Bài giảng kỹ thuật điện chương 7 máy biến áp

MễN HC K THUT IN CHNG MY BIN P 7.1 KHI NIM CHUNG 1) Cụng dng MBA : dn in t cỏc trm phỏt in n h tiờu th cn phi cú ng dõy ti in Vn t l lm vic truyn ti in nng i xa l kinh t nht nõng cao in ỏp trờn dõy truyn ti n 35, 110, 220 v 500KV dựng mỏy tng ỏp u ng dõy (phớa cỏc trm phỏt in) v dựng mỏy h ỏp cui ng dõy (h tiờu th) 21KV 127- 500V 6KV 35,110, 220,500KV ~ Mỏy phỏt in MBA tng ỏp ng dõy ti MBA h ỏp H tiờu th 2) nh ngha : MBA l thit b in t tnh, lm vic theo nguyờn lý cm ng cm ng in t, dựng bin i in ỏp ca h thng xoay chiu nhng gi nguyờn tn s u vo ca MBA ni vi ngun in: s cp U1, I1, P1, W1 u ni vi ti : th cp U2, I2, P2, W2 Nu U1 > U2 : MBA h ỏp ; U1 < U2 : MBA tng ỏp 3) Cỏc i lng nh mc : a) in ỏp nh mc : U1m : in ỏp nh mc cho dõy qun s cp U2 = U2m th cp h mch v U1= U1m b) Cụng sut nh mc : Sm = S2m = U2mI2m U1m I1m c) Dũng in nh mc : Sdm Sdm i vi MBA pha : I1dm ; I 2dm U1dm U 2dm in ỏp nh mc l in ỏp pha Dũng in nh mc l dũng in pha Sdm i vi MBA pha : I1dm 3U1dm in ỏp nh mc l in ỏp dõy Dũng in nh mc l dũng in dõy Sdm I 2dm 4) Phõn loi MBA : 3U 2dm a) MBA cụng sut (MBA in lc) Dựng truyn ti v phõn phi cụng sut h thng in lc b) MBA t ngu : bin i in ỏp phm vi khụng ln lm dựng phũng thớ nghim hay m mỏy ng c AC c) MBA o lng : dựng gim cỏc in ỏp v dũng in ln a vo cỏc ng h o d) MBA chuyờn dựng : mba hn in, dựng cho cỏc lũ luyn kim, cho cỏc thit b chnh lu k thut vụ tuyn in, õm 7.2 CU TO MY BIN P 1) Lừi thộp (mch t) : dựng lm mch dn t, ng thi lm khung qun dõy qun s cp v th cp Gm nhiu lỏ thộp k thut in dy 0.35mm sn cỏch in c hai mt, ghộp li vi Lừi thộp gm hai b phn : tr l ni t dõy qun, gụng l phn khộp kớn mch t gia cỏc tr 2) Dõy qun (mch in) : gm nhiu vũng dõy c lng vo tr lừi thộp Gia cỏc vũng dõy cú cỏch in vi v cỏc dõy qun cú cỏch in vi lừi thộp 3) V mỏy : gm hai b phn thựng v np thựng a) Thựng MBA bng thộp, cú b tn nhit, cha du MBA dựng tn nhit v tng cng cỏch in b) Np thựng dựng t cỏc chi tit quan trng nh : s cỏch in, bỡnh gión du, ng bo him 7.3 NGUYấN Lí LM VIC CA MY BIN P Xột s nguyờn lý ca mba mt pha, hai dõy qun nh hỡnh v Khi t in ỏp Sin u1 vo dõy qun s cp w1 dũng in i1 lừi thộp cú t thụng chớnh bin thiờn theo hm Sin múc vũng vi c hai dõy qun, cm ng cỏc sc in ng e1 , e2 i2 i1 ~ u1 u2 Load Khi mba khụng ti i2 = sut t ng i1w1 sinh Dũng i1 lỳc ny c gi l dũng in khụng ti i0 Khi mba cú ti i2 sut t ng tng (i1w1 + i2w2) sinh Ta cú = max sint d d max sin t e1 w w 4.44fw max 2sin t - dt dt ú E1 = 4.44fw1max E1 2sin t - Tớnh toỏn tng t ta cú : E2 = 4.44fw2max H s mba : k E1 U1 w1 E U2 w nu b qua tn hao dõy qun v t thụng tn ngoi khụng khớ Nu w2 > w1 U2 > U1 : mỏy tng ỏp w2 < w1 U2 < U1 : mỏy h ỏp Nu b qua tn hao mba : U2I2 U1I1 U1 I k U I1 7.4 CC PHNG TRèNH CN BNG IN T 1) Cỏc phng trỡnh cõn bng in : Chn chiu e1 , e2 phự hp vi chiu t thụng chớnh , chiu i2 cựng chiu e2 tc phự hp vi chiu theo quy tc nỳt chai Ngoi t thụng chớnh chy lừi thộp, mt phn rt nh t thụng cỏc st i1w1 v i2w2 sinh b tn ngoi khộp mch qua khụng khớ hay du mba, gi l cỏc t thụng tn t , t (ch múc vũng riờng r vi mi dõy qun) t1 t1 : in cm tn L1 i1 dõy qun s cp t2 : in cm tn L2 i dõy qun th cp I2 I1 u1 e1 t2 e2 u2 Zt i1 a) Phng trỡnh cõn bng in s cp : R1 L1 Pt K2 : R1i1 + L1di1 / dt - u1 = e1 u1 e1 U1 E1 R I1 jX I1 E1 I1 Z1 Vi X1 = L1 ; Z1 = R1 + jX1 b) Phng trỡnh cõn bng in th cp : Pt K2 : R2i2 + L2di2 / dt + u2 = e2 R2 i2 L2 U E R I jX I E I Z e2 Vi X2 = L2 ; Z2 = R2 + jX2 u2 Zt c) Phng trỡnh cõn bng t : U1 E1 = 4.44fw1max : khụng i max : const i0w1 = i1w1 + i2w2 I w I1 w I w I1 I I 7.5 S THAY TH MY BIN P T mụ hỡnh toỏn (cỏc pt cõn bng in t), ta xõy dng mụ hỡnh mch in thun li cho vic tớnh toỏn, nghiờn cu MBA cú th ni trc tip mch s cp v th cp vi thnh mt mch in, ta phi quy i dõy qun th cp v dõy qun s cp chỳng cú cựng cp in ỏp Quỏ trỡnh quy i phi m bo khụng thay i cỏc quỏ trỡnh vt lý v nng lng xy mba nh cụng sut truyn ti, cỏc loi tn hao hay nng lng t trng tớch ly mba 1) S v in ỏp th cp quy i E2 v U2 : E2 = E1= E2 w1/w2 = kE2 v U2 = kU2 2) Dũng in th cp quy i I2 : Do cụng sut truyn ti khụng i nờn E2I2 = E2 I2 I2 = I2 /k 3) in tr, in khỏng, tng tr th cp quy i R2 , X2 , Z2 Do tn hao ng khụng i R2I22 = R2 I22 R2 = k2 R2 Cụng sut phn khỏng t trng tn khụng i X2I22 = X2 I22 X22 = k2X2 Tng t ta cú Zt2 = k2Zt 4) S thay th MBA : R1 E1 I0 R th jX th I0 Z th Xth = Lth : c trng cho t thụng chớnh Rth : c trng cho tn hao st t PFe dũng Fucụ lm núng lừi thộp X1 I1 U1 R'2 Rth I0 X'2 I2 U2 Xth E1 = E2 2 S thay th MBA Zt 7.6 CH KHễNG TI CA MY BIN P R1 X1 I1 U1 Ro Rth U1m I0 I0 Xth Xo 1) S thay th mba khụng ti (th cp h mch) : I2 = I1 = I0 , R1 [...]... U' 2 7. 12 Máy biến áp đo lường Các máy biến áp đo lường dùng để mở rộng thang đo các dụng cụ đo lường a) Máy biến điện áp Dùng biến đổi điện áp cao xuống điện áp thấp để đo lường bằng các dụng cụ thông thường Như thế số vòng dây thứ cấp W2 phaỷi nhỏ hơn số vòng dây sơ cấp W1 Thông thường người ta quy định điện áp thứ cấp U2 định mức là 100V Khi mắc dây, cuộn dây sơ cấp nối song song với điện áp lớn... áp thứ cấp U2 định mức là 100V Khi mắc dây, cuộn dây sơ cấp nối song song với điện áp lớn cần đo, cuộn thứ cấp nối với vôn mét hoặc các mạch điện áp của các dụng cụ khác như cuộn dây điện áp của oát mét.v.v Trong khi làm việc, không được để cho máy biến điện áp ngắn mạch thứ cấp A Ut a U2 V X x b) Mỏy bin dũng in Dựng bin i dũng in ln xung dũng in nh o lng v mt s mc ớch khỏc V dũng in th cp nh hn... PHA 7. 10 CC MY BIN P LM VIC SONG SONG Trong h thng in, cỏc mba thng lm vic song song cho phộp nõng cao cụng sut li in v m bo tớnh liờn tc cung cp in khi mt mỏy b hng húc hoc phi sa cha iu kin cỏc mba lm vic song song : a) in ỏp nh mc s cp v th cp ca cỏc mba phi bng nhau tng ng : U1I = U1II = U1III = ; U2I = U2II = U2III = b) Cỏc mba phi cú cựng t ni dõy c) in ỏp ngn mch ca cỏc mba phi bng nhau 7. 11... A Volt k V2 ch U2 = U2m V2 V1 Ampe k ch I1 = I0 W Watt k ch P0 = PFe Ta tớnh c k = U1m / U2m ; zo = U1m / I0 ; R0 = P0 / I02 Rth 2 0 2 0 X 0 z R X th cos 0 R0 R 20 X 20 P0 U1dm I 0 0.1 0.3 7. 7 S C NGN MCH CA MY BIN P 1) S thay th mba khi ngn mch th cp : U2 = 0 R1 X1 R'2 1 2 1 I1 U1m Rth I0 2 X1 1 U2 = 0 R'2 2 X'2 1 2 I1 I2 I2 1 Xth R1 X'2 U1m 2 R1 R2 ... in t U W 1 W Z't U' 7. 12 Máy biến áp đo lường Các máy biến áp đo lường dùng để mở rộng thang đo dụng cụ đo lường a) Máy biến điện áp Dùng biến đổi điện áp cao xuống điện áp thấp để đo lường... ta quy định điện áp thứ cấp U2 định mức 100V Khi mắc dây, cuộn dây sơ cấp nối song song với điện áp lớn cần đo, cuộn thứ cấp nối với vôn mét mạch điện áp dụng cụ khác cuộn dây điện áp oát mét.v.v... với vôn mét mạch điện áp dụng cụ khác cuộn dây điện áp oát mét.v.v Trong làm việc, không máy biến điện áp ngắn mạch thứ cấp A Ut a U2 V X x b) Mỏy bin dũng in Dựng bin i dũng in ln xung dũng