Thiết kế máy biến dầu

Để tìm hiểu rõ hơn về máy biến áp, Chúng em thực hiện đồ án môn “ Thiết kế thiết bị điện” với đề tài “Thiết kế máy biến dầu”. Đồ án gồm 6 chương cụ thể như sau:Chương 1: Khái nệm chung về thiết kế máy biến ápChương 2: Tính toán kích thước chủ yếu của máy biến ápChương 3: Tính toán dây quấnChương 4: Tính toán các tham số ngắn mạchChương 5:.Tính toán cuối cùng về hệ thống mạch từChương 6:.Tính toán nhiệt

GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in LI NểI U Mỏy bin ỏp in lc l mt b phn rt quan trng h thng in truyn ti in nng t cỏc trm phỏt in n cỏc h tiờu th cn phi cú ng dõy ti in Nu khong cỏch gia ni sn xut v h tiờu th ln thỡ mt rt ln t v cn c gii quyt l: Vic truyn ti in nng i xa lm cho kinh t tỡm hiu rừ hn v mỏy bin ỏp, Chỳng em thc hin ỏn mụn Thit k thit b in vi ti Thit k mỏy bin du ỏn gm chng c th nh sau: Chng 1: Khỏi nm chung v thit k mỏy bin ỏp Chng 2: Tớnh toỏn kớch thc ch yu ca mỏy bin ỏp Chng 3: Tớnh toỏn dõy qun Chng 4: Tớnh toỏn cỏc tham s ngn mch Chng 5:.Tớnh toỏn cui cựng v h thng mch t Chng 6:.Tớnh toỏn nhit Trờn tinh thn lm vic nghiờm tỳc, chỳng em ó hon thin ỏn ny Tuy nhiờn, thi gian lm vic ngn, kin thc v kinh nghim thc t cũn hn ch nờn bn ỏn khụng trỏnh nhng khim khuyt, hn ch Chỳng em rt mong nhn c s úng gúp xõy dng ca cỏc thy, cỏc cụ v cỏc bn bn ỏn c hon thin hn Trong quỏ trỡnh lm ỏn chỳng em ó nhn c s giỳp , hng dn, ch bo nhit tỡnh ca cỏc thy cụ giỏo cng nh s gúp ý xõy dng ca bn bố c bit l s hng dn v giỳp tn tỡnh ca thy giỏo Th S Nguyn Vn oi cụng tỏc ti b mụn T ng Hoỏ Khoa in Chỳng em xin chõn thnh cm n ! Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in NHN XẫT CA GIO VIấN HNG DN H ni, ngy .thỏng nm 2012 Giỏo viờn hng dn Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in CHNG I: KHI NIM CHUNG V THIT K MY BIN P 1.1 I LNG Mỏy bin ỏp in lc l mt b phn rt quan trng h thng in truyn ti in nng t cỏc trm phỏt in n cỏc h tiờu th cn phi cú ng dõy ti in Nu khong cỏch gia ni sn xut v h tiờu th ln thỡ mt rt ln t v cn c gii quyt l: Vic truyn ti in nng i xa lm cho kinh t Máy phát điện Tăng áp Giảm áp Nh ta ó bit, cựng mt cụng sut truyn ti trờn ng dõy nu in ỏp c tng cao thỡ dũng in chy trờn ng dõy s gim xung, nh vy cú th lm tit din dõy nh i ú trng lng v chi phớ dõy dn s gim xung ng thi tn hao nng lng trờn ng dõy cng gim xung Vỡ th mun truyn ti cụng sut ln i xa ớt tn hao v tit kim c kim loi mu trờn ng dõy ngi ta phi dựng in ỏp cao ng 35, 110, 220kV v 500kV Trờn thc t cỏc mỏy phỏt in khụng cú kh nng phỏt nhng in cao nh vy thng ch n 21kV l cựng, ú cn phi cú thit b tng ỏp u ng dõy lờn Mt khỏc cỏc h tiờu th thng yờu cu in ỏp thp t 0,4 n 6kV ú ti õy phi cú thit b gim in ỏp xung Nhng thit b dựn tng in ỏp u ca mỏy phỏt in tc l u ng dõy dn in v gim in ỏp ti h tiờu th tc l cui ng dõy dn c gi l mỏy bin ỏp Thc h thng in lc mun truyn ti v phõn phi cụng sut t nh mỏy in n tn cỏc h tiờu th mt cỏch hp lý thng phi qua Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in ữ tng tng gim in ỏp nh vy Do ú tng cụng sut ca mỏy bin pỏ h thng in lc thng gp ữ ln cụng sut ca trm phỏt in Nhng mỏy bin ỏp (mỏy bin ỏp) dựng h thng in lc gi l mỏy bin ỏp in lc hay mỏy bin ỏp cụng sut T ú ta thy rừ mỏy bin ỏp ch lm nhim v truyn ti hoc phõn phi nng lng ch khụng phi l bin hoỏ nng lng Ngoi mỏy bin ỏp in lc cũn cú nhiu loi mỏy bin ỏp dựng cỏc ngnh chuyờn mụn nh mỏy bin ỏp chuyờn dựng cho cỏc lũ in luyn kim, mỏy bin ỏp hn in, mỏy binỏp dựng thit b chnh lu, mỏy bin ỏp dựng cho o lng, thớ nghim Khuynh hng phỏt trin ca mỏy bin ỏp hin l thit k ch to nhng mỏy bin ỏp cú dung lng tht ln, in ỏp tht cao, dựng nguyờn liu mi gim trng lng v kớch thc mỏy V vt liu hin ó dựng loi thộp cỏn lnh khụng nhng cú t tớnh tt m tn hao st li ớt ú nõng cao c hiu sut ca mỏy bin ỏp Khuynh hng dựng dõy nhụm thay dõy ng va tit kim c dõy ng va gim c trng lng mỏy cng ang phỏt trin nc ta ngnh ch to mỏy bin ỏp ó i t ngy ho bỡnh lp li n chỳng ta ó sn xut c mt lng mỏy bin ỏp ln v nhiu chng loi khỏc phc v cho nhiu ngnh sn xut nc v xut khu 1.2 NH NGHA V NGUYấN L LM VIC Ta xột s mỏy bin ỏp mt pha hai dõy qun Dõy qun cú W vũng dõy, dõy qun hai cú W2 vũng dõy c qun tren lừi thộp Khi t mt in ỏp U1 xoay chiu vo dõy qun ú s cú dũng in i 1, lừi thộp s sinh t thụng múc vũng vi c hia dõy qun v 2, cm ng sc in ng e1 v e2 Dõy qun hai s cú sc in ng s sinh dũng in i u Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in ti vi in ỏp l U2 Nh vy nng lng ca dũng in xoay chiu ó c truyn t dõy qun sang dõy qun Gi s in ỏp xoay chiu t vo l mt hm s hỡnh sin thỡ t thụng nú sinh cng l mt hm s hỡnh sin = m sin t Do ú theo nh lut cm ng in t, sc in ng dõy qun v s l: e1= W1 d sin t d = W1 m dt dt = -W1 m cost (1) 2E1 sin(t = ) = e2 = W2 d sin t d = W2 m dt dt = -W2 m cost = (2) 2E sin(t = ) Trong ú: E1 = E2 = E1m E m = 4,44 f w1 m (3) = 4,44 f w2 m (4) Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in L giỏ tr hiu dng ca cỏc s dõy qun v Cỏc biu thc (1) v (2) ta thy s cm ng dõy qun chm pha so vi t thụng sinh nú mt gúc Da vo biu thc (3) v (4) ngi ta nh nghói t s bin i ca mỏy bin ỏp nh sau: K= E1 W1 E W2 Nu khụng k in ỏp ri trờn dõy qun thỡ cú th coi E = U1; E2 = U2 suy ra: K= E U1 E2 U nh ngha: T nguyờn lý lm vic c bn trờn ta cú nh ngha mỏy bin ỏp nh sau: mỏy bin ỏp l mt thit b t ng yờn, lm vic da trờn nguyờn lý cm ng in t bin i mt h thng dũng in xoay chiu in ỏp ny thnh mt h thng dũng in xoay chiu in ỏp khỏc vi tn s khụng thay i Mỏy bin ỏp cú hai dõy qun gi l mỏy bin ỏp hai dõy qun Dõy ni vi ngun thu nng lng gi l dõy qun s cp Dõy qun ni vi ti da nng lng gi l dõy qun th cp mỏy bin ỏp dõy qun sỏu dõy s cp v th cp cũn dõy qun th ba vi in ỏp trung bỡnh Mỏy bin ỏp bin i h thng xoay chiu pha gi l mỏy bin ỏp mt pha, pha gi l pha, ngõm du gi l mỏy bin ỏp du 1.3 CC I LNG NH MC Cỏc i lng nh mc ca mỏy bin ỏp quy nh iu kin k thut ca mỏy Cỏc i lng ny nh ch to qui nh v thng ghi trờn nhón mỏy bin ỏp Dung lng hay cụng sut nh mc Sm L cụng sut ton phn hay biu kin a dõy qun th cp ca mỏy bin ỏp n v kVA hay VA Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in in ỏp dõy s cp nh mc: U1m L in ỏp ca dõy qun s cp tớnh bng V hay kV Nu dõy qun s cp cú cỏc u phõn nhỏnh thỡ ngi ta ghi c in ỏp nh mc ca u phõn nhỏnh in ỏp dõy th cp nh mc: U2m L in ỏp dõy ca dõy qun th cp mỏy bin ỏp khụng ti v in ỏp t vo dõy qun s cp l nh mc n v l: kV, V Dũng in dõy nh mc s cp I1m v th cp I2m L nhng dũng in dõy ca dõy qun s cp v th cp ng vi cụng sut v in ỏp nh mc n v A, kA Cú th tớnh nh sau: - i vi mỏy bin ỏp mt pha: I1m = S đm U1đm ; I2m = ; I2m = S đm U 2đm - i vi mỏy bin ỏp pha: I1m = S đm 3U1đm S đm 3U 2đm Tn s nh mc Hz Thng mỏy binỏp in lc cú tn s cụng nghip f = 50Hz Ngoi trờn nhón mỏy cũn ghi nhng s liu khỏc nh: S pha, s v t u dõy qun, in ỏp ngn mch U n% ch lm vic ngn hn hay di hn phng phỏp lm lnh Sau cựng hiu rng khỏi nim "nh mc" cũn bao gm c tỡnh trng lm vic nh mc ca mỏy bin ỏp na m cú th khụng ghi trờn nhón mỏy nh: nh mc, chờnh lch nh mc, nhit nh mc ca mụi trng xung quanh Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in 1.4 S DNG VT LIU TRONG CH TO Vic tỡm kim mt loi vt liu mi l nhm mc ớch ci thin cỏc c tớnh c mỏy bin ỏp nh gim tn hao nng lng, kớch thc, trng lng, tng tin cy ca nú Khuynh hng chung thng thay vt liu qỳy him bng nhng vt liu r tin v d tỡm kim hn Nh dựng dõy nhụm thay dõy ng mỏy bin ỏp cụng sut nh v trung bỡnh l mt vớ d Vt liu tỏc dng: Dựng dn in nh dõy qun, dn t nh lừi thộp - Vt liu cỏch in: Dựng cỏch in gia cỏc cun dõy hay gia cỏc cun dõy vi cỏc b phn khỏc bng cỏc vt liu nh cactụng, cht cỏch in, s, du bin ỏp - Vt liu kt cu: Dựng d gi bo v mỏy bin ỏp nh bulụng, v mỏy Vic thay i vt liu dựng ụi lm thay i quỏ trỡnh cụng ngh quan trng hay nhng kt cu c bn ca mỏy bin ỏp Cho nờn iu ú liờn quan cht ch n tin ca quỏ trỡnh cụng ngh + Vt liu quan trng trc tiờn ngnh ch to mỏy bin ỏp l tụn Silic hay cũn gi l thộp k thut in + Vt liu tỏc dng th hai l kim loi dõy qun Trong nhiu nm ng l kim loi nht dựng ch to dõy qun m khụng cú thay i gỡ Vỡ nh ta ó bit ng cú in tr sut rt nh, dn in tt, d gia cụng (hn, qun) bo m bn c in tt Gn õy ngi ta cú dựng nhụm thay ng lm dõy qun Nhụm cú u im l nh, sn hn, r hn, nhng tt nhiờn cú nhc im l in tr sut ln hn ú dn in kộm hn, bn c cng kộm hn v li rt khú khn vic hn ni Khi dựng nhụm thay ng m bo c cụng sut tng ng thỡ th tớch nhụm tng lờn, giỏ thnh cỏc cụng vic v ch to dõy qun, chi phớ v vt liu cỏch in, sn tm tng lờn Nhng khon ú tng thỡ c bự li bi gia sthnh nhụm r hn Nờnnúi chung giỏ thnh ton b mỏy bin ỏp bng dõy nhụm v dõy ng thc t khụng khỏc l bao nhiờu Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in + Vt liu cỏch in phn ln cỏc mỏy bin ỏp dựng dõy qun cú cỏch in bng giy cỏp, thuc cỏch in cp A cú nhit gii hn cho phộp +1050C Vi chiu dy cỏch in c hai phớa 0,45 - 0,5mm Vic dựng dõy dn cú cỏch in cao hn E, B, F khụng cú ý ngha lm vỡ nhit cho phộp ca dõy qun mỏy bin ỏp c quyt nh khụng ch cp cỏch in ca vt liu cỏch in m c nhit cho phộp ca du ngõm dõy qun na Mt loi cỏch in hay dựng bc dõy na l men cỏch in (emõy) Song ngi ta cng ch dựng n cỏch in cp B m ớt dựng dõy cỏch in cao hn na Vỡ mt lý na l nhit cho phộp cng cao thỡ mt dũng in chn cng ln thỡ tn hao ngn mch tng lờn lm cho hiu sut ca mỏy gim xung ỏng k cỏch in cỏc b phn mang in vi b phn khụng mang in ca mỏy ngi ta dựng vt liu cỏch in Khi mỏy lm vicdo tỏc ng ca nhit , chn ng v cỏc tỏc ng hoỏ lý khỏc cỏch in s b lóo hoỏ ngha l mt dn cỏc tớnh bn v in v c Thc nghim cho bit nhit tng quỏ nhit lm vic cho phộp - 100C thỡ tui th ca vt cỏch in gim i mt na nhit lm vic cho phộp, tui th ca vt liu cỏch in khong 15 ữ 20 nm Vỡ vy s dng mỏy in trỏnh mỏy quỏ ti lm nhit tng cao mt thi gian di Vt liu kt cu dựng ch to cỏc b phn v chi tit truyn ng hoc kt cu mỏy theo dng cn thit bo m cho mỏy lm vic bỡnh thng Ngi ta thng dựng gang thộp cỏc kim loi, hp kim v cỏc vt liu bng cht 1.5 CC KT CU CHNH CA MY BIN P Mỏy bin ỏp thng dựng cú cỏc phn chớnh sau: - Lừi st (hay cũn gi l mch t) v kt cu ca nú, dõy qun, h thng lm lnh v v mỏy Lừi st v cỏc kt cu ca nú Lừi thộp lm vt liu dn t cho t thụng mỏy bin ỏp ng thi lm khung qun dõy Lừi st gm cỏc lỏ thộp Silic ghộp li c ộp bng x Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in ộp v bulong to thnh khung mỏy bin ỏp Trờn ú cũn bt cỏc giỏ u dõy dn ni vi cỏc sc xuyờn hoc cỏc ty np mỏy cỏc mỏy bin ỏp du ton b lừi st cú qun dõy v cỏc dõy dn c ngõm thựng ng du mỏy bin ỏp gi l rut mỏy Cỏc mỏy bin ỏp c nh, rut mỏy gn vi np mỏy cú th nhc thựng du xỳc ra, lp rỏp, sa cha Vi mỏy bin ỏp cụng sut 1000KVA tr lờn vỡ rut mỏy rt nng nờn c bt c nh vi ỏy thựng v lỳc lp rỏp sa cha thỡ phi nõng v thựng lờn ỏy v rut mỏy Lừi st gm hai phn: tr T v gụng G Tr l phn lừi cú lng dõy qun, gụng l phn lừi khụng cú dõy qun dựng khộp mch t gia cỏc tr Dõy qun Dõy qun mỏy bin ỏp l b phn dựng thu nng lng vo v truyn ti nng lng i Trong mỏy bin ỏp hai dõy qun cú cun HA ni vi li in ỏp thp v cun CA ni vi li in cao hn mỏy bin ỏp cú dõy qun ngoi hai dõy qun CA v HA cũn cú dõy qun th vi in ỏp trung bỡnh gi l TA Mỏy bin ỏp bin i h thng xoay chiu mt pha gi l mỏy bin ỏp mt pha Mỏy bin ỏp bin i h thng dũng in xoay chiu pha gi l mỏy bin ỏp pha Mỏy bin ỏp ngõm du gi l mỏy bin ỏp du Mỏy bin ỏp khụng ngõm du gi l mỏy bin ỏp khụ H thng lm lnh v v mỏy Khi mỏy bin ỏp lm vic, lừi st v dõy qun u cú tn hao nng lng lm cho mỏy bin ỏp núng lờn Mun mỏy bin ỏp lm vic c lõu di phi tỡm bin phỏp gim nhit ca mỏy bin ỏp xung tc l quỏ trỡnh lm ngui mỏy bin ỏp Cú th lm ngui bng khụng khớ t nhiờn hoc bng du mỏy bin ỏp Mỏy bin ỏp dựng khụng khớ lm ngui gi l mỏy bin ỏp khụ, mỏy bin ỏp dựng du lm ngui gi l mỏy bin ỏp du Hu ht mỏy bin ỏp lm ngui bng du bao quanh lừi thộp v dõy qun s núng lờn v truyn nhit ngoi vỏch thựng nh hin tng i lu Nhit lng t vỏch thựng li truyn khụng khớ xung quanh bng phng phỏp i lu v bc x Nh vy m hiu ng lm lnh c tng lờn cho phộp tng ti in t i vi thộp v Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 10 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in Mch t ca mỏy bin ỏp ta ang thit k gm nhng lỏ thộp cỏn lnh ng hng 3404, b dy lỏ thộp l 0,35 mm Kt cu lừi thộp kiu ba pha ba tru, cỏc lỏ thộp ghộp xen kờ, cú mi ghộp xiờn gúc ẫp tr bng nờm v dõy qun ẫp gụng bng xa ộp gụng, bu lụng t phớa ngoi 5.1 Tr: Vi tr cú ng kớnh d = 0,250m, cụng sut nh mc S dm =1600 kVA Tra bng TLHD ta chn s bc thang tr l Tra bng 41a ta c chiu rng a v chiu dy b ca lỏ thộp nh bng sau: Bc Chiu rng a(mm) Chiu dy b(mm) 240 28 215 28 200 18 180 18 155 10 130 10 95 8 60 5.2 Gụng: Vi mỏy bin ỏp cụng sut ln hn 1000 kVA Dựng cỏch ộp gụng bng x ộp v bu lụng xuyờn qua gụng Tra bng 41b : Bc Chiu rng a(mm) Chiu dy b(mm) 240 28 215 28 200 18 180 18 155 10 130 10 95 18 Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 40 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in 5.3 Tit din tng cỏc bc thang tr: Tbt = a b 10 t t (m2) Trong ú : at, bt l kớch thc ca cỏc bc thang tr (m) Tbt = 2.[ 240.28+ 215.28+ 200.18+ 180.18+ 155.10 + 130.10 + 95.8 + 60.8].10-6 = 0,04734(m2) 5.4 Tit din tỏc dng ca st: Tt = k Tbt (m2), k l h s chờm kớn, k = 0,97; Tt = 0,97 0,04734= 0,04592(m2) 5.5 Tng chiu dy cỏc lỏ thộp ca tit din tr: bt = 28 + 28 + 18 + 18 + 10 + 10 + + = 122 (mm ) = 0,122m 5.6 Tit din bc thang ca na tit din gụng: Tbg=[240.28+215.28+200.18+180.18+155.10+130.10+95.18].10-6 =0,02414(m2) 5.7 Tit din ton b bc thang ca gụng: Tbg =0,02414.2 = 0,04828 m2 5.8 Tit din tỏc dng ca gụng Tg = k Tbg = 0,97 0,04828 = 0,04683 ( m2 ) 5.9 Chiu dy ca gụng Chiu dy ca gụng bng tng chiu dy cỏc lỏ thộp ca tr: bg = b 10 t (m) = bT = 0,124m 5.10 S lỏ thộp tng bc ca tr v gụng: b t k d n = 10 t Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 41 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in Trong ú t l chiu dy ca mi lỏ thộp: t = 0,35 mm, k l h s in kớn k = 0,97 Vy lỏ thộp ca tng bc tr v gụng tớnh c bng sau: i vi tr: Bc Chiu dy 28 S lỏ thộp 78 28 78 18 48 18 48 10 28 10 28 22 8 22 Bc Chiu dy 28 S lỏ thộp 78 28 78 18 48 18 48 10 28 10 28 18 50 i vi gụng: 5.11 Chiu cao ca tr st: l1 = l + 2lo = 0,564 +2.0,05 = 0,664 ( m) 5.12 Khong cỏch gia hai tr k nhau: C = D1 + a22.10-3 (m) = D1 l ng kớnh ngoi ca dõy qun s cp (CA) D1 = 0,423 m Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 42 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in a22 l khong cỏch cỏc dõy qun s cp cnh a22 = 0,030 m C = 0,423 +0,030 = 0,453 m ( C lm trũn n 0,5 cm ) 5.13 Trng lng st gụng: Gg = Gg+ Gg Trong ú: Gg l lng cỏc gúc; Gg = 4.Go /2 = 2Go Go l lng st mt gúc mch t Theo cụng thc (5-9) TLHD ta cú : Go = 2.k 10-6(a1t.a1g.b1t + a2t.a2g.b2t + + antang.bnt) k l h s in kớn: k = 0,97 l t trng thộp ( kg = 7650 kg ), i vi thộp cỏn lnh m m Go = 2.0,97.7650.10-9(240.240.28 + 215.215.28 + 200.200.18 + 180.180.18 + 155.155.10 + 130 130.10 +95.95.18 ) = = 14841.10-9 4,782.106 = 70,84 (kg) Gg = 2.Go = 141,68 (kg) Khi lng chớnh ca gụng: Gg Gg = 2.(t-1)C.Tg (kg) t l s tr mang dõy qun, t = C l khong cỏch gia hai tr k nhau, 0,453 m l t trng ca thộp, = 7650 kg m Tg l tit din hu ớch ca gụng Tg = 0,04683 m2 Gg = 2.(3-1) 0,453 0,04683 7650 = 649,15(kg) T ú ta cú: Gg = Gg + Gg = 649,15+ 141,68 = 790,83 (kg) 5.14 Trng lng thộp tr: Vi tit din gụng l hỡnh bc thang nhiu bc c tớnh nh l hai thnh phn: Gt = Gt + Gt (kg) Trong ú: Gt l trng lng st ca phn tr ng vi chiu cao ca s mch t Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 43 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Gt= t.Tt.lt Vi: Khoa in (kg) t l s tr, t= Tt l tit din hu ớch ca tr : Tt = 0,04592m2 lt l chiu cao ca tr, lt = 0,512 m l t trng ca thộp, = 7650 kg m3 Gt = 0,04592.0,564.7650 = 594,37(kg) Gt l trng lng st ca phn tr ni gụng Gt= t(Tt.a1g 10-3 - G0) kg = 3(0,04592.240.7650.10-3 80,77) = (kg) Vy lng thộp lm tr: Gt = Gt + Gt = 594,37+ = 603,37(kg) Khi lng thộp ca ton b mch t:G Fe = Gt + Gg = 603,37+ 790,83 = 1394,2(kg) Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 44 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in CHNG VI: TNH TON NHIT 6.1 TNH TON NHIT CA DY QUN Nhit chờnh lũng dõy qun hay lừi st vi mt ngoi ca nú: Theo cụng thc (6-1 ) ta cú: = q cd Trong ú l chiu dy cỏch in mt phớa ca dõy dn = 0,5 10 = 0,25.10-3 m cd l sut dn nhit ca lp cỏch in ca dõy dn, theo bang 54 TLHD ta cú: cd = 0,17W/m.0C ng vi sn - i vi dõy qun h ỏp: 02 = q ; cd Vỡ dõy qun h ỏp qun hỡnh xon n dõy dn ch nht P cu q2 = M k f Pcu2 l tn hao ng trờn dõy qun h ỏp, Pcu2 = 1937,49 W M2 l b mt lm lnh ca dõy qun h ỏp, M2 = 4,261 m2 1937,49 q2 = 4,261 1,012 = 460,16 (W/m2) 02 460,16 0,25.10 = = 0,68 ( 0C) 0,17 - i vi dõy qun cao ỏp: Vỡ dõy qun cao ỏp lm bng dõy dn trũn nờn theo CT ( 6-3a ) : 01 = p.a 8.tb a l chiu dy dõy qun cao ỏp a = 0,0095m Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 45 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in p l tn hao mt n v th tớch dõy qun c tớnh theo cụng thc: p = 1,68 d 10 ( d '+ )d ' (d '+1 ) tb l sut dn nhit trung bỡnh : tb = 1 + 1d ' = cd l sut dn nhit bỡnh quõn quy c ca dõy qun 0,7 l sut dn nhit ca cỏch in gia cỏc lp , theo bng 54 ta cú = 0,17 l b dy tm chn cỏch in gia cỏc lp: lm bng giy dy : 4x0,12mm, vỡ dõy qun s cp cú lp nờn ta dựng tm cỏch in, =4.0,12 = 0,48mm = 0,17 d 'd 0,5 = 0,486 ( W/m.0C ) = = 0,25 ; = , , 25 d tb = 0,486.0,17(2,5 + 0,486) = 0,371 ( W/m.0C ) 0,486.0,48 + 0,17.2,5 d 4,32 2.1012.2,12 2.10 p = 1,68 .10 = 1,68 .10 = 13,72.10 ( W/m3) (d '+ )d ' (2,65 + 0,48).2,65.10 p.a 13,72.10 4.(0,0095) 01 = = = 4,161 ( 0C ) 8.tb 8.0,371 Nhit chờnh gia mt ngoi dõy qun i vi du d - Dõy qun h ỏp: Theo CT ( 6-10b) ta cú: d = k1 k k 0,35.q 0,6 ( 0C ) k1 = 1,0 l h s k n tc chuyn ng ca du dõy k2 = 1,1 i vi dõy qun (HA) k3 l h s k n s i lu kho khn ca du b rng ( hay cao) tng i ca rónh du ngang gõy nờn Vi h r2 = mm, a2 = 4,5 mm l chiu dy dõy qun tra bng 55 vi hr2/a2 = 1,11 ta c: k3 = 0,8 q2 = 923(W/m2) d = k1 k k 0,35.q 0,6 = 1.1,1.0,8.0,35.923 0,6 = 18,52 ( 0C ) - Vi dõy qun s cp (CA): Theo cụng thc (6-2) TLHD: Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 46 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi q1 = PCu1 k f M1 = Khoa in 12697 1,0055 = 386,306 (W/m2) 7,73 Vi PCu1 l tn hao ng dõy qun s cp PCu1 = 12697 W M l din tớch b mt lm lnh ca dõy qun s cp.i vi dõy qun khụng phõn t hp v qun lờn qua nờm thỡ cú hai mt lm lnh: M =3,4m2 ó tớnh phn dõy qun d = k1k k 0,35.q10,6 = 1.1,1.0,8.0,35.386,306 0,6 = 10,98 ( 0C ) Nhit chờnh trung bỡnh gia du vi vỏch thựng: d.t S b ta chon nhit chờnh ny d.t = ( 0C ) Nhit chờnh trung bỡnh ca dõy qun i vi du: odtb = 0,68 + 18,52 = 19,2 ( 0C ) - i vi dõy qun HA: - i vi dõy qun CA: odtb = 4,162 + 10,98 = 15,142 ( 0C ) 6.2- TNH TON NHIT CA THNG DU Vi cụng sut ca m.b.a S =1600kVA, theo bng 57 TlHD ta chn kt cu thựng vỏch thựng phng cú b tn nhit kiu ng Cỏc kớch thc ti thiu bờn ca thựng a) Cỏc khong cỏch cỏch in t dõy dn n vỏch thựng, n x ộp gụng trờn c xỏc nh nh sau: a) Chiu rng ti thiu ca thựng: B = D1 + ( s1 + s2 + d1 + s3 + s4 + d2).10-3 (m) b) Chiu di ti thiu ca thựng A = 2C + D1 + 2.s5.10-3 (m) Vi Uth1 = 85 kV; tra bng 31 TLHD ta c khong cỏch t dõy dn CA n dõy qun CA s1 =32 mm ( Tra bng 31 ) s2 = 32mm l khong cỏch t dõy dn ca dõy qun CA n vỏch thựng d1 l ng kớnh dõy dn cú bc cỏch in ca dõy qun CA, d1 = 25 mm s4 l khong cỏch t dõy dn khụng cú v bc cỏch in ca dõy qun h ỏp n vỏch thựng theo bng 31 ta c s4 = 12mm Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 47 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in s3 = 50 mm l khong cỏch t dõy dn ca dõy qun h ỏp cú U th = 50 kV n dõy qun cao ỏp cú Uth = 85 kV (theo bang 32) s2 d1 B hg s1 D s3 H2 D lt H H1 s4 hg s5 n d2 Dựng xỏc nh cỏc kớch thc ca thựng d2 = 10 mm l kớch thc dõy dn khụng bc cỏch in (thanh dn trn ca dõy qun h ỏp) b) Chiu rng ti thiu ca thựng B = D2 + ( s1 + s2 + d1 + s3 + s4 + d2).10-3 = 0,35+ ( 32 + 32 + 25 + 50 + 12 + 25 ).10-3 = 0,524 (m) tõm tr nm gia ta ly B = 0,53 m c) Chiu di thựng du: A = 2C + B = 0,453 + 0,53 = 1,436 (m) d) Chiu cao thựng du H = H + H2 H1 l chiu cao t ỏy thựng n lừi st H1 = lt + 2hg+ n.10-3 ; n = 40 mm l chiu dy tm lút di gụng di H1 = 0,564 + 2.0,17 + 30.10-3 = 0,934 (m) H2 l khong cỏch ti thiu t gụng trờn n np thựng , tra bangr 58 TLHD ta c H2 = 300(mm) =0,3 m H = 0,934 + 0,3 = 1,243 (m) Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 48 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in Tớnh din tớch b mt bc x v i lu ca thựng du - Ta thit k thựng du ỏy ụ van, dựng b tn nhit kiu thng - Theo CT (6-20) TLHD ta cú b mt bc x ca thựng du hỡnh ụ van: Mbx = Mụv.k = [2(A - B) + B].H.k Trong ú Mụv = [2(A - B) + B].H = [2(1,1 - 0,48) +3,14.0,48 ].1,243 = 3,415 (m2 ) l din tớch mt thựng phng ỏy ovan (b mt i lu ca thựng mỏy phng.) k l h s k n nh hng ca hỡnh dỏng mt thựng l nhn, s b ta chon bng 59 TLHD k = 1,8 Mbx = 3,415.1,8 = 6,147 (m2 ) - B mt i lu cn thit vi vúi tk (CT 6-22 TLHD) Ml = P 1,05. P 2,5. tk 1,25 1,12M bx = Po + Pn = 948 + 5617,78 = 6565,78 (W); Mbx = 6,147(m2 ) tk l nhit chờnh gia thựng du v khụng khớ d.k = 60 - o.dtb (0C) CT (6-23) TLHD l gia tr ln nht ca nhit trung bỡnh ca du vi khụng khớ o.dtb l nhit chờnh trung bỡnh ca dõy qun i vi du , ly giỏ tr ln nht cun CA & HA ta c o.dtb = 19,88 0C; d k = 60 19,88 = 40,12 (0C) T ú ta cú nhit chờnh ca thựng i v khụng khớ Theo iu kin t k = d k - d t (6-25)TLHD ta cú: ( d.t + tk ) 50 C 1,2.40,12 = 48,14 C 50 C Thoó iu kin d.k Trong ú d.t l nhit chờnh gia du vi thựng : d.t =5 (0C) l h s xỏc nh bi t s gia nhit chờnh ca du i vi khụng khớ lỳc ln nht vi tr s trung bỡnh, s b chn = 1,2 T ú ta cú nhit chờnh trung bỡnh ca thựng du vi khụng khớ tk tk = d.k - d.t = 40,12 - =35,12 (0C) Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 49 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in - B mt i lu cn thit ca thựng vi tk =35,12 1,05.6565,78 Ml = 2,5.35,121, 25 1,12.6,147 = 25,37 (m2) - B mt i lu ca np thựng: ( B + 0,12) Mn.l = 0,5 [(A B)(B+0,12) + ]= =0,5[(1,1-0,48).(0,48+0,12)+ (0,48 + 0,12) ] = 0,327 (m2) Trong ú 0,12 l b rng c hai bờn ca vnh np 0,5 l h s k n s che khu b mt thựng - B mt i lu ca b tn nhit = 25,37 6,142 0,327 = 18,901 (m2) b.dl - B mt i lu ca b tn nhit quy v mt thựng phng Mb.l = Mụ.l kh.l + Mg.l = 2,733.1,26 + 0,15 = 3,564 (m2) Trong ú: Mụ.l = 2,733 (m2) l b mt i lu ca ng, tra bng 63 TLHD kh.l = 1,26 l h s hỡnh dỏng ca b tn nhit, tra bng 56 TLHD, Mg = 0,15 l b mt i lu ca hai ng gúp l mt dóy ng., theo bng 63 TLHD - S b tn nhit cn thit: nb = b.dl /Mb.l = 18,901 / 3,594 = b - B mt i lu thc ca thựng: Ml = b.dl + Mụv + Mn.l = 3,594 + 3,415 + 0,327 = 25,306 (m2) 6.3 TNH TON CUI CNG NHIT CHấNH CA DY QUN V DU MY BIấN P Nhit chờnh ca thựng vi khụng khớ: Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 50 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi t k k ( P0 + Pn ) = 2,8M bx + 2,5M dl ,8 Khoa in 1,05(948 + 5617,78) = 2,8.6,147 + 2,5.25,306 0.8 = 35,076 C k = 1,05 Vi m.b.a n chic Nhit chờnh ca du sỏt vỏch thựng so vi thựng: d.t k (P + Pn ) = 0,165. M d.l M d.l 0, 1,00.(948 + 5617,78) = 0,165. M ov + 6.M b.dl + M n.dl 0,6 6565,77 = 0,165. 20,14 0,6 = 5,1( C ) l tng b mt i lu ca vỏch thựng phng, ng, np k1 =1 lm ngui bng du t nhiờn Nhit chờnh ca du so vi khụng khớ: ' d k = t k + d t = 35,08 + 5,1 = 40,18( C ) Nhit chờnh ca lp du trờn so vi khụng khớ: d k = ( t k + d t ). = (35,08 + 5,1).1,2 = 48,216( C ) < 50 (0C) t tiờu chn Nhit chờnh ca dõy qun i vi khụng khớ: - i vi dõy qun HA: o.k = o.dtb + ' d k = 40,18 + 19,88 = 60,06( C ) 60 C 60 C thoó iu kin cho phộp - i vi dõy quỏn CA: o.k = o.dtb + ' d k = 40,18 + 17,34 = 57,52( C ) 60 C thoó iu kin cho phộp 6.4 XC NH S B TRNG LNG RUT MY,V MY, DU V BèNH DN DU + Trng lng rut mỏy phn tỏc dng: Gr = 1,2.(Gdq + Gl) = 1,2(174,48 + 3,85 +0,11+ 514,32 ) = 831,312 (kg) Gdq l ton b trng lng dõy qun v dõy dn Gl l trng lng ca lừi st 1,2 l h s k ờn trng lng rut mỏy c tng thờm cỏch in v cỏc kt cu khỏc + Trng lng ca thựng: Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 51 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in Gth = V Fe +Gb.tn V l th tớch v mỏy; Fe = 7850 (kg/m3) Gb.tn trng lng b tn nhit , tra bng 62 ta c Gb.tn = 6.41,14 = 246,85 (kg) Gth = (Mov + Mn.dl/0,5) Fe + Gb.tn ( =4 mm l b dy tụn lm thựng) Gth = (3,415 + 0,327/0,5).0,004.7850 + 246,85 = 350,73 + Trng lng du: Th tớch du thựng : Vd = Vt Vr Vt l th tớch bờn ca thựng du phng Vr l th tớch rut mỏy Vt = Mn.H Mn = B 3,14.0,48 + B( A B) = + 0,48(1,1 0,48) = 0,654 (m2 ) l din tớch np 4 thựng Vt = 0,654.1,243 = 0,8129 (m3) G 831,312 r Vr = = 5500 = 0,15114(m ) r Vr l th tichd rut mỏy r l t trng trung bỡnh ca rut mỏy Trng lng thựng du: Gd = 1,05[0,9(Vt Vr) d +Gd.ụ ] =1,05[0,9(0,8129 0,15114).850 +6.30] = Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 52 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in TI LIU THAM KHO Thit k mỏy bin ỏp in lc Phan T Th - Trng i hc Bỏch Khoa H Ni - 1985 Giỏo trỡnh Mỏy in V Gia Hanh, Trn Khỏnh H, Phan T Th, Nguyn Vn Sỏu Tp Trng i hc Bỏch Khoa H Ni - 1998 Mỏy in V Gia Hanh, Trn Khỏnh H, Phan T Th - Tp NXB Khoa hc k thut - 1999 Thit k mỏy bin ỏp Phan T Th - Trng i hc Bỏch Khoa H Ni - 1067 Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 53 GVHD: Th.s Nguyn Vn oi Khoa in MC LC Trang LI NểI U .Error: Reference source not found CHNG I: .3 KHI NIM CHUNG V THIT K MY BIN P CHNG II: TNH TON CC KCH THC CH YU CA MY BIN P 14 CHNG III: TNH TON DY QUN 26 CHNG IV: TNH TON CC THAM S NGN MCH 32 CHNG V: TNH TON CUI CNG V H THNG MCH T39 CHNG VI: TNH TON NHIT 45 TI LIU THAM KHO 53 Nhúm II- Lp C H in 3K5-HCN H Ni 54 [...]... suất máy biến áp Máy biến áp có công suất từ (10 – 16).103 KVA thường phải tăng cường làm nguội bằng sự đối lưu cưỡng bức bằng quạt gió Để đảm bảo dầu trong máy luôn luôn đầy trong quá trình làm việc trên máy biến áp có 1 thùng dầu phụ hình trụ thường đặt nằm ngang với bình đầu chính bằng ống dẫn dầu Tuỳ theo nhiệt độ của máy biến áp mà dầu giãn nở tự do trong bình dầu phụ, không ảnh hưởng đến lượng dầu. .. ảnh hưởng đến lượng dầu máy biến áp Vì vậy bình dầu phụ còn được gọi là bình dầu giãn nở Trên nắp thùng còn các sứ để bắt các đầu dây dẫn ra nối với các dây quấn trong máy biến áp với lưới điện thiết bị đổi nói để chỉnh áp, thiết bị đo nhiệt độ biến áp, móc treo… mặt khác dầu máy biến áp ngoài tác dụng làm lạnh con người là một chất cách điện tốt, nhưng nhược điểm là dầu máy biến áp đồng thời cũng là... lực cơ bản của dây quấn khi máy biến áp bị ngắn mạch 5 Tính toán cuối cùng về hệ thống mạch từ và tham số không tải của máy biến áp − Xác định kích thước cụ thể của lõi sắt − Xác định tổn hao không tải − Xác định dòng điện không tải và hiệu suất 6 Tính toán nhiệt và hệ thống làm nguội máy biến áp − Quá trình truyền nhiệt trong máy biến áp − Khái niệm hệ thống làm nguội máy biến áp − Tiêu chuẩn về nhiệt... có thiết bị và biện pháp chống cháy thích hợp 1.6 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU VÀ NHIỆM VỤ Để đảm bảo vê tính toán hợp lý tốn ít thời gian việc thiết kế máy biến áp sẽ lần lượt tiến hành theo thứ tự 1 Xác định các đại lượng cơ bản − Tính dòng điện pha, điện áp pha của dây quấn − Xác định điện áp thử của các dây quấn − Xác định các thành phần của được ngắn mạch 2 Tính toán các kích thước chủ yếu − Chọn sơ đồ và kết... nhiệt độ chênh − Tính toán nhiệt máy biến áp − Tính toán gần đúng trọng lượng và thể tích bộ giãn dầu Nhóm II- Lớp CĐ ĐH Điện 3K5-ĐHCN Hà Nội 12 GVHD: Th.s Nguyễn Văn Đoài Khoa Điện 7 Tính toán và lựa chọn một số chỉ tiêu kết cấu Phần này có trình bày cách tính và chọn một số chi tiết kết cấu quan trọng như bulong ép gông và một số đai ép trục, gông, vách nắp đáy thùng, bình dầu giãn nở, bộ phận tản nhiệt…... Unx = U n2 − U nr2 = 6,5 2 − 0,55 2 = 6,48% Hiện nay trong chế tạo máy biến áp điện lực thường dùng tôn sillic cán nguội đẳng hướng, có hàm lượng silic vào khoảng 4% Với loại tôn silic có cùng tính năng công nghệ chế tạo đã xác định thì thường chọn Bt trong khoảng hẹp, có thay đổi chút ít theo công suất máy biến áp - Với công suất máy biến áp: S = 1600KVA, ta chọn loại tôn cán nguội mã hiệu chọn tôn... mạch… Về mặt kinh tế: Nếu máy biến áp có cùng công suất, điện áp, các số liệu xuất phát, và các tham số kỹ thuật thì khi β nhỏ, máy biến áp “gầy” và cao, nếu β lớn thì máy biến áp “ béo” và thấp với những trị số khác nhau thì tỷ lệ trọng lượng sắt và trọng lượng đồng trong máy biến áp cũng khá nhau β nhỏ trọng lượng sắt ít, lượng đồng nhiều, β tăng lên thì lượng săt tăng lên, lượng đồng nhỏ lại 9 Đường... bảng 15 Kf = 0,95 8 Chọn hệ số β Trong thiết kế người ta dùng hệ số β để chỉ quan hệ giữa chiều rộng và chiều cao của máy β = π d12 ; l β thay đổi từ 1,2 đến 3,6 Sự lựa chọn hệ số β không những ảnh hưởng đến mối tương quan khối lượng vật liệu thép, dây đồng mà còn ảnh hưởng đến các thông số kỹ thuật như: tổn hao không tải, tổn hao ngắn mạch… Về mặt kinh tế: Nếu máy biến áp có cùng công suất, điện áp,... trình : x5 + Bx4 - Cx - D = 0 ⇔ x5 + 0,23x4 - 0,48x – 3,18 = 0 Dùng phương phần mềm MATLAB để giải phương trình trên ta được x = 1,26 Từ đó ta có β = x 4 = 2,52 Chọn β = 2,52 thì giá thành của máy biến áp thiết kế là nhỏ nhát, nghĩa là phương án tối ưu về măt kinh tế Nhưng ta còn phải chọn một phương án không Nhóm II- Lớp CĐ ĐH Điện 3K5-ĐHCN Hà Nội 20 GVHD: Th.s Nguyễn Văn Đoài Khoa Điện những tối ưu... CĐ ĐH Điện 3K5-ĐHCN Hà Nội 24 GVHD: Th.s Nguyễn Văn Đoài Khoa Điện 23 Nhận xét: Dựa vào bảng biến thiên, với mức tổn hao không tải P o = 2210 W và dòng không tải io = 1% ta thấy các phương án đã tính thì phương án có hệ số β = 2,52 ứng với giá thành nhỏ nhất không khả thi vì với máy biến áp có S= 1600kVA thì β biến thiên từ 1,8 đến 2,4 Bởi vậy với sai số của C’ td là 1% so với giá trị nho nhất ta có ... =1, 18 .1, 07 .1, 958.(Gt+ 42,45 1. 1,35 Go) +1, 18 .1, 07 .1, 675.[Gg + Go-(4+ 2) Go ] 2 + 1, 07 2 510 0 4.Tt / + 1, 07 2 210 0 Tt = = 2,473Gt +2 ,11 5Gg + 41G0 +12 3257,06.Tt = 2,473 813 ,06+2 ,11 5 11 82,85 + 41. .. + Khoa in A1 C + kd.fe.k 21 x x Vi k = 1, 03 .1, 03 = 1, 06 Tra bng 16 TLHD ta c kd.fe = 1, 84 C td' = 5 41, 17 .1, 263 + (63 ,18 + 12 1,82) .1, 262 + 13 23,95 1, 26 780,77 1, 26 + 1, 84 .1, 06 =3622, 41 T cỏc s liu... lnh m m Go = 2.0,97.7650 .10 -9(240.240.28 + 215 . 215 .28 + 200.200 .18 + 18 0 .18 0 .18 + 15 5 .15 5 .10 + 13 0 13 0 .10 +95.95 .18 ) = = 14 8 41. 10-9 4,782 .10 6 = 70,84 (kg) Gg = 2.Go = 14 1,68 (kg) Khi lng chớnh