Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Biến Áp Điện Lực Ngâm Dầu (Kèm Bản Vẽ Autocad)

 Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu MỤC LỤC Lời nói đầu: Tổng quan trình phát triển máy biến áp điện lực Chương I: Tính sơ kích thước - Tính toán kích thước chủ yếu máy biến áp .9 - Tính sơ tổn hao 15 - Tính toán lại kích thước chủ yếu tổn hao .19 Chương II : Tính toán dây quấn máy biến áp 23 - Tính toán dây quấn hạ áp .23 - Tính toán dây quấn cao áp 28 Chương III : Tính tổn hao tham số ngắn mạch 34 - Tổn hao ngắn mạch 38 - Điện áp ngắn mạch 39 - Tính lực học dây quấn máy biến áp ngắn mạch 40 Chương IV : Tính xác mạch từ tham số không tải máy biến áp 45 - Chọn kết cấu lõi thép 45 - Tính tổn hao không tải dòng điện không tải 51 Chương V : Tính toán nhiệt chọn kết cấu vỏ 58 - Nhiệt độ chênh qua phần .58 - Tính toán nhiệt thùng 63 - Tính toán sơ trọng lượng ruột máy, vỏ máy, dầu bình giãn dầu MBA 72 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Kết luận 77 Tài liệu tham khảo 78 Phụ lục bảng tra cứu 79 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, ngành chế tạo máy điện nói chung ngành chế tạo máy biến áp nói riêng nước ta có tiến lớn Nhất lónh vực sản xuất vâït liệu dẫn từ, dẫn điêïn , vật liêïu cách điện, công nghệ chế tạo, qui trình thử nghiệm máy biến áp…Nước ta tiến hành sửa chữa, thiết kế chế tạo khối lượng lớn máy biến áp phục vụ cho nhu cầu sử dụng điện công đại hoá – công nghiêïp hoá đất nước Và xuất sang số nước Nhà máy chế tạo biến Hà Nôïi liên doanh với hãng thiết bò điện ABB chế tạo nhiều loại máy biến áp phân phôùi điện áp đến 35 kV Nhà máy thiết bò điện Đông Anh thiết kế máy biến áp truyền tải có công suất đến 125 MVA, 250 MVA điện áp 110 – 220 kV… Việc dùng máy biến áp tăng điện áp từ nhà máy lên lưới để truyền tải xa, cuối đường dây phải hạ điện áp để đưa đến hộ tiêu thụ… làm cho tổng công suất hệ thống máy biến áp lớn mà tổn hao không tải P0 tăng Hơn điều kiện đòa hình, thời tiết, kinh tế mà lúc, nơi yêu cầu thông số kỹ thuật thông số đònh mức thay đổi Do việc tính toán, thiết kế máy biến áp việc quan trọng chế tạo máy biến áp điện lực Ngày nay, công nghệ chế tạo máy biến áp ngày phát triển đòi hỏi phải hoàn thiện hơn, vật liệu chế tạo ngày tốt Vì vậy, việc tính toán thiết kế phải đảm bảo nhu cầu phát triển kinh tế đạt SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu chất lượng cao, phải lấy tiêu kinh tế làm hàng đầu, giá thành vật liệu thấp Bên cạnh tiêu kinh tế đòi hỏi tính kỹ thuật : i 0%, P0,Un% ,Pn… nằm điều kiện cho phép ứng với loại công suất Trong giới hạn đề tài, nội dung thiết kế máy biến áp điện lực gồm chương: - Chương I : Tính sơ kích thước - Chương II : Tính dây quấn hạ áp – cao áp - Chương III : Tính tổn hao tham số ngắn mạch - Chương IV : Tính xác mạch từ tham số không tải - Chương V : Tính nhiệt chọn kết cấu vỏ SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNG PHÁT TRIỂN CỦA MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 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 hộ tiêu thụ lớn, vấn đề lớn đặt cần giải việc truyền tải điện xa cho kinh tế Đường dây tải Máy phát điện Máy biến áp tăng áp Hộ tiêu thụ Máy biến áp giảm áp Hình 1-1 Sơ đồ mạng truyền tải đơn giản Như biết, công suất truyền tải đường dây, điện áp tăng cao dòng điện chạy đường dây giảm xuống, làm tiết diện dây nhỏ đi, làm cho trọng lượng chi phí dây 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 màu, đường dây người ta phải dùng điện áp cao, thường 35, 110, 220 500 kV,1000 kV Trên thực tế, máy phát điện có khả phát điện áp cao vậy, thường đến 21 kV, phải có thiết bò để tăng điện áp đầu đường dây lên Mặt khác hộ tiêu thụ thường yêu cầu điện áp thấp từ 0,4 đến kV, tới phải có thiết bò giảm điện áp xuống Những thiết bò dùng để tăng điện áp đầu máy phát điện, tức đầu đường dây dẫn điện giảm điện áp tới hộ tiêu thụ, tức cuối đường dây dẫn điện gọi máy biến áp Thực hệ thống điện SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu lực, muốn truyền tải phân phối công suất từ nhà máy đến tận hộ tiêu thụ cách hợp lý, thường phải qua ba bốn lần tăng giảm áp Những máy biến áp dùng hệ thống điện lực gọi máy biến áp điện lực hay máy biến áp công suất Từ ta thấy rõ, máy biến áp làm nhiệm vụ truyền tải phân phối điện không chuyển hoá lượng Do tổng công suất đặt (hay dung lượng ) MBA hệ thống truyền tải gấp lần công suất máy phát điện Hiệu suất MBA thường lớn (98 ÷ 99%), số lượng MBA nhiều nên tổng tổn hao hệ thống đáng kể cần phải ý đến việc giảm tổn hao, tổn hao không tải MBA Để giải vấn đề ngành chế tạo MBA người ta dùng chủ yếu thép cán lạnh, có suất tổn hao công suất từ hóa thấp hay đặc biệt thấp, mặt khác thay đổi kết cấu mạch từ cách thích hợp ghép mối nghiêng tôn lõi thép, thay kết cấu bulông ép trụ gông xuyên lõi thép vòng đai ép hay dùng qui trình công nghệ cắt dập thép tự động, ủ thép, lắp ráp….Nhờ mà công suất điện áp MBA nâng lên rõ rệt Đi đôi với việc tăng giới hạn công suất, người ta mở rộng thang công suất MBA làm thành nhiều dãy máy so với trước để đáp ứng cách rộng rãi với nhu cầu sử dụng vận hành MBA Những dãy MBA đời từ năm 80 trở lại thay MBA thuộc dẫy cũ không thích hợp SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Để đảm bảo chất lượng điện cung cấp điện liên tục, MBA điều chỉnh điện áp tải ngày nhiều chiếm tới khoảng 50% công suất tổng Để tiết kiệm vật liệu tác dụng, vật liệu cách điện, vật liệu kết cấu giảm trọng lượng kích thước MBA, việc dùng MBA tự ngẫu thay cho MBA hai dây quấn người ta áp dụng phương pháp làm lạnh tốt hơn, dùng vật liệu kết cấu không từ tính nhẹ bền hơn… Khuynh hướng dùng dây nhôm để thay dây đồng phát triển Các MBA cỡ lớn trung bình thường sản xuất loại pha ghép thành tổ biến áp ba pha để thuận tiện việc chuyên chở Ngoài MBA điện lực dùng để truyền tải điện năng, có nhiều loại biến áp dùng nhiều ngành chuyên môn khác : biến áp lò điện dùng luyện kim, yêu cầu dòng thứ cấp lớn đến hàng vạn ampe, biến áp nhiều pha dùng để chỉnh lưu dòng điện chiều, biến áp chống nổ dùng hầm mỏ, biến áp đo lường, biến áp thí nghiệm, biến áp hàn điện… Ở nước ta sau ngày giải phóng miền Bắc có vài sở thiết kế chế tạo MBA đặc biệt sau thống đất nước (1975) nhiều nhà máy chế tạo MBA xây dựng Tuy tiến hành sữa chữa, thiết kế chế tạo khối lượng lớn MBA, phục vụ cho nhiều sở sản xuất nước, MBA ta xuất sang số nước Nhà máy chế tạo biến Hà Nội liên doanh với hãng thiết bò điện ABB chế tạo nhiều loại MBA phân phối, điện áp tới 35 kV Nhà máy Thiết bò điện Đông SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Anh thiết kế chế tạo MBA truyền tải có công suất tới 125 MVA, 250 MVA, điện áp 110 220 kV Đó cố gắng tiến ngành chế tạo máy biến áp nước ta SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu CHƯƠNG I : TÍNH CÁC ĐẠI LƯNG ĐIỆN CƠ BẢN 1.1 Tính toán kích thước chủ yếu MBA : 1.1.1Các thông số : Sđm =1000 (kVA); U1 =22(kV); U2 =0,4(kV); P0=1500(W); un =5,5(%) Pn=10500(W) ; f=50(Hz); ∆Y0-11 1.1.2* Công suất pha máy biến áp : S Sf = m = 1000 = 333,33 (kVA) m : số pha máy biến áp *Công suất trụ : S 1000 S =t = = 333,33(kVA) ’ t : số trụ máy biến áp * Dòng điện dây đònh mức : -Phía cao áp : I1đm = 1000.103 3.22000 =26,24(A) -Phía hạ áp : I2đm =IFđm= 1000.103 3.400 =1443,37 (A) * Điện áp pha đònh mức : SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu -Phía cao áp : Uf1 = U1 = 22000 (V) -Phía hạ áp : U2 0,4.103 Uf2= = =231 (V) 3 Thành phần tác dụng điện áp ngắn mạch : unr%= Pn 10500 = =1,05% 10.S 10.1000 Thành phần phản kháng điện áp ngắn mạch : 2 uX%= U n − U r = 5,52 − 1,052 =5,39(%) Điện áp thử dây quấn : Tra bảng ta có : -Phía hạ áp : Uth2= (kV) -Phía cao áp : Uth1=55 (kV) - Chiều rộng qui đổi rãnh từ tản dây quấn cao áp hạ áp ar : Với Ut1 =55 (kV), tra bảng 19 ta khoảng cách cách điện dây quấn cao áp dây quấn hạ áp : a 12 =20 (mm ), rãnh a 12 đặt ống cách điện dày : δ 12 =5mm a1 + a2 =k S ' 10-2 =0,5 333,33 10-2 = 0,0213 (m) Trò số k theo bảng chọn k =0,5 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 10  Đồ án tốt ngiệp 7,50 10,3 11,8 8,00 11,0 11,8 12,6 8,50 11,7 13,4 9,00 12,4 13,3 14,2 10,0 13,8 14,8 15,8 10,6 14,6 16,8 11,2 15,5 16,6 17,7 11,8 18,7 12,5 18,5 19,8 13,2 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 Bảng8 (tiếp theo) 2,80 10,7 11,4 12,113, 12,8 13,5 14,3 15,1 16,3 Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 13,2 14,9 16,4 17,6 18,3 17,6 18,3 19,8 20,7 18,2 19,5 19,5 22,0 20,7 20,7 23,3 16,6 17,6 18,6 19,6 20,8 22,0 23,1 24,5 26,0 26,0 - 27,5 29,1 29,0 - 30,7 32,6 32,5 - 34,5 36,6 - 13,1 14,6 14,0 14,8 15,6 16,6 14,9 16,6 15,8 16,7 17,6 18,7 18,7 20,8 - 23,4 - 18,7 19,8 20,9 22,0 23,4 24,7 25,9 - 20,9 - 23,2 - 26,1 - 20,9 22,1 23,4 24,6 26,1 27,6 29,0 - 23,4 - 24,8 26,2 27,6 29,3 31,0 32,5 - 26,0 - - - 29,6 33,2 37,0 - - - - 31,6 33,6 35,5 39,5 41,9 - - - - - - - - - - - - - - 14,4 15,2 16,2 17,2 16,2 18,3 17,1 18,2 19,3 20,1 21,5 18,4 20,8 23,1 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 4,25 - - 29,2 - 3,00 3,15 3,35 3,55 3,75 4,00 13,0 13,6 14,5 16,3 - - 4,50 4,75 5,00 5,30 5,60 - - - - - Trang 83 a/b 3,75 4,00 4,25 4,50 4,75 5,00 5,30 5,60 6,00  Đồ án tốt ngiệp 17,1 18,2 19,3 20,5 21,9 23,3 24,7 26,1 27,5 29,1 30,8 32,5 34,5 36,4 28,7 41,5 44,3 47,2 18,4 20,8 23,5 26,5 29,5 33,1 37,0 41,5 47,5 - 19,3 20,6 21,8 23,1 24,7 26,2 27,8 29,4 31,0 32,8 34,7 36,6 38,8 41,0 43,6 46,7 49,9 53,2 20,6 23,2 26,3 29,6 33,0 37,0 41,3 46,4 53,1 - Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 21,8 23,2 24,7 26,1 27,9 29,6 31,4 33,2 35,0 37,1 39,2 41,3 43,8 46,3 49,2 52,7 56,3 59,4 22,8 25,8 29,1 32,9 36,6 41,4 46,0 52,0 59,1 - 24,3 25,9 27,5 29,1 31,1 33,1 35,1 37,1 39,1 41,5 43,9 46,3 49,1 51,9 55,1 59,1 63,1 67,1 25,9 29,3 33,1 37,4 41,6 46,7 52,35 58,6 67,1 - 27,5 29,3 31,1 32,9 35,1 37,4 39,6 41,9 44,1 46,8 49,5 52,2 55,4 58,5 62,1 66,6 71,1 75,6 32,9 37,1 41,9 46,6 52,3 58,5 65,6 75,1 - 34,6 36,6 39,2 41,6 44,1 46,6 49,1 52,1 55,1 58,1 61,6 65,1 69,1 74,1 79,1 84,1 41,5 46,8 52,1 58,5 65,4 73,3 83,9 - 43,9 46,7 49,5 52,1 55,1 58,5 61,9 65,2 69,1 73,1 77,5 83,1 88,7 94,3 Bảng9 Số đệm cách điện(theo chu vi bánh dây) bánh dây S(kVA) Số đệm S’’(kVA) Số đệm Từ 2500 đến Đến 100 12-16 10000 Từ 10000 đến Từ 100 đến 630 16-24 63000 Từ 1000 đến 1600 8-12 Bảng 10 Khoảng cách cách điện tối thiểu cho phép từ dây dẫn đến phận nối đất Điện áp thử dây dẫn Đến 25 Chiều dày cách điện phía 0 Đường kính dẫn 6 Khoảng cách đến vách thùng phẳng hay đến thân dây quấn (s) – (mm) s 15 12 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 s’’ 10 10 s* 25 22 Khoảng cách đến phận nối đất xà ép (s) - mm s’ 15 12 s’’ 5 s* 20 17 Trang 84 6,30 6,70 7,107,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00 10,60 11,20 11,80 12,50 13,20 14,00 15,00 16,00 17,00  Đồ án tốt ngiệp 35 45 55 85 100 200 0 0 0 2 20 20 Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 6 6 6 12 12 10 23 18 10 32 27 15 40 35 22 40 30 25 40 75 75 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 20 20 20 33 28 20 42 37 25 50 45 32 50 40 35 50 95 95 10 20 17 12 28 25 18 33 32 25 45 37 35 45 160 105 5 5 5 5 5 5 10 10 10 15 25 22 17 33 30 23 38 37 30 50 42 40 55 170 115 Bảng 11 Khoảng cách cách điện tối thiểu cho phép từ dây dẫn đến dây quấn Điện áp thử Uth(kV) Của dây quấn Của dây dẫn Đến25 Đến 25 35 Đến 35 55 Đến35 85 Đến 35 200 Đến100 Chiều dày cách điệnmột phía(mm) Không Không Không Không Khoảng cách cách điện dây dẫn s’(mm) Đến bánh dây đầu 205 150 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Đến bánh dây 15 10 23 10 40 20 80 40 230 170 Sai lệch tổng cho phép s’’ (mm) 10 10 10 10 10 10 10 10 20 20 Khoảng cách tính toán tối thiểu s’ (mm) Đến bánh dây đầu 225 170 Đến bánh dây cuối 25 20 33 20 50 30 90 50 250 190 Trang 85  Đồ án tốt ngiệp 200 Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 200 125 140 20 145 160 20 80 90 15 95 105 Bảng 12 Những đặc điểm phạm vi sử dụng thông thường kiểu dây quấn máy biến áp dầu Kiểu dây quấn Dùng cho phía Chủ Có yếu thể Hình ống lớp hai lớp dây dẫn chữ nhật Hình ống nhiều lớp dâydẫn chữ nhật HA CA Những ưu điểm Những nhược điểm Vật liệu dây Công Đồng nghệ Độ chế tạo CA bền đơn giản, thấp rẻ, làm lạnh tốt Nhôm HA Lấp đầy cửa sổ mạch từ, tốt,công nghệ chế tạo đơn giản Giảm bề mặt làm lạnh so với dây quấn có SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Phạm vi sử dụng Theo S (kVA) Đến 660 Theo It ( A) Theo U (kV) Theo T (mm2 Từ 15-18 Đến 800 Đến Từ5,04 Đến 250 đến từ 6,39 10 15 Từ 5,04 đến 400 từ 6,39 đến 500 Từ 10-13 Đến Đến 630 600 -650 Đồng Từ630 Từ đến 15-18 80000 đến Nhôm 1000 đến -2000 1600025000 từ 10-13 đến 1000- 10 15 Trang 86 Số sợi chập song Từ đến 4-8 Từ đến -8  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu rãnh ngang Hình ống nhiềulớp nhôm Hình ống nhiều lớp dây dẫn tròn Hình xoắn mạch đơn ,kép nhiều mạch dây dẫn chữ nhật Xoáy ốc liên tục dây dẫn chữ nhật HA CA HA CA - HA - HA Công nghệ chế tạo đơn giản,lạn h tốt,lấp đầy cửa sổ mạchtừ tốt Độbền theo Nhôm hướng kính thấp Công nghệ chế tạo đơn giản Tản nhiệt Đồng độ bền giảm công Nhôm suất tăng Độ bền cao ,cách điện bảo đảm,làm lạnh tốt Độ bền điện,cơ cao,làm lạnh tốt Giá thành Đồng cao so với dây quấn hình Nhôm ống Cần Đồng phải nếp lại Nhôm bánh dây SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 2000 Từ 160 Đến 1000 Đến 630 Đến 630 Từ 160 trở lên Từ 100 trở lên Từ 160 Trở lên Từ Từ 100 đến 1500 Từ 0,30,5 đến 80 – 100 từ 23đến 125135 Từ 300 Trở lên Đến 10 Đến 35 Đến 35 Đến 35 Từ 100 đến 1000 Đến 21,22 Đến 21,22 Từ Đến Từ đến Từ 75 -100 trở lên Từ từ75150Đến 100 200 35 trở lên trở lên Từ Từ3đến Từ 15-18 110-220 5,04 Trở yrở lên từ 3đến lên 110-220 Từ Từ Trang 87 Từ đến đến  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu chẵn quấn dây 100 trở lê 10-13 trở lên 6,39 trở lên Bảng 13 Hệ số k Công suất S (kVA) Đến 1000 1000-4000 6300-10000 16000-25000 40000-63000 k 0,015-0,02 0,025-0,04 0,04-0,045 0,045-0,053 0,06-0,07 Bảng 14 Chiều rộng a chiều dày b tập thép (mm) mạch từ sắt ép trụ ép trụ đai thủy tinh Đườn g Kính D (mm) trụ gông Không có Tấm sắt ép nt kc Có sắt ép nt kc 0,19 0,927 0,890 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0.30 7 8 8 8 8 0,918 0,922 0,9290 0,933 0,927 0,929 0,924 0,930 0,927 0,927 0,930 6 7 7 7 7 0,885 0,890 0,901 0,907 0,902 0,909 0,900 0,901 0,903 0,899 0,912 5 6 6 6 6 nG aG (mm) 100 180x30 165x17 120 130 120 130 135 140 140 155 155 165 175 190x22 200x32 215x23 220x34 230x34 240x35 250x35 260x36 270x37 280x37 295x38 175x26 180x22 195x28 205x19 215x19 220x24 230x25 240x25 250x26 260x27 270x27 145x14 130x8 115x7 100x5 75x7 = 155x15 160x14 175x15 185x16 195x17 200x16 215x13 215x20 230x17 235x21 250x18 135x11 145x8 155x12 165x12 175x12 180x12 195x13 195x13 215x9 210x15 230x13 120x6 130x6 135x9 140x9 155x9 155x11 175x10 170x11 195x11 180x13 215x8 105x5 110x8 120x5 130x5 135x8 140x6 155x8 155x5 175x9 165x6 175x18 75x7 90x6 105x4 115x5 120x5 120x6 120x9 135x7 135x13 145x6 135x12 75x7 90x6 95x6 100x5 105x6 105x8 105x7 115x8 105x6 Bảng 15 Diện tích tiết diện trụ Tt gông Tg thể tích góc V0 mạch từ phẳng ghép xen kẽ không có sắt ép trụ SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 88  Đồ án tốt ngiệp d(mm) Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Không có sắt ép trụ 2 Có sắt ép trụ 0,19 Tt (cm ) 262,8 Tg(cm ) 267,3 V0(cm ) 4118 Tt (cm ) 252,3 Tg(cm2) 253,3 V0(cm3) 4012 0,20 288,4 296,2 4811 277,9 278,4 4685 0,21 319,2 327,2 5680 308,4 311,6 5522 0,22 353,0 360,5 6460 342,5 343,7 6334 0,23 387,7 394,0 7482 376,9 378,4 7342 0,24 419,3 425,6 8418 407,9 409,4 8274 0,25 456,2 462,6 9532 446,2 448,6 9392 0,26 490,6 507,1 10746 478,0 488,5 10550 0,27 582,6 543,4 12018 515,8 518,6 11758 0,28 570,9 591,1 13738 556,2 566,6 123480 0,29 612,4 622,8 14858 594,0 596,4 14554 0,30 657,2 675,2 16556 644,6 654,2 16336 0,31 702,0 715,8 18672 683,0 689,4 18312 0,32 746,2 762,4 20144 732,7 743,9 19880 770,1 828,6 868,6 910,3 969,8 1019,6 1080,0 1143,2 1255,0 1451,2 1657,4 1788,4 2013,6 2258,9 2596,5 2869,1 2226,6 779,2 837,4 876,0 917,5 975,8 1037,6 1085,8 1150,4 1270,0 1460,2 1670,1 1800,7 2030,6 22754 2618,4 2916,3 3239,0 21828 23416 26118 27574 30228 32716 35438 39248 45528 55860 67424 75846 91832 107120 133370 153340 184350 Bảng 15 (tiếp theo) 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40 0,42 0,45 0,48 0,50 0,53 0,56 0,60 0,63 0,67 797,18 844,8 903,6 929,2 988,8 1035,8 1105,2 1155,6 1282,9 1479,2 1668,9 1816,4 2044,8 2286,2 2639,4 2892,5 3273,9 820,2 860,8 927,6 948,8 1003,8 1063,4 1123,6 1167,6 1315,0 1500,2 1718,7 1843,9 2077,8 2316,7 2690,9 2958,3 3397,7 22382 23732 26814 27944 30606 33074 35966 39550 46220 56560 68274 76604 92752 107900 133770 154240 186170 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 89  Đồ án tốt ngiệp 0,71 0,75 3688,0 4115,7 Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 3797,8 4251,8 222880 262210 3651,2 4055,7 3729,8 4140,2 221310 259430 Bảng 16 Hệ số gia tăng tổn hao góc nối kp0 góc mạch từ mã hiệu tôn khác mối nôi nghiêng thẳng với dải từ cảm B=0,9 ÷ 1,7T f=59Hz Mối nối Kpg 3412 0,35mm Nghiêng Thẳng kpg’ kpg’’ 1,15 1,60 3413 0,35mm 3404 0,35mm 3404 0,30mm 3405 0,30mm 1,22 1,78 1,32 1,96 1,35 2,02 3405 0,30mm M6X 0,35mm 1,36 2,08 1,29 1,87 M4X 0,28mm 1,40 2,20 Bảng 17 Hệ số gia tăng dòng điện công suất từ hóa tăng lên kil bề rộng tôn tập thứ hai a2 khác tôn cán lạnh B (T) 0,8-1,00 1,10 1,90 1,20 1,80 1,30 1,70 1,40 1,60 1,50 Bề rộng tôn tập thứ hai a2 (m) 1,03 1,40 1,50 1,70 2,00 3,00 1,25 1,27 1,30 1,38 1,50 2,00 1,20 1,21 1,22 1,25 1,35 1,50 1,17 1,18 1,19 1,21 1,25 1,35 1,15 1,16 1,17 1,18 1,20 1,30 1,14 1,15 1,16 1,17 1,19 1,25 1,13 1,14 1,15 1,16 1,18 1,20 1,12 1,13 1,14 1,15 1,16 1,18 Bảng 18 Suất dẫn nhiệt vật liệu cách điện số vật liệu khác Vật liệu Giấy cáp khô Giấy cáp dầu Giấy cáp tẩm sơn Bìa cách điện Vải tẩm sơn cách điện Hêtinắc(nhựa cách điện) SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 λ (W/m0C) 0,12 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17-0,175 Trang 90  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Textolit(nhựa) Textolit thủy tinh Sơn bakelit sơn khác Dầu khí đối lưu Thép kỹ thuật điện tập Dọc Ngang Thép có bọc chất chòu nhiệt Đồng Nhôm 0,146-0,162 0,178-0,182 0,30 0,10 22,3 4,75-4,85 0,8 390 226 Bảng 19 Các kiểu thùng dầu máy biến áp TT Kiểu thùng Thùng phẳng Thùng với vách cánh sóng Thùng có gắn ống làm lạnh cong (thùng có ống) Thùng có tản nhiệt kiểu ống thẳng Thùng có tản nhiệt kiểu ống cong Thùng có tản nhiệt kiểu ống cong có quạt gió Thùng có tản nhiệt kiểu dầu tuần hoàn cưỡng quạt gió Phạm vi ứng dụng theo công suất (kVA) Đến 25-40 Từ 40-63 đến 630 Từ 40-30 đến 1600 Từ 100 đến 6300 Từ 2500 đến 10000 Từ 10000 đến 80000 Từ 63000 trở lên Bảng 20 Khoảng cách tối thiểu từ gông đến nắp thùng Cấp điện áp dây quấn CA(kV) 6,10 20 Khoảng cách tối thiểu H2(mm) 160 300 35 400 110 500 Ghi Khi điều chỉnh điện áp đặt nằm ngang gông nắp thùng Khi cấp điện áp 110 kv ,dây dẫn vào CA đặt gông vách thùng Bảng 21 Số liệu tản nhiệt kiểu ống thẳng SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 91  Đồ án tốt ngiệp Kích thước A (mm) 710 900 710 900 1150 1400 1615 1800 2000 2200 2400 Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Bề mặt đối lưu ốngMôđl(m2) Một dãy ống 0,746 0,958 Hai dãy ống 2,135 2,733 3,533 4,333 4,961 5,613 6,253 6,893 7,533 Trọng lượng (kg) Gb Gd 12,9 15,35 8,5 10,9 34,14 41,14 50,14 53,94 67,14 73,94 81,98 89,18 95,68 24 30 38 46 53 57 64 72 78 Bảng 22 Suất tổn hao thép mã hiệu 27ZH95 BC(Tesla) 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 1,16 1,17 1,18 1,19 PC(W/kg) 0,3081 0,3143 0,3204 0,3266 0,3327 0,3389 0,3451 0,3512 0,3574 0,3636 0,3679 0,3800 0,3903 0,4005 0,4108 0,4211 0,4313 0,4416 0,4519 0,4621 qc(VA/kg) 0,3600 0,3670 0,3740 0,3810 0,3880 0,3950 0,4020 0,4090 0,4160 0,4230 0,4300 0,4370 0,4440 0,4510 0,4580 0,4650 0,4720 0,4790 0,4860 0,4930 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Pck(W/m2) 265 270 276 281 287 292 298 303 309 314 320 325 331 336 342 347 353 359 364 370 Qck(VA/m2) 345 354 362 371 379 388 396 405 413 422 430 439 447 455 464 472 481 489 498 506 Trang 92  Đồ án tốt ngiệp 1,20 1,21 1,22 1,23 1,24 1,25 1,26 1,27 1,28 1,29 1,30 1,31 1,32 1,33 1,34 1,35 1,36 1,37 1,38 1,39 1,40 1,41 1,42 1,43 1,44 1,45 1,46 1,47 1,48 1,49 1,50 1,51 1,52 1,53 1,54 1,55 1,56 1,57 1,58 Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 0,4724 0,4776 0,4827 0,4878 0,4930 0,4981 0,5032 0,5084 0,5135 0,5186 0,5238 0,5325 0,5412 0,5500 0,5587 0,5674 0,5761 0,5849 0,5936 0,6023 0,6111 0,6203 0,6296 0,6388 0,6480 0,6573 0,6665 0,6758 0,6850 0,6943 0,7035 0,7135 0,7234 0,7334 0,7433 0,7533 0,7633 0,7732 0,7831 0,5000 0,5090 0,5180 0,5270 0,5360 0,5450 0,5540 0,5630 0,5720 0,5810 0,5900 0,5990 0,6080 0,6170 0,6260 0,6350 0,6440 0,6530 0,6620 0,6710 0,68 0,6910 0,7020 0,7130 0,7240 0,7350 0,7460 0,7570 0,7680 0,7790 0,7900 0,8072 0,8244 0,8416 0,8588 0,8760 0,8932 0,9104 0,9276 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 375 381 387 393 399 405 411 417 423 429 435 441 448 454 461 467 474 480 4878 493 500 507 514 521 528 535 542 549 556 563 570 578 585 593 600 608 615 623 630 515 525 536 546 557 567 578 588 599 609 620 631 642 653 664 675 686 697 708 719 730 741 754 766 778 790 802 814 826 838 850 864 878 892 906 920 934 948 961 Trang 93  Đồ án tốt ngiệp 1,59 1,60 1,61 1,62 1,63 1,64 1,65 1,66 1,67 1,68 1,69 1,70 1,71 1,72 1,73 1,74 1,75 1,76 1,77 1,78 Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 0,7932 0,8031 0,8178 0,8325 0,8472 0,8619 0,8765 0,8912 0,9059 0,9206 0,9353 1,9500 0,9720 0,9939 1,0159 1,0379 1,0599 1,0820 1,1042 1,1264 0,9448 0,9620 0,9896 1,0172 1,0448 1,0724 1,1000 1,1390 1,1780 1,2170 1,2560 1,2950 1,3600 1,4250 1,4900 1,5550 1,6200 1,7500 1,8800 2,0100 638 644 653 661 669 677 685 693 701 709 717 725 732 741 749 757 765 773 781 789 976 990 1004 1017 1031 1044 1058 1071 1085 1098 1112 1125 1140 1155 1170 1185 1200 1215 1230 1245 Bảng 23 Hệ số k3 hr/a k3 0,07-0,08 0,08-0,09 0,1 0,11-0,12 0,13-0,14 0,15-0,19 0,2 trở lên 1,10 1,05 1,0 0,95 0,90 0,85 0,80 Bảng 24 Chọn cách ép trụ gông , hình dáng tiết diện hệ số tăng cường gông kg máy biến áp dầu khô S(kVA) Cách ép trụ Cách ép gông 25-100 100-630 Bằng nêm với cuộn dây Bằng xà,bằng bulông Đặt phía gông 1000-6300 Bằng đai vải thủy tinh Bằng xà,đai ép bán nguyệt Hình dạng tiết diện gông 3-5 bậc Số bậc trụ đến bậc Hệ số kg 1,025 1,015-1,05 Bảng 25 Trò số hướng dẫn a=d12/d dây đồng S (kVA) Mức tổn hao ngắn mạch SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trò số a với cấp điện áp dây quấn CA (kV) Trang 94  Đồ án tốt ngiệp Đến 630 Từ 1000 đến6300 Từ 10000 Trở lên Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 10 1,13 1,36 1,40 1,35 1,38 1,42 - 1,2 Pn theo tiêu chuẩn Pn theo tiêu chuẩn 0,8 Pn theo tiêu chuẩn 1,2 Pn theo tiêu chuẩn Pn theo tiêu chuẩn 0,8 Pn theo tiêu chuẩn 1,2 Pn theo tiêu chuẩn Pn theo tiêu chuẩn 0,8 Pn theo tiêu chuẩn 35 1,37 1,40 1,44 1,37 1,40 1,44 1,38 1,40 1,46 110 1,40 1,45 1,48 Bảng 26 Trò số hướng dẫn b=2a2/d máy biến áp dầu hai dây quấn ĐKT, dây quấn đồng tổn hao theo tiêu chuẩn S(kVA) Đến 100 100-630 1000-6300 6300-63000 10 0,55 0,46-0,40 0,26-0,24 - Cấp điện áp (kV) 35 0,32-0,28 0,26 110 0,35 Bảng 27 Hệ số k Kiểu thùng Thùng phẳng Thùng có ống hay cánh sóng Thùng có tản nhiệt k 1,0 1,2 – 1,5 1,5 – 2,0 Bảng 28 Hệ số hình dáng kh ống có đường kính 51 mm ống ô van 20 x 72 mm Hình dáng mặt thùn g kh Không quạt gió Kiểu ống Thùng phẳng 1,0 Một dãy 1,4 Hai dãy Ba dãy Có quạt gió Bốn dãy 1,4.0,96 1,4.0,93 1,4.0,9 =1,344 =1,302 =1,26 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Bộ tản nhiệt Theo Theo h 6- h.6- Thùng phẳng 16 15 1,26 1,4 1,6 Bộ tản nhiệt theo hình 61,4.1,6= 15 2,24 Trang 95  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Bảng 29 Tăng trọng lượng cách điện dây đồng dây nhôm chữ nhật (%) mã hiệu πσ A πσ với chiều dày cách điện hai phía a(mm) b(mm) 3,75 –7,50 8,0 – 1,80 1,40-1,80 1,90-2,65 2,80-3,75 4,00-7,00 3,5 2,5 2,5 2,0 2,0 1,5 Bảng 30 cac kiểu thùng dầu máy biến áp TT Kiểu thùng Phạm vi áp dụng theo công suất Thùng phẳng Đến 25 -40 Thùng với vách cánh sóng Thùng có gắn ống làm lạnh cong Thùng có tản nhiệt kiểu ống thẳng Thùng có tản nhiệt kiểu ống cong Thùng có tản nhiệt kiểu ống cong có quạt gió Thùng có tản nhiệt kiểu dầu tuần hoàn cưỡng quạt gió Từ 40-63 đến 630 SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Từ 40-30 đến 1600 Từ 100 đến 6300 Từ 2500 đến 10000 Từ 10000 đến 80000 Từ 63000 trở lên Trang 96  Đồ án tốt ngiệp SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Trang 97 [...]... Trang 22  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu CHƯƠNG II :TÍNH TOÁN DÂY QUẤN 2.1 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 về chế tạo 2.1.1 Yêu cầu về vận hành gồm các mặt điện, cơ và nhiệt: - về mặt điện : khi vận hành thường dây quấn máy biến áp có điện áp do đó cách điện MBA phải tốt nghóa là phải chòu điện áp khi... SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 23  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Theo phương pháp bố trí dây quấn trên lõi thép có thể chia dây quấn biến áp thành 2 kiểu chính : đồng tâm và xen kẽ - dây quấn đồng tâm: cuộn hạ áp và cao áp quấn thành những hình ống đồng tâm Chiều cao của chúng khi thiết kế băng nhau nếu không sẽ sinh ra lực hướng trục lớn(nhất là lúc ngắn mạch) Khi... =1393 (vòng) SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 28  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 20900V : W1=1429 - 2.36 =1357 (vòng) Ta chọn sơ đồ hình 37d, trang 79 [ 1 ] làm sơ đồ điều chỉnh điện áp Thành lập các cực của dây quấn ứng với đầu ra của nấc điều chỉnh điện áp mỗi pha Ta vẽ cho pha A, pha B và pha C tương tự pha A Điện áp( V) 23100 22550 22000 21450 20900 Pha A Pha B Pha C... Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 27  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 2.3 TÍNH TOÁN DÂY QUẤN CAO ÁP : 2.3.1* Số vòng dây cuộn cao áp khi điện áp đònh mức : u1 22000 W1đm = W2 u = 15 =1428,57 (vòng )≈1429 (vòng) 2 231 * Số vòng dây của một cấp điều chỉnh điện áp : Wđc=0,025.W1đm= 0,025.1429 = 35,725≈ 36(vòng) * Số vòng dây tương ứng ở các đầu phân nhánh : 23100V : W1=1429 + 2.36=1501(vòng)... quấn cao áp : SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 32  Đồ án tốt ngiệp Gcu1=28t Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu 0,386 + 0,481 D1 + D1 W1 max T1 10 3 =28.3 .1501.5,04 10-6.103 2 2 ' '' = 275,47 (kg) * Trọng lượng đồng của dây dẫn cao áp kể cả cách điện (theo bảng 29 cần phải tăng trọng lượng dây dẫn lên 2%): Gdq1 =1,02.275,47=280,97(kg) * Trọng lượng toàn bộ dây quấn hạ áp và cao áp : Gcu=Gcu1+Gcu2=275,47... hàn giữa các bánh dây HA CA Hình 2-1 Dây quấn xen kẽ 2.2 DÂY QUẤN HẠ ÁP 2.2.1 * Sức điện động của một vòng dây : SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 24  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Uv=4,44.f Tt.Bt =4,44.50.0,0419.1,65=15,34 (V) * Số vòng dây một pha của dây quấn hạ áp : U f2 231 = 15,05 (vòng) =15 (vòng) W2 = U = 15,34 v Ta tính lại : Uv = * Mật độ dòng điện trung bình... của rãnh dầu : d12 =1,4.d=1,4.0,25 =0,35(m) * Chiều cao dây quấn sơ bộ : π d12 l= β = dm 3,14.0,35 = 0,5(m) 2,2 * Tiết diện hữu hiệu của trụ sắt : SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 21  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu π d dm 2 Tt =kđ.Tb = kld =0,855.0,053=0,0419( m2 ) 4 1.7.2 Kiểm tra ứng suất kéo tác dụng lên tiết diện dây : σ r = M x 3 Máy biến áp 3 pha dùng dầu nên :... Trang 34  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu B B 2 1 l m dây dẫn k n b m dây dẫn n dây dẫn n dây dẫn l a φσ φσ Hình 3-1 Dùng để xác đònh tổn hao trong dây quấn 3.1 Tổn hao đồng trong dây quấn hạ áp : Pcu2=2,4.10-12.J22.Gcu2=2,4.10-12.(2,45.106)2.232,36 =3347,378(W) * Tổn hao đồng trong dây quấn cao áp : Pcu1=2,4.10-2 J12.Gcu1=2,4.10-12.(3.106)2 275,47=6550,15 (W) * Tổn hao đồng trong... hao đồng trong dây quấn hạ áp và cao áp : Pcu =Pcu1 + Pcu2 =6550,15 + 3397,378 =9897,53(W) * Tổn hao phụ trong dây quấn : SVTH:Lê Phước Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 35  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Từ thông tản xuyên qua dây quấn làm cho dòng điện phân bố không đều trong 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... Tuấn – Lớp ĐKT.K27 Trang 11  Đồ án tốt ngiệp Thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu Mật độ từ cảm ở khe hở không khí mối nối xiên : Bt 1,65 = =1,166 (T) 2 2 1.3* Suất tổn hao thép trong trụ và gông : Bk’= Bt =1,65 T , tra bảng 22 được Pt =0,8765 (W/kg) Bg=1,625 T không có giá trò trong bảng ta tiến hành nội suy : Bg=1,62 T , tra bảng 22 được Pg =0,8325 (W/kg) Bg=1,63 T , tra bảng 22 được Pg =0,8472 (W/kg)