do an thiet ke bien ap dien luc 3 pha

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Lời mở đầu húng ta sống thời đại với phát triển không ngừng khoa học kĩ thuật, thời đại mà nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đợc đặt lên hàng đầu Nói đến công nghiệp hóa, đại hóa tách rời đợc ngành điện, ngành điện đóng vai trò mấu chốt trình Trong ngành điện công việc thiết kế máy điện khâu vô quan trọng, nhờ có kĩ s thiết kế máy điện mà máy phát điện đợc đời cung cấp cho nhà máy điện Khi điện đợc sản xuất phải truyền tải điện tới nơi tiêu thụ, trình truyền tải điện thiếu đợc máy biến áp điện lực dùng để tăng giảm điện áp lới cho phù hợp việc tăng điện áp lên cao để tránh tổn thất điện truyền tải nh giảm điện áp cho phù hợp với nơi tiêu thụ Vì lí mà máy biến áp điện lực (MBAĐL) phận quan trọng hệ thống điện MBAĐL ngâm dầu loại máy đợc sử dụng phổ biến u điểm vợt trội loại máy có đợc Nhờ mà MBAĐL ngâm dầu ngày dợc sử dụng rộng rãi không ngừng đợc cải tiến cho phục vụ nhu cầu ngời sử dụng đơc tốt Bằng tất cố gắng ,với kiến thức nhận đợc từ thầy cô hớng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Đức Sỹ ,mà làm nên thiết kế tốt nghiệp Sinh viên :bui thi luong Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp là: thiết kế máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu Bài thiết kế tốt nghiệp gồm phần: Phần : Tổng quan máy biến áp Phần : Thiết kế Các vẽ : Bản vẽ tổng lắp ráp A0 Bản vẽ quấn dây sơ đồ nối dây A0 Bản vẽ mạch từ lắp ráp A0 Kết luận Các tài liệu tham khảo Mục lục Sinh viên :bui thi luong Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Phần I: Tổng quan máy biến áp 1.1 Vài nét khái quát máy biến áp Để dẫn điện từ trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đờng dây tải điện (Hình 1.1) Nếu khoảng cách nơi sản xuất điện nơi tiêu thụ điện lớn, vấn đề lớn đặt cần đợc giải việc truyền tải điện xa cho kinh tế đảm bảo đợc tiêu kĩ thuật Máy phát điện Hộ tiêu thụ Đường dây tải Máy biến áp tăng áp Máy biến áp giảm áp Hình 1.1 Sơ đồ mạng truyền tải điện đơn giản Nh ta biết, công suất truyền tải đờng dây, điện áp đợc tăng cao dòng điện chạy đờng dây giảm xuống, nh làm tiết diện dây nhỏ đi, trọng lợng chi phí dây dẫn giảm xuống, đồng thời tổn hao lợng đờng dây giảm xuống Vì thế, muốn truyền tải công suất lớn xa, tổn hao tiết kiệm kim loại mầu đờng dây ngời ta phải dùng điện áp cao,dẫn điện đờng dây cao thế, thờng 35,110,220 500 KV Trên thực tế, Sinh viên :bui thi luong Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu máy phát điện thờng không phát điện áp nh lí an toàn, mà phát điện áp từ đến 21KV, phải có thiết bị để tăng điện áp đầu đờng dây lên Mặt khác hộ tiêu thụ thờng sử dụng điện áp thấp từ 127V, 500V hay đến 6KV, trớc sử dung điện cần phải có thiết bị giảm điện áp xuống Những thiết bị dùng để tăng điện áp máy phát điện tức đầu đờng dây dẫn thiết bị giảm điện áp trớc đến hộ tiêu thụ gọi máy biến áp (MBA) Thực hệ thống điện lực, muốn truyền tải phân phối công suất từ nhà máy điện đến tận hộ tiêu thụ cách hợp lí, thờng phải qua ba, bốn lần tăng giảm điện áp nh Do tổng công suất MBA hệ thống điện lực thờng gấp ba, bốn lần công suất trạm phát điện Những MBA dùng hệ thống điện lực gọi MBA điện lực hay MBA công suất Từ ta thấy rõ, MBA làm nhiệm vụ truyền tải phân phối lợng không chuyển hóa lợng Ngày khuynh hớng phát triển MBA điện lực thiết kế chế tạo MBA có dung lợng thật lớn, điện áp thật cao, dùng nguyên liệu chế tạo để giảm trọng lợng kích thớc máy Nớc ta ngành chế tạo MBA thực có chỗ đứng việc đáp ứng phục vụ cho công công nghiệp đại hóa nớc nhà Hiện sản xuất đợc MBA có dung lợng 63000KVA với điện áp 110KV 1.2 Định nghĩa máy biến áp Máy biến áp thiết bị điện từ đứng yên, làm việc dựa nguyên lí cảm ứng điện từ, biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp điện áp thành hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp khác, với tần số không thay đổi Kí hiệu MBA đơn giản nh hình 1.2 Hình 1.2 Kí hiệu MBA Đầu vào MBA đợc nối với nguồn điện ,đợc gọi sơ cấp (SC).Đầu MBA đợc nối với tải gọi thứ cấp (TC) Khi điện áp đầu TC lớn điện áp vào SC ta có MBA tăng áp Khi điện áp đầu TC nhỏ điện áp vào SC ta có MBA hạ áp Các đại lợng thông số đầu sơ cấp + U1 : Điện áp sơ cấp + I1 : Dòng điện qua cuộn sơ cấp + P1 : Công suất sơ cấp + W1 : Số vòng dây cuộn sơ cấp Các đại lợng thông số đầu thứ cấp + U2 : Điện áp thứ cấp + I2 : Dòng điện qua cuộn thứ cấp + P2 : Công suất thứ cấp + W2 : Số vòng dây cuộn thứ cấp 1.3 Các lợng định mức Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp Các lợng định mức MBA nhà chế tạo qui định cho phù hợp với loại máy Có đại lợng định mức MBA a Điện áp định mức Điện áp sơ cấp định mức kí hiệu U1đm ,là điện áp qui định cho dây quấn sơ cấp Điện áp thứ cấp định mức kí hiệu U2đm ,là điện áp cực dây quấn sơ cấp Khi dây quấn thứ cấp hở mạch điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp định mức ,ngời ta qui ớc với MBA pha điện áp định mức điện áp pha ,với MBA pha điện áp dây Đơn vị điện áp ghi nhãn máy thờng KV b Dòng điện định mức Dòng điện định mức dòng điện qui định cho dây quấn MBA ,ứng với công suất định mức điện áp định mức Đối với MBA pha dòng điện định mức dòng điện pha Đối với MBA pha dòng điện định mức dòng điện dây c Công suất định mức Công suất định mức MBA công suất biểu kiến định mức Công suất định mức kí hiệu Sđm ,đơn vị VA,KVA Đối với MBA pha công suất định mức : Sđm=U2đ.I2đm =U1đm.I1đm Đối với MBA pha công suất định mức : Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp Sđm= U2đm.I2đm= U1đm.I1đm 1.4 Công dụng MBA MBA đợc sử dụng rộng rãi đời sống ,phục vụ việc sử dụng điện vào mục đích khác nh + Trong thiết bị lò nung có MBA lò + Trong hàn điện có MBA hàn + Làm nguồn cho thiết bị điện ,thiết bị điện tử công suất + Trong lĩnh vực đo lờng (Máy biến dòng ,Máy biến điện áp) + Máy biến áp thử nghiêm + Và đặc biệt quan trọng MBA điện lực đợc sử dụng hệ thống điện Trong hệ thống điện MBA có vai trò vô quan trọng , dùng để truyền tải phân phối điện ,vì nhà máy điện công suất lớn thờng xa trung tâm tiêu thụ điện (Các khu công nghiệp hộ tiêu thụ) cần phải xây dựng hệ thống truyền tải điện Điện áp nhà máy phát thờng : 6.3;10.5;15.75;38.5 KV.Để nâng cao khả truyền tải giảm tổn hao công suất đờng dây phải giảm dòng điện chạy đờng dây ,bằng cách nâng cao điện áp truyền ,vì đầu đờng dây cần lắp đặt MBA tăng áp 110 KV ; 220KV ;500 KV v v.và cuối đờng dây cần đặt MBA hạ áp để cung Sinh viên :bui thi luong Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu cấp điện cho nơi tiêu thụ ,thờng 127V đến 500V động công suất lớn thờng đến 6KV 1.5 Cấu tạo máy biến áp Máy biến áp có phận : Lõi sắt Dây quấn Ngoài có phận khác nh vỏ máy hệ thống làm mát 1.5.1 Lõi sắt máy biến áp Lõi sắt máy biến áp dùng để dẫn từ thông máy, đợc chế tạo từ vật liệu dẫn từ tốt nh thép kĩ thuật điện Ngày loại tôn cán lạnh đợc sử dụng chủ yếu công nghệ chế tạo lõi sắt, tôn cán lạnh loại tôn có vị trí xếp tinh thể gần nh không đổi có tính dẫn từ định hớng, suất tổn hao giảm đến 2,5 lần so với tôn cán nóng Độ từ thẩm thay đổi theo thời gian, dùng tôn cán lạnh cho phép tăng cờng độ từ cảm lõi sắt lên tới 1,6 đến 1,65 T (Tesla), tôn cán nóng tăng đợc từ 1,3 đến 1,45T từ giảm đợc tổn hao máy, dẫn đến giảm đợc trọng lợng kích thớc máy, đặc biệt rút bớt đáng kể chiều cao MBA, thuận tiện cho việc chuyên trở Tuy nhiên tôn cán lạnh giá thành có đắt hơn, nhng việc giảm đợc tổn hao trọng lợng máy nên ngời ta tính MBA đợc chế tạo loại tôn vận hành kinh tế MBA đợc làm tôn cán nóng Hiện nớc, tất MBA điện lực đợc thiết kế tôn lạnh, (nh loại tôn cán lạnh Nga, Nhật, Mỹ, CHLB Đứcv v) Lõi sắt gồm phận trụ(T) gông(G) Trụ nơi để đặt dây quấn Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp Gông phần khép kín mạch từ trụ Trụ gông tạo thành mạch từ khép kín Lá thép kĩ thuật điện đợc sử dụng thờng có độ dày từ(0,30 tới 0,5)mm hai mặt đợc sơn cách điện Trong MBA dầu toàn lõi sắt dây quấn đợc ngâm dầu biến áp Theo phân bố xếp tơng đối trụ gông dây quấn mà ta có loại lõi sắt nh sau : a.Lõi sắt kiểu trụ: Dây quấn ôm lấy trụ sắt, gông từ giáp phía phía dới dây quấn mà không bao lấy mặt dây quấn, trụ sắt thờng bố trí đứng, tiết diện trụ có dạng gần hình tròn, kết cấu đơn giản, làm việc bảo đảm, dùng vật liệu, hầu hết MBA điện lực sử dụng kiểu lõi sắt này(Hình 1.3) Hình 1.3: Kết cấu mạch từ kiểu trụ a Một pha; b Ba pha; Sinh viên :bui thi luong Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu b.Lõi sắt kiểu bọc: Kiểu gông từ bao lấy phần phần dới dây quấn mà bao mặt bên dây quấn Lõi sắt nh bọc lấy dây quấn, trụ thờng để nằm ngang, tiết diện trụ có dạng hình chữ nhật MBA loại có u điểm không cao nên vận chuyển dễ dàng, giảm đợc chiều dài dây dẫn từ dây quấn đến sứ ra, chống sét tốt dùng dây quấn sen kẽ nên điện dung dây quấn Cdq lớn, điện dung đất C đ nhỏ nên phân bố điện áp sét dây quấn nhng kiểu lõi sắt có nhợc điểm chế tạo phức tạp lõi sắt dây quấn, thép kĩ thuật điện nhiều loại kích thớc khác dây quấn quấn thành ống tiết diện tròn, trờng hợp dây quấn quấn thành ống chữ nhật độ bền lực tác dụng lên dây quấn không đều, tốn nguyên vật liệu Lõi sắt loại thờng đợc sử dụng chế tạo cho MBA lò điện (Hình 1.4) c.Lõi sắt kiểu trụ bọc ( Hình 1.5): Là kiểu lõi sắt có liên hệ kiểu trụ kiểu bọc Kiểu hay dùng MBA pha hay ba pha với công suất lớn (hơn 100000KVA /1 pha)và để giảm bớt chiều cao trụ ta san gông sang hai bên Đối với MBA Hìnhcó1.4 lõiKết sắt cấu kiểumạch bọc từ kiểu bọc trụ bọc hai trụ sắt phía a Một pha ; b Ba pha ; thuộc gông Để giảm tổn hao dòng điện xoáy gây nên, lõi sắt đợc ghép từ thép kĩ thuật điện có độ dày 0,35mm có phủ sơn cách điện bề mặt 10 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp thẳng vừa chế tạo đơn giản , vừa bố trí chu vi thùng dầu thuận tiện cácloại tản nhiệt khác tốn công uốn , khoan lỗ vách thùng , hàn trực tiếp hay bắt vào thùng mặt bích tuỳ theo công suất Mặt khác loại thùng dảm bảo làm tăng diện tích bề mặt toả nhiệt để giảm bớt nhiệt độ từ dây quấn , dầu không khí qua vách thùng nhờ phơng pháp xạ đối lu 114.Chọn kích thớc tối thiểu bên thùng a.chiều rộng tối thiểu thùng là: B = D2 + S1 + S2 + d1 + S3 + S4 + d2 (6.14 TL1) Đối với m.b.a 3pha cấp điện áp từ 6-35KV Trong : + D2 =36,8cm : đờng kính dây quấn CA + S1 =3,5 (cm): khoảng cách dây dẫn đến vách thùng cuộn CA + S2 = 3,7 (cm) : khoảng cách từ dây dẫn dây quấn CA đến phận nối đất + S3 = 5(cm) : khoảng cách dây dẫn không bọc cách điện dây quấn HA đến mặt dây quấn CA + S4 = (cm) : khoảng cách từ dây quấn dây quấn HA không cách điện đến vách thùng + d1: bề dày lớp dây quấn HA : 96 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp d1 = a1 = 15,5 mm + d2: bề dày lớp dây quấn CA cách điện d2 = d2 = 0,269 cm => B = 38,6 + 3,5 +3,7 +1,15 +5 +2 +0,269 = 54,619 cm Để tâm trụ m.b.a ta lấy B = 58 cm b.Chiều dài tối thiểu thùng A = 2.C + D2 + 2.S5 (6.15 TL1) Trong : S5 : Là khoảng cách dây quấn CA vách thùng S5 = S3 + d2 + S4 = 0,269 +5 +2 = 7,269 cm C = 40 cm : khoảng cách hai tâm trụ cạnh D = 38,6 cm => A = 2.40 + 38,6 + 2.7,269 =133,138 cm c.Chiều cao thùng H = H + H2 (6.18 TL1) H1: Là chiều dài từ đáy thùng đến hết chiều cao lõi sắt H1 = LT + 2hG + n (6.19 TL1) LT = 59,3 (cm) 97 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp n = 4: Chiều dày lót dới gông dới hG : chiều cao gông gần tính TG hG = b G TG = 237,6 mm2 bG = 1,68 (cm) hG = 237,6 = 14,14 (cm) 16,8 => H1 = 59,3 +2.14,14 +4 = 91,58 (cm) H2 : Là khoảng cách tối thiểu từ gông đến nắp thùng theo bảng 58 ta chọn H2 = 32 cm Nhng để đảm báo tản nhiệt H2 tăng lên 1,5 lần: H2 = 1,5.32 = 48 cm => H = 91,58 +48 = 139,58 cm Chọn tản nhiệt : 115.Chọn số tản nhiệt : Để phù hợp với kích thớc thùng nh tăng diện tích xạ đối lu ta chọn tản nhiệt kiểu ống thẳng có kích thớc nh hình vẽ 116.Sơ tính diện tích bề mặt xạ đối lu thùng a) Tính bề mặt Mbx xạ thùng 98 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp Đối với thùng có đáy ô van Mbx = Mfôv K 10-4 (6.21 TL1) Trong : Mfôv = [2.(A-B) + .B].H cm2 : diện tích phẳng thùng phẳng đáy ôvan Mfôv=[2 (133,13854,619)+3,14.54,619].139,58=45875,84(cm2) K = 1,5 : Hệ số ảnh hởng đến hình đáy mặt thùng => Mbx = 4587,84.1,510-4 = 6,88(m2) b) Bề mặt đối lu thùngtính sơ 1,05 p Mđl = 2,5. 1, 25 - 1,12.Mbx (m2) tk (6.22TL1) Trong đó: p = p0 + pn = 5654,4 +895,76 = 6549,76 (W) : tổng tổn hao không tải ngắn mạch m.b.a Mbx =7,2 m2 : diện tích bề mặt xạ tk : Là nhiệt độ chênh thùng dầu so với không khí xung quanh Ta vào điều kiện sau để chọn cho hợp lý Ta biết nhiệt độ chênh lâu dài cho phép dây quấn so với môi trờng xung quanh 99 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp tải định mức 600C độ chênh trung bình dầu không khí không đợc : dk = 600C - 0dtb = 600 19,6870= 40,3130 Với 0dtb nhiệt độ chênh trung bình dây quấn HA( ta lấy giá trị lớn hai dây quấn ) Do nhiệt độ chênh thùng không khí đợc tính nh sau: tk = dk - dt= 40,313 - =34,3130C dt : nhiệt độ chênh dầu thùng , ta lấy 60C Ta kiểm tra điều kiện .(dl + tk) 500C .dk 500C Với = 1,2: hệ số xác định tỷ số nhiệt độ chênh dầu không khí lúc lớn với trị số trung bình 1,2 40,313 = 48,3760C < 500C Thay số liệu vào công thức (6.22) ta đợc 1,05.6549,76 Mdl = 2,5.34,3131, 25 = 25,419(m2) 117.Xác định khoảng cách tâm ống góp d ới tản nhiệt ( A1) 100 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp A1 phải thoả mãn điều kiện A1 H - 34 cm => A1 139,58 -34 = 105,58 cm Theo điều kiện dựa vào bảng 63 ta chọn tản nhiệt có dãy ống có số liệu sau : khoảng cách tâm ống dới : A1 = 90 cm khoảng cách tối thiểu tâm trục mặt bích tản nhiệt đến mặt phẳng dới mặt phẳng thành thùng c1 c2 tơng ứng 8,5 10 cm bề mặt đối lu ống : M0đl = 2,733 m2 trọng lợng tản nhiệt không kể dầu : Gb = 41,14 kg trọng lợng dầu tản nhiệt : Gd = 30kg bề mặt đối lu hai ống góp : Mgđl = 0,34 m2 118.Xác định lại bề mặt đối lu thực tế thùng : Mđl = Mfđl khdt +Mn khdn +Môđl khđô +Mgđl kghd m2 theo 6-46 TL1 Trongđó : a.Mfđl : bề mặt đối lu thùng phẳng nắp Mfđl =Mb x=[2.(A-B) + .B].H 10-4 + 0,5 Mn ( m2 ) theo (6-27 TL1) Với : Mn : diện tích bề mặt nắp thùng dầu : 101 Sinh viên :bui thi luong Đồ án tốt nghiệp Mn = ( Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu bn2 +bn ( ln bn ) ) 10-4 ( m2 ) theo 6-28 TL1 : bn : chiều rộn nắp thùng ( cm) bn = B + 2.bv = 54,619 +2.5 = 64,619 cm bv = cm : chiều rộng vành nắp thùng chọn ln : chiều dài nắp thùng ln = A + bv = 133,138 +2.5 = 143,138 cm 3,14.64,62 + 64,62.(143,14 64,62 ) .10 =0,835 m2 => Mn = b khdl : hệ số hình dáng thùng , tra bảng 56 ta có khdl = 1,0 Mn = 0.853 m2 khdn = 1,0 : hệ số hình dáng nắp thùng Môđl =6.2,733 m2 : diện tích bề mặt ống tản nhiệt khđô =1,26 : hệ số hình dáng ống , thùng có tản nhiệt ống thẳng Mgđl = 6.0.34 m2 :là diện tích ống góp tản nhiệt ống góp tròn kghd =1,4 : hệ số hình dáng ống góp 102 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp => Mđl = 5,0832.1,0+0,835.1,0 +6.2,733.1,26 +6.0.34.1,4 =29,43 m2 So sánh với kết tính bề mặt đối lu sơ Mdl=25,4 m2 ta thấy Mđl > Mdl Nh kết tính toán hoàn toàn thoả mãn yêu cầu đảm bảo nhiệt độ tốt : tính toán cuối nhiệt độ chênh dây quấn dầu m.b.a Mục đích phần tính toán kiểm tra lại nhiệt độ chênh thực tế dây quấn dầu không khí 119 Tính nhiệt độ chênh thùng với không khí : tk = k ( p0 + p n ) 0.8 2,8.M bx + 2,5.M dl C theo 6-47 TL1 Trong k =1,05 : trị số ứng với tính toán cho m.b.a đơn 1,05.6549,76 0.8 => tk = = 31,30C 2,8.6,88 + 2,5.29,43 120 Tính nhiệt độ chênh dầu sát vách thùng so với thùng k ( p + p n ) 0,6 dt = k1 0,165 M dl C theo 6-41 TL1 Trong : k1 =1: hệ số làm lạnh dầu tự nhiên M đl \= Mfđl + Môđl = 5,0832+6.2,733 = 21,4812 m2 103 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp Là tổng bề mặt đối lu vách thùng phẳng nắp thùng , ống tản nhiệt không kể đến điều kiện đối lu tốt hay xấu 1,05.6549,76 0,6 => dt = 1,0.0,165 = 5,26 0C 21 , 4812 121.Nhiệt độ chênh thùng dầu so với không khí dk = dt + tk C theo 6-42 TL1 dk = 5,26 + 31,3 = 36,56 0C 122.Tính nhiệt độ chênh lớp dầu so với không khí phải đạt tiêu chuẩn : dk = .(dl+ tk) 500C theo 6-43 TL1 Với = 1,2 dk = 1,2 ( 5,26 +36,56 ) = 43,87 500C Hoàn toàn thoả mãn Nh yêu cầu thoả mãn nhiệt ta đáp ứng đợc 123.Tính tóan nhiệt độ chênh dây quấn không khí phải thoả mãnđiều kiện 0k = 0dtb + dk Ta có : 0k 600C theo 6-44 TL1 = 19,687 + 36,56 = 56,246 600C Hoàn toàn đạt yêu cầu 104 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp 7.1 Xác định sơ trọng lợng ruột máy , vỏ máy , dầu bình giãn dầu m.b.a Việc xác định tính toán xác trọng lợng ruột máy, vỏ máy MBA tiến hành đợc sau hoàn thiện thiết kế đầy đủ chi tiết MBA Nhng với tính toán sác định sơ đợc trọng lợng máy, cần cho việc tính toán kinh tế, cần phải đánh giá phơng án thiết kế 124.Trọng lợng ruột máy.(phần tác dụng) Tức toàn lõi sắt có dây quấn dây dẫn trừ nắp máy Có thể xác định gần nh sau Gr=1,2(Gdq + Gl) (6.45 TL1) Trong đó: Hệ số 1,2: Là hệ số kể đến trọng lợng ruột máy đợc tăng thêm cách điện kết cầu khác Gdq: Là trọng lợng toàn dây quấn dây dẫn Gdq = Gdd + Gr + G r2 = 283,55 + 7,01 + 0,15 =290,71 ( kg) Gl = GFe= 639,01 (KG) : Là trọng lợng lõi sắt Gr= 1,2.( 290,71 + 639,01) = 1115,664 (KG) 125,Xác định trọng lợng vỏ thùng : G t = G n + G đ + Gv + Gbô Trong kg G n : trọng lợng nắp thùng 105 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp G đ : trọng lợng đáy thùng Gv : trọng lợng vách thùng Gbô: trọng lợng tản nhiệt a, Tính trọng lợng nắp thùng đáy thùng : G n = G đ = V n fe ( kg) Trong : V n : thể tích nắp thùng nh đáy thùng V n = Mn dn ( dm3) Với: Mn : diện tích bề mặt nắp thùng Mn = 0,835 m2 = 0,835.102 dm2 dn: chiều dầy nắp nh đáy thùng ta chọn = mm = 5.10-2 dm V n = 0,835.102.5.10-2 = 4,175 fe dm3 = 7,85 ( kg/dm3): tỷ trọng sắt => G n = G đ = 4,175.7,85 = 32,774 kg b Trọng lợng vách thùng : Gv = Vv 8fe kg Trong : Vv:là thể tích vách thùng Vv= Mv dv dm3 Với : 106 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp Mv = Mb x = 6,88 m2 =6,88.102 dm2 : Là diện tích bề mặt vách thùng dv: chiều dày vách thùng , ta chọn dv = mm = 5.10-2 dm => Vv = 6,88.102 10-2 = 34,4 dm3 => Gv = 34,4 7,85 = 270,04 kg c trọng lợng tản nhiệt : Gbo = Gb = 5.41,14 = 205,7 kg => Trọng lợng vỏ thùng : Gt = 32,774 + 32,774 + 270,04 +205,7 = 541,288 kg 126.Xác định trọng lợng dầu m.b.a : Gd =1,05 [0,9.(Vt Vr ) + Gdo' ] kg theo 6-48 TL1 Trongđó : hệ số 1,05 : kể đến trọng lợng dầu tăng thêm bình giãn dầu Vt : thể tích bên thùng dầu phẳng : Vt = St H dm3 B Với :St = ( A B ).B + : diện tích bên thùng 3,14.54,619 St = ( 133,138 54,619 ).54,619 + = St = 6630,469 cm2 =66,305 dm2 107 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp H = 139,58 cm = 13,958 dm2 : chiều cao thùng => Vt = 66,305 13,958 = 925,48 dm3 + Vr : thể tích ruột máy , tính theo 6-47 TL1 GR Vr = r Với : Gr = 1115,664 kg : trọng lợng ruột máy r = 5,6 ( kg/dm3) : tỷ trọng trung bình ruột máy => Vr = 1115,664 5,6 = 199,23 ( dm3) + Gdo = 5.Gd = 5.30 = 150 kg => Gd = 1,05 [ 0,9.( 925,48 199,23) + 150] =843,81 kg 127 Thiết kế bình giãn dầu : Theo quy định nhà nớc m.b.a có dung lợng từ 100KVA trở lên , điện áp 6KV phải có bình giãn dầu Thể tích bình giãn dầu phải đảm bảo cho nhiệt độ không khí xung quanh dao động phạm vi -10 ữ 40 0C Vì nhiệt độ chênh lớp dầu từ ữ 600C dầu đợc giãn nở phạm vi bình giãn dầu Theo kinh nghiệm thờng thể tích bình giãn dầu ữ 10% thể tích dầu thùng Do ta xác định đợc thể tích bình giãn dầu theo 6-49 : Vg = (0.07 0.1 ).Vd dm3 108 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp Vg = 0.09 ( Vt - Vr ) = 0.09 ( 925,48-199,23) = 65,363 dm3 Dùng thép dầy 2mm để chế tạo bình giãn dầu , bình giãn dầu đợc đặt nằm ngang nắp thùng Đối với thùng có tản nhiệt kiểu ống thẳng ( bên vách thùng tản nhiệt chiếm chỗ 30cm).Vì ta lấy chiều dài bình giãn dầu lớn chiều rộng thùng B giới hạn : lg < B + 2.30 = 54,62 + 2.30 = 114,62 Để cho gọn m.b.a ta lấy lg = 90 cm Xác định đờng kính bình giãn dầu : d= Ta có : d 4.V g 10 l g = cm 4.65,363.10 3,14.90 theo 6-50 TL1 = 30 cm Tài liệu tham khảo [1] Phan Tử Thụ-Thiết kế máy biến áp điện lực- Nhá xuất khoa học Kĩ thuật- Hà nội 2002 [5] Phạm Văn Bình Lê Văn Doanh- Lí thuyết, vân hành, bảo dỡng, thử nghiệm máy biến áp- Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật- Hà nội 2002 109 Sinh viên :bui thi luong Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu [2] Trần Khánh Hà Nguyễn Hồng Thanh- Thiết kế máy điện- Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật- Hà nội 1997 [3] Đặng Văn Đào Lê Văn Doanh- Kĩ thuật điện- Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật [4] Vũ Gia Hanh- Máy điện 1- Nhà xuất Khoa học Kĩ thuậtHà nội 2001 110 Sinh viên :bui thi luong [...]... : tần số Unx =3, 73 %: điện áp ngắn mạch BT=1,6.( T) : Từ cảm trong trụ Kl=0,902 : hệ số lợi dụng => A=0.507 4 * 133 ,3. 0, 031 .0,95 =0,16 50 .3, 73. 1,6 2.0.902 Hệ số : A1=5, 633 .10-2.A3.Kl ( kg) ( 2. 43 TL1) A1=5, 633 .104.0,1 63. 0,902.1 ,36 =284,55 (KG) * Hệ số : A2 =3, 6.A2.Kl.l02 ( 2.44 TL1) 34 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực 3 pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp A2 =3, 605.104.0,1 63. 0,902.0,05=41,62(KG)... điện lực 3 pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp S f= S 400 = = 133 ,3 (KVA) m 3 2.Dung lợng trong mỗi trụ S 400 = = 133 ,3 (KVA) t 3 S = Trong đó : S= 400KVA: công suất định mức máy biến áp m =3 :số pha t =3 : số trụ tác dụng của m.b.a 3 Dòng điện dây định mức - Phía cao áp (CA) I2= S dm 3. U 2 dm = 400 3 22 =10,479 (A) U2đm=22.1 03( V) : là điện áp phía cao áp - Phía hạ áp (HA) I1= S dm 3. U 1dm = 400 3 0,4 =577 ,35 (A)... 63; 100; 160; 250; 400; 630 ; 1000; 1600; 2500; 4000; 630 0;1 0.000 KVA Nếu là MBA một pha thì công suất lấy bằng 1 /3 số liệu tâm + Về điện áp có các mức sau: 0,22; 0 ,38 ; 3, 6; 10; 22; 35 ; 110; 220; 500kV Tiêu chuẩn cũng có qui định ký hiệu về cách đấu nối với góc lệch pha trong MBA 3 pha nh sau: Kiểu nối sao, tam giác hoặc zic-zac các dây pha của MBA 3 pha và đợc đánh dấu bằng các chũ Y, D và Z cho các... U1đm= 0,4.1 03( V) : là điện áp phía hạ áp 4.Dòng điện pha định mức Vì dây quấn nối Y/Y0 nên dòng điện pha định mức là : 24 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực 3 pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp - Phía CA nối Y: Nên ta có If2=I2=10,479(A) - Phía HA nối Y: Nên ta có If1=I1=577 ,35 (A) 5 Điện áp pha định mức - Phía cao áp nối Y: Uf2= - Phía hạ áp nối Y: Uf1= U CA 3 U HA 3 = = 22 3 0,4 3 =12,7(KV)... toán chọn lựa hợp lý 33 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực 3 pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp Để chọn phơng án đợc chính xác ta cần phải lập bảng xét các trị số trong phạm vi 1.2 2,6: tra bảng 17 đối với m.b.a dầu công suất 400KVA dây đồng điện áp 22kv Trớc khi lập ta cần xác định các hệ số sau : A=0,507 4 S ' aR K R f U nx BT2 K l2 theo ( 2 -38 ) TL1 Trong đó: S= 133 ,3( KVA): Công suất... áp điện lực 3 pha ngâm dầu * theo bảng 4 ta chọn số bậc thang trong trụ là 6 đối với các tấm tôn có tấm sắt ép , ép trụ bằng nêm với dây quấn , tiết diện trụ không có rãnh dầu , hệ số chêm kín kc = 0, 93 * đờng kính trụ khoảng 18cm *chọn số bậc thang của gông nhỏ hơn số bậc thang của trụ một bậc là 5 * theo bảng 10 , ta chọn hệ số lấp đầy k đ =0,97 : đối với lá tôn dầy 0 ,30 mm , mã hiệu 34 05 phủ sơn... đó: a=1 ,36 : Trị số hớng dẫn Kl=0,902 : hệ số lợi dụng l01=50 mm : cách điện giữa hạ áp và gông A=0,16 : hệ số * Hệ số : B1=2,4.104.Kl.KG.A3.(a+b+e) (KG) (2.49a TL1) B1=2,4.104.0,902.1,015.0,1 63. (1 ,36 +0,4+0,4).=194.4(KG) *Hệ số : B2=2,4.104.Kl.Kg.A2.(a12+a22) (KG) (2.50 TL1) B2=2,4.104.0,902.1,015.0,1 63. (9+20).10 -3= 16 ,3( KG) Trong đó : KG=1,015 : hệ số tăng cờng tiết diện gông b=0,4 : hệ số a=1 ,36 : hệ... e=0,4(MBA ba pha) : hệ số quy đổi 1/2 tiết diện trụ 35 Sinh viên :bui thi luong Thiết kế máy biến áp điện lực 3 pha ngâm dầu Đồ án tốt nghiệp a12+a22=9+20=29 mm *Hệ số : S a 2 C1=Kdq K K 2 B 2 U A 2 f l T nr C1=2,46.10 2 (2.56 TL1) 400.1 ,36 2 =249,5(KG) 0,95.0,902 2 1,6 2 1,44.0,16 2 Trong đó : Kdq=2,46.10-2 Kl=0,902 Kf=0,95 BT=1,6 Unr=1, 43 A=0,16 a=1 ,36 22.Tính sơ bộ các đại lợng có liên quan -Trọng... lợi dụng của lõi sắt là: Kl=Kc.Kđ=0, 93. 0.97=0.902 d: Đờng kính trụ Hình vẽ tiết diện trụ với số bậc thang trong trụ là 7 15 Từ cảm trong của gông BG= BT 1,6 = =1,576(T) K G 1,015 KG: Hệ số tăng cờng gông(Tra bảng 6 trang 187 [1]) 30 Sinh viên :bui thi luong Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực 3 pha ngâm dầu 16 Suất tổn hao trong trụ và gông Theo bảng 45 trang 216 [ TL1] : Suất tổn hao trong... Thiết kế máy biến áp điện lực 3 pha ngâm dầu cuộn dây và giữa cuộn dây với trụ sắt Hình 1.7 Dây quấn đồng tâm 13 Sinh viên :bui thi luong Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực 3 pha ngâm dầu b Dây quấn xen kẽ (Hình1.8) : Cuộn CA và HA đợc quấn thành từng bánh có chiều cao thấp và quấn xen kẽ, do đó giảm đợc lực dọc trục khi ngắn mạch Dây quấn xen kẽ có nhiều rãnh dầu ngang nên tản nhiệt tốt nhng