Bài tập có lời giải chương 2 Các nguyên lý máy biến áp

CH ƯƠ NG 2: CÁC NGUYÊN LÝ C A MÁY BI N ÁP Ủ Ế

Bài s 2-1 ố Máy bi n áp gi m áp m t pha lý t ng (không b s t áp, không t n hao,ế ả ộ ưở ị ụ ổdòng đi n không t i b ng không) có S = 500kVA, 22000/220V, MBA đ c n i vàoệ ả ằ ượ ố

l i đi n có đi n áp 22kV, f = 60Hz, t thông c c đ i trong lõi thép lúc này làướ ệ ệ ừ ự ạ0.0682Wb Xác đ nh s vòng c a dây qu n s c p N u đi n áp tăng 20% và t n sị ố ủ ấ ơ ấ ế ệ ầ ố

gi m 5%, xác đ nh t thông m i trong lõi thép.ả ị ừ ớ

T n s c a ngu n đi n:ầ ố ủ ồ ệ

S vòng dây c a cu n s c p:ố ủ ộ ơ ấ

T s bi n đ i đi n áp:ỉ ố ế ổ ệ

S vòng dây c a cu n th c p:ố ủ ộ ứ ấ

Bài s 2-3 ố M t máy bi n áp m t pha có công su t Sộ ế ộ ấ đm = 37.5kVA, U1đm = 2400V, U2đm

= 480V, f = 60Hz, ti t di n ngang c a lõi thép và chi u dài trung bình c a m ch tế ệ ủ ề ủ ạ ừ

t ng ng là 95cmươ ứ 2 và 1.07m Khi đ t vào dây qu n s c p đi n áp 2400V thì c ngặ ấ ơ ấ ệ ườ

đ t tr ng là 352Av/m và t c m c c đ i 1.505T Xác đ nh :ộ ừ ườ ừ ả ự ạ ị

a T s bi n áp.ỉ ố ế

b S vòng dây c a m i dây qu n.ố ủ ỗ ấ

8

c Dòng đi n t hoá đ sinh ra t thông trong lõi thép khi máy bi n áp làm ni mệ ừ ể ừ ế ệ

Bài s 2-4 ố M t máy bi n áp m t pha có công su t Sộ ế ộ ấ đm = 2000kVA, U1đm = 4800V,

U2đm = 600V, f = 60Hz, và chi u dài trung bình c a m ch t là 3.15m Khi n i dâyề ủ ạ ừ ố

qu n s c p vào l i đi n có đi n áp 4800V thì dòng đi n t hoá b ng 2.5% dòngấ ơ ấ ướ ệ ệ ệ ừ ằ

đ nh m c s c p, c ng đ t tr ng là 370.5Av/m và t c m c c đ i 1.55T Xácị ứ ơ ấ ườ ộ ừ ườ ừ ả ự ạ

Bài s 2-6 ố Cho m t MBA m t pha lý t ng (không b s t áp, không t n hao, dòngộ ộ ưở ị ụ ổ

đi n không t i b ng không) 20kVA,1200V/120V ệ ả ằ

T s bi n đ i đi n áp:ỉ ố ế ổ ệ

Dòng đi n đ nh m c phía th c p:ệ ị ứ ứ ấ

Dòng đi n th c p khi có t i:ệ ứ ấ ả

Dòng đi n s c p khi có t i:ệ ơ ấ ả

Bài s 2-7 ố Cho m t MBA m t pha lý t ng (không b s t áp, không t n hao, dòngộ ộ ưở ị ụ ổ

đi n không t i b ng không) có t s vòng dây 4:1 Đi n áp th c p là 120ệ ả ằ ỉ ố ệ ứ ấ 0o V Ng iườ

Đi n tr t ng đ ng:ệ ở ươ ươ

Bài s 2-10 ố Cho MBA m t pha lý t ng (không b s t áp, không t n hao, dòng đi nộ ưở ị ụ ổ ệkhông t i b ng không) có s vòng dây b ng 220: 500 Phía s c p đ u vào ngu nả ằ ố ằ ơ ấ ấ ồ

đi n áp 220 V, phía th c p cung c p cho t i 10kVA.ệ ứ ấ ấ ả

Dòng đi n s c p:ệ ơ ấ

T ng tr t ng đ ng nhìn t ngu n:ổ ở ươ ươ ừ ồ

Bài s 2-11 ố Máy bi n áp m t pha lý t ng có đi n áp Uế ộ ưở ệ 1/U2= 7200/240V, MBA v nậhành tăng áp và đ c n i vào l i đi n có đi n áp 220V, f = 60Hz, th c p đ c n iượ ố ướ ệ ệ ứ ấ ượ ố

Công su t bi u ki n:ấ ể ế

Bài s 2-12 ố Máy bi n áp m t pha lý t ng có t s bi n đ i đi n áp 5:1 Phía h áp cóế ộ ưở ỉ ố ế ổ ệ ạdòng đi n 15.6ệ -32oA, khi MBA v n hành gi m áp l i đi n có t n s f = 50Hz vàậ ả ở ướ ệ ầ ố

đ c n i v i ph t i có t ng tr 8ượ ố ớ ụ ả ổ ở 32o Hãy v m ch đi n thay th và xác đ nh : ẽ ạ ệ ế ị

a Dòng đi n không t i và dòng đi n s c pệ ả ệ ơ ấ

b Đi n áp đ t vào dây qu n s c p.ệ ặ ấ ơ ấ

U

T ng tr c a máy bi n áp khi không t i:ổ ở ủ ế ả

T ng t n hao trong máy bi n áp:ổ ổ ế

WCông su t ph t i:ấ ụ ả

t hóa b ng 2% dòng đi n đ nh m c C ng đ t tr ng trong máy là 360Av/m vàừ ằ ệ ị ứ ườ ộ ừ ườ

t c m b ng 1.55T Tính (a) dòng đi n t hóa; (b) s vòng dây c a hai cu n dây; (c)ừ ả ằ ệ ừ ố ủ ộ

t thông trong lõi thép; (d) ti t di n ngang c a lõi thép.ừ ế ệ ủ

Dòng đi n đ nh m c phía s c p:ệ ị ứ ơ ấ

Dòng đi n t hóa:ệ ừ

S.t.đ c a cu n s c p:ủ ộ ơ ấ

18

Bài s 2-17 ố Dòng đi n kích thích c a máy bi n áp m t pha 480/240V, 50kVA, 50Hzệ ủ ế ộ

b ng 2.5% dòng đi n đ nh m c và góc pha là 79.8ằ ệ ị ứ o V m ch đi n t ng đ ng vàẽ ạ ệ ươ ươ

đ th véct khi không t i Gi s máy làm nhi m v gi m đi n áp Tính:ồ ị ơ ả ả ử ệ ụ ả ệ

T n hao công su t trong lõi thép:ổ ấ

t n hao c a dòng đi n kích thích; (b) dòng đi n kích thích; (c) h s công su t khôngổ ủ ệ ệ ệ ố ấ

t i; (d) t n hao do dòng đi n xoáy.ả ổ ệ

T n hao do dòng đi n xoáy:ổ ệ

Px = 0.24  1100 = 264W

Bài s 2-19 ố T n hao công su t do t tr và dòng đi n xoáy trong máy bi n áp m tổ ấ ừ ễ ệ ế ộpha 75kVA, 480/120V, 50Hz làm nhi m v nâng đi n áp t ng ng là 215W vàệ ụ ệ ươ ứ115W Dòng đi n t hóa b ng 2.5% dòng đi n đ nh m c V m ch đi n t ng đ ngệ ừ ằ ệ ị ứ ẽ ạ ệ ươ ươ

g n đúng và đ th véct và tính (a) dòng đi n kích thích; (b) h s công su t khôngầ ồ ị ơ ệ ệ ố ấ

t i; (c) công su t ph n kháng đ a vào khi không t i.ả ấ ả ư ả

Bài s 2-20 ố M t máy bi n áp lý t ng m t pha 480/120V, 50Hz có dây qu n cao ápộ ế ưở ộ ấ

n i v i l i có đi n áp 460V và dây qu n h áp n i v i t i 24ố ớ ướ ệ ấ ạ ố ớ ả 32.80 Tính (a) đi nệ

áp và dòng đi n th c p; (b) dòng đi n s c p; (c) t ng tr vào nhìn t phía s c p;ệ ứ ấ ệ ơ ấ ổ ở ừ ơ ấ(d) công su t tác d ng, công su t ph n kháng và dung l ng mà t i tiêu th ấ ụ ấ ả ượ ả ụ

VArCông su t tác d ng c a t i:ấ ụ ủ ả

VA

Bài s 2-21 ố M t máy bi n áp lý t ng m t pha 200kVA, 2300/230V, 50Hz, làmộ ế ưở ộnhi m v h đi n áp cung c p cho m t t i 150kVA, cosệ ụ ạ ệ ấ ộ ả  = 0.654 ch m sau Tính (a)ậdòng đi n th c p; (b) t ng tr t i; (c) dòng đi n s c p.ệ ứ ấ ổ ở ả ệ ơ ấ

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

T ng tr t ng đ ng khi quy đ i v h áp:ổ ở ươ ươ ổ ề ạ

Bài s 2-23 ố M t máy bi n áp 30kVA, 50Hz, 2400/600V có các thông s : ộ ế ố

T ng tr t ng đ ng khi quy đ i v h áp:ổ ở ươ ươ ổ ề ạ

Bài s 2-24 ố M t máy bi n áp 25kVA, 50Hz, 2200/600V làm nhi m v h đi n áp cóộ ế ệ ụ ạ ệcác thông s : ố

RCA = 1.4, XCA = 3.2, XMCA = 5011,

RHA = 0.11, XHA = 0.25, RfeCA = 18694

V m ch t ng đ ng và tính (a) đi n áp đ a vào đ có công su t đ a ra 25kVA ẽ ạ ươ ươ ệ ư ể ấ ư ở

đi n áp 600V và h s công su t cosệ ệ ố ấ  = 0.8 ch m sau; (b) thành ph n t i c a dòngậ ầ ả ủ

Máy bi n áp cung c p dòng đi n đ nh m c đi n áp 480V, cosế ấ ệ ị ứ ở ệ  = 0.75 ch m sau.ậ

V m ch t ng đ ng và tính (a) đi n tr và đi n kháng ng n m ch (t ng đ ng)ẽ ạ ươ ươ ệ ở ệ ắ ạ ươ ươquy đ i v phía cao áp; (b) t ng tr vào mba bao g m c t i và khi không t i; (c)ổ ề ổ ở ồ ả ả ảthành ph n dòng đi n t i phía cao áp; (d) đi n áp đ t vào dây qu n s c p.ầ ệ ả ệ ặ ấ ơ ấ

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

Dòng điên s c p:ơ ấ

Thành ph n dòng đi n t i c a dòng đi n s c p:ầ ệ ả ủ ệ ơ ấ

It = 10.54A

Bài s 2-26 ố M t máy bi n áp m t pha 75kVA; 50Hz; 4160/240V làm nhi m v hộ ế ộ ệ ụ ạ

đi n áp cung c p cho t i 1.45ệ ấ ả -38.740 đi n áp 270V Các thông s c a máy bi nở ệ ố ủ ế

áp là: RCA = 2.16, XCA = 3.48, RHA = 0.0072, XHA = 0.0128 V m ch t ngẽ ạ ươ

đ ng và tính (a) t ng tr t ng đ ng quy đ i v phía cao áp; (b) t ng tr vào; (c)ươ ổ ở ươ ươ ổ ề ổ ở

đi n áp cao áp khi đi n áp trên t i là 270V; (d) v đ th véc t dòng đi n và đi n ápệ ệ ả ẽ ồ ị ơ ệ ệphía h áp; (e) xác đ nh h s công su t phía cao áp.ạ ị ệ ố ấ

Đi n áp đ a vào máy bi n áp:ệ ư ế