bài giảng Máy biến áp ba pha

BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA I. Khái niệm. Máy biến áp ba pha thiết bị điện từ tĩnh làm việc nguyên lý cảm ứng điện từ để chuyển đổi điện áp xoay chiều pha từ cấp điện áp (U1)sang cấp điện áp khác (U2)với tần số không đổi (f). Gồm ba MBA pha Máy biến áp ba pha có mạch từ riêng mạch từ chung BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA II. Cấu tạo MBA pha. Máy biến áp gồm hai phần chính: Lõi thép dây quấn Có phần khác vỏ máy, cách điện, sứ đỡ, thiết bị làm mát, thùng giãn dầu, . . . Lõi thép máy biến áp pha(Transformer Core) thép mỏng ghép lại, hình dáng có hai loại: loại trụ (core type) loại bọc (shell type) Dây quấn: dùng dây đồng tiết diện tròn tiết diện hình chữ nhật - Cuộn dây quấn sơ cấp (Primary Winding) - Cuộn dây quấn thứ cấp (Secondary Winding) BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA III. Nguyên lý hoạt động. u1, N1  i1    e1, e2 : sức điện động cảm ứng pha sơ cấp thứ cấp e1   N1 d dt e  N Tỉ số biến áp: k  E1 p E2 p d dt (  = msinωt) U1 p I p N1 N1 k    N2 U p I1 p N Tùy theo cách đấu MBA ba pha, quy đổi U1đm, U2đm giá trị pha tính tỉ số biến áp. BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA k U1p U 2p U1đm  U 2đm BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA k U1p U 2p U1đm U1đm   U 2đm U 2đm / BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA k U1p U 2p  U1đm / U1đm  U 2đm 3U 2đm BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA k U1p U 2p U1đm / U1đm   U 2đm / U 2đm BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA Các đại lượng nhãn máy ( định mức ) Điện áp định mức sơ cấp: U1đm (V, KV) giá trị dây - Điện áp định mức thứ cấp: U2đm (V, KV) MBA không tải - Dòng điện định mức sơ cấp: I1đm (A, KA) Khi MBA đầy tải - Điện áp định mức thứ cấp: I2đm (A, KA) - Công suất định mức : công suất biểu kiến phía thứ cấp máy biến áp : Sđm (VA, KVA), Sđm = S2 = U2đm. I2đm Hiệu suất MBA cao Tần số định mức: fđm(Hz) Hiệu suất % Sđm = S1 = U1đm. I1đm BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA IV. Sơ đồ tương đương MBA ba pha. MBA ba pha có sơ đồ tương đương pha jx1 I1p r1 I’2p r’2 jx’2 rm U1p E1p jxm E’2p U’2p ztải Lưu ý: Cần quy đổi giá trị MBA ba pha pha để tính toán thông số V. Tính toán thông số mạch tương đương MBA. 1. Thí nghiệm không tải MBA pha ( Uo = U1đm ). Iop, Po Qua thí nghiệm có: Iop , Po ( pha) , Uop ro Uop jxo zo  U op Iop P0 r0  3I p x  Z 02  r02 r1  r’2 0, I trễ pha so với U, Cos 2 trễ + Nếu tải dung : Cos  > 0, sin  < 0, I sớm pha so với U, Cos  sớm Sụt áp Tăng áp V. Tính toán thông số mạch tương đương MBA. 4. Tổn hao hiệu suất máy biến áp + Tổn hao MBA bao gồm : Tổn hao dây quấn PCu: tổn hao đo thí nghiệm ngắn mạch Pn= PCu Tổn hao mạch từ PFe: tổn hao đo thí nghiệm không tải Po= PFe Tổng tổn hao MBA : P = P o +  2Pn Công suất tác dụng phần sơ cấp thứ cấp MBA : P1, P2 P1 = P2 + P + Hiệu suất MBA : Sđm cos2 P2 x100 %  100  Sđm cos2  P0   Pn P1 VI. Tổ nối dây MBA ba pha. Tổ nối dây máy biến áp biểu thị góc lệch pha sức điện động dây sơ cấp sức điện động dây thứ cấp. C TND phụ thuộc vào yếu tố: - Chiều quấn dây. - Cách ký hiệu đầu dây. Cuộn dây sơ cấp: Đầu đầu :A, B, C Đầu cuối : X, Y, Z Trung tính : O N - Kiểu đấu dây sơ cấp thứ cấp. Cuộn dây thứ cấp: Đầu đầu :a, b, c Đầu cuối : x, y, z Trung tính : o n Xác định tổ nối dây: Kiểu đấu dây bên sơ cấp  vẽ đồ thị vectơ sức điện động dây quấn sơ cấp. Sức điện động dây sơ cấp biểu thị kim phút đồng hồ tính thời gian đặt vị trí số 12 . ( chọn E AB biểu thị kim phút đồng hồ tính thời gian đặt vị trí số 12) Kiểu đấu dây bên thứ cấp tương ứng với cuộn dây sơ cấp  vẽ đồ thị vectơ sức điện động dây quấn thứ cấp ( theo pha, từ xuống).  ( chọn E ab biểu thị kim đồng hồ tính thời gian) Từ suy số tổ đấu dây  xác định tổ đấu dây Xác định tổ nối dây: - Xác định tổ đấu dây biết góc lệch pha sức điện động dây sơ cấp sức điện động dây thứ cấp, cách lấy góc/300 - Ví dụ: Biết máy biến áp ba pha Y/  có góc sức điện động dây sơ cấp sức điện động dây thứ cấp 3300. Xác định tổ dấu dây máy biến áp này? - Xác định góc lệch pha sức điện động dây sơ cấp sức điện động dây thứ cấp biết tổ đấu dây, cách lấy x 300 - Ví dụ: Biết máy biến áp ba pha có tổ dấu dây Y/ -1. Xác định góc sức điện động dây sơ cấp sức điện động dây thứ cấp máy biến áp này? VII. MBA ba pha làm việc song song. Điều kiện để MBA ba pha làm việc song song: - Cùng tổ nối dây máy biến áp ba pha. - Cùng tỷ số biến áp (k). - Cùng giá trị điện áp ngắn mạch phần trăm (un%). [...]... của máy biến áp này? - Xác định góc lệch pha giữa sức điện động dây sơ cấp và sức điện động dây thứ cấp khi biết tổ đấu dây, bằng cách lấy giờ x 300 - Ví dụ: Biết máy biến áp ba pha có tổ dấu dây Y/ -1 Xác định góc giữa sức điện động dây sơ cấp và sức điện động dây thứ cấp của máy biến áp này? VII MBA ba pha làm việc song song Điều kiện để các MBA ba pha làm việc song song: - Cùng tổ nối dây máy biến. .. của máy biến áp + Tổn hao MBA bao gồm : Tổn hao dây quấn PCu: tổn hao đo được trong thí nghiệm ngắn mạch Pn= PCu Tổn hao mạch từ PFe: tổn hao đo được trong thí nghiệm không tải Po= PFe Tổng tổn hao MBA : P = P o +  2Pn Công suất tác dụng phần sơ cấp và thứ cấp của MBA : P1, P2 P1 = P2 + P + Hiệu suất MBA : Sđm cos2 P2 x100 %  100  2 Sđm cos2  P0   Pn P1 VI Tổ nối dây MBA ba pha. .. tương đương MBA 3 Độ biến thiên điện áp thứ cấp U2 : điện áp thứ cấp khi có tải Độ biến thiên điện áp thứ cấp: U 2  U 2đm  U 2 Độ biến thiên điện áp thứ cấp phần trăm: U%  U 2đm  U 2 U  U1 100  1đm 100 U 2đm U1đm U%  ( U nr %  cos  2  U nx %  sin  2 ) Điện áp ngắn mạch Un (V) Điện áp ngắn mạch phần trăm Un (%) U n (%)  Un ( V ) 100 U1đm Điện áp ngắn mạch thành phần điện trở Unr... đương MBA 3 Độ biến thiên điện áp thứ cấp I I1  2  là hệ số tải   I I 2đm 1đm Cos  2 : hệ số công suất của tải Cos  2: hệ số công suất của tải + Nếu tải trở : Cos  2 = 1, sin  2 = 0, + Nếu tải cảm : Cos  2 > 0, sin  2 > 0, I trễ pha so với U, Cos 2 trễ + Nếu tải dung : Cos  2 > 0, sin  2 < 0, I sớm pha so với U, Cos  2 sớm Sụt áp Tăng áp V Tính toán các thông số trên mạch tương đương MBA... điện động dây quấn thứ cấp ( đi theo từng pha, từ trên xuống)  ( chọn E ab biểu thị bằng kim giờ của đồng hồ tính thời gian) Từ đó suy ra số giờ của tổ đấu dây  xác định tổ đấu dây Xác định tổ nối dây: - Xác định tổ đấu dây khi biết góc lệch pha giữa sức điện động dây sơ cấp và sức điện động dây thứ cấp, bằng cách lấy góc/300 - Ví dụ: Biết máy biến áp ba pha Y/  có góc giữa sức điện động dây sơ... MBA 2 Thí nghiệm ngắn mạch MBA 3 pha ( In = I1đm ) jxn Inp ,Pn rn Qua thí nghiệm có: In , Pn , Un Unp zn  r1 = r’2 = rn/ 2 U np I np Pn rn  2 3I np 2 n 2 n xn  Z  r Hệ số công suất MBA ngắn mạch x1 = x’2 = xn/ 2 r2 = r’2/ k2 x2 = x’2/ k2 rn Pn Pn  cos n   3U n I n z n 3U np I np tổn thất MBA ngắn mạch = tổn hao dây quấn Pn= PCu V Tính toán các thông số trên mạch tương đương MBA 3 Độ biến. .. động dây sơ cấp và sức điện động dây thứ cấp của máy biến áp này? VII MBA ba pha làm việc song song Điều kiện để các MBA ba pha làm việc song song: - Cùng tổ nối dây máy biến áp ba pha - Cùng tỷ số biến áp (k) - Cùng giá trị điện áp ngắn mạch phần trăm (un%) ... Công suất tác dụng phần sơ cấp và thứ cấp của MBA : P1, P2 P1 = P2 + P + Hiệu suất MBA : Sđm cos2 P2 x100 %  100  2 Sđm cos2  P0   Pn P1 VI Tổ nối dây MBA ba pha Tổ nối dây của máy biến áp biểu thị góc lệch pha giữa sức điện động dây sơ cấp và sức điện động dây thứ cấp C TND phụ thuộc vào các yếu tố: - Chiều quấn dây - Cách ký hiệu các đầu dây Cuộn dây sơ cấp: Đầu đầu :A, B, C Đầu cuối : X, . của máy biến áp này? VII. MBA ba pha làm việc song song. Điều kiện để các MBA ba pha làm việc song song: - Cùng tổ nối dây máy biến áp ba pha. - Cùng tỷ số biến áp (k). - Cùng giá trị điện áp. I 1đm 3 BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA IV. Sơ đồ tương đương MBA ba pha. MBA ba pha có sơ đồ tương đương trên một pha r 1 jx 1 r’ 2 jx’ 2 r m jx m z tải U 1p U’ 2p I 1p I’ 2p E 1p E’ 2p Lưu. biến áp. BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN B: MÁY BIẾN ÁP BA PHA đm2 đm1 p2 p1 U U U U k  BÀI GIẢNG LT MÁY ĐIỆN GV: VĂN THỊ KIỀU NHI CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP PHẦN