HỆ THỐNG điện 1 TRẢ lời câu hỏi CHƯƠNG v máy BIẾN áp

HỆ THỐNG điện 1 ,TRẢ lời câu hỏi, CHƯƠNG v máy BIẾN áp

Cán bộ hướng dẩn: TS Trần Trung Tính Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Đạt Nguyễn Trọng Giáp Trịnh Đức Thành Trần Quốc Trung

Dư Thành Thật Nguyễn Văn Quế Nguyễn Đức Anh Duy

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ

Câu1.Có mấy loại tổn thất trong máy biến áp?

• Có hai loại tổn thất chính trong máy biến áp:

• Tổn thất đồng

Tổn hao đồng trên máy biến áp được xá định: S cu = P cu + Q cu

P cu : tổn hao công suất tác dụng trên cuộn dây, là tổn hao phát nóng trên cuộn dây (hiệu ứng jun).

Q cu : tổn hao công suất tác phản kháng trên cuộn dây, là tiêu thụ công suất phản kháng tự cảm và hỗ cảm giữa các cuộn dây.

• Tổn hao sắt trên máy biến áp gồm: S Fe = P Fe + Q Fe

PFe: tổn hao công suất tác dụng trên lõi sắt, bản chất là do dòng điện xoáy gây phát nóng (dòng fucô) các biện pháp giảm deltaPo là: + sử dụng thép kỹ thuật điện Giá trị tổn hao này thường được do nhà sản xuất cung cấp

Q Fe : tổn hao công suất tác phản kháng trên đường dây, nguyên nhân là do từ hoá lõi thép (chủ yếu) và một phần do từ tải qua khe hở không khí.

• Ngoài ra còn có các tổn hao phụ như: tổn hao trong lõi thép, tổn hao trong dây quấn ….

Câu1& 17&31.Có mấy loại tổn thất trong máy biến áp?

Tổn thất trên máy biến áp loại nào cao nhất?

Q 

2 3 1 50

100

%. đm

n Cu

S U

Q 



ngm đm

ngm d

d

1 2 2

2

2 2 1

Câu 2: Các phương pháp làm mát máy

biến áp ?

• Làm mát trực tiếp, làm mát gián tiếp, làm mát hỗn hợp.

• Làm mát trực tiếp là hệ thống tạo gió để thổi mát máy phát trong quá trình vận hành, hệ thống này thường được lắp cứng với trục của máy phát để khi quay máy phát là hệ thống này làm việc luôn.

Đối với các máy phát cỡ nhỏ thì họ làm mát trực tiếp kiểu hở giống như làm mát động cơ, tức là có 1 cánh quạt gắn ở đầu có nắp che để đẩy gió thổi vào các khe tản nhiệt làm bên ngoài của thân máy phát.

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ

Câu 2: Các phương pháp làm mát máy

biến áp ?

• Máy phát cỡ lớn như ở nhà máy thủy điện thì làm mát hỗn hợp bằng hệ thống kín và tuần hoàn, trên trục máy phát cũng được gắn cánh quạt để đẩy gió nhưng kết cấu buồng máy phát được tạo thành 1 vòng kín: gió đẩy khí theo dọc trục xuống làm mát rotor và các cuộn dây stator, luồn theo khe hở máy phát xuống phía dưới và được đẩy ra ngoài thân máy phát qua các cửa mà trên đó được gắn các bộ làm mát gián tiếp bằng

nước (nước lạnh được bơm vào từ hệ thống nước kỹ thuật của nhà máy chảy qua các ống đồng xếp so le ở các cửa trên thân máy phát sẽ trao đổi nhiệt với không khí đẩy qua và thành nước nóng chảy ra ngoài), sau đó khí được làm mát sẽ quay ngược lại phía đầu trục theo vòng kín để tiếp tục chu kỳ làm mát.

• Nguyên liệu thì có thể dùng như: dầu, nước, khí…

Câu 3&10: Ưu nhược điểm của máy biến áp ba pha?

So sánh ưu nhược điểm của mba 1 pha và mba 3 pha

Câu 4: Điều kiện vận hành khẩn cấp của máy biến áp là

gì?

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ

Câu 5: Máy biến áp có thể biến đổi điện áp một chiều

được không?

• Như ta đã biết máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi điện áp từ cấp điện này sang cấp điện khác Mà dòng điện một chiều là

dòng điện có phương ,chiều, và độ lớn không đổi theo thời gian

• Do đó máy biến áp không thể biến đổi điện áp một chiều

• Từ thông tản là phần từ thông không qua khe hở chính của mạch từ mà khép kín theo đường khác

• Từ thông này lan ra ngoài mạch từ (xem hình 1a) xuyên vào gông, rầm gông, nắp, đáy thùng, vách thùng và cảm ứng trong các cấu trúc kim loại này của máy biến áp các dòng điện xoáy gây nên các tổn thất phụ công suất của máy

CÂU 6: Từ thông tản là gì? Ảnh hưởng đến

máy biến áp như thế nào?

Hình 1 Hình ảnh sự phân bố của từ

thông làm việc trong máy biến áp

hai cuộn dây a) Khi có bố trí sun từ

trên vách thùng; b) Khi có bố trí sun

từ dưới gông.

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ

Câu7 : Xác định cực tính của máy biến áp

Ta có thể dùng phương pháp sau để xác định cực tính của máy biến áp

Nối 1 đầu bất kỳ của cuộn dây tháp áp với 1 dầu của cuộn dây thấp áp khác , sau đó đấu cuộn dây cao áp bất kỳ vào nguồn

điện , dùng vôn kế đo điện áp đo điện áp 2 đầu cuộn thấp áp còn lại Nếu điện áp đo được là điện áp tổng của 2 cuộn dây thì thì chứng tỏ 2 đầu nối nhau không cùng cực tính, nếu điện áp đo được bằng hiệu điện áp 2 đầu cuộn dây chứng tỏ 2 đầu nối

nhau là cùng cực tính

Câu 8: Ứng dụng của các cách đấu dây

trong thực tế

Máy biến thế hạ áp thì đấu thành Y- Số vòng cuộn dây bên

sơ cấp không nhiều có thể đạt được tỉ lệ hạ áp tương đối lớnKiểu  - Y thì thường được dùng để tăng áp

- đề nghị cho MBA có điều kiện vận hành khẩn cấp cơ bản ít nhất, với điện áp pha được loại bỏ

Y–Y là sử dụng an toàn bởi vì những sự cố vận hành

trong điều kiện không cân bằng

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ

Câu 9: tác hại dòng điện Foucaul và cách khắc

phục

• Trong các máy biến áp và động cơ điện, lõi sắt của chúng

nằm trong từ trường biến đổi Trong lõi có các dòng điện Foucault xuất hiện Do hiệu ứng Joule-Lenz, năng lượng của các dòng Foucault bị chuyển hóa thành nhiệt làm máy nhanh

bị nóng, một phần năng lượng bị hao phí một cách vô ích và làm giảm hiệu suất máy

Để giảm tác hại này, người ta phải giảm dòng Foucault xuống Muốn

vậy, người ta tăng điện trở của các lõi Người ta không dùng cả khối sắt lớn làm lõi mà dùng nhiều lá sắt mỏng được sơn cách điện và ghép lại với nhau sao cho các lát cắt song song với chiều của từ trường Dòng

điện Foucault do đó chỉ chạy trong từng lá mỏng Vì từng lá đơn lẻ có kích thước nhỏ, do đó có điện trở lớn, nên cường độ dòng điện Foucault trong các lá đó bị giảm đi nhiều so với cường độ dòng Foucault trong cả khối sắt lớn Vì vậy, năng lượng điện bị hao phí cũng giảm đi Trong kỹ thuật, người ta thường dùng các lá sắt làm lõi biến thế có điện trở suất rất cao gọi là sắt Ferit để hạn chế tối đa dòng Foucault

Có nhiều cách phân loại máy biến áp, nhưng theo công dụng, máy biến áp được chia thành những loại chính sau:

 Máy biến áp điện lực (còn gọi là máy biến áp công suất: dùng

để truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện lực

 M.b.a chuyên dùng cho các lò luyện kim, cho các thiết bị chỉnh lưu; máy biến áp hàn điện;

 M.b.a tự ngẫu biến đổi điện áp trong phạm vi không lớn lắm dùng để mở máy các động cơ điện xoay chiều

 M.b.a thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện áp cao (thí nghiệm cao áp)

Máy biến áp có rất nhiều loại, song thực chất các hiện tượng xảy ra trong chúng đều giống nhau Dưới đây chủ yếu xét đến máy biến áp điện lực một pha và ba pha

Câu 11 phân loại máy biến áp

13 Tại sao đấu Δ có lợi khi 3 pha mất cân bằng ?

- Cuộn tam giác sẽ khử từ thông thứ tự không.

Nếu không có cuộn tam giác, từ thông thứ tự không và sóng hài bậc ba sẽ không có đường thoát, và sẽ móc vòng qua các cấu kiện sắt từ bên ngoài như khung máy, vỏ máy, bulông ghép nối, gây nóng và rung động mạnh (ồn).

Vì thế người ta thường kết hợp hài hòa cả 2 để nối giữa sao và tam giác.

- Cuộn tam giác sẽ khử sóng hài bậc 3 sinh ra do tính phi tuyến của mạch từ,

và của tải.

14 So sánh và trình bày ứng dụng MBA kiểu bọc

và kiểu lõi ?

- Trong biến áp động lực sử dụng kiểu lõi tương đối nhiều; bởi vì vật liệu cách điện mà nó sử dụng tương đối tiết kiệm, kết cấu tương đối đơn giản, tiện kiểm tra sửa chữa

Ứng dụng : Cho nên, biến áp dùng cho lò điện, hàn điện với dòng điện tương

- Biến áp kiểu bọc cũng có ưu điểm của nó, do cuộn cao áp, thấp áp của nó bố trí xen nhau, lực mà các cuộn dây phải chịu tương đối nhỏ, cường độ cơ học

của nó tương đối cao, khi phạm vi điều chỉnh điện áp tương đối rộng cũng

không dẫn đến sinh ra lực cơ học do mất đối xứng gây nên.

Câu 15&24: mba có làm biến đổi công suất

và dòng công suất không?

• Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc trên

nguyên lý cảm ứng điện từ,biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi

• Do đó máy biến áp chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân

phối năng lượng chứ không biến đổi năng lượng Vì vậy

máy biến áp không biến đổi công suất

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ

16 Nguyên nhân MBA gây ra tiếng ồn ?

Lõi máy biến áp gồm nhiều lá thép mỏng ghép với

nhau Khi có dòng điện chạy qua thì lõi bị từ hóa Các lá

thép có xu hướng đẩy ra xa nhau nên sẽ rung động tạo ra

tiếng kêu có tần số gấp đôi tần số dòng điện

Ngoài ra các vòng dây khi có dòng điện chạy qua cũng

có xu hướng hút đẩy nhau nhưng thường thì nó được quấn chặt nên không tạo ra tiếng ồn

Cách khắc phục:

Để giảm tiếng ồn do máy biến áp gây ra người ta phải dùng kẹp hay ốc vít ép chặt các lá thép lại với nhau, hoặc

Câu 18 ký hiệu tổ đấu dây có ý nghĩa gì?

• Căn cứ vào hình thức đấu dây của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp máy biến áp mà tổ đấu dây của máy biến áp củng khác nhau Tổ đấu dây trong máy biến áp thường thể hiện góc lệch pha trong máy biến áp

• Máy biến áp thường dùng là kiểu  / Y -11 Lệch pha của hai điện áp dây này là 3300, tức là 11h

• Trong đó kim phút chỉ sức điện động của dây quấn sơ cấp được đặt ở vị trí 12 trên đồng hồ

• Kim phút chỉ sức điện động của dây quấn thứ cấp

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ

Câu 22: Tại sao mba 3pha hư một pha không sửa chửa mà phải thay mới?

• Tại vì mba 3 pha khi đã hư hỏng một pha có thể là do nó đã đến hạn sử dụng hoặc do có quá tải, mà khi xảy ra sự cố thì các bộ phận trong mba không chỉ pha bị hư hỏng bị ảnh

hưởng mà các pha khác củng bị ảnh hưởng theo do đó khẳ năng làm việc của máy biến áp bị giảm, nguy cơ xảy ra sự cố hoặc hư hỏng nửa là rất cao

• Do đó đẻ đảm bảo an toàn thì khi mba 3pha hư một pha

không sửa chửa mà phải thay mới

Câu 23: nguyên lý làm việc của máy biến áp

3 pha

-

-i 1

i’ 2 m

Cuộn dây quấn thứ cấp

Câu 30:Giải thích sơ đồ MBA

tr86

2

1 I

Giả định MBA cung cấp cho phụ tải trễ pha (dòng điện trễ pha so với điện áp),

và điện áp đạt tới n=N2/N1=1 Chúng ta có quan hệ gữa đại lượng các vectơ

của MBA như sau:

Đầu tiên chúng ta chọn điểm V2 và I2 bất kì và xác định V1 và I1 Từ V2 và I2,

Câu 27: mba khi nối  - Y bị đứt dây trung tính mba sẻ như thế

nào?

Như ta đã biết Kiểu  - Y thì thường được dùng để tăng áp

Do đó đầu ra phía thứ cấp co điện áp tương đối cao Nếu bị đứt dây trung tính thì điện áp ra sẻ là điện áp dây gây nguy hiểm cho máy biến áp vì không thể tiếp đất bảo vệ cho máy Vì vậy khi xảy ra sự cố thì khẳ năng hư homgr là rất cao và còn gây nguy hiểm cho người vận hành

Câu38: Độ từ thẩm ảnh hưởng như thế

nào đến máy biến áp

Độ từ thẩm lá mức độ thấm từ của vật liệu dưới môi trường

Trong máy biến áp thì nếu độ thẩm từ kém, do đó

từ thông tản nhỏ rất nhiều so với từ thông chính.,

nên ít tổn hao

Nếu máy biến áp độ thẩm từ kém từ thông lớn lõi thép dể bị bảo hòa gây nên tổn hao phu cô

Câu 32:MBA có làm việc trong điều kiện lý tưởng

hay không?

MBA thường không làm việc trong điều kiên lý tưởng mà bị tác

động bởi các yếu

tố bên ngoài như:

giảm đột ngột

MBA là lý tưởng tức là không tổn thất, không sinh ra từ thông tản

và lõi thép sắt từ có độ từ thẩm vô hạn Giả định không tổn thất có nghĩa là điện trở bằng không Giả định không sinh ra từ thông tản ( và ) có nghĩa tất cả sinh ra từ thông chính ( ) móc vòng cả hai dây quấn sơ và thứ cấp

Câu 33:Điều kiện để 2 máy biến áp (MBA) 3 pha

làm việc song song?

điện áp thứ cấp sẽ trùng pha nhau Trái lại sẽ làm cho điện áp thứ cấp lệch

pha nhau Kết quả là ngay khi không tải trong các dây quấn sơ và thứ có

dòng điện và dòng điện này lớn hơn nhiều lần dòng điện định mức, sẽ làm

cháy cuộn dây MBA

2 máy MBA làm việc song song phải đáp ứng các điều kiện sau:

việc song song, điện áp thứ cấp lúc không tải của các MBA sẽ bằng nhau

nên trong mạch nối liền các dây quấn thứ cấp sẽ không có dòng điện cân

bằng Ngược lại se làm xuất hiện dòng điện cân bằng,dòng điện này sẽ

cộng thêm vào dòng điện tải của từng máy,kết quả làm cho các MBA phân

bố tải không tương ứng với tỷ lệ của công suất định mức

Câu 34:Dầu MBA làm nhiệm vụ gì? Tuổi thọ MBA

phụ thuộc vào yếu tố gì?

dầu, nhiệt truyền từ các bộ phận bên trong MBA sang

dầu, rồi từ dầu qua vách thùng ra môi

trường xung quanh

làm mát MBA Do đó chất lượng dầu MBA góp phần

quyết định tuổi thọ MBA