Đang tải... (xem toàn văn)
6.1. KHẠI NIM CHUNG VƯ MẠY BIN ẠP 6.1.1. Vai troì vaì cng dủng MBÂ dn in tỉì nhaì mạy phạt in n h tiu thủ cưn phaíi cọ ỉìng dy taíi in (hçnh 6.1). Thng thỉìng khoaíng cạch tỉì ni saín xut in n h tiu thủ ln, mt vn ư t ra laì vic truyưn taíi in nng i xa laìm sao cho aím baío cht lỉng in ạp vaì kinh t nht. ∼ MBA gam ạp MBA tng ạp ỉìng dy taíi in Mạy phạt in H tiu thủ in Hçnh 6.1 S ư cung cp in n giaín Giaí sỉí h tiu thủ cọ cng sut P, h s cng sut cosϕ, in ạp cuía ỉìng dy truyưn taíi laì U, thç doìng in truyưn taíi trn ỉìng dy laì : ϕ = cosU P I Vaì tn hao cng sut trn ỉìng dy: ϕ ==Δ 22 2 2 cosU P RIRP dd Trong ọ: Rd laì in trí ỉìng dy taíi in vaì cosϕ laì h s cng sut cuía lỉi in, coìn ϕ laì gọc lch pha giỉỵa doìng in I vaì in ạp U. Tỉì cạc cng thỉc trn cho ta thy, cuìng mt cng sut truyưn taíi trn ỉìng dy, nu in ạp truyưn taíi caìng cao thç doìng in chảy trn ỉìng dy seỵ caìng bẹ, do ọ trong lỉng vaì chi ph dy dn seỵ giaím xung, tit kim ỉc kim loải maìu, ưng thìi tn hao nng lỉng trn ỉìng dy seỵ giaím xung. Mt khạc aím baío cht 2 lỉng in nng trong h thng in, vi ỉìng dy daìi khng th truyưn dn í in ạp thp. Vç th, mun truyưn taíi cng sut ln i xa ngỉìi ta phaíi duìng in ạp cao, thỉìng laì 35, 110, 220, 500kV... . Trn thỉc t, cạc mạy phạt in ch phạt ra in ạp tỉì 3 ÷ 21kV, do ọ phaíi cọ thit b tng in ạp í ưu ỉìng dy. Mt khạc cạc h tiu thủ thỉìng yu cưu in ạp thp, tỉì 0.4 ÷ 6kV, vç vy cui ỉìng dy phaíi cọ thit b giaím in ạp xung. Thit b duìng tng in ạp í ưu ỉìng dy vaì giaím in ạp cui ỉìng dy goi laì mạy bin ạp (MBA). Nhỉ vy MBA duìng truyưn taíi vaì phn phi in nng
1 Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp Giạo trçnh K thût Âiãûn Biãn soản: Nguùn Häưng Anh, Bi Táún Låüi, Nguùn Vàn Táún, V Quang Sån Chỉång MẠY BIÃÚN ẠP 6.1 KHẠI NIÃÛM CHUNG VÃƯ MẠY BIÃÚN ẠP 6.1.1 Vai tr v cäng dủng MBA Âãø dáùn âiãûn tỉì nh mạy phạt âiãûn âãún häü tiãu thủ cáưn phi cọ âỉåìng dáy ti âiãûn (hçnh 6.1) Thäng thỉåìng khong cạch tỉì nåi sn xút âiãûn âãún häü tiãu thủ låïn, mäüt váún âãư âàût l viãûc truưn ti âiãûn nàng âi xa lm cho âm bo cháút lỉåüng âiãûn ạp v kinh tãú nháút Mạy phạt âiãûn ∼ MBA tàng ạp MBA gèam ạp Âỉåìng dáy ti âiãûn Häü tiãu thủ âiãûn Hçnh 6.1 Så âäư cung cáúp âiãûn âån gin Gi sỉí häü tiãu thủ cọ cäng sút P, hãû säú cäng sút cosϕ, âiãûn ạp ca âỉåìng dáy truưn ti l U, thç dng âiãûn truưn ti trãn âỉåìng dáy l : P I= U cos ϕ V täøn hao cäng sút trãn âỉåìng dáy: P2 ΔP = R d I = R d U cos ϕ Trong âọ: Rd l âiãûn tråí âỉåìng dáy ti âiãûn v cosϕ l hãû säú cäng sút ca lỉåïi âiãûn, cn ϕ l gọc lãûch pha giỉỵa dng âiãûn I v âiãûn ạp U Tỉì cạc cäng thỉïc trãn cho ta tháúy, cng mäüt cäng sút truưn ti trãn âỉåìng dáy, nãúu âiãûn ạp truưn ti cng cao thç dng âiãûn chảy trãn âỉåìng dáy s cng bẹ, âọ trng lỉåüng v chi phê dáy dáùn s gim xúng, tiãút kiãûm âỉåüc kim loải mu, âäưng thåìi täøn hao nàng lỉåüng trãn âỉåìng dáy s gim xúng Màût khạc âãø âm bo cháút lỉåüng âiãûn nàng hãû thäúng âiãûn, våïi âỉåìng dáy di khäng thãø truưn dáùn åí âiãûn ạp tháúp Vç thãú, mún truưn ti cäng sút låïn âi xa ngỉåìi ta phi dng âiãûn ạp cao, thỉåìng l 35, 110, 220, 500kV Trãn thỉûc tã,ú cạc mạy phạt âiãûn chè phạt âiãûn ạp tỉì ÷ 21kV, âọ phi cọ thiãút bë tàng âiãûn ạp åí âáưu âỉåìng dáy Màût khạc cạc häü tiãu thủ thỉåìng u cáưu âiãûn ạp tháúp, tỉì 0.4 ÷ 6kV, vç váûy cúi âỉåìng dáy phi cọ thiãút bë gim âiãûn ạp xúng Thiãút bë dng âãø tàng âiãûn ạp åí âáưu âỉåìng dáy v gim âiãûn ạp cúi âỉåìng dáy gi l mạy biãún ạp (MBA) Nhỉ váûy MBA dng âãø truưn ti v phán phäúi âiãûn nàng 6.1.2 Âënh nghéa MBA Mạy biãún ạp l thiãút bë âiãûn tỉì ténh, lm viãûc theo ngun l cm ỉïng âiãûn tỉì, dng âãø biãún âäøi mäüt hãû thäúng dng âiãûn xoay chiãưu åí âiãûn ạp ny thnh mäüt hãû thäúng dng âiãûn xoay chiãưu åí âiãûn ạp khạc, våïi táưn säú khäng thay âäøi 6.1.3 Cạc âải lỉåüng âënh mỉïc MBA Cạc âải lỉåüng âënh mỉïc ca MBA qui âënh âiãưu kiãûn k thût ca mạy Cạc âải lỉåüng náưy nh mạy chãú tảo qui âënh v ghi trãn nhn ca mba Dung lỉåüng (cäng sút âënh mỉïc) Sâm [VA hay kVA] l cäng sút ton pháưn hay biãøu kiãún âỉa åí dáy qún thỉï cáúp ca mba Âiãûn ạp så cáúp âënh mỉïc U1âm [V hay kV] l âiãûn ạp ca dáy qún så cáúp Âiãûn ạp thỉï cáúp âënh mỉïc U2âm [V hay kV] l âiãûn ạp ca dáy qún thỉï cáúp m.b.a khäng ti v âiãûn ạp âàût vo dáy qún så cáúp l âënh mỉïc Dng âiãûn så cáúp âënh mỉïc I1âm [A hay kA] v thỉï cáúp âënh mỉïc I2âm l nhỉỵng dng âiãûn ca dáy qún så cáúp v thỉï cáúp ỉïng våïi cäng sút v âiãûn ạp âënh mỉïc Âäúi våïi mba ba pha âiãûn ạp v dng âiãûn ghi trãn nhn MBA l âiãûn ạp v dng âiãûn dáy Âäúi våïi mba mäüt pha: I1âm = Sâm S ; I 2âm = âm U1âm U 2âm (6.1) Âäúi våïi mba ba pha: I1âm = S âm 3U1âm ; I 2âm = S âm 3U 2âm (6.2) Táưn säú âënh mỉïc fâm[Hz] Cạc mba âiãûn lỉûc cọ táưn säú cäng nghiãûp 50Hz Ngoi trãn nhn mba cn ghi cạc säú liãûu khạc : säú pha m, så âäư v täø näúi dáy 6.1.4 Cạc loải mạy biãún ạp chênh MBA lỉûc dng âãø truưn ti v phán phäúi cäng sút hãû thäúng âiãûn lỉûc MBA chun dng cho cạc l luûn kim, cho cạc thiãút bë chènh lỉu, mba hn 3 MBA tỉû ngáùu dng âãø liãn lảc hãû thäúng âiãûn, måí mạy âäüng cå khäng âäưng bäü cäng sút låïn MBA âo lỉåìng dng âãø gim âiãûn ạp v dng âiãûn låïn âỉa vo cạc dủng củ âo tiãu chøn hồûc âãø âiãưu khiãøn MBA thê nghiãûm dng âãø thê nghiãûm âiãûn ạp cao MBA cọ ráút nhiãưu loải song thỉûc cháút hiãûn tỉåüng xy chụng âãưu giäúng Âãø thûn tiãûn cho viãûc nghiãn cỉïu, sau âáy ta xẹt mba âiãûn lỉûc mäüt pha hai dáy qún 6.2 CÁÚU TẢO MẠY BIÃÚN ẠP Cáúu tảo mba gäưm ba bäü pháûn : li thẹp, dáy qún v v mạy 6.2.1 Li thẹp mba Li thẹp (hçnh 6.2) mba dng âãø dáùn tỉì thäng, âỉåüc chãú tảo bàòng cạc váût liãûu dáùn tỉì täút, thỉåìng l thẹp k thût âiãûn cọ bãư dy tỉì 0,35 ÷1 mm, màût ngoi cạc lạ thẹp cọ sån cạch âiãûn räưi ghẹp lải våïi thnh li thẹp Li thẹp gäưm hai pháưn: Trủ v Gäng Trủ T l pháưn âãø âàût dáy qún cn gäng G l pháưn näúi liãưn giỉỵa cạc trủ âãø tảo thnh mảch tỉì kên G G Dáy qún cao ạp T G G G T G G G Dáy qún ạp (a) (b) Hçnh 6.2 Mảch tỉì mba mäüt pha a) kiãøu trủ b) kiãøu bc 6.2.2 Dáy qún MBA Dáy qún MBA (hçnh 6.2) thỉåìng lm bàòng dáy dáùn âäưng hồûc nhäm, tiãút diãûn trn hay chỉỵ nháût, bãn ngoi dáy dáùn cọ bc cạch âiãûn Dáy qún gäưm nhiãưu vng dáy v läưng vo trủ thẹp Giỉỵa cạc vng dáy, giỉỵa cạc dáy qún v giỉỵa dáy qún våïi li thẹp âãưu cọ cạch âiãûn Mạy biãún ạp thỉåìng cọ hai hồûc nhiãưu dáy qún Khi cạc dáy qún âàût trãn cng mäüt trủ thç dáy qún âiãûn ạp tháúp âàût sạt trủ thẹp cn dáy qún âiãûn ạp cao âàût bãn ngoi Lm váûy s gim âỉåüc váût liãûu cạch âiãûn 6.2.3 V mba V mba lm bàòng thẹp gäưm hai bäü pháûn : thng v nàõp thng Thng mba : Trong thng mba âàût li thẹp, dáy qún v dáưu biãún ạp Dáưu biãún ạp lm nhiãûm vủ tàng cỉåìng cạch âiãûn v tn nhiãût Lục mba lm viãûc, mäüt pháưn nàng lỉåüng tiãu hao dỉåïi dảng nhiãût lm dáy qún, li thẹp v cạc bäü pháûn khạc nọng lãn Nhåì sỉû âäúi lỉu dáưu v truưn nhiãût tỉì cạc bäü pháûn bãn mba sang dáưu v tỉì dáưu qua vạch thng mäi trỉåìng xung quanh (hçnh 6.3) 400 Hçnh 6.3 MBA dáưu ba pha, hai dáy qún, 250kVA Nàõp thng : Dng âãø âáûy trãn thng v cọ cạc bäü pháûn quan trng : - Sỉï ca dáy qún cao ạp v dáy qún ạp - Bçnh dn dáưu (bçnh dáưu phủ) - ÄÚng bo hiãøm 6.3 NGUN L LM VIÃÛC CA MẠY BIÃÚN ẠP L TỈÅÍNG Mạy biãún ạp l tỉåíng cọ cạc cháút sau : Cün dáy khäng cọ âiãûn tråí Tỉì thäng chảy li thẹp mọc vng våïi hai dáy qún, khäng cọ tỉì thäng tn v khäng cọ täøn hao li thẹp Âäü tỉì tháøm ca thẹp ráút låïn (μ = ∞), váûy dng tỉì hoạ cáưn phi cọ âãø sinh tỉì thäng li thẹp l ráút nh khäng âạng kãø, nghéa l stâ cáưn âãø sinh tỉì thäng li thẹp bàòng khäng Hçnh 6.4 v så âäư ngun l ca mba mäüt pha gäưm li thẹp v hai dáy qún Dáy qún så cáúp cọ säú vng dáy N1 âỉåüc näúi våïi ngưn âiãûn ạp xoay chiãưu v cạc âải lỉåüng phêa dáy qún så cáúp thỉåìng k hiãûu cọ chè säú km theo u1, i1, e1, Dáy qún thỉï cáúp cọ N2 vng dáy, cung cáúp âiãûn cho phủ ti Zt v cạc âải lỉåüng phêa dáy qún thỉï cáúp cọ chè säú km theo u2, i2 , e2, Khi âàût âiãûn ạp u1 lãn dáy qún så cáúp, dáy qún så cáúp s cọ dng âiãûn i1 chy qua, li thẹp s sinh tỉì thäng Φ mọc vng våïi c hai dáy qún Tỉì thäng ny cm ỉïng dáy qún så v thỉï cáúp cạc sââ e1 v e2 Dáy qún thỉï cáúp cọ ti s sinh dng âiãûn i2 âỉa ti våïi âiãûn ạp u2 Nhỉ váûy nàng lỉåüng ca dng âiãûn xoay chiãưu â âỉåüc truưn tỉì dáy qún så cáúp sang dáy qún thỉï cáúp Gi thỉí âiãûn ạp âàût vo dáy qún så cáúp l hçnh sin v tỉì thäng Φ sinh cng l hm säú hçnh sin v cọ dảng : Φ = Φ m sin ωt (6.3) Theo âënh lût cm ỉïng âiãûn tỉì, cạc sââ cm ỉïng e1, e2 sinh dáy qún så cáúp v thỉï cáúp mba l: dΦ e1 = − W1 = ωN1Φ m sin(ωt − 90 ) = 2E1 sin(ωt − 90 ) (6.4) dt dΦ e = − W2 = ωN Φ m sin( ωt − 90 ) = 2E sin(ωt − 90 ) (6.5) dt âọ, E1, E2 l trë säú hiãûu dủng ca sââ så cáúp v thỉï cáúp, cho båíi: ωN1Φ m E1 = = π 2fN1Φ m = 4,44fN1Φ m (6.6) ωN Φ m E2 = = π 2fN Φ m = 4,44fN Φ m (6.7) Tè säú biãún ạp ca mba: N E Φ (6.8) a= = i2 i1 E2 N2 Nãúu b qua sủt ạp gáy âiãûn tråí v tỉì thäng tn ca dáy qún (MBA l tỉåíng) thç E1 ≈ U1 v E2 ≈ U2 : U E1 N (6.9) ≈ = =a U2 E2 N2 ∼ + u1 + u2 Hçnh 6.4 Så âäư ngun l ca mba mäüt pha hai dáy qún Nãúu b qua täøn hao mba thç: U1I1 = U2I2 U I1 Nhỉ váûy, ta cọ: = =a U I2 Nãúu N2 > N1 thç U2 > U1 v I2 < I1 : mba tàng ạp Nãúu N2 < N1 thç U2 < U1 v I2 > I1 : mba gim ạp (6.10) Zt 6.4 CẠC PHỈÅNG TRÇNH CÁN BÀỊNG CA MẠY BIÃÚN ẠP 6.4.1 Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp Trãn hçnh 6.5 trçnh by mba mäüt pha hai dáy qún, âọ dáy qún så cáúp näúi våïi ngưn, cọ säú vng N1, dáy qún thỉï cáúp näúi våïi ti cọ täøng tråí Zt, cọ säú vng N2 Khi näúi âiãûn ạp u1 vo dáy qún så cáúp, dáy qún så cáúp cọ dng âiãûn i1 chảy qua, chiãưu dng âiãûn i1 âỉåüc chn tu , cn chiãưu tỉì thäng Φ1 i1 gáy phi chn ph håüp våïi i1 theo qui tàõc vàûn nụt chai Chiãưu sââ e1 v e2 ph håüp våïi chiãưu Φ1 cng theo qui tàõc vàûn nụt chai Theo âënh lût Lenz, dng âiãûn i2 (dng cm ỉïng) phi cọ chiãưu cho tỉì thäng Φ2 sinh ngỉåüc chiãưu Φ1 Do váûy chiãưu i2 ph håüp våïi Φ2 (ngỉåüc chiãưu Φ1) Täøng âải säú tỉì thäng chảy li thẹp Φ = Φ1 - Φ2 âỉåüc gi l tỉì thäng chênh Ngoi tỉì thäng chênh Φ chảy li thẹp, mba cn cọ tỉì thäng tn Φt1 v Φt2 Tỉì thäng tn khäng chảy li thẹp m mọc vng våïi khäng gian khäng phi váût liãûu sàõt tỉì dáưu biãún ạp, váût liãûu cạch âiãûn Váût liãûu náưy cọ âäü tỉì tháøm bẹ, âọ tỉì thäng tn nh hån ráút nhiãưu so våïi tỉì thäng chênh v tỉì thäng tn mọc vng våïi dáy qún sinh Tỉì thäng tn Φt1 dng âiãûn så cáúp i1 gáy v tỉì thäng tn Φt2 dng âiãûn thỉï cáúp i2 gáy Tỉång ỉïng våïi cạc tỉì thäng tn Φt1 v Φt2, ta cọ âiãûn cm tn Lt1 v Lt2 ca dáy qún så cáúp v thỉï cáúp.: N1Φ t1 Ψt1 = i1 i1 N Φ Ψ = t2 = t2 i2 i2 L t1 = Lt2 i1 ∼ + u _1 Trong âọ: Ψt1 = N1Φ t1 l tỉì thäng tn mọc vng våïi dáy qún så cáúp; Ψt = N Φ t l tỉì thäng tn mọc Φ1 Φ2 i2 Φt1 + u_2 Φt2 Zt Φ Hçnh 6.5 Tỉì thäng mba mäüt pha hai dáy qún vng våïi dáy qún thỉï cáúp Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp dáy qún så cáúp : Xẹt mảch âiãûn så cáúp gäưm ngưn âiãûn ạp u1, sỉïc âiãûn âäüng e1, âiãûn tråí dáy qún så cáúp R1, âiãûn cm tn ca dáy qún så cáúp Lt1 Ạp dủng âënh lût Kirchhoff 2, ta cọ phỉång trçnh âiãûn ạp så cáúp viãút dỉåïi dảng trë säú tỉïc thåìi l: di u1 = e1 + L t1 + R1i1 dt Biãøu diãùn dỉåïi dảng säú phỉïc: & = E& + jωL t1&I1 + R 1&I1 U (6.11) & = E& + jX1&I1 + R 1&I1 U & = E& + (R + jX1 )&I1 = E& + Z1&I1 U (6.12) âọ: Z1 = R1 + jX1 l täøng tråí phỉïc ca dáy qún så cáúp R1 : l âiãûn tråí ca dáy qún så cáúp, X1 = ωLt1 l âiãûn khạng tn ca dáy qún så cáúp, Z1&I1 l âiãûn ạp råi trãn dáy qún så cáúp Cn Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp dáy qún thỉï: Mảch âiãûn thỉï cáúp gäưm sỉïc âiãûn âäüng e2, âiãûn tråí dáy qún thỉï cáúp R2, âiãûn cm tn dáy qún thỉï cáúp Lt2, âiãûn ạp åí hai âáưu ca dáy qún thỉï cáúp l u2 Ạp dủng âënh lût Kirchhoff 2, ta cọ phỉång trçnh âiãûn ạp thỉï cáúp viãút dỉåïi dảng trë säú tỉïc thåìi l: di u2 = e2 - L t 2 - R2i2 dt Biãøu diãùn dỉåïi dảng säú phỉïc: & = E& − jωL t &I − R &I U (6.13) & = E& − jX &I − R &I U (6.14) & = E& − (R + jX )&I = E& − Z &I U (6.15) âọ: Z2 = R2 + jX2 l täøng tråí phỉïc ca dáy qún thỉï cáúp R2 : l âiãûn tråí ca dáy qún thỉï cáúp, X2 = ωLt2 l âiãûn khạng tn ca dáy qún thỉï cáúp, & Z I l âiãûn ạp råi trãn dáy qún thỉï cáúp Cn & = Z t &I Màût khạc ta cọ: U (6.16) 6.4.2 Phỉång trçnh cán bàòng dng âiãûn Âënh lût Ohm tỉì (5.6), ạp dủng vo mảch tỉì (hçnh 6.5) cho ta: (6.17) N1i1 - N2i2 = Rμ Φ Trong biãøu thỉïc (6.12), thỉåìng Z1&I1 0 cosϕt=1 cosϕt=0,8 (t dung) U2âm cosϕt=1 kt 0,5 -2 U2 cosϕt=0 ϕt ktII, nãúu cọ quạ ti thç mạy mäüt quạ ti trỉåïc v ngỉåüc lải Trong thỉûc tãú ngỉåìi ta cho phẹp âiãûn ạp ngàõn mảch ca cạc mạy biãún ạp lm viãûc song song sai khạc 10% 6.11 MẠY BIÃÚN ẠP ÂÀÛC BIÃÛT 6.11.1 Mạy tỉû biãún ạp Mạy tỉû biãún ạp hay cn âỉåüc gi l mba tỉû ngáùu Mạy tỉû biãún ạp l mba cọ dáy qún âiãûn ạp tháúp l mäüt bäü pháûn ca dáy qún âiãûn ạp cao A A I&1 U& I&2 N1 a I&2 I&1 U& ( I&2 − I&1 ) N2 Zt N2 a U& ( I&2 − I&1 ) X, x U& Zt N1 X, x (b) (a) Hçnh 6.22 Mạy tỉû biãún ạp: a) gim ạp; b) tàng ạp Mạy tỉû biãún ạp mäüt pha cäng sút nh âỉåüc dng cạc phng thê nghiãûm v cạc thiãút bë âiãûn cọ u cáưu âiãưu chènh âiãûn ạp liãn tủc Mạy tỉû biãún ạp ba pha thỉåìng dng âãø âiãưu chènh âiãûn ạp måí mạy cạc âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü ba pha cäng sút låïn âãø gim dng âiãûn måí mạy v dng âãø liãn lảc hãû thäúng âiãûn cọ cạc cáúp âiãûn ạp gáưn Vãư cáúu tảo v ngun l lm viãûc mạy tỉû biãún ạp tỉång tỉû mba thäng thỉåìng, chè khạc cạch âáúu dáy giỉỵa hai cün dáy så cáúp v thỉï cáúp Trong mạy tỉû biãún ạp gim ạp (hçnh 6.22a) dáy qún thỉï cáúp l mäüt pháưn ca dáy qún så cáúp Trong mạy tàng ạp (hçnh 6.22b) dáy qún dáy qún så cáúp l mäüt pháưn ca dáy qún thỉï cáúp Tè säú biãún ạp l: U1 N1 = U2 N2 hay l U = U1 N2 N1 25 Ta thay âäøi vë trê tiãúp âiãøm trỉåüt a, s thay âäøi âỉåüc säú vng dáy N2 v âọ thay âäøi âỉåüc âiãûn ạp U2 Vç thãú mạy tỉû biãún ạp dng âãø âiãưu chènh âiãûn ạp liãn tủc Tỉì så âäư cho tháúy, sỉû truưn ti nàng lỉåüng tỉì så cáúp qua thỉï cáúp mạy tỉû biãún ạp bàòng hai âỉåìng: âiãûn v âiãûn tỉì Cn åí cạc mạy biãún ạp thäng thỉåìng cọ dáy qún så cáúp v thỉï cáúp riãng biãût, nàng lỉåüng tỉì så cáúp truưn qua thỉï cáúp chè bàòng âiãûn tỉì Vç thãú mạy tỉû biãún ạp cọ ỉu âiãøm hån mạy biãún ạp hai dáy qún: våïi cng kêch thỉåïc mạy tỉû biãún ạp truưn cäng sút qua nhiãưu hån, hiãûu sút cao hån, sủt ạp êt hån Tuy nhiãn U1 v U2 chãnh quạ nhiãưu thç ỉu âiãøm khäng âạng kãø, nãn mạy tỉû biãún ạp chè âỉåüc dng tè säú biãún ạp nh hån 3:1 Cn khuút âiãøm ca mạy tỉû biãún ạp l dáy qún så v dáy qún thỉï khäng âỉåüc cạch ly vãư âiãûn nãn âäü an ton tháúp Chàóng hản, nãúu mạy tỉû biãún ạp bë sỉû cäú trãn âoản ax åí hçnh 6.22a, âoản náưy bë âỉït váûy gáưn ti chëu ton bäü âiãûn ạp så cáúp, ráút nguy hiãøm 6.11.2 Mạy biãún ạp âo lỉåìng Khi cáưn âiãûn ạp hồûc dng âiãûn låïn, ngỉåìi ta dng cạc mạy biãún âiãûn cọ tè säú chênh xạc kãút håüp våïi cạc dủng củ âo tiãu chøn Cọ hai loải mạy biãún ạp âo lỉåìng: mạy biãún dng âiãûn v mạy biãún âiãûn ạp Mạy biãún âiãûn ạp Mạy biãún âiãûn ạp (hçnh 6.23a) dng âãø biãún âiãûn ạp cao thnh âiãûn ạp tháúp âãø âo lỉåìng bàòng cạc dủng củ âo tiãu chøn Nhỉ váûy mạy biãún âiãûn ạp cọ dáy qún så näúi song song våïi lỉåïi âiãûn cọ âiãûn ạp låïn cáưn âo v dáy qún thỉï näúi våïi Vän mẹt (hçnh 6.23b), cün dáy ạp ca Oạt mẹt Cạc loải dủng củ náưy cọ täøng tråí ráút låïn nãn xem lm viãûc åí chãú âäü khäng ti Thäng thỉåìng ngỉåìi ta qui âënh âiãûn ạp U2 âënh mỉïc l 100V A U1 a x U2 (a) (b) Hçnh 6.23 Mạy biãún âiãûn ạp X V 26 Chụ : Khi sỉí dủng mạy biãún âiãûn ạp khäng âỉåüc näúi tàõt mảch thỉï cáúp vç näúi tàõt mảch thỉï cáúp tỉång âỉång näúi tàõt så cáúp nghéa l gáy sỉû cọ ngàõn mảch åí lỉåïi âiãûn Mạy biãún dng âiãûn Mạy biãún dng âiãûn dng âãø biãún dng âiãûn låïn xúng dng âiãûn nh âãø âo lỉåìng bàòng cạc dủng củ âo tiãu chøn v cạc mủc âêch khạc Mạy biãún dng âiãûn (hçnh 6.24a) cọ dáy qún så gäưm êt vng dáy màõc näúi tiãúp våïi mảch cáưn âo dng v dáy qún thỉï gäưm nhiãưu vng dáy näúi våïi ampe mẹt, cün dáy dng ca Woạt mẹt (hçnh 6.24b), cün dáy ca cạc råle bo vãû, hồûc cạc thiãúc bë âiãưu khiãøn khạc Cạc loải dủng củ náưy cọ täøng tråí Z ráút bẹ nãn mạy biãún dng âiãûn lm viãûc åí trảng thại ngàõn mảch, âọ li thẹp khäng bo v Φ = (0.8÷1)Wb I1 I2 W A (b) (a) Hçnh 6.24 Mạy biãún dng âiãûn Chụ : Khi sỉí dủng mạy biãún dng âiãûn khäng âỉåüc âãø dáy qún thỉï cáúp håí mảch vç váûy dng tỉì họa I0 = I1 ráút låïn v li thẹp bo nghiãm trng s nọng lãn lm chạy dáy qún, hån nỉỵa tỉì thäng bàòng âáưu s sinh sââ nhn âáưu åí dáy qún thỉï cáúp cọ thãø xút hiãûn âiãûn ạp cao hng nghçn vän lm cho dáy qún thỉï v ngỉåìi sỉí dủng khäng an ton 6.11.3 Mạy biãún ạp hn häư quang L loải mạy biãún ạp âàûc biãût dng âãø hn bàòng phỉång phạp häư quang âiãûn Mạy âỉåüc chãú tảo cọ âiãûn khạng tn låïn v cün dáy thỉï cáúp näúi våïi âiãûn khạng ngoi K âãø hản chãú dng âiãûn hn Vç thãú âỉåìng âàûc hn ráút däúc, ph håüp våïi u cáưu hn âiãûn (hçnh 6.25) Cün dáy så cáúp näúi våïi ngưn âiãûn, cün dáy thỉï cáúp mäüt âáưu näúi våïi cün âiãûn khạng K räưi näúi tåïi que hn, cn âáưu näúi våïi táúm kim loải cáưn hn 27 Mạy biãún ạp lm viãûc åí chãú âäü ngàõn mảch ngàõn hản dáy qún thỉï cáúp Âiãûn ạp thỉï cáúp âënh mỉïc ca mạy biãún ạp hn thỉåìng l 60 ÷70V Khi dê que hn vo táúm kim loải, s cọ dng âiãûn låïn Khe håí khäng khê chảy qua lm nọng chäù tiãúp xục Khi nháúc que hn cạch táúm kim lai mäüt khong U1 nh, vç cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng K låïn lm ion họa cháút khê, sinh häư quang v ta nhiãût Hçnh 6.25 Så âäư mạy biãún ạp hn häư quang lỉåüng låïn lm nọng chy chäù hn Âãø âiãưu chènh dng âiãûn hn, cọ thãø thay âäøi säú vng dáy ca dáy qún thỉï cáúp mạy biãún ạp hn hồûc thay âäøi âiãûn khạng ngoi bàòng cạch thay âäøi khe håí khäng khê ca li thẹp K ]R R^ BI TÁÛP Bi 6.1 Xẹt MBA mäüt pha l tỉåíng (khäng bë sủt ạp, khäng täøn hao, dng âiãûn khäng ti bàòng khäng) Cün dáy så cáúp cọ 400 vng, cün dáy thỉï cáúp cọ 800 vng Tiãút diãûn li thẹp l 40cm2 Nãúu cün dáy så cáúp âỉåüc âáúu vo ngưn 600V, 60Hz, hy : a Tỉì cm cỉûc âải li ? b Âiãûn ạp thỉï cáúp ? Âạp säú : a 1,4 T b 1200V Bi 6.2 Cho mäüt MBA mäüt pha l tỉåíng (khäng bë sủt ạp, khäng täøn hao, dng âiãûn khäng ti bàòng khäng) 20kVA,1200V/120V a Tênh dng âënh mỉïc så cáúp v thỉï cáúp ? b Nãúu mạy cáúp cho ti 12kW cọ hãû säú cäng sút = 0,8; dng så v thỉï cáúp ? Âạp säú : a 16,7A; 167A b 12,5A; 125A 28 Bi 6.3 Cho mäüt MBA mäüt pha l tỉåíng (khäng bë sủt ạp, khäng täøn hao, dng âiãûn khäng ti bàòng khäng) cọ tè säú vng dáy 4:1 Âiãûn ạp thỉï cáúp l 120∠0o V Ngỉåìi ta âáúu mäüt ti Zt = 10∠30o Ω vo thỉï cáúp Hy : a Âiãûn ạp så cáúp, dng âiãûn så cáúp v thỉï cáúp ? b Täøng tråí ti qui vãư så cáúp ? Âạp säú : a 480∠0oV; 3∠30oA, 12∠30oA b 160∠30o Ω Bi 6.4 Cho MBA mäüt pha l tỉåíng (khäng sủt ạp, täøn hao, dng âiãûn khäng ti bàòng khäng) 50kVA, 400V/2000V cung cáúp cho ti 40kVA cọ hãû säú cäng sút =0,8 (R-L); Tênh: a Täøng tråí ti ? b Täøng tråí ti qui vãư så cáúp ? Âạp säú : a 100∠36,87o Ω b 4∠36,87o Ω Bi 6.5 Cho MBA mäüt pha l tỉåíng (khäng bë sủt ạp, khäng täøn hao, dng âiãûn khäng ti bàòng khäng) cọ säú vng dáy = 180: 45 Âiãûn tråí så v thỉï cáúp láưn lỉåüc bàòng 0,242 v 0,076 Tênh âiãûn tråí tỉång âỉång qui vãư så cáúp ? Âạp säú : a 1,4 T b 1200V Bi 6.6 Cho MBA mäüt pha l tỉåíng (khäng bë sủt ạp, khäng täøn hao, dng âiãûn khäng ti bàòng khäng) cọ säú vng dáy = 220: 500 Phêa så cáúp âáúu vo ngưn âiãûn ạp 220 V, phêa thỉï cáúp cung cáúp cho ti 10kVA a Tênh âiãûn ạp trãn ti, dng âiãûn thỉï cáúp v så cáúp ? b Tênh täøng tråí tỉång âỉång ca mạy nhçn tỉì ngưn ? Âạp säú : a 500V, 20A, 50A b 4,4Ω Bi 6.7 Trong thê nghiãûm ngàõn mảch ca mäüt MBA ba pha 100kVA näúi Y/Y, 4000/1000V cạc dủng củ âo âáúu åí phêa så cáúp chè cạc giạ trë : Un = 224V ; In = 25A ; Pn = 2500W Tênh âiãûn tråí v âiãûn khạng ngàõn mảch ca mạy qui vãư så cáúp ? Âạp säú : Rn = 1,33Ω, Xn = 5Ω Bi 6.8 Mäüt MBA mäüt pha 500kVA, 2300/230V thê nghiãûm khäng ti v ngàõn mảch, cạc dủng củ âo âáúu åí phêa så cáúp chè cạc giạ trë : Thê nghiãûm khäng ti : U = 2300V ; I0 = 9,4A ; P0 = 2250W Thê nghiãûm ngàõn mảch : Un = 95V ; In = 218A ; Pn = 8.200W Tênh cạc thäng säú mảch âiãûn thay thãú ca mạy MBA qui vãư så cáúp ? Âạp säú : Rm = 2351Ω, Xm = 244,7Ω, R1 = R’2 = 0,087Ω, X1 = X’2 = 0,2Ω Bi 6.9 Mäüt MBA mäüt pha 500kVA, 2300/230V bi táûp 2-8, cung cáúp dng âënh mỉïc cho ti cọ hãû säú cäng sút cosϕ = Tênh hiãûu sút MBA bàòng cạch láưn lỉåüc dng cạc mảch âiãûn tỉång âỉång sau : 29 &I R1 &I '2 jX1 &I o + &1 U &I oR Rm R’2 jX’2 + &I oX & '2 U jXm (a) Rn &I &I o &I &I '2 & &I oR U Rm jXn jXm (b) & '2 U &1 U Rn jXn &I1 = &I '2 & '2 U (c) Bi 6.10 Mäüt MBA mäüt pha 50kVA, 2400/240V, täøn hao âäưng âënh mỉïc 680W, täøn hao thẹp 260W a Tênh hiãûu sút hãû säú cäng sút cosϕ = lục âáưy ti v nỉía ti ? b Tênh hãû säú ti hiãûu sút cỉûc âải v hiãûu sút cỉûc âải MBA ? Bi 6.11 Mäüt MBA mäüt pha 10kVA, 480/120V cọ cạc thäng säú sau : R1 = 0,6 Ω; R2 = 0,0375 Ω; X1 = Ω; X2 = 0,0625 Ω; Rm = 3000Ω; Xm = 500 Ω; a Dng mảch âiãûn tỉång âỉång hçnh a âãø ạp v dng så cáúp mạy cung cáúp 10kVA cho ti åí 120V v hãû säú cäng sút cosϕ = 0,85 (R-L) ? b Tênh täøn hao âäưng så cáúp, täøn hao âäưng thỉï cáúp, täøn hao li thẹp v hiãûu sút ca MBA? Bi 6.12 Mäüt MBA mäüt pha 50kVA, 400/2000V cọ cạc thäng säú sau : R1 = 0,02 Ω; R2 = 0,5 Ω; X1 =0,06 Ω; X2 = 1,5 Ω; Rm = 500Ω; Xm = 167 Ω; Mạy cung cáúp 40kVA cho ti cọ hãû säú cäng sút cosϕ = 0,8 (R-L) a Dng mảch âiãûn tỉång âỉång hçnh a,b,c âãø âiãûn ạp v dng âiãûn så cáúp, âäü biãún thiãn âiãûn ạp thỉï cáúp % ? b Tênh hiãûu sút ca ti âang xẹt v hiãûu sút cỉûc âải ca MBA? Bi 6.13 Mäüt MBA pha cọ täø näúi dáy Y/Y, 560kVA, 6000/400V cọ dng âiãûn khäng ti io%= 2,6%; âiãûn ạp ngàõn mảch un% = 4%; täøn hao khäng ti Po = 1570W; täøn hao ngàõn mảch Pn = 7000W a Tçm dng âiãûn âënh mỉïc, dng khäng ti, hãû säú cäng sút cosϕo ? b Tênh cạc thäng säú ca mảch âiãûn thay thãú ca MBA? c Xạc âënh hãû säú ti âãø hiãûu sút cỉûc âải ? d Tênh âiãûn ạp thỉï cáúp v hiãûu sút hãû säú ti bàòng 0,5 v cosϕt = 0,8 (R-L) 30 Bi 6.14 Mäüt MBA pha cọ täø näúi dáy Y/Y, 560kVA, 6000/400V cọ cạc thäng säú ca mảch âiãûn thay thãú mäüt pha sau : R1 = 0,4 Ω; R2 =1,78.10-3Ω; X1=1,31Ω; X2 =5,8.10-3Ω; Rm=18274Ω; Xm=1407 Ω Mạy cung cáúp 450kVA cho ti ba pha cọ hãû säú cäng sút cosϕ = 0,8 (R-L) a Dng mảch âiãûn tỉång âỉång hçnh a,b,c âãø ạp v dng dáy så cáúp, âäü biãún thiãn âiãûn ạp thỉï cáúp % ? b Tênh hiãûu sút ca ti âang xẹt v hiãûu sút cỉûc âải ca MBA? ] R R^