Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Biến Áp Điện Lực Ba Pha Ngâm Dầu

Việc dùng máy biến áp tăng điện áp từ nhà máy lên lưới để truyền tải đi xa, và ở cuối đường dây phải hạ điện áp để đưa đến hộ tiêu thụ…chẳng những làm cho tổng công suất của hệ thống máy

LỜI NÓI ĐẦU

Máy biến áp điện lực là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống điện.

Hệ thống điện lực muốn truyền tải, phân phối công suất từ nhà máy điện đến tận các hộ tiêu thụ một cách hợp lý, thường phải qua ba, bốn lần tăng, giảm điện áp Do vậy mà tổng công suất của máy biến áp điện lực thường gấp ba, bốn lần công suất của trạm phát điện Những máy biến áp dùng truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện lực gọi là máy biến áp điện lực.

Việc dùng máy biến áp tăng điện áp từ nhà máy lên lưới để truyền tải đi

xa, và ở cuối đường dây phải hạ điện áp để đưa đến hộ tiêu thụ…chẳng những làm cho tổng công suất của hệ thống máy biến áp lớn mà tổn hao không tải P0 cũng tăng Hơn nữa do điều kiện địa hình, thời tiết, kinh tế mà mỗi lúc, mỗi nơi yêu cầu các thông số kỹ thuật cũng như thông số định mức thay đổi Do vậy việc tính toán, thiết kế máy biến áp là một việc rất quan trọng trong chế tạo máy biến áp điện lực.

Ngày nay, công nghệ chế tạo máy biến áp ngày càng phát triển và đòi hỏi phải hoàn thiện hơn, vật liệu được chế tạo ngày càng tốt hơn Vì vậy, việc tính toán và thiết kế phải đảm bảo nhu cầu phát triển kinh tế và đạt chất lượng cao, phải lấy chỉ tiêu kinh tế làm hàng đầu, giá thành vật liệu thấp nhất Bên cạnh chỉ tiêu kinh tế đòi hỏi tính năng kỹ thuật như: i0%, P0, Un%, Pn… nằm trong điều kiện cho phép ứng với mỗi loại công suất.

Trong giới hạn của đề tài, nội dung thiết kế máy biến áp điện lực gồm 5 chương:

- Chương I : Tính các đại lượng điện cơ bản.

- Chương II : Tính toán dây quấn máy biến áp.

- Chương III : Tính tổn hao và tham số ngắn mạch.

- Chương IV : Tính chính xác mạch từ và tham số không tải.

- Chương V : Tính toán nhiệt và chọn kết cấu vỏ thùng máy biến áp.

MỤC LỤC

Lời nói đầu 3

Tổng quan về quá trình phát triển của máy biến áp điện lực 5

CHƯƠNG I TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN I Tính toán kích thước chủ yếu của máy biến áp 7

II Tính sơ bộ các tổn hao 12

III Tính toán lại kích thước chủ yếu và các tổn hao 15

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP I Các yêu cầu chung đối với dây quấn 18

II Tính toán dây quấn hạ áp 19

III Tính toán dây quấn cao áp 22

CHƯƠNG III TÍNH TỔN HAO VÀ THAM SỐ NGẮN MẠCH I Các tổn hao 28

II Điện áp ngắn mạch 30

III Tính lực cơ học của dây quấn máy biến áp khi ngắn mạch 31

CHƯƠNG IV TÍNH CHÍNH XÁC MẠCH TỪ VÀ THAM SỐ KHÔNG TẢI CỦA MÁY BIẾN ÁP I Chọn kết cấu lõi thép 35

II Xác định kích thước cụ thể của lõi thép 36

III Tính tổn hao không tải và dòng điện không tải 40

CHƯƠNG V TÍNH TOÁN NHIỆT VÀ CHỌN KẾT CẤU VỎ THÙNG CỦA MÁY BIẾN ÁP I Nhiệt độ chênh qua từng phần 45

II Nhiệt độ chênh giữa mặt ngoài dây quấn đối với dầu 46

III Nhiệt độ chênh trung bình của dây quấn đối với dầu 48

IV Tính toán nhiệt của thùng 48

V Thiết kế thùng dầu 53

VI Tính toán sơ bộ trọng lượng ruột máy, vỏ máy, dầu và bình giãn dầu của máy biến áp 56

Kết luận 59

Tài liệu tham khảo 60

Đi đôi với việc tăng giới hạn trên về công suất, người ta cũng mở rộng thangcông suất của MBA làm thành nhiều dãy máy hơn so với trước kia để đáp ứngmột cách rộng rãi với nhu cầu sử dụng và vận hành MBA Những dãy MBA mới

ra đời từ những năm 80 trở lại đây đã dần dần thay thế những MBA thuộc dẫy

Ngoài MBA điện lực dùng để truyền tải điện năng, còn có nhiều loại biến ápdùng trong nhiều ngành chuyên môn khác như: biến áp lò điện dùng trong luyệnkim, yêu cầu dòng thứ cấp rất lớn đến hàng vạn ampe, biến áp nhiều pha dùng

để chỉnh lưu ra dòng điện một chiều, biến áp chống nổ dùng trong hầm mỏ, biến

áp đo lường, biến áp thí nghiệm, biến áp hàn điện…

Ở nước ta sau ngày giải phóng miền Bắc mới có một vài cơ sở thiết kế và chếtạo MBA và đặc biệt là sau khi thống nhất đất nước (năm 1975) nhiều nhà máychế tạo MBA mới đã được xây dựng Tuy vậy chúng ta cũng đã tiến hành sữachữa, thiết kế chế tạo được một khối lượng khá lớn MBA, phục vụ cho nhiều cơ

sở sản xuất trong nước và MBA của ta cũng đã được xuất khẩu sang một sốnước Nhà máy chế tạo biến thế Hà Nội nay liên doanh với hãng thiết bị điệnABB đã chế tạo được nhiều loại MBA phân phối, điện áp tới 35 kV Nhà máyThiết bị điện Đông Anh đã thiết kế chế tạo MBA truyền tải có công suất tới 125MVA, 220 MVA, điện áp 110 và 220 kV Đó là những cố gắng và tiến bộ củangành chế tạo máy biến áp ở nước ta

CHƯƠNG I TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN

Các số liệu ban đầu:

Sđm = 650 kVA; U1 = 22 kV; U2 = 0,4 kV;

P0 = 900 W; Un = 6 %; Pn= 10500 W; f = 50 Hz

Tổ nối dây: Y/Y0-12

I TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU MBA:

1 Công suất mỗi pha của máy biến áp:

Sf = m S = 650

3 = 216,667 kVA m: số pha của máy biến áp

2 Công suất của mỗi trụ:

S’ = S

t = 650

3 = 216,667 kVA t: số trụ của máy biến áp

3 Dòng điện dây định mức:

- Phía cao áp:

I1đm = I1fđm =

3 3

650.103.22.10 = 17,058 A

- Phía hạ áp:

I2đm = I2fđm =

3 3

650.103.0,4.10 = 938,194 A

4 Điện áp pha định mức:

Với Ut1 = 55 KV, tra PL (bảng 7) ta được khoảng cách cách điện giữa dâyquấn cao áp và dây quấn hạ áp: a12 = 20 mm, trong rãnh a12 đặt ống cách điệndày:  12 = 5 mm.

Chọn tôn cán lạnh của Nhật mã hiệu 27ZH95, có chiều dày lá thép0,27mm.

Ta chọn mật độ từ cảm trong trụ: Bt = 1,65 T

Theo PL (bảng 24), chọn hệ số tăng cường gông: kg = 1,015

Trụ được ép bằng nêm với cuộn dây, ép gông bằng xà ép, bulông đặt phíangoài gông, không dùng bulông xuyên qua trụ và gông Dùng lõi thép có 4 mốighép xiên ở 4 góc của lõi, còn 2 mối nối giữa dùng mối ghép thẳng lá tôn

Theo PL (bảng 2), chọn số bậc thang trong trụ là 7, số bậc thang của gônglấy nhỏ hơn trụ một bậc, tức gông có 6 bậc

Theo PL (bảng 2), chọn hệ số chêm kín: kc = 0,90

Theo PL (bảng 3), chọn hệ số điền đầy: kđ = 0,95

Hệ số lợi dụng của lõi sắt là:

klđ = kc.kđ = 0,90.0,95 = 0,855Mật độ từ cảm trong gông:

Bg = 1,625 T ta tiến hành nội suy:

Bg = 1,62 T, tra PL (bảng 22) được qg = 1,0172 VA/kg

Bg = 1,63 T, tra PL (bảng 22) được qg = 1,0448 VA/kg

Do đó, suất từ hóa của gông ở giá trị Bg = 1,625 T là:

Ứng với Bk’’ = 1,65 T, tra PL (bảng 22) được qk’’ = 1058 VA/m2

- Mối nối xiên:

Bk’ = 1,16 T, tra PL (bảng 22) ta được qk’ = 481 VA/m2

Bk’ = 1,7 T, tra PL (bảng 22) ta được qk’ = 489 VA/m2

Do đó, suất từ hóa ở khe hở không khí (với mối nối xiên) ứng với Bk’=1,166

- Giữa trụ và dây quấn hạ áp a02: Với công suất 650 kVA thì giá trị của

a02 không có Vậy ta tiến hành nội suy giá trị đó

Ứng với công suất 400 ÷ 630 thì a02 = 5 mm

Ứng với công suất 1000 ÷ 2500 thì a02= 15 mm.

- Giữa dây quấn hạ áp và cao áp: a12 = 20 mm

- Ống cách điện giữa dây quấn hạ áp và cao áp:  12 = 5 mm

- Giữa dây quấn cao áp và cao áp: a11 = 20 mm

- Giữa dây quấn cao áp và hạ áp đến gông: l01 = l02 = 50 mm

- Tấm chắn giữa các pha:  22 = 3 mm.

- Phần đầu thừa các đầu ống cách điện cao áp: lđ1 = 30 mm

Các hằng số tính toán a,b lấy gần đúng theo PL (bảng 25, 26): a = 1,40 mm;

Ứng với MBA có công suất (1000÷6300) kVA thì k = (0,96 ÷ 0,93) f

Ứng với MBA có công suất (160÷630) kVA thì k = (0,93 ÷ 0,85) f

S a k

f U B k = A.x

A = 0,507

' 4

2 2

nx t r r ld

S a k

216,667.0,0407.0,9550.5,77.1,65 0,855 = 0,176

A U B k k

a S

r t ld f

= 2,46.10-2

2

650.1,40,93.0,855 1,65 1,62.0,176 = 337,428 kg

18.Trọng lượng dây quấn:

II TÍNH SƠ BỘ CÁC TỔN HAO:

1 Tổn hao không tải:

P0 = kf’.(Pt..Gt + Pg.Gg) = 1,25(0,8765.Gt + 0,8398Gg)

kf’ là hệ số phụ

Đối với tôn cán lạnh do từ tính phục hồi đầy đủ sau khi ủ hoặc do sự uốnnắn, là tôn lúc lắp ghép… làm cho tổn hao tăng lên, lấy kf’ = 1,25 Thành phầnphản kháng của dòng điện không tải có thể tính theo công suất từ hóa Q (VA):

i0x% = 0 %

10

Q S

2 Công suất từ hóa:

Q = kf’’.(Qc + Qf + Q )Trong đó:

kf’’: hệ số kể đến sự phục hồi từ tính không hoàn toàn khi ủ lại lá tôncũng như uốn nắn và ép lõi sắt, chọn kf’’ = 1,25

Qc : công suất tổn hao chung của trụ và gông

8 Lập bảng xác định trị số β tối ưu:

 trong khoảng 1,22,8 Giá trị  tìm được phải thõa mãn các tiêu chuẩn

kỹ thuật và kinh tế và đồng thời thõa mãn điều kiện P0  900W

B ng 1 B ng xác đ nh giá tr t i u ảng 1 Bảng xác định giá trị β tối ưu ảng 1 Bảng xác định giá trị β tối ưu ịnh giá trị β tối ưu ịnh giá trị β tối ưu β tối ưu ối ưu ưu.

C ’

6 2

Với các số liệu mà ta đã tính toán được trong bảng 1 đã cho ta thấy được

quan hệ giữa các đại lượng: tổn hao không tải P0(W); dòng không tải i0; trọnglượng sắt GFe; trọng lượng dây quấn Gdq; mật độ dòng điện J; giá thành vật liệutác dụng Ctd với  Từ đó ta xác định được Ctdmin ứng với giá trị  nào đó

Xét trực quan trên bảng 1 với giới hạn P0 = 900 W ta thấy tại giá trị β = 2thì giá thành tác dụng tối ưu là Ctd tối ưu = 1293,776 (đơn vị quy ước)

Vậy ta chọn β = 2

III TÍNH TOÁN LẠI KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU VÀ CÁC TỔN HAO:

1 Đường kính của trụ sắt:

d = A.x = A.4  = 0,176 4 2,0 = 0,2093 mChọn đường kính tiêu chuẩn gần nhất: d = 0,21 m

Tính lại trị số  :

 =

4

d A

3 Trọng lượng gông:

Gg = 250,734x3+25,806x2 = 250,734.1,698 + 25,806.1,423 = 461,857 kg

4 Trọng lượng sắt:

Gdq = 21

x

C

= 337,4281,423 = 237,124 kg

6 Kiểm tra mật độ dòng điện:

2,4.237,124

f n dq

k P J

k G = 4,14.106 A/m2 < 4,5.106 A/m2

thỏa mãn điều kiện cho phép

k : hệ số phụ thuộc vào điện trở suất của dây đồng, k = 2,4

7 Trọng lượng dây dẫn kể cả cách điện:

Q : công suất từ hóa VA

Q = 1,25(891,646 + 1717,928 + 100,208) = 3387,228 VA

I0 = 3387,22810.650 = 0,52 %

10 Đường kính trung bình của rãnh dầu:

13 Kiểm tra ứng suất kéo tác dụng lên tiết diện dây:

n

e U

1

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP

I.CÁC YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI DÂY QUẤN:

Các yêu cầu chung có thể chia làm 2 loại: yêu cầu về vận hành và yêu cầu

2 Yêu cầu về chế tạo:

Dây quấn chế tạo đơn giản tốn ít nguyên liệu và nhân công thời gian chếtạo nhanh giá thành hạ nhưng vẫn đảm bảo về mặt vận hành

Dây quấn máy biến áp là một bộ phận dùng để thu nhận năng lượng vào vàtruyền tải năng lượng đi

Theo phương pháp bố trí dây quấn trên lõi thép có thể chia dây quấn biến

áp thành hai kiểu chính: đồng tâm và xen kẽ

a Dây quấn đồng tâm:

Cuộn hạ áp và cao áp quấn thành những hình ống đồng tâm, khi bố tríthường cuộn HA đặt trong cùng cuộn CA đặt ngoài cùng vì sẽ dễ dàng rút đầudây điều chỉnh điện áp cũng như giảm kích thươc cách điện với trụ

b Dây quấn xen kẽ:

Cuộn CA và hạ áp quấn thành từng bánh có chiều cao thấp và quấn xen kẽ

do đó giảm được lực chiều trục khi ngắn mạch, dây quấn xen kẽ có nhiều rãnhdầu ngang nên tản nhiệt tốt hơn tuy nhiên dây quấn xen kẽ kém vững chắc hơndây quấn đồng tâm mặt khác dây quấn xen kẽ có nhiều mối hàn giữa các bánhdây

II TÍNH TOÁN DÂY QUẤN HẠ ÁP:

1 Sức điện động của một vòng dây:

= 231 21,3110,84 vòng = 22 vòng

4 Tiết diện sơ bộ của một vòng dây của dây quấn hạ áp:

5 Chiều cao hướng trục của mỗi vòng dây (kể cả cách điện) sơ bộ:

2

2 2

Theo PL (bảng 8) ta chọn dây có qui cách sau:

Mã hiệu dây quấn n v1x ' '

a b

a b



 Td1 Hay ПБ.4 x 5,6 11, 26,1 11,7

 61,9 Trong đó :

ПБ là mã hiệu dây dẫn đồng tiết diện chữ nhật tiêu chuẩn

nv1 = 4 là số sợi chập

Td1 = 61,9 là tiết diện tiêu chuẩn của mỗi sợi chập

a: chiều dày dây dẫn tiêu chuẩn

6 Tiết diện thực của mỗi vòng dây gồm 4 sợi chập lại:

9 Chiều cao thực của dây quấn hạ áp:

Để bù cho dây quấn cao áp do phải cắt giữa dây quấn khi điều chỉnh điện

áp, ta bố trí thêm 6 rãnh dầu ngang mỗi rãnh 10 mm ở giữa chiều cao dây quấn

hạ áp, do đó chiều cao thực của dây quấn hạ áp là:

11.Đường kính trong của dây quấn hạ áp:

D2’ = d + 2a02.10-3 = 0,21 + 2.9.10-3 = 0,219 mVới a02: khoảng cách giữa trụ và dây quấn hạ áp, a02 = 9 mm

12.Đường kính ngoài của dây quấn hạ áp:

1 Số vòng dây cuộn cao áp khi điện áp định mức:

21450V: W1 = 1210 - 31 = 1179 vòng

20900V: W1 = 1210 - 2.31 = 1148 vòngTheo [1] ta chọn sơ đồ (hình 37d) trang 80 làm sơ đồ điều chỉnh điện áp.Thành lập các cực của dây quấn ứng với đầu ra của nấc điều chỉnh điện ápmỗi pha.

Ta vẽ cho pha A, pha B và pha C tương tự :

4 bánh cách điện tăng cường x 22 vòng = 88 vòng

13.Đường kính trong của dây quấn cao áp:

Tên bánh dây chính Điều

chỉnh

Cách điệntăng cường

Tổnghợp

1,4x4,252,9x5,25 Tiết diện vòng dây (mm2) 5,04 5,04 5,04 5,04 Mật độ dòng điện (MA/mm2) 3,38 3,38 3,38 3,38 Kích thước (mm)

-hướng kính

-hướng trục

444,25

40 (30,4)4,25

445,25

44455 Trọng lượng dây dẫn (kg)

- không cách điện

- có cách điện

157,144160,287

19,04819429

13,9514,470

189,287194,186

Hệ số tăng trọng lượng dây dẫn

0,30780,3952

0,30780,3952

0,30780,3952

14.Đường kính ngoài của dây quấn:

Gcu1 = 28.t 3

1 max 1

'' 1

18.Trọng lượng đồng của dây dẫn ra kể cả cách điện:

Theo PL (bảng 29) cần phải tăng trọng lượng dây dẫn lên 2%:

CHƯƠNG III TÍNH TỔN HAO VÀ THAM SỐ NGẮN MẠCH

Tổn hao ngắn mạch của MBA 2 dây quấn là tổn hao ngắn mạch trong mbakhi ngắn mạch 1 dây quấn còn dây quấn kia đặt vào điện áp ngắn mạch Un đểcho dòng điện trong cả 2 dây quấn đều bằng định mức

Tổn hao ngắn mạch có thể chia ra thành các thành phần sau:

a tổn hao chính, tức là tổn hao đồng trong dây quấn HA và CA do

dòng điện gây ra pcu1 và pcu2

b tổn hao phụ trong 2 dây quấn do từ thông tản xuyên qua dây quấn

làm cho dòng điện phân bố không đều trong tiết diện dây gây ra pf1 và pf2

c tổn hao chính trong dây dẫn ra pr1 và pr2

d tổn hao phụ trong dây dẫn ra prf1 và prf2 thường tổn hao này rất nhỏ,

có thể bỏ qua

e tổn hao trong vách thùng dầu và các kết cấu kim loại pt do từ thôngtản gây nên , thường tổn hao phụ được tính gộp trong tổn hao chính bằng cáchthêm vào hệ số tổn hao phụ kf Vậy tổn hao ngắn mạch sẽ được tính theo biểuthức:

Pn = pcu1.kf1 + pcu2.kf2 + pr1 + pr2 + pt W

n dây dẫn

B B

4 Tổn hao phụ trong dây quấn:

Từ thông tản xuyên qua dây quấn làm cho dòng điện phân bố không đềutrong tiết diện dây gây ra kf1 và kf2

- Tổn hao phụ trong dây quấn hạ áp:

Đối với dây đồng tiết diện chữ nhật Với n > 2 ta có :

b : kích thước của dây dẫn theo hướng song song với từ thông tảnphía hạ áp

kr : hệ số Rogovski, kr = 0,95

m : số thanh dẫn của dây quấn song song với từ thông tản phía hạ áp

- Tổn hao phụ trong dây quấn cao áp:

n : số thanh dẫn của dây quấn thẳng góc với từ thông tản phía cao áp 

b : kích thước của dây dẫn theo hướng song song với từ thông tảnphía cao áp

kr : hệ số Rogovski, kr = 0,95

m : số thanh dẫn của dây quấn song song với từ thông tản phía cao áp

5 Tổn hao dây dẫn ra:

- Khi dây quấn nối hình sao, ta có chiều dài dây dẫn ra hạ áp:

Lr2 = 7,5.l2 = 7,5.0,45 = 3,375 m

- Trọng lượng đồng dây dẫn ra hạ áp:

Gr2 = lr2.Tr2. = 3,375.247,6.10-6.8900 = 7,437 kg

Tr2: tiết diện dây dẫn ra của cuộn hạ áp, Tr2 = 589,2.10-6 m2

 : điện trở suất, với đồng cu = 8900 kg/m3

Vậy tổn hao dây dẫn ra hạ áp:

Pr2 = 2,4.10-12 2 2

2 G r

J = 2,4.10-12.(3,789.106)2.7,437 = 256,247 W

6 Tổn hao dây quấn cao áp:

- Khi dây quấn nối hình sao, ta có chiều dài dây dẫn ra cao áp:

Lr1 = 7,5.l1 = 7,5.0,45 = 3,375 m

- Trọng lượng đồng dây dẫn ra cao áp :

Gr1 = lr1.Tr1. = 3,375.5,04 10-6.8900 = 0,151 kg

Tr1: tiết diện dây dẫn ra của cuộn cao áp, Tr1 = 5,04.10-6 m2

 : điện trở suất, với đồng cu = 8900 kg/m3

Vậy tổn hao dây dẫn ra cao áp:

Pr1 = 2,4.10-12 2 1

1 G r

J = 2,4.10-12.(3,385.106)2 0,151 = 9,34 W

7 Tổn hao trong vách thùng và các chi tiết kết cấu:

Một phần từ thông tản của máy biến áp khép mạch qua vách thùng dầu, các

xà ép gông, các bu lông và các chi tiết bằng sắt khác Tổn hao phát sinh trong bộ

mạch Đối với máy biến áp hai dây quấn có thể tính gần đúng theo công thứcsau:

ar : chiều rộng qui đổi của rãnh từ tản giữa dây quấn cao áp và hạ áp

Để giá trị của Un nằm trong phạm vi sai số cho phép ta giảm giá trị a12 xuốngmột ít, khi đó chọn a12 = 18 mm

III TÍNH LỰC CƠ HỌC CỦA DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP KHI NGẮN MẠCH:

Khi máy biến áp bị sự cố ngắn mạch thì dòng điện ngắn mạch sẽ rất lớn.Nhưng vấn đề nhiệt đối với máy biến áp không quan trọng lắm vì nếu bố trí thiết

bị bảo vệ tốt, máy ngắt tự động sẽ cắt phần sự cố ra khỏi lưới điện, do đó vấn đềcòn lại chủ yếu là lực cơ học gây nên tác dụng nguy hiểm đối với dây quấn máybiến áp Do đó, để đảm bảo cho máy biến áp làm việc an toàn, khi thiết kế phảixét đến những lực cơ học tác dụng lên dây quấn khi ngắn mạch xem độ bền củadây quấn máy biến áp có đủ hay không

1 100

6,141.2500.10( )

dm dm n

n n

I S U

Sn : công suất ngắn mạch của mạng điện cung cấp, theo[1]tra

(bảng 40b) ta được

Sn = 2500 kVA

Trị số cực đại của dòng điện ngắn mạch:

Khi ngắn mạch đột nhiên, dòng điện ngắn mạch gồm hai thành phần: thànhphần chu kỳ và thành phần tự do không chu kỳ Thành phần ngắn mạch tự dokhông chu kỳ làm trị số dòng điện ngắn mạch tức thời tăng lên rất lớn

Trường hợp hai dây quấn cùng chiều cao và các vòng dây quấn phân bố đềutrên toàn chiều cao: từ trường tản có thành phần dọc trục B và thành phần ngangtrục B’, ứng với mỗi từ trường tản sẽ có lực tác dụng tương ứng

F't2 F't1

Fr2 Fr1

Hình 3-2 Các lực cơ học tác dụng lên dây quấn

3 Từ trường tản dọc B tác dụng với dòng điện gây ra lực hướng kính F r :

91719,657.10 15,0405,04.10 1210



  Mpa < 30 Mpa.Vậy thỏa mãn điều kiện cho phép

Do bố trí dầu phân áp ở giữa dây quấn cao áp khi điều chỉnh điện áp một sốvòng dây quấn cao áp không mang điện vậy sinh ra từ trường tản ngang Thứ hai

B’’ tương ứng sinh ra lực dọc trục thứ hai Ft’’

Ft’’ = Fr ''

x r

l

l k m

Trong đó :

m : biểu thị các hình thức bố trí khác nhau của dây quấn

lx : khoảng trống lớn nhất của những vòng dây không mang điện

Vậy Ft’’ = 575999,444 0,1786.0,95.40,078 = 66199,028 N

9 Lực nén chiều trục cực đại trong dây quấn:

- Đối với dây quấn hạ áp:

n n

CHƯƠNG IV TÍNH CHÍNH XÁC MẠCH TỪ VÀ TÍNH THAM

SỐ KHÔNG TẢI MÁY BIẾN ÁP

I CHỌN KẾT CẤU LÕI THÉP:

- Lõi thép kiểu 3 pha, 3 trụ

- Mạch từ có 4 mối nối nghiêng ở 4 góc, các lá thép được ghép xen kẽ làmbằng tôn cán lạnh Nhật mã hiệu 27ZH95 dày 0,27mm Trụ ép bằng đai vải thủytinh, có tấm sắt ép đệm do đó trong quá trình tính toán thì ta không lấy kíchthước ngoài cùng Tiết diện trụ có 7 bậc, gông có 6 bậc

Theo PL (bảng 14) ta có các kích thước các tập lá thép sau với d = 0,21m

Bảng 4 Bảng kích thước các tập lá thép.

1234567

II XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỤ THỂ CỦA LÕI THÉP:

1 Tổng chiều dày các lá thép của trụ (gông):

Vì không có tấm sắt ép đệm trụ nên ta tính tập ngoài cùng:

kđ : hệ số điền đầy rãnh, theo PL (bảng 3) kđ = 0,95

3 Toàn bộ tiết diện bậc thang của gông: theo PL (bảng 15)

V0 = 5680 cm3 = 5,680.10-3 m3

7 Thể tích thuần sắt của một góc mạch từ:

V0 = kđ.V0 = 0,95.5,680.10-3 = 5,396.10-3 m3

8 Chiều dày của gông:

Ta không làm rãnh làm lạnh ở gông, do đó ta có chiều dày gông bằng tổngchiều dày tập lá thép trụ : bg = 0,192 m

12 Trọng lượng sắt gông (gồm hai phần):

Trọng lượng phần giữa hai trụ biên:

t : số trụ mang dây quấn, t = 3

C : khoảng cách giữa hai trụ sắt cạnh nhau, C = 0,4152 m

Tg : tiết diện tác dụng của gông

t : số trụ mang dây quấn.

Tt : tiết diện tác dụng của trụ sắt

lt : chiều cao của trụ sắt

Khi cấp điện áp xoay chiều có tần số định mức vào cuộn sơ cấp và cuộn thứcấp hở mạch gọi là chế độ không tải.

Tổn hao không tải của máy biến áp gồm có: tổn hao trong lá thép silic, tổn haotrong vỏ máy và các chi tiết bằng sắt khác, tổn hao đồng trong dây quấn do dòngđiện không tải I0 gây ra, tổn hao do dòng điện rò trong các chất cách điện

Tt : tiết diện tác dụng của trụ sắt

Uv : điện áp thực của một vòng dây

f : tần số công nghiệp

Tg : tiết diện tác dụng của gông

2 Tiết diện khe hở mối nối thẳng và nghiêng: