Thiết kế máy biến áp phân phối hai cấp điện áp

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP 4 1.2 VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ MÁY BIẾN ÁP 4 1.2 ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP 6 1.4 CÔNG DỤNG CỦA MBA 8 1.5 CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP 9 1.7 TIÊU CHUẨN HÓA TRONG VIỆC CHẾ TẠO MBA PHÂN PHỐI 18 1.8. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU VÀ NHIỆM VỤ 19 PHẦN II : THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 21 CHƯƠNG II : 22 TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 22 CỦA MÁY BIẾN ÁP 22 2.1. Xác định đại lượng cơ bản 22 1.2. Chọn các số liệu xuất phát và tính các kích thước chủ yếu. 23 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN 32 3.1. Tính toán dây quấn hạ áp (HA) 32 3.2. Dây quấn cao áp (CA) 36 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CÁC THAM SỐ NGẮN MẠCH 40 4.1. Tổn hao. 40 4.2. ĐIỆN ÁP NGẮN MẠCH 43 4.3. TÍNH TOÁN LỰC CƠ HỌC KHÍ NGẮN MẠCH. 43 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG MẠCH TỪ 45 CHƯƠNG VI: TÍNH TỔN HAO VÀ DÒNG KHÔNG TẢI 48 CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN NHIỆT 52 7.1. TÍNH TOÁN NHIỆT CỦA DÂY QUẤN. 52 7.2. TÍNH TOÁN NHIỆT CỦA THÙNG. 53

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN MỤC LỤC ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đề tài: Thiết kế máy biến áp phân phối hai cấp điện áp ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN LỜI MỞ ĐẦU Chúng ta sống thời đại với phát triển không ngừng khoa học kĩ thuật, thời đại mà nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đặt lên hàng đầu Nói đến công nghiệp hóa, đại hóa tách rời 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 sư thiết kế máy điện mà máy phát điện đời cung cấp cho nhà máy điện Khi điện sản xuất phải truyền tải điện tới nơi tiêu thụ, trình truyền tải điện thiếu máy biến áp điện lực dùng để tăng giảm điện áp lưới cho phù hợp việc tăng điện áp lên cao để tránh tổn thất điện truyền tải giảm điện áp cho phù hợp với nơi tiêu thụ Vì lí mà máy biến áp phân phối hai cấp điện áp phận quan trọng hệ thống điện Máy biến áp phân phối hai cấp điện áp loại máy sử dụng phổ biến ưu điểm vượt trội loại máy có Nhờ mà máy biến áp phân phối hai cấp điện áp ngày dược sử dụng rộng rãi không ngừng cải tiến cho phục vụ nhu cầu người sử dụng đươc tốt Bằng tất cố gắng thành viên nhóm, với kiến thức nhận từ Thầy cô hướng dẫn tận tình Thầy giáo Th.s Nguyễn Văn Đoài chúng em hoàn thành đồ án môn học Trong đồ án thiết kế máy biến phân phối hai cấp điện áp này, chúng em làm theo trình tự sau: - Khái niệm chung thiết kế máy biến áp Tính toán sơ chọn kích thước chủyếu ĐỒ ÁN MÔN HỌC - KHOA : ĐIỆN Tính toán dây quấn máy biến áp Tính toán ngắn mạch Tính toán kết cấu mạch từ Tính toán nhiệt Trong trình thực đồ án môn học,vì thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên việc tính toán không khỏi thiếu sót Mong Thầy giáo cho nhận xét góp ý để đồ án nhóm chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày tháng năm 2013 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP 1.2 VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ MÁY BIẾN ÁP Để dẫn điện từ trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện (Hình 1.1) Nếu khoảng cách nơi sản xuất điện nơi tiêu thụ điện lớn, vấn đề lớn đặt cần giải việc truyền tải điện xa cho kinh tế đảm bảo tiêu kĩ thuật Hình 1.1 Như ta biết, công suất truyền tải đường dây, điện áp tăng cao dòng điện chạy đường dây giảm xuống, làm tiết diện dây nhỏ đi, trọng lượng chi phí dây dẫn giảm xuống, đồng thời tổn hao lượng đường dây giảm xuống.Vì thế, muốn truyền tải công suất lớn xa, tổn hao tiết kiệm kim loại mầu đường dây người ta phải dùng điện áp cao, dẫn điện đường dây cao thế,thường 35,110,220 500 KV Trên thực tế, máy phát điện thường không phát điện áp lí an toàn, mà phát điện áp từ đến 21KV, phải có thiết bị để tăng điện áp đầu đường dây lên Mặt khác hộ tiêu thụ thường sử dụng điện áp thấp từ127V, 500V hay đến 6KV, trước sử dung điện cần phải có thiết bị giảm điện áp xuống ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN Những thiết bị dùng để tăng điện áp máy phát điện tức đầu đường dây dẫn thiết bị giảm điện áp trước 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 hột tiêu thụ cách hợp lí, thường phải qua ba, bốn lần tăng giảm điện áp Do tổng công suất MBA hệ thống điện lực thường gấp ba, bốn lần công suất trạm phát điện Những MBA dùng hệthống phân phối hai cấp điện áp gọi MBA phân phối Từ ta thấy rõ, MBA làm nhiệm vụ truyền tải phân phối lượng không chuyển hóa lượng Ngày khuynh hướng phát triển MBA điện lực thiết kế chế tạo MBA có dung lượng thật lớn, điện áp thật cao, dùng nguyên liệu chế tạo đểgiảm trọng lượng kích thước máy Nước ta ngành chế tạo MBA thực có chỗ đứng việc đáp ứng phục vụ cho công công nghiệp đại hóa nước nhà Hiện sản xuất MBA có dung lượng 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 điện áp thành hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp khác, với tần số không thay đổi Kí hiệu MBA đơn giản Đầu vào MBA nối với nguồn điện, gọi sơ cấp(SC).Đầu MBA 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 lượng thông số đầu sơ cấp ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN + U1: Điện áp sơ cấp + I1: Dòng điện qua cuộn sơ cấp + P1: Công suất sơ cấp + W1: Sốvòng dây cuộn sơ cấp Các đại lượng 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 LƯỢNG ĐỊNH MỨC Các đại lượng định mức máy biến áp quy định điều kiện kỹ thuật máy Các đại lượng nhà chế tạo qui định thường ghi nhãn MBA 1.3.1 Dung lượng hay công suất định mức Sđm : Là công suất toàn phần hay biểu kiến đưa dây quấn thứ cấp máy biến áp Đơn vị kVA hay VA… 1.3.2 Điện áp dây sơ cấp định mức: U1đm Là điện áp dây quấn sơcấp tính V hay kV Nếu dây quấn sơ cấp có đầu phân nhánh người ta ghi điện áp định mức đầu phân nhánh 1.3.3 Điện áp dây thứ cấp định mức: U2đm Là điện áp dây dây quấn thứcấp máy biến áp không tải điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp định mức Đơn vị là: kV, V 1.3.4 Dòng điện dây định mức sơ cấp I1đm thứ cấp I2đm ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN Là dòng điện dây dây quấn sơ cấp thứ cấp ứng với công suất điện áp định mức Đơn vịA, kA Có thể tính sau: - Đối với máy biến áp pha: I1đm , - Đối với máy biến áp pha: : I2đm I1đm , I2đm 1.3.5 Tần số định mức Hz Thường máy biến áp phân phối có tần số công nghiệp f = 50Hz Ngoài nhãn máy ghi số liệu khác như: Số pha, sơ đồ tổ đấu dây quấn, điện áp ngắn mạch Un% chế độ làm việc ngắn hạn hay dài hạn phương pháp làm lạnh Sau hiểu khái niệm "định mức" bao gồm cảtình trạng làm việc định mức máy biến áp mà không ghi nhãn máy như: η định mức, độ chênh lệch định mức, nhiệt độ định mức môi trường xung quanh 1.4 CÔNG DỤNG CỦA MBA MBA sử dụng rộng rãi đời sống, phục vụ việc sử dụng điện vào mục đích khác như: + 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 lường (Máy biến dòng, Máy biến điện áp…) + Máy biến áp thử nghiêm + Và đặc biệt quan trọng MBA phân phối sử dụng hệ thống điện ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN Trong hệ thống điện MBA có vai trò vô quan trọng, dùng để truyền tải phân phối điện năng, nhà máy điện công suất lớn thường xa trung tâm tiêu thụ điện (Các khu công nghiệp hộ tiêu thụ…) cần phải xây dựng hệt thống truyền tải điện Điện áp nhà máy phát thường : 6.3;10.5;15.75;38.5 KV Để nâng cao khả truyền tải giảm tổn hao công suất đường dây phải giảm dòng điện chạy đường dây, cách nâng cao điện áp truyền, đầu đường dây cần lắp đặt MBA tăng áp 110 KV ;220KV ;500 KV v v.và cuối đường dây cần đặt MBA hạ áp để cung cấp điện cho nơi tiêu thụ, thường 127V đến 500V động công suất lớn thường đến 6KV 1.5 CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP Máy biến áp có phận : Lõi sắt dây quấn Ngoài có phận khác 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, chế tạo từ vật liệu dẫn từ tốt thép kĩ thuật điện Ngày loại tôn cán lạnh sử dụng chủyếu công nghệ chế tạo lõi sắt, tôn cán lạnh loại tôn có vị trí xếp tinh thể gần không đổi có tính dẫn từ định hướng, 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 cường độ từ cảm lõi sắt lên tới 1,6 đến 1,65 T (Tesla), tôn cán nóng tăng từ1,3 đến 1,45T từ giảm tổn hao máy, dẫn đến giảm trọng lượng kích thước 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, việc giảm tổn hao trọng lượng máy nên người ta tính MBA chế tạo loại tôn vận hành kinh tế MBA làm tôn ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN cán nóng Hiện nước, tất MBA phân phối thiết kế tôn lạnh, (như loại tôn cán lạnh Nga, Nhật, Mỹ, CHLB Đức…v v) - Lõi sắt gồm phận trụ (T) gông(G) + Trụ nơi để đặt dây quấn + Gông phần khép kín mạch từ trụ + Trụ gông tạo thành mạch từ khép kín - Lá thép kĩ thuật điện sử dụng thường có độ dày từ( 0,30 tới 0,5) mm hai mặt sơn cách điện Trong MBA dầu toàn lõi sắt dây quấn ngâm dầu biến áp Theo phân bố xếp tương đối trụ gông dây quấn mà ta có loại lõi sắt sau : a Lõi sắt kiểu trụ: Dây quấn ôm lấy trụ sắt, gông từ giáp phía phía dây quấn mà không bao lấy mặt dây quấn, trụ sắt thường 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 phân phối sử dụng kiểu lõi sắt a Một pha b Ba pha Hình 1.2 Kết cấu mạnh từ kiểu trụ ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN b Lõi sắt kiểu bọc: Kiểu gông từ bao lấy phần phần dây quấn mà bao mặt bên dây quấn Lõi sắt bọc lấy dây quấn, trụ thường để nằm ngang, tiết diện trụ có dạng hình chữ nhật MBA loại có ưu điểm không cao nên vận chuyển dễ dàng, giảm 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 Cđ nhỏ nên phân bố điện áp sét dây quấn kiểu lõi sắt có nhược điểm chế tạo phức tạp lõi sắt dây quấn, thép kĩ thuật điện nhiều loại kích thước khác dây quấn quấn thành ống tiết diện tròn, trường 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 thường sử dụng chế tạo cho MBA lò điện a Một pha b Ba pha Hình 1.3 Kết cấu mạch từ kiểu bọc 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN a Các kích thước lõi δ Số lượng thép tập: n = δ1 - Tập thứ nhất: : n = 0,121.0,965 18.10 −3 0,121.0,965 25.10 −3 δ2 - Tập thứ hai : n = δ3 0,121.0,965 13.10 −3 δ4 0,121.0,965 13.10 −3 - Tập thứ ba : n = - Tập thứ tư : n = δ5 - Tập thứ năm : n = = = 0,121.0,965 10.10 −3 δ6 δ7 0,121.0,965 9.10 −3 δ8 0,121.0,965 6.10 −3 - Tập thứ bảy : n = - Tập thứ tám : n = = = 0,121.0,965 8.10 −3 - Tập thứ sáu : n = e.K d δ t 10 −3 = 12 = 15 = 13 = 20 5.2 Tổng chiều dày thép tiết diện trụ ( gông ) : 47 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN e = ( 35 + 25 + 13 + 13 + 10 + 8+ 9+6 ).2 = 238 ( mm ) = 0,238 ( m ) 5.3 Toàn tiết diện bậc thang trụ ( theo bảng 42a ) : Tbt = 490,6 ( cm2 ) = 0,04906 ( m2 ) 5.4 Tiết diện bậc thang gông : Tbg = 507,1 ( cm2 ) = 0,05071 ( m2 ) 5.5 Thể tích góc mạch từ : V’0 = 10746 ( cm3 ) = 0,010746 ( cm3 ) 5.6 Tiết diện trụ hữu hiệu (thuần sắt) trụ: Tt = Kđ Tbt= 0,965 0,4906 = 0,04734 ( m2 ) 5.7 Thể tích sắt góc mạh từ V0 = Kd V’0 = 0,965.0,010746 = 0,010369 ( m3 ) 5.8 Chiều cao trụ: lt = l + ( l’0+ l”0 ).10-3 = 0,61 + 7,5.10-3 = 0,625 ( m ) ( không dùng vành sắt ép dây quấn nên l’0 = l”0 = l02 ) 5.9 Khoảng cách tâm trụ C = D”2 + a22 10-3 = 0,373 + 30.10-3 = 0,403 ( m ) 5.10 Trọng lượng sắt góc là: G0 = Kđ V0 γ = 0,965 0,010746 7650 = 79,32 (kg) γ = 7650 ( kg/m3 ) tỉ trọng thép 5.11 Trọng lượng sắt gông ( toàn phần ) Gg = G’g + G”g = ( t-1 ) C.Tg γ + 48 G0 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN = 2.2.0,403.0,052.7650 + 2.79,32 = 799,89 ( kg ) 5.12 Trọng lượng trụ sắt Gt = G’t + G”t = t.Tt.lt γ + t.( Tt alg γ.10-3 – G0 ) = 3.0,04734.0,625.7650 + 3.( 0,04734.0,25.7650 – 79,32 ) = 712,68 ( Kg ) 5.13 Trọng lượng sắt toàn trụ gông G = Gg + Gt = 799,89 + 712,68 = 1512,57 ( Kg ) CHƯƠNG VI: TÍNH TỔN HAO VÀ DÒNG KHÔNG TẢI 6.1 Lõi thép làm tôn cán lạnh mã hiệu 3405, dày 0,35 mm trị số tự cảm trụ sắt gông là: Bt = Uv 4,44.Tt f Bg = Uv 4,44.Tg f 16,1172 4,44.0,04734.50 = = 16,1172 4,44.0,052.50 = 1,582 ( T ) = 1,536 ( T ) Tiết diện khe hở không khí mối nối xiên bằng: Tn = Tt = 0,04734 = 0,0669 ( m2 ) 6.2 Theo bảng 45 với tôn 3405, dày 0,35 mm, tra suất tổn hao tương ứng: Với : Bt = 1,582 ( T ) ; → Pt = 1,251 ( W/kg ); → PK = 962 ( W/m2 ) Bg = 1,536 ( T ); → Pg = 1,163 (W/kg); → PK= 900 ( W/m2 ) 49 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN Bkn = 1,123 ( T ); Pkn= 445 ( W/m2 ) 6.3 Theo công thức : P0 = Kpc + Kpb Pt + Pg   ' G0 K po + ∑ Pk n k Tk   Pt Gt + Pg (G g − N G0 ) +   Kpg.Kpe.Kpt Đối với mạch từ phẳng, nối nghiêng góc, trụ nối thẳng, lõi sắt không đột lỗ, tôn ủ sau cắt, có khử bavia, ta tìm được: Kpc = 1,05; kpb = 1,00; Kpg = 1,00; kpe= 1,03; Kpt = 1,05; kpo= 10,18 ( Theo bảng 46a, 47, 48 ) P0 = 1,05.1 [1,251.712,68 + 1,163.482,61 + 1,207.79,32.10,18 + 258,223] 1.1.03.1,05 = 2915 ( W ) Sai số so với tiêu chuẩn là: 2915 − 2700 2700 100 = 7,96 6.4 Theo bảng 50 ta tìm suất từ hoá Bt = 1,582 ( T ) → qt = 1,689 ( VA/kg ); qkt= 18250 ( VA/m2 ) Bg = 1,536 ( T ) → qg = 1,445 ( VA/kg ); qkg= 15420 ( VA/m2 ) Bkn = 1,1165 ( T ) → qkn = 2747,5 ( VA/m2 ) 6.5 Đối với kết cấu lõi thép công nghệ chế tạo mạch từ có ủ tôn sau cắt 50 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN dập, kig = 1,0 ; kit = 1,05 ; kic = 1,18 ; kib = 1,00 ; kie = 1.04 ; kir = 1,32;kio = 42,4 công suất từ hóa không tải tính sau :   qt q g   ' K ir K ig G0  + ∑ q k nk Tk .K ig K ie K it  K ib K ic qt Gt + q g G g − N G0 +     ( Q0 = ) Q0 = 9356( VA ) 6.6 Thành phần phản kháng dòng điện không tải : iox = Q0 10.S 9356 10.1000 = = 0,9356 ( ) Thành phần tác dụng dòng điện không tải: ior = P0 10.S = 2915 10.1000 = 0,2915 (%) 6.7 Dòng điện không tải toàn phần : i02r + i02x io = 0,2915 + 0,9356 = = 0,979(%) Trị số dòng điện không tải dây quấn HA tương ứng là: iox = ior = io = I i0 x 100 I i0 r 100 I i0 100 = = = 91,643.0,9356 100 91,643.0,2915 100 91,643.0,979 100 = 0,857 ( A ) = 0,267 ( A ) = 0,897 ( A ) 51 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN 6.8 Hiệu suất máy biến áp tải định mức :  P0 + Pn  1 −   S + Pn + P0  η= 2915 + 5889 ,2   1 − 1000000 + 2915 + 5889 ,2    100 = 100 = 99,127 (%) CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN NHIỆT 7.1 TÍNH TOÁN NHIỆT CỦA DÂY QUẤN 7.1.1 Nhiệt độ chênh lòng dây quấn với mặt : + Với dây quấn HA : Q01 = Trong : δ1 -3 = 0,25.10 m ; Pcu1 δ λcđ λcđ + Với dây quấn CA : Q02 = ( 0C ) = 2853,7.0.25.10 −3 0,17 = 0,17 ( W/m 0C) tra bảng 54 Pcu δ λcđ ( 0C ) = 2442,85 0.25.10 −3 0,17 7.1.2 Nhiệt độ chênh mặt dây quấn dầu: + Ở đầu dây quấn HA : Qodl = 0,35.k1.k2.k3.q 0,6 Cu = 1,25 0C = 17,58 ( 0C ) Trong • k1 = 1,0 làm lạnh tự nhiên dầu • k2 = 1,1 dây quấn (HA) • k3 = 0.85 theo bảng 55 hr/a = 5/30 52 = 0,88 0C ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN • 0,6 : Chỉ số lũy thừa kinh nghiệm • qCu1: ( W/m2 ) + Ở đầu dây quấn CA : Qod2 = 0,35.k1.k2.k3.q 0,6 Cu = 0,35.1,0.1,0.0,095.( 543 )0,6 = 14,54 0C + Trong : • k1 = 1,0 làm lạnh tự nhiên dầu • k2 = 1,0 dây quấn (CA) • k3 = 0.95 theo bảng 55 hr/a = 4,5/42 6.1.3 Nhiệt độ chênh trung bình dây quấn với dầu : - Ở dây quấn HA: Q0dtb1 = Q01 + Q0d1 = 1,25 + 17,58 = 18,83 0C - Ở dây quấn CA: Q0dtb2 = Q02 + Q0d2 = 0,88 + 14,54 = 15,42 0C 7.2 TÍNH TOÁN NHIỆT CỦA THÙNG 7.2.1.Theo bảng 57, với công suất máy biến áp: S = 160KVA ta chọn kết cấu thùng có vách dạng cánh sóng: (Hình bên) Cánh sóng chế tạo từ tôn dày δ= 0,8 đến 1mm hàn vào thành thùng 53 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN 7.2.2 Các khoảng cách điện từ dây dẫn đến vách thùng, đến xà ép gông Xác định sau: + s1= 40 mm khoảng cách đến vách thùng cho dây dẫn CA có Uth2 = 85kV, bọc cách điện mm (bảng 31) + s2= 42 mm (là khoảng cách đến xà ép gông cho dây dẫn CA có Uth2= 85kV, bọc cách điện mm (bảng 31) + s3= 25 mm (là khoảng cách đến vách thùng cho dây dẫn HA, không bọc cách điện (theo bảng 31) + s4= 90 mm (là khoảng cách đến dây quấn CA có Uth2= 85kV cho dây dẫn HA có Uth2= kV, không bọc cách điện (theo bảng 32) Dây quấn CA Dây quấn HA 7.2.3 Chiều rộng tối thiểu thùng (hình vẽ) : B = D”2 (S1+ S2+ d2+ S3+ S4+d1).10-3 = 0,373 + (40 + 42 + 10 + 25 + 90 + 20) 10-3 = 0,715 (m) 54 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN Để tâm trụ máy biến áp ta lấy B = 0,73 m 7.2.4 Chiều dài thùng dầu A = 2C + B = 2.0,52 + 0,73 = 1,77 (m) 72.5 Chiều cao ruột máy H1 = 0,81+2.0,25+0,05 = 1,36 m Trong đó: - chiều cao trụ 0,81 m - chiều cao gông 0,25 m - chiều dày đệm gông 0,05 m 7.2.6 Khoảng cách từ gông đến nắp thùng : Theo bảng 58 điều chỉnh điện áp đặt nằm ngang gông nắp thùng ta lấy: H2= 400mm = 0,4 m 7.2.7 Chiều cao thùng: H = 1,36 + 0,4 = 1,76 m 7.2.8 Các kích thước cánh sóng C = 35 mm, b = 450 mm a = 2,5 C = 2,5 35 = 87,5 mm Hs = H – 0,1 = 1,76 – 0,1 = 1,66 (m) 7.2.9 Bề mặt xạ vách cánh sóng : [2.( A − B) + π ( B + 2.b.10 )] −3 Mbxs = Hs 55 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN [2.(1,77 − 0,73) + π (0,73 + 2,45.10 )] −3 = 1,66 = 11,95 ( m2 ) 7.2.10 Chiều dài khai triển bước cánh sóng : ls =   C C 2 b −  + (t − c) + π      10-3 = ( 2b + t – 0,34C ) 10-3 Với t: chiều dài bước sóng : t = (a + c + 2δ) 10-3 = (87,5 + 35 + 2.0,8).10-3 = 0,125 (m) → ls = (2 450 + 125 – 0,34.35).10-3 = 1,013 (m) 7.2.11 Số lượng cánh sóng : [ 2.(1.77 − 0,73) + 0,34.π ] [ 2.( A − B) + 0,34.π ] t m= = 0,125 7.2.12 Bề mặt đối lưu vách thùng cánh sóng : Mđl= m Ls Ks Hs Với Ks = - α2 190 =1- a   b 190 =1-  450     87 ,5  190 = 0,86 Mdls = 26.1,013.0,86.1,66 = 37,6 ( m2 ) 7.2.13 Bề mặt hình học nắp thùng : Mn =  π bn   + bn (l n − bn )   Với :bn = B + 2bv = 0,73 + 2.1,25 = 3,23 ( m ) (với bv = 1,25 m) 56 ≈ = 25,2 cánh 26 cánh ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN ln = A + 2bv = 1,77 + 1,25 = 4,27 m Nên : Mn =  π 3,23   + 3,23(4,27 − 3,23)   = 5,89 (m2 ) 7.2.14 Bề mặt xạ toàn phần thùng cánh sóng : Mbx = Mbxs+ Mt+ 0,5 Mn = 11,95 + 0,1.0,125 26 + 0,5.5,89 = 15,22 m2 7.2.15 Bề mặt đối lưu toàn phần thùng cánh sóng : Mđl = Mđls+ Mt+ 0,5 Mn = 37,6 + 0,1.0,125 26 + 0,5 5,89 = 40,87 (m2) Với Mt = 0,1 t.m (m2) 7.2.16 Nhiệt độ chênh trung bình mặt ống đối lưu với không khí Qtk =( 1,05.( p n + p ) 2,8.M bx + 2,5.M dl )0,8 = ( 1,05.( 5889 ,2 + 2915) 2,8.15,22 + 2,5.40,87 )0,8 = 27,80C (Với k = 1,05) 7.2.17 Nhiệt độ chênh dầu sát vách thùng so với thùng: Qdt = k1[ k ( P0 + Pn ) ∑ M dl ]0,6 0,165 = 1.0,165 [ 1,05.( 2915 + 588 ,2) 40,87 ]0,6 = 4,26 0C 7.2.18 Nhiệt độ chênh dầu so với không khí Q'dk= Qdt+ Qtk(0C) = 4,26 + 27,8 = 32,06 (0C) 7.2.19 Nhiệt độ chênh lớp dầu so với không khí phải đạt tiêu chuẩn ( ≤ 500C) Qdk= σ(Qdt + Qtk)= 1,2 (4,26 + 27,8) = 38,48 (0C) < 500C 57 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN 72.20 Nhiệt độ chênh dây quấn không khí phải đạt tiêu chuẩn - Ở dây quấn hạ áp: Q0k1 = Q0dtb1 + Q’dk = 18,88 + 32,06 = 50,890C [...]... ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN PHẦN II : THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP Đề tài : Thiết kế máy biến áp phân phối 2 cấp điện áp: Dung lượng máy biến áp: Sđm= 160KVA Tổn hao không tải po= 450W Số pha: m =3; tần số f = 50Hz Sơ đồ nối dây: Y/Yo-12 Điện áp định mức: 6,3/0,4 KV Điện áp ngắn mạch: uk= 4%; Dòng không tải: io= 1,0%; stt Tên bản vẽ 1 Mặt cắt đứng, mặt cắt bằng MBA 2 Kết cấu MBA Khổ giấy A3 A3 Phần Thuyết Minh... thứ cấp có W2 vòng dây được quấn trên lõi thép Khi đặt một điện áp xoay chiều v1 vào dây cuốn sơ cấp trong đó sẽ có dòng điện i1 Trong lõi thép và sinh ra từ thông móc vòng với cả hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, cảm ứng ra các sức điện động e1 và e2 ở cuộn sơ cấp có sức điện động sẽ sinh ra dòng điện i2 đưa ra tải với điện áp là u2 Giả sử điện áp xoay chiều đặt vào là một hàm số hình sin thì từ thông... toán điện áp ngắn mạch - Tính lực cơ bản của dây quấn khi máy biến áp bị ngắn mạch 1.8.5 Tính toán cuối cùng về hệ thống mạch từ và tham số không tải của MBA - Xác định kích thước cụ thể của lõi sắt - Xác định tổn hao không tải - Xác định ḍng điện không tải và hiệu suất 1.8.6 Tính toán nhiệt và hệ thống làm nguội máy biến áp - Quá tŕnh truyền nhiệt trong máy biến áp - Khái niệm hệ thống làm nguội máy. .. ḍng 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 1.8.2 Tính toán các kích thước chủ yếu - Chọn sơ đồ và kết cấu lơi sắt - Chọn loại và mă hiệu tôn silic cách điện của chúng Chọn cường độ từ cảm lõi sắt - Chọn kết cấu và xác định các khoảng cách điện chút củ cuộn dây 19 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN - Tính toán sơ bộ máy biến áp chọn... số của đồng hồ giờ, trong đó vectơ điện áp sơ cấp luôn chỉ số 12 trên mặt đồng hồ tượng trưng cho kim phút Vectơ điện áp thứ cấp sẽ lệch pha tương ứng ở các vị trí lần lượt chỉ các giờ trong đó só12 có thể coi là số 0 (chỉ số càng cao thì sự chậm pha càng lớn) 1.8 MỤC ĐÍCH YÊU CẦU VÀ NHIỆM VỤ Để đảm bảo vê tính toán hợp lư tốn ít thời gian việc thiết kế máy biến áp sẽ lần lượt tiến hành theo thứ tự... trong dây quấn chậm pha so với từ thông sinh ra nó một góc Dựa vào biểu thức (3) và (4) người ta định nghĩa tỉ số biến đổi của máy biến áp như sau: K = Nếu không kể điện áp rơi trên dây quấn thì có thể coi E1 = U1 , E2 = U2 Suy ra: K= 1.7 TIÊU CHUẨN HÓA TRONG VIỆC CHẾ TẠO MBA PHÂN PHỐI MBA phân phối được chế tạo với tính năng được qui định theo tiêu chuẩn nhà nước như sau Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6391-1-1998... cao áp và y, d,z cho các cuộn dây hạ áp Nếu điểm trung tính của cuộn dây nói với Y(y) hoặc Z (z) được đưa ra ngoài thì vực đánh dấu phải là YN (yn) hoặc ZN(zn) cho các phía CA và HA [2] Các ký hiệu bằng chữ liên quan đến các cuộn dây khác nhau của một MBA đều được ghi theo thứ tự giảm dần của điện áp định mức Sự lệch pha của cuộn dây 3 pha giữa điện áp dây thứ cấp MBA 3 pha so với điện áp dây so cấp. .. dây quấn CA, HA 3 Tính toán ngắn mạch 4 Tính toán nhiệt, thiết kế vỏ thùng 5 Thiết kế kết cấu MBA 21 Số lượng 01 01 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU CỦA MÁY BIẾN ÁP 2.1 Xác định đại lượng cơ bản 2.1.1 Dung lượng một pha Sf = = = 53.33 ( KVA) 2.1.2 Dung lượng trên mỗi trụ S’ = = = 53.33 ( KVA) 2.1.3.Dòng điện dây định mức S 10 3 3.U 2 + Đối với phía HA: I2 = 160.10... máy biến áp - Tiêu chuẩn về nhiệt độ chênh - Tính toán nhiệt máy biến áp - Tính toán gần đúng trọng lượng và thể tích bộ giãn dầu 1.8.7 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… 20 ĐỒ ÁN MÔN HỌC KHOA : ĐIỆN PHẦN II : THIẾT... trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ thông biến thiên của lõi thép sinh ra Các cuộn dấy sơ cấp và thứ cấp trong một MBA không có liên hệ với nhau về điện mà chỉ có liên hệ với nhau về từ Xét sơ dồ nguyên lý của một MBA1 pha( hình1.11) Hình 1.11.Nguyên lý làm việc của MBA Đây là sơ đồ MBA 1 pha 2 dây quấn, máy gồm có 2 cuộn dây Cuộn sơ cấp có W1 vòng dây và có cuộn thứ cấp có W2 vòng dây được