

Bài s 3-9 ố M t máy bi n áp 75kVA, 4160/460V làm vi c t i b ng 76% đ nh m c cóộ ế ệ ở ả ằ ị ứ

h s công su t cosệ ố ấ  = 0.85 v t tr c Đi n tr trong h đ n v t ng đ i là Rượ ướ ệ ở ệ ơ ị ươ ố n =0.016 và đi n kháng Xệ n = 0.0311 Tính đ thay đ i đi n áp.ộ ổ ệ

T i có cosả  = 0.85 v t tr c nên sinượ ướ  = 0.5268

Bài s 3-9 ố M t máy bi n áp 50kVA, 4370/600V làm vi c t i b ng 80% đ nh m c cóộ ế ệ ở ả ằ ị ứ

h s công su t cosệ ố ấ  = 0.75 ch m sau Đi n tr trong h đ n v t ng đ i là Rậ ệ ở ệ ơ ị ươ ố n =0.0156 và đi n kháng Xệ n = 0.0316 Tính đ thay đ i đi n áp.ộ ổ ệ

Đ thay đ i đi n áp trong h đ n v t ng đ i khi h s t i b ng kộ ổ ệ ệ ơ ị ươ ố ệ ố ả ằ t là:

Bài s 3-10 ố M t máy bi n áp 50kVA, 450/120V làm vi c đi n áp 120V, công su tộ ế ệ ở ệ ấ

đ nh m c và h s công su t cosị ứ ệ ố ấ  = 0.8 ch m sau Đi n tr ph n trăm là R% = 1 vàậ ệ ở ầ

đi n kháng ph n trăm là X% = 4.4 Tính (a) đi n áp không t i; (b) đ thay đ i đi nệ ầ ệ ả ộ ổ ệáp; (c) đi n áp vào b ng bao nhiêu khi đi n áp ra đ nh m c và cosệ ằ ệ ị ứ  = 0.8 ch m sau.ậ

Đ thay đ i đi n áp:ộ ổ ệ

Trang 8

Đi n áp vào:ệ

đ nh m c và h s công su t cosị ứ ệ ố ấ  = 0.9 ch m sau Đi n tr ph n trăm là R% = 1.8 vàậ ệ ở ầ

đi n kháng ph n trăm là X% = 3.7 Tính (a) đi n áp không t i; (b) đ thay đ i đi nệ ầ ệ ả ộ ổ ệáp; (c) đi n áp vào b ng bao nhiêu khi đi n áp ra đ nh m c và cosệ ằ ệ ị ứ  = 0.9 ch m sau.ậ

Đi n áp vào:ệ

đ nh m c và h s công su t cosị ứ ệ ố ấ  = 0.85 v t tr c Đi n tr ph n trăm là R% = 1.1ượ ướ ệ ở ầ

và đi n kháng ph n trăm là X% = 4.6 Tính (a) đi n áp không t i; (b) đ thay đ i đi nệ ầ ệ ả ộ ổ ệáp; (c) đi n áp vào b ng bao nhiêu khi đi n áp ra đ nh m c và cosệ ằ ệ ị ứ  = 0.85 v t tr c.ượ ướ

Đi n áp vào:ệ

Trang 9

Bài s 3-13 ố M t máy bi n áp 200kVA, 2300/230V có đi n tr ph n trăm là R% = 1.24ộ ế ệ ở ầ

và đi n kháng t n ph n trăm là Xệ ả ầ % = 4.03 Tính và v đ thay đ i đi n áp ph nẽ ộ ổ ệ ầtrăm theo cos n m gi a 0.5 v t tr c và 0.5 ch m sau m i l n thay đ i ằ ữ ượ ướ ậ ỗ ầ ổ  là 10o

Bài s 3-14 ố M t máy bi n áp 150kVA, 7200/600V, 50Hz làm vi c trong đi u ki nộ ế ệ ề ệ

đ nh m c có t n hao t tr là 527W, t n hao do dòng đi n xoáy 373W và t n haoị ứ ổ ừ ễ ổ ệ ổ

đ ng 2000W Máy bi n áp đ c dùng trong đi u ki n f = 45Hz v i t thông và t nồ ế ượ ề ệ ớ ừ ổhao công su t nh trong ch đ đ nh m c Tính đi n áp và công su t đ nh m c m i.ấ ư ế ộ ị ứ ệ ấ ị ứ ớ

Trang 10

T n hao do dòng đi n xoáy t i f = 45Hz:ổ ệ ạ

Bài s 3-15 ố M t máy bi n áp 75kVA, 450/120V, 60Hz có R% = 1.75 và X% = 3.92.ộ ế

Hi u su t c a máy khi làm vi c t i đ nh m c có cosệ ấ ủ ệ ở ả ị ứ  = 0.74 v t tr c, t n s đ nhượ ướ ầ ố ị

m c và đi n áp đ nh m c là 97.1% Tính (a) t n hao công su t trong lõi thép; (b) t nứ ệ ị ứ ổ ấ ổhao công su t trong lõi thép và hi u su t khi các đi u ki n làm vi c không đ iấ ệ ấ ề ệ ệ ổ

nh ng f = 50Hz bi t t s t n hao t tr /t n hao do dòng đi n xoáy Pư ế ỉ ố ổ ừ ễ ổ ệ t/Px = 2.5

Đi n tr t ng đ ng quy đ i cao áp:ệ ở ươ ươ ổ

Dòng đi n đ nh m c phía cao áp:ệ ị ứ

Trang 11

T n hao đ ng trong máy:ổ ồ

Bài s 3-16 ố M t máy bi n áp 200kVA, 7200/600V, 50Hz làm vi c trong đi u ki nộ ế ệ ề ệ

đ nh m c có cosị ứ  = 0.9 ch m sau T n hao trong lõi thép trong h đ n v t ng đ i làậ ổ ệ ơ ị ươ ố0.0056, đi n tr trong h đ n v t ng đ i là 0.0133 và đi n kháng trong h đ n vệ ở ệ ơ ị ươ ố ệ ệ ơ ị

t ng đ i là 0.0557 Tính (a) hi u su t; (b) đ thay đ i đi n áp; (c) hi u su t và đươ ố ệ ấ ộ ổ ệ ệ ấ ộthay đ i đi n áp 30% t i đ nh m c và cosổ ệ ở ả ị ứ  = 0.8 ch m sau.ậ

T n hao công su t trong lõi thép:ổ ấ

W

Đi n tr c a máy bi n áp:ệ ở ủ ế

Trang 12

T n hao đ ng trong máy:ổ ồ

WCông su t tác d ng c a t i:ấ ụ ủ ả

P2 = Sđmcos = 200000  0.9 = 180000W

Hi u su t c a máy bi n áp:ệ ấ ủ ế

Đ thay đ i đi n áp t i đ nh m c và cosộ ổ ệ ở ả ị ứ  = 0.9, sin = 0.4359:

Khi t i b ng 30% t i đ nh m c và cosả ằ ả ị ứ  = 0.8, sin = 0.6 thì t n hao trong lõi thépổkhông đ i nên ta có:ổ

WP2 = Sđmcos = 200000  0.8  0.3 = 48000W

Bài s 3-17 ố M t máy bi n áp 50kVA, 2300/230V, 50Hz làm vi c v i t i có cosộ ế ệ ớ ả  = 0.8

ch m sau và dung l ng thay đ i t 0 đ n 120% đ nh m c T n hao ph n trăm trongậ ượ ổ ừ ế ị ứ ổ ầlõi thép là 4.2, đi n tr ph n trăm là 1.56 và đi n kháng ph n trăm là 3.16 Tính và vệ ở ầ ệ ầ ẽ

đ ng cong hi u su t c a máy bi n áp t không t i đ n 120% t i đ nh m c, m i l nườ ệ ấ ủ ế ừ ả ế ả ị ứ ỗ ầthay đ i 2kVA.ổ

Máy bi n áp làm vi c v i cosế ệ ớ  = 0.8 nên sin = 0.6 T n hao trong thép không thayổ

đ i và ta có:ổ

W

Đi n tr c a máy bi n áp:ệ ở ủ ế

T n hao đ ng ph thu c vào đ l n c a t i:ổ ồ ụ ộ ộ ớ ủ ả

Trang 13

WCông su t tác d ng c a t i:ấ ụ ủ ả

Bài s 3-18 ố Thí nghi m ng n m ch th c hiên trên m t máy bi n áp 150kVA,ệ ắ ạ ự ộ ế4600/230V, 50Hz cho k t qu :ế ả

Trang 14

T ng tr ng n m ch:ổ ở ắ ạ

Đi n kháng ng n m ch:ệ ắ ạ

Đ thay đ i đi n áp c a máy bi n áp:ộ ổ ệ ủ ế

Bài s 3-19 ố Thí nghi m ng n m ch và không t i th c hi n trên m t máy bi n ápệ ắ ạ ả ự ệ ộ ế50kVA, 2400/600V, 50Hz cho k t qu :ế ả

Trang 15

Tính (a) đi n kháng t hóa quy đ i v phía cao áp; (b) các thông s trong h đ n vệ ừ ổ ề ố ệ ơ ị

t ng đ i; (c) hi u su t; (d) đ thay đ i đi n áp khi máy bi n áp làm vi c t i b ngươ ố ệ ấ ộ ổ ệ ế ệ ở ả ằ0.65 đ nh m c v i cosị ứ ớ  = 0.84 v t tr c; (e) đi n áp h áp khi không t i; (f) đi n ápượ ướ ệ ạ ả ệ

s c p khi phía h áp h m ch.ơ ấ ạ ở ạ

T ng tr c s :ổ ở ơ ở

Trang 16

Đi n áp phía h áp khi không t i:ệ ạ ả

Trang 17

Đi n áp phía cao áp khi không t i:ệ ả

Bài s 3-21 ố Thí nghi m ng n m ch và không t i th c hi n trên m t máy bi n ápệ ắ ạ ả ự ệ ộ ế100kVA, 4600/230V, 50Hz cho k t qu :ế ả

Un = 172.3V, In = 20.2A, Pn = 1046W, Uo = 230V, Io = 14A, Po = 60W

Tính (a) đi n kháng t hóa quy đ i v phía cao áp; (b) các thông s trong h đ n vệ ừ ổ ề ố ệ ơ ị

t ng đ i; (c) hi u su t; (d) đ thay đ i đi n áp khi máy bi n áp làm vi c t i b ngươ ố ệ ấ ộ ổ ệ ế ệ ở ả ằ0,85 đ nh m c v i cosị ứ ớ  = 0.89 ch m sau; (e) đi n áp s c p khi phía h áp h m ch.ậ ệ ơ ấ ạ ở ạ

Trang 18

Đi n áp phía h áp khi không t i:ệ ạ ả

Đi n áp phía cao áp khi không t i:ệ ả

Bài s 3.22 ố Hai MBA m t pha A và B có công su t 100kVA làm vi c song song T s ộ ấ ệ ỉ ố

đi n áp không t i và t ng tr ng n m ch % t ng ng đ c cho b ng nh sau:ệ ả ổ ở ắ ạ ươ ứ ượ ở ả ư

Máy bién áp Đi n áp ệ R n % X n %

Xác đ nh (a) dòng đi n cân b ng trong m ch th c p; (b) dòng đi n cân b ng % soị ệ ằ ạ ứ ấ ệ ằ

v i dòng đ nh m c c a máy A (c) s khác nhau c a t s bi n đ i đi n áp (%) so v iớ ị ứ ủ ự ủ ỉ ố ế ổ ệ ớ

tr s trung bình c a nó.ị ố ủ

Dòng đ nh m c phía h áp c a hai máy bi n áp:ị ứ ạ ủ ế

T ng tr t ng đ ng c a m i máy quy đ i v phía h áp:ổ ở ươ ươ ủ ỗ ổ ề ạ

Trang 19

Bài s 3-24 ố Máy bi n áp A 75kVA, 4800/432V đ c n i song song v i máy bi n áp Bế ượ ố ớ ế

mà ta ch a bi t chính xác t s bi n đ i đi n áp Các máy bi n áp làm nhi m v hư ế ỉ ố ế ổ ệ ế ệ ụ ạ

đi n áp và có dòng đi n cân b ng là 37.32ệ ệ ằ -63.37oA T ng tr đ c xác đ nh t thíổ ở ượ ị ừnghi m ng n m ch, quy đ i v phía h áp là Zệ ắ ạ ổ ề ạ nA = 0.079962o, ZnB = 0.067665o.Tính t s bi n đ i đi n áp c a máy B.ỉ ố ế ổ ệ ủ

Đi n áp h áp c a máy bi n áp B là:ệ ạ ủ ế

T s bi n đ i đi n áp c a máy bi n áp B:ỉ ố ế ổ ệ ủ ế

Trang 20

Bài s 3-25 ố Hai máy bi n áp 100kVA, 2400/240V làm vi c song song đ cung c pế ệ ể ấcho m t t i có P = 150kW, cosộ ả  = 0.8 ch m sau Hai máy có cùng t s bi n đ i đi nậ ỉ ố ế ổ ệ

áp và t ng tr t ng đ ng phía cao áp là (0.869 + j2.38)ổ ở ươ ươ  và (0.853 + j3.21) Xác

đ nh dòng đi n cao áp c a m i máy bi n áp n u đi n áp s c p là 2470V.ị ệ ủ ỗ ế ế ệ ơ ấ

Dòng đi n đ a vào phía cao áp c a 2 máy bi n áp:ệ ư ủ ế

Dòng đi n cao áp c a máy bi n áp A:ệ ủ ế

Dòng đi n cao áp c a máy bi n áp B:ệ ủ ế

Bài s 3-26 ố Hai máy bi n áp 167kVA, 4800/480V làm vi c song song đ cung c pế ệ ể ấcho m t t i 480V, 200kVA, cosộ ả  = 0.72 ch m sau T ng tr ph n trăm c a các máy làậ ổ ở ầ ủ

Trang 21

ZA = (1.11 + j3.76)% và ZB = (1.46 + j4.81)% V m ch t ng đ ng và xác đ nh (a)ẽ ạ ươ ươ ịdòng đi n t i t ng; (b) dòng đi n th c p c a m i máy bi n áp.ệ ả ổ ệ ứ ấ ủ ỗ ế

Bài s 3-27 ố Hai máy bi n áp 75kVA, 7200/240V làm vi c song song T ng tr trongế ệ ổ ở

h đ n v t ng đ i c a các máy là Zệ ơ ị ươ ố ủ A = (0.0121 + j0.0551) và ZB = (0.0201 + j0.0382).Dòng đi n th c p c a m i máy bi n áp b ng bao nhiêu ph n trăm dòng đi n t iệ ứ ấ ủ ỗ ế ằ ầ ệ ả

t ng?ổ

T ng tr c a các máy bi n áp:ổ ở ủ ế

T ng d n c a các máy bi n áp:ổ ẫ ủ ế

Trang 22

Dòng đi n t i trong các máy:ệ ả

Bài s 3-28 ố Ba máy bi n áp 200kVA, 2400/120 V có các thông s :ế ố

Trang 23

Bài s 3-29 ố Ba máy bi n áp 500kVA, 7200/600V làm vi c song song t ngu n 7200V.ế ệ ừ ồ

T ng tr ph n trăm c a các máy là Zổ ở ầ ủ A% = 5.34%, ZB% = 6.08% và ZC% = 4.24% Máy

bi n áp B cung c p bao nhiêu ph n trăm dòng dòng đi n t i t ng?ế ấ ầ ệ ả ổ

Bài s 3-30 ố Các máy bi n áp 50kVA, 2400/240 V và 75kVA, 2400/240V có các thôngế

s : Zố A% = 3.53%, ZB% = 2.48% làm vi c song song Hai máy có th cung c p cho t iệ ể ấ ả125kVA mà không máy nào b quá t i không (b qua đi n tr c a các máy)?ị ả ỏ ệ ở ủ

Trang 24

Do t i t ng là Sả ổ t = 400kVA nên ch c n máy bi n áp B và C làm vi c song song là đ ỉ ầ ế ệ ủ

Dòng đi n t i t ng là:ệ ả ổ

Dòng đi n đ nh m c c a các máy bi n áp:ệ ị ứ ủ ế

Trang 25

Nh v y ch c n máy B làm vi c song song v i máy C đ cung c p cho t i mà khôngư ậ ỉ ầ ệ ớ ể ấ ảmáy nào b quá t i.ị ả

Bài s 3-32 ố M t t máy bi n áp 3 pha g m 3 máy bi n áp m t pha dùng đ cung c pộ ổ ế ồ ế ộ ể ấcho m t t i 3 pha đ i x ng có dung l ng 750kVA, đi n áp ra là 450V Đi n áp 3 phaộ ả ố ứ ượ ệ ệ

đ a vào t máy là 2400V Tính (a) t s bi n đ i đi n áp c a t máy bi n áp và c aư ổ ỉ ố ế ổ ệ ủ ổ ế ủ

t ng máy bi n áp n u chúng đ c n i ừ ế ế ượ ố /Y; (b) t s bi n đ i đi n áp c a t máyỉ ố ế ổ ệ ủ ổ

bi n áp và c a t ng máy bi n áp n u chúng đ c n i Y/Y.ế ủ ừ ế ế ượ ố

T s bi n đ i đi n áp c a t máy bi n áp đ c tính là t s gi a đi n áp dây cao ápỉ ố ế ổ ệ ủ ổ ế ượ ỉ ố ữ ệ

và

đi n áp dây h áp:ệ ạ

T s bi n đ i đi n áp c a m i máy bi n áp là t s gi a các đi n áp pha Do cao ápỉ ố ế ổ ệ ủ ỗ ế ỉ ố ữ ệ

n i ố  nên đi n áp pha là 2400V Phía h áp n i Y nên ta có:ệ ạ ố

Khi n i Y/Y ta có:ố

Bài s 3-33 ố M t t máy bi n áp 3 pha 500kVA g m ba máy bi n áp m t pha n iộ ổ ế ồ ế ộ ố

/, đ c n i song song v i m t t máy bi n áp 3 pha 400kVA g m ba máy bi n ápượ ố ớ ộ ổ ế ồ ế

m t pha n i ộ ố /Y C hai t máy bi n áp có t s bi n đ i đi n áp là 7200/240V.ả ổ ế ỉ ố ế ổ ệ

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	0,96 MB