Xây dựng phần mềm tính toán thiết kế máy biến áp

Bao gồm: Đồ án thiết kế phần mềm máy biến áp file docx (có mô tả thuật toán, ý tưởng đầy đủ) Mã nguồn phần mềm viết bằng VB.NET. Tính toán đầy đủ kể cả tính toán nhiệt. Phần mềm viết ra ứng dụng được. Có thể dùng để giải quyết một số đồ án thiết kế máy biến áp bằng tay.

Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Mục lục SV: Đặng Đình Phương Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU SV: Đặng Đình Phương Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế máy biến áp (MBA) lĩnh vực quan trọng ngành Kỹ Thuật Điện nói chung ngành máy điện nói riêng Có thể coi MBA trái tim toàn mạng điện, thiết bị giúp truyền tải điện xa lưới điện quốc gia Chính việc thiết kế chế tạo MBA phải tính toán chế tạo cách cẩn thận Chỉ cần sai sót nhỏ dẫn đến việc tổn hao, làm giảm tuổi thọ, hư hỏng MBA chí làm rã hệ thống điện Với tốc độ phát triển khoa học kỹ thuật vũ bão nay, quy mô mạng điện nước ta ngày mở rộng Nhu cầu sử dụng điện cao kéo theo hàng loạt nhà máy thủy điện, nhiệt điện đời từ dẫn tới yêu cầu kỹ thuật chế tạo MBA cao để truyền tải lượng công suất điện lớn với chi phí tổn hao thấp Từ việc tính toán chế tạo MBA vốn công việc cần tỉ mỉ, xác cao lại thêm phần nặng nhọc Nắm vấn đề đó, đồ án xin đưa phương án giải quyết: ứng dụng tin học vào thiết kế MBA cụ thể viết chương trình tính toán MBA Bằng cách áp dụng máy tính vào công đoạn việc tính toán làm giảm thiểu sai sót người giảm thời gian tính toán nhiều lần Trong đồ án em xin trình bày hai phần chính: Phần tính toán thiết kế MBA tay tính toán MBA phần mềm viết ngôn ngữ VB.NET, từ rút ưu điểm vượt trội tốc độ độ xác phương pháp sử dụng phần mềm Ngoài đồ án đề cập đến số thủ thuật, thuật toán lập trình đoạn code cho chương trình tính toán thiết kế MBA Đồ án kết qua trình nghiên cứu, tìm tòi học hỏi vòng năm đại học Em xin cảm ơn thầy T.S Lê Thái Hiệp toàn thể thầy cô khoa Kỹ Thuật Công Nghệ trường Đại Học Quy Nhơn truyền đạt cho em kiến thức tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án Vì thời gian làm đồ án ngắn, liệu không đầy đủ nên không tránh khỏi sơ sót, kính mong góp ý thầy cô bạn đồng môn, anh chị, người có kinh nghiệm trước lĩnh vực Em xin chân thành cảm ơn! Quy Nhơn, Tháng 12 năm 2016 Sinh viên thực SV: Đặng Đình Phương Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Khái niệm chung Ðể dẫn điện từ trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện Nếu khoảng cách từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ lớn việc đặt cần giải để truyền tải diện xa kinh tế Hình 1.1 Sơ đồ mạng truyền tải đơn giản Việc làm tăng điện áp truyền tải trạm phát làm dòng điện chạy đường dây giảm xuống làm chi phí đường dây tổn hao giảm Nhờ ta truyền tải công suất lớn xa Ngược lại, nơi tiêu thụ lại thường yêu cầu điện áp thấp, tới ta cần thiết bị để giảm điện áp xuống Vậy để tăng điện áp đầu đường dây hạ điện áp nơi tiêu thụ ta phải dùng loại thiết bị gọi MBA MBA điện lực thiết bị điện từ tĩnh có chức biến đổi dòng điện xoay chiều điện áp thành dòng điện xoay chiều điện áp khác với tần số không thay đổi để truyền tải, phân phối điện tạo nguồn cho phụ tải đặc biệt MBA phận quan trọng hệ thống điện Như biết nhà máy điện thường cách xa hộ tiêu thụ, mặt khác tổn hao đường dây tiết diện dây dẫn tỉ lệ nghịch với điện áp Nên việc truyền tải điện từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ hệ thống điện cần phải có tối thiểu 4-5 lần tăng giảm điện áp Do tổng công suất MBA gấp 4-5 lần tổng công suất máy phát điện Gần người ta tính gấp (6-8) lần hay Chính MBA có chất lượng cao, làm việc tin cậy vấn đề cần quan tâm Hiệu suất MBA cao (98-99%) số lượng MBA nhiều nên tổng tổn hao hệ thống lớn Ðể giải vấn đề này, xu hướng thiết kế MBA việc hoàn thiện công nghệ chế tạo trình độ tay nghề công nhân để đạt tiêu kinh tế, kỹ thuật cao điều có ý nghĩa Tính kinh tế việc chế tạo MBA có khía cạnh như: Tính kinh tế việc chế tạo tính kinh tế vận hành Kinh tế chế tạo giá thành kinh tế vận hành cosφ, hiệu suất, thời gian phục vụ Thông thường tiêu kinh tế khó đạt đồng thời, có điểm cực đại tính hiệu chế tạo MBA SV: Đặng Đình Phương Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Trong năm gần đây, ngành chế tạo MBA nước ta có tiến lớn lĩnh vực sản xuất vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, vật liệu từ, công nghệ chế tạo, quy trình thử nghiệm MBA,… chế tạo MBA với dung lượng lớn đến 63000 (KVA), điện áp 110 KV Vấn đề cấp bách cung cấp lượng MBA lớn với chất lượng cao, nên xu hướng phát triển công nghệ MBA nước ta tăng cường đầu tư thiết bị công nghệ để nâng cao độ tin cậy MBA Công nghệ chế tạo MBA gặp nhiều khó khăn việc đầu tư thiết bị sản xuất Người thiết kế MBA phải thiết kế MBA phù hợp với công nghệ sản xuất nhà máy trình độ tay nghề công nhân 1.2 Nguyên lý làm việc máy biến áp MBA làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ Giả sử xét MBA pha hai dây quấn (Hình 1.2) Dây quấn có w1 vòng dây dây quấn có w2 vòng dây quấn lõi thép hình 1.2 Cuộn gọi cuộn sơ cấp, cuộn gọi cuộn thứ cấp Khi cho dòng điện xoay chiều có điện áp u1, dòng điện i1, tần số f vào cuộn sơ cấp, dòng xoay chiều tạo nên từ thông xoay chiều f lõi thép Từ thông móc vòng với hai dây quấn, cảm ứng hai dây quấn sơ cấp thứ cấp sức điện động e1, e2 Khi thứ cấp MBA nối với tải sức điện động e2 sinh dòng điện i2 Ðiện áp thứ cấp lúc u2 Như lượng truyền từ sơ cấp sang thứ cấp Hình 1.2 Nguyên lý làm việc MBA SV: Đặng Đình Phương Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Giả sử dòng sơ cấp có dạng i = I0 sin ω t φ = φ sin ω t (A) từ thông xoay chiều có dạng: (Wb) Theo định luật cảm ứng điện từ, sức điện động cảm ứng dây quấn có dạng: e1 = − w1 dφ sinω t π = E1 sin(ω t − ) dt e = − w2 dφ sinω t π = E sin(ω t − ) dt E1 = E2 = ω w1φ ω w 2φ = 4,44 fw1φ = 4,44 fw2φ0 E1, E2 giá trị hiệu dụng suất điện động dây quấn Người ta định nghĩa hệ số biến đổi k sau: k= E1 w1 = E2 w2 1.3 Cấu tạo MBA gồm phận 1.3.1 Lõi thép Lõi thép dùng làm mạch để dẫn từ đồng thời làm khung để quấn dây yêu cầu có từ trở nhỏ, suất tổn hao nhỏ chắn Lõi thép ghép từ thép kỹ thuật điện (tôn silic) để giảm tổn hao dòng Fucô Hơn lõi sắt chịu lực học lớn dây quấn bị ngắn mạch yêu cầu thứ hai lõi sắt phải bền ổn định khí để đảm bảo lúc nâng cẩu lõi an toàn Ngày nay, người ta sản xuất nhiều loại thép mỏng có suất tổn hao nhỏ SV: Đặng Đình Phương Trang Hình 1.3 Lõi thép MBA pha kiểu trụ có dây quấn Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Lõi sắt MBA gồm có hai phần: Phần trụ phần gông, trụ phần lõi thép có dây quấn, gông phần lõi thép nối trụ lại với thành mạch từ kín Các MBA điện lực thường dây quấn quấn thành hình trụ nên tiết diện ngang trụ sắt có dạng bậc thang đối xứng nội tiếp Ðường kính d đường tròn gọi đường kính trụ sắt, tham số quan trọng kích thước, kết cấu MBA Các MBA dung lượng lớn, để đảm bảo làm mát phần bên trong lõi phải có rãnh dầu Có thể tạo rãnh dầu sắt nhỏ Số bậc thang trụ nhiều tiết diện hình tròn Những số tập tôn tăng làm cho trình công nghệ chế tạo, lắp ráp lõi sắt trở nên phức tạp Hiện trụ gông thường gép chéo với phương pháp xen kẽ Sau ghép, lõi thép ghép chặt xà ép bu lông để tạo thành đảm bảo chắn Vì lí an toàn, toàn lõi thép nối đất với vỏ máy vỏ máy phải nối đất Có kiểu lõi sắt: - Lõi sắt kiểu trụ: dây quấn ôm lấy trụ, gông từ không bao lấy mặt dây quấn - Lõi sắt kiểu bọc: lõi thép "bọc" lấy dây quấn, gông bao lấy phần phần mặt bên dây quấn Hình 1.3 MBA kiểu trụ SV: Đặng Đình Phương Trangkiểu bọc Hình 1.4 MBA Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học 1.3.2 Dây quấn Dây quấn phận dùng để thu nhận lượng vào truyền tải lượng Trong biến áp hai dây quấn có cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp Dây quấn sơ cấp cuộn cao áp dây quấn thứ cấp cuộn hạ áp với MBA hạ áp ngược lại với MBA tăng áp Các MBA điện lực chủ yếu dùng dây quấn đồng tâm với lõi sắt kiểu trụ Dây quấn hạ áp thường quấn phía gần trụ thép, dây quấn cao áp quấn phía bọc lấy dây quấn hạ áp Với cách quấn giảm điều kiện cách điện dây quấn cao áp như: kích thước rãnh dầu, vật liệu cách điện dây quấn Các kiểu dây quấn: - Dây quấn đồng tâm: Cuộn cao áp cuộn hạ áp quấn trục có dạng hình ống đồng tâm với Cuộn hạ áp đặt trong, cuộn cao áp đặt nhằm giảm bớt cách điện dây quấn trụ - Dây quấn xen kẽ: Cuộn cao áp hạ áp quấn thành bánh có chiều cao thấp quấn xen kẽ nhằm giảm lực dọc trục ngắn mạch + Các kiểu dây quấn đồng tâm chính: • Dây quấn hình ống tiết diện chữ nhật tròn: Loại dây dùng dây tiết diện chữ nhật tròn quấn thành hình trụ Khi tiết diện dây nhỏ dùng dây dẫn tròn quấn thành nhiều lớp Dây quấn hình tròn thường làm dây quấn cao áp, điện áp từ 35 kV Dây quấn tiết diện lớn dùng dây chữ nhật có dạng bẹt thường quấn thành hai lớp, chủ yếu dùng làm dây quấn hạ áp với điện áp từ kV trở xuống, dung lượng nhỏ 500 kVA Hiện người ta hay dùng dây quấn hình ống nhiều lớp phân đoạn tiết diện tròn Như giảm điện áp lớp phân đoạn tăng cường tản nhiệt đoạn dây nhờ rãnh dầu giá thành chế tạo cao • Dây quấn hình xoắn: Dây quấn gồm hay nhiều sợi dây chữ nhật dạng bẹt chập lại quấn theo chiều trục đường ren ốc Các sợi dây chập thường xếp theo hướng kính thiết phải có tiết diện kích thước sợi vòng dây có rãnh hở để dầu lưu thông Nếu chập sợi thành mạch quấn từ xuống ta có dây quấn hình xoắn mạch đơn, dòng điện lớn cần phải chập thành hai mạch để quấn gọi dây quấn hình xoắn mạch kép Kiểu dây quấn có số vòng tiết diện lớn nên thường dùng cho dây quấn hạ áp Khi quấn cần phải hoán vị để chiều dài sợi dây nhằm mục đích giảm dòng cân vòng dây Ưu điểm loại dây quấn chịu lực học tốt, tản nhiệt tốt Ðối với dây quấn hình xoắn mạch đơn, theo chiều dài dây người SV: Đặng Đình Phương Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học ta thường hoán vị tập trung ba chỗ Còn dây quấn hình xoắn mạch kép người ta lại sử dụng cách hoán vị phân bố • Dây quấn xoắn ốc liên tục: Dùng dây dẫn tiết diện chữ nhật quấn liên tục thành nhiều bánh theo đường xoắn ốc phẳng Như chiều cao bánh dây chiều cao sợi dây Suốt chiều dài cuộn dây mối hàn để nối bánh, nên gọi dây quấn liên tục Nhược điểm dây quấn quấn phức tạp Dây quấn xoắn ốc liên tục chủ yếu làm cuộn cao áp 1.4 Công nghệ chế tạo MBA hệ thống truyền tải điện thường thiết kế với công suất lớn (tới hàng trăm ngàn KVA) Kích thước MBA tăng chậm so với công suất Công nghệ chế tạo MBA đóng vai trò quan trọng việc hạ giá thành MBA tăng độ tin cậy Do tính đa dạng chủng loại MBA nên công nghệ chế tạo MBA gặp nhiều khó khăn việc đầu tư thiết bị sản xuất Nhà máy chế tạo MBA thường có phân xưởng chính: Chế tạo lõi sắt, chế tạo dây quấn, chế tạo cách điện, chế tạo vỏ máy, chế tạo chi tiết khí phân xưởng lắp ráp thử nghiệm 1.5 Tiêu chuẩn hóa việc chế tạo máy biến áp Để đảm bảo ổn định chất lượng điện yêu cầu vận hành điều kiện làm việc MBA Khi thiết kế chế tạo người ta phải tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn nhà nước đặt Các tiêu chuẩn chế tạo MBA điện lực xây dựng sở đảm bảo phát nóng cho phép, lực tải, sơ đồ tổ nối dây, dung lượng, điện áp định mức, điều chỉnh điện áp, không tải, ngắn mạch Các tiêu chuẩn thường biến đổi theo giai đoạn phụ thuộc vào công nghệ, chất lượng yêu cầu Một vài tiêu chuẩn tiêu biểu (TCVN 1984-1994) IEC 76: - Công suất danh định Sđm (kVA) MBA pha: 10; 25; 31.5; 50; 63; 80 bội số - Điện áp danh định: 0.4; 3; 6.3; 10; 22; 35 So với tiêu chuẩn cũ tiêu chuẩn MBA có yêu cầu cao tổn hao giảm đáng kể, hiệu suất tăng, giảm mức tăng nhiệt độ cho phép, mở rộng phạm vi sử dụng điều chỉnh điện áp tải, tăng cường yêu cầu trang bị MBA thiết bị kiểm tra chất lượng bảo quản dầu 1.6 Sử dụng vật liệu chế tạo máy biến áp Việc phát triển MBA liên quan chặt chẽ tới tiến việc sản xuất vật liệu cách điện, dẫn từ dẫn điện Điều đòi hỏi ngành công nghiệp tương ứng phải sản xuất vật liệu Vật liệu dùng MBA thường có loại: SV: Đặng Đình Phương Trang Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học - Vật liệu tác dụng: Là vật liệu để dẫn điện dẫn từ dùng làm dây quấn lõi thép - Vật liệu cách điện: Dùng để cách điện cuộn dây, dây quấn Ngoài sứ dầu MBA - Vật liệu kết cấu: Dùng để giữ bảo vệ Vật liệu quan trọng trước tiên ngành chế tạo MBA tôn silic (thép kỹ thuật điện) Trong nhiều năm lõi thép MBA dùng chủ yếu tôn cán nóng dày 0,5 mm 0,35 mm loại tôn có suất tổn hao cao Khoảng vài năm gần dây người ta thay loại tôn cán lạnh loại tôn có vị trí xếp tinh thể gần không đổi dẫn từ đẳng hướng Do suất tổn hao giảm nhỏ từ đến 2,5 lần Hiện loại tôn 0,27 mm Nhật sử dụng rộng rãi tổn hao dòng Fucô nhỏ Dùng tôn cán lạnh cho phép tăng cường độ từ cảm lõi thép nên giảm tổn hao, trọng lượng kích thước máy Vật liệu tác dụng thứ MBA kim loại làm dây quấn Trong nhiều năm đồng kim loại dùng để chế tạo dây quấn Bởi đồng có điện trở suất nhỏ, dẫn điện tốt, dễ gia công, đảm bảo độ bền điện Gần người ta dùng nhôm thay đồng làm dây quấn, nhôm có ưu điểm nhẹ, giá thành rẻ có nhược điểm điện trở suất lớn, độ bền Về vật liệu cách điện phần lớn MBA dùng dây quấn có cách điện giấy cáp thuộc cách điện cấp A có nhiệt độ giới hạn cho phép 105 0C, chiều dầy cách điện hai phía 0,5 mm Một loại cách điện hay dùng bọc dây dẫn men cách điện (êmay) Việc thay cách điện bọc từ giấy cáp sang tráng men làm cho lớp cách điện mỏng hơn, độ bền điện tốt mà có tác dụng làm giảm trọng lượng dây quấn lõi sắt Đối với MBA khô, hay dùng giây dẫn có bọc cách điện cấp cao giây cách điện thuỷ tinh, giây nhôm Với loại dây dẫn có cấp cách điện cao nhiệt độ cho phép cao nên chọn mật độ dòng điện giây dẫn lớn kích thước cuộn dây nhỏ 1.7 Vai trò ảnh hưởng MBA có mặt khắp nơi hệ thống điện Nó có ảnh hưởng tương đối rộng Giả sử động điện bị hỏng ảnh hưởng đến khâu truyền động hay phân xưởng Nhưng MBA bị hỏng ảnh hưởng dến toàn nhà máy khu dân cư 1.8 Các loại máy biến áp đặc biệt 1.8.1 Máy biến áp lò Được dùng công nghiệp luyện kim, phổ biến MBA lò hồ quang dùng cho lò luyện thép, sản xuất kim loại màu MBA lò thực chất nguồn điện có tần số công nghiệp, điện áp thấp dòng điện lớn Người ta điều chỉnh điện áp phương pháp khác nhau, SV: Đặng Đình Phương Trang 10 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học 1144 1145 Dim forecast As New Forecast_Solver(Temp1, Temp2, BTTinhToan) 1146 1147 1148 1149 1150 1151 1152 1153 1154 1155 1156 1157 1158 1159 If (forecast.ForeCast = True) Then pFeT = forecast.Y_Value Else ErrStr = ERR_SAI_BT Return False End If forecast.Update(Temp1, Temp2, BGTinhToan) If (forecast.ForeCast = True) Then pFeG = forecast.Y_Value Else ErrStr = ERR_SAI_BG Return False End If 1160 1161 1162 1163 1164 1165 1166 1167 1168 1169 1170 1171 forecast.Update(Temp1, Temp2, BGTinhToan) If (forecast.ForeCast = True) Then pFeG = forecast.Y_Value Else ErrStr = ERR_SAI_BG Return False End If forecast.Update(Temp1, Temp3, BTTinhToan) forecast.ForeCast() qKT = forecast.Y_Value 1172 1173 1174 1175 1176 1177 1178 1179 forecast.Update(Temp1, Temp3, BGTinhToan) forecast.ForeCast() qKG = forecast.Y_Value forecast.Update(Temp1, Temp4, Brc) forecast.ForeCast() qkRc = forecast.Y_Value 1180 1181 P0TinhToan2 = kpf * pFeT * (GTtinhtoan + Gg * kpo / 2) + kpf * pFeG * (GGtinhtoan - * Gg + kpo * Gg / 2) 1182 SaiSoP0 = Abs(P0 - P0TinhToan2) * 100 / P0 1183 1184 If (SaiSoP0 > 7.5 And SkipP0 = False) Then 1185 ErrStr = ERR_SAI_SAISOP0 1186 Return False 1187 End If 1188 Dim kif As Single 1189 For i = To Table_kif.GetUpperBound(1) SV: Đặng Đình Phương Trang 78 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học 1190 If (Sp >= Table_kif(0, i) And Sp Theta0dtb2) Then Theta0dtb = Theta0dtb1 Else Theta0dtb = Theta0dtb2 End If 1273 1274 1275 1276 du tru 1277 Thetadt = 65 - Theta0dtb ' Thetadt = 1.2 * Thetadt ' Thetadt = Thetadt - - ' Do chenh lech vach thung va 1278 Mphay1 = (2 * (ThungDauMBA.A - ThungDauMBA.B) + PI * ThungDauMBA.B) * ThungDauMBA.H * 10 ^ -4 1279 M1 = Mphay1 * 1.3 ' kbx = 1.3 SV: Đặng Đình Phương Trang 80 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học 1280 Mt = 1.05 * (PnTinhToan + P0TinhToan2) / (2.5 * Pow(Thetadt, 1.25)) 1281 Mt = Mt - 1.12 * M1 1282 1283 'Dùng ống ovan 1284 With OngOvan 1285 .td = 10 ' Khoang cach ong day 1286 .R = 15 1287 .c = 10 1288 .e = 11 1289 .M = 0.16 1290 End With 1291 bo2 = ThungDauMBA.H - (OngOvan.c + OngOvan.e) 1292 bo1 = ThungDauMBA.H - (OngOvan.c + OngOvan.e) - * OngOvan.td 1293 1294 ao1 = 10 '(cm) 1295 lo1 = (bo1 - * OngOvan.R) + PI * OngOvan.R + * ao1 1296 lo2 = lo1 + * OngOvan.td 1297 Mo = Mt - Mphay1 1298 1299 Dim ktd As Single 1300 ktd = 1.344 ' lớp ống 1301 Mtd = Mo / ktd 1302 Lo = Mtd / OngOvan.M 1303 no = Int(Lo * 100 / (lo1 + lo2)) + 1304 Co = (2 * (ThungDauMBA.A - ThungDauMBA.B) + PI * ThungDauMBA.B) / no ' (cm) 1305 Mn = PI * Pow((ThungDauMBA.B + 16), 2) / 1306 Mn = Mn + (ThungDauMBA.A - ThungDauMBA.B) * (ThungDauMBA.B + 16) 1307 Mn = Mn * 10 ^ -4 ' (m2) 1308 Mbx = (2 * (ThungDauMBA.A - ThungDauMBA.B) + PI * (ThungDauMBA.B + * ao1 + * OngOvan.R + * OngOvan.td + d)) * ThungDauMBA.H * 10 ^ -4 + 0.5 * Mn 1309 1310 Dim kdl As Single 1311 kdl = 1312 Mdl = Mphay1 * kdl + (no * ((lo1 + lo2) / 100) * OngOvan.M) * 1.344 + Mn * 0.5 ' Xet den nap thung chi co 1/2 nap tham gia nhiet 1313 ThetatK = Pow(1.05 * (PnTinhToan + P0TinhToan2) / (2.8 * Mbx + 2.5 * Mdl), 0.8) ' k=1.05 1314 Thetatd = 0.165 * Pow(1.05 * (PnTinhToan + P0TinhToan2) / (Mt + 0.5 * Mn + no * ((lo1 + lo2) / 100) * OngOvan.M), 0.6) 1315 Thetadk = Thetatd + ThetatK 1316 Thetaphaydk = 1.2 * Thetadk 1317 Thetaok2 = Theta0dtb2 + Thetadk 1318 Thetaok1 = Theta0dtb1 + Thetadk 1319 Return True SV: Đặng Đình Phương Trang 81 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học 1320 End Function 1321 1322 Public Function SolveALL() As Boolean 1323 1324 If (Tinh_ThamSoCoBan() = False) Then Return False 1325 If (Tinh_DayQuan() = False) Then Return False 1326 If (Tinh_NganMach() = False) Then Return False 1327 If (Tinh_MachTu() = False) Then Return False 1328 If (Tinh_Nhiet() = False) Then Return False 1329 Return True 1330 End Function 1331 End Class 5.2 Bảng giải chức hàm chương trình Bảng 3.1 Bảng giải hàm chương trình Dòng 414-426 Hàm TimDayPBThichHop() 432-496 498-777 779 - 909 911-1021 10231207 12091321 13231331 Chức Chương trình có chức tìm dây dẫn có tiết diện sai số người sử dụng hàm tùy chọn TimKichThuocThungDau( Chương trình có chức tìm ) kích thước thùng dầu phù hợp với yêu cầu điều kiện ràng buộc thiết kế MBA Tinh_ThamSoCoBan() Chương trình tính tham số thiết kế MBA Tinh_DayQuan() Chương trình tính toán dây quấn cho MBA Tinh_NganMach() Chương trình tính toán thông số ngắn mạch cho MBA Tinh_MachTu() Chương trình tính toán thông số mạch từ cho MBA Tinh_Nhiet() Chương trình tính toán thông số nhiệt cho MBA SolveALL() Chương trình class có nhiệm vụ gọi chương trình tính toán thành toán hoàn chỉnh So sánh kết 6.1 So sánh kết giải tay phần mềm SV: Đặng Đình Phương Trang 82 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Thông số toán: Sp = 1600 kVA, m = (pha) Tổ đấu dây Y/Y0-0 U2 = 35 ± x 2,5% kV, U1 = 0,4 kV un = 6,25%, i0 = 1,0%, Pn = 18000 W, P0 = 3400 W Bảng 3.2 Bảng so sánh kết tính toán tay phần mềm Đại lượng β w1 (vòng) w2 (vòng) Bánh dây (số bánh) Bánh dây cách điện tăng cường (số bánh) Bánh điều chỉnh điện áp (số bánh) Số vòng dây bánh (vòng) Số vòng dây bánh điều chỉnh điện áp (vòng) Số vòng dây bánh cách điện tăng cường (vòng) Pn (W) un% σK (MPa) P0 (W) i0 Kết tính toán tay 2.22 12 1104 52 Kết tính toán phần mềm 2.13 12 1102 44 18 13.5 21.5 26 15 13 17705 6.23 26 3443 0.723 18142 6.51 24 3492 0.611 Với bảng so sánh kết ta thấy kết tính toán tay tính toán phần mềm lệch không đáng kể Nguyên nhân dẫn đến sai lệch kết làm tròn số kết chọn số đại lượng (như dây dẫn, từ thông, ) trình tình toán Vì sai lệch không đáng kể kết phần mềm đưa tin tưởng 6.2 Một số kết tính toán khác Bài toán mẫu Sp = 1000 kVA, m = (pha) Tổ đấu dây Y/Y0-0 U2 = 35 ± x 2,5% kV, U1 = 0,4 kV un = 6%, i0 = 1%, Pn = 12000 W, P0 = 2300 W Giải toán mẫu phần mềm Mở chương trình nhập thông toán (hình 3.12) SV: Đặng Đình Phương Trang 83 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Hình 3.17 Giao diện nhập thông số toán mẫu Vào Tùy chỉnh chọn thông số theo kinh nghiệm thiết kế (hình 3.13) - Độ rộng rãnh dầu bánh kép: 0,4 cm - Độ rộng rãnh dầu bánh điều chỉnh điện áp: 0.8 cm - Độ rộng bánh cách điện: 0.75 Hình 3.18 Giao diện tùy chỉnh thông số toán mẫu SV: Đặng Đình Phương Trang 84 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Nhấn nút tính toán đợi bảng thiết kế thành công Bảng 3.3 ghi lại số thông số tiêu biểu mà chương trình tình cho toán mẫu Bảng 3.3 Kết tính toán toán mẫu Bài toán mẫu Sp = 1000 kVA, m = (pha) Tổ đấu dây Y/Y0-0 U2 = 22 ± x 2,5% kV, U1 = 0,4 kV un = 6,5%, i0 = 1,3%, Pn = 15000 W, P0 = 2100 W Giải toán mẫu phần mềm Mở chương trình nhập thông số toán (Hình 3.14) SV: Đặng Đình Phương Trang 85 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Hình 3.19 Giao diện nhập thông số toán mẫu Vì toán mẫu sử dụng U2 = 22kV nên ta phải chỉnh cho chương trình tính toán với thông số 22kV Để làm điều nhấn nút tùy chỉnh, vào tab chung chọn “Cố gắng tính cho 22kV” Hình 3.20 Tùy chỉnh tính cho điện áp 22kV cho toán mẫu Với toán mẫu ta sử dụng chức hữu ích chương trình Đó tự động chọn rãnh dầu bánh kép bánh điều chỉnh Đây chức phù hợp với người nhiều kinh nghiệm chọn rãnh dầu cho MBA Khi sử dụng tùy chỉnh chương trình cố gắng chọn rãnh dầu có sai số thấp Để sử dụng chức chọn tab dây quấn chọn tùy chọn hình 3.16 SV: Đặng Đình Phương Trang 86 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Hình 3.21 Tùy chỉnh dây quấn cho toán mẫu Nhấn nút tính toán đợi bảng thiết kế thành công Bảng 3.4 ghi lại số thông số tiêu biểu mà chương trình tình cho toán mẫu Bảng 3.4 Kết tính toán toán mẫu SV: Đặng Đình Phương Trang 87 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học Kết Ta rút nhân xét: Sử dụng phần mềm hỗ trợ tính toán MBA có ưu điểm nhược điểm sau: Ưu điểm: - Quá trình tính toán nhanh (chưa tới 5s) - Quá trình tính toán xác, hạn chế sai sót người - Tiết kiệm thời gian công sức - Cho phép kết hợp sức mạnh tính toán máy tính kinh nghiệm chuyên gia Nhược điểm: - Chỉ thiết kế tối ưu với số máy Chưa thể bao quát toàn loại MBA Các kỹ thuật dây quấn, tản nhiệt bị hạn chế Nhận xét: Thiết kế phần mềm hỗ trợ cho việc tính toán thiết kế MBA giải pháp tiềm với ưu điểm giảm thiểu sơ suất từ người, tính toán nhanh xác Trong tương lai phát triển tính toán cho nhiều máy, khắc phục nhược điểm nêu Mục đích cuối việc viết chương trình là tối ưu hóa việc thiết kế MBA, tiết kiệm thời gian công sức cho kỹ sư thiết kế SV: Đặng Đình Phương Trang 88 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Khánh Hà, Nguyễn Hồng Thanh, Thiết kế máy điện, NXB.Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2001 [2] Phan Tử Thụ, Thiết kế máy biến áp điện lực, NXB.Khoa Học Kỹ Thuật, 2002 [3] Phạm Văn Bình, Lê Văn Doanh, Thiết kế máy biến áp, 2001 [4] Trần Khánh Hà, Máy điện, 1997 [5] https://vi.wikipedia.org/wiki/Visual_Basic.NET, truy nhập cuối ngày 26/12/2016 [6] https://www.google.com.vn, truy nhập cuối ngày 26/12/2016 SV: Đặng Đình Phương Trang 89 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học PHỤ LỤC Module giải phương trình x5 + Bx4 – Cx – D = Imports System.Math Public Class QE5_Solver 'Giai phuong trinh x^5 + Bx^4 - Cx - D = Public FailMsg As String Public Result As Single 10 11 12 13 Dim Dim Dim Dim 14 B As Single C As Single D As Single RangerMin, RangerMax As Single '(1-1.37) 15 16 17 18 19 20 Public Sub New(ByVal _B As Single, ByVal _C As Single, ByVal _D As Single, ByVal _Min As Single, ByVal _Max As Single) B = _B C = _C D = _D RangerMin = _Min RangerMax = _Max End Sub 21 22 23 Public Function Solve() As Boolean Dim x As Single 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 x = RangerMin Try For i = To 1000 x = Pow(C * x + D - B * (x ^ 4), / 5) Next If (x > RangerMax Or x < RangerMin) Then FailMsg = "Nghiệm không hội tụ" Return False End If Catch FailMsg = "Phát sinh lỗi" Return False End Try Result = x Return True End Function SV: Đặng Đình Phương Trang 90 Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học 43 44 End Class Module nội suy Public Class Forecast_Solver Public ErrStr As String Public Y_Value 10 11 Dim XArr() Dim YArr() Dim X 12 13 14 15 16 17 Public Sub New(ByVal X_Arr(), ByVal Y_Arr(), ByVal X_Value) XArr = X_Arr YArr = Y_Arr X = X_Value End Sub 18 19 20 21 22 Public Sub Update(ByVal X_Arr(), ByVal Y_Arr(), ByVal X_Value) XArr = X_Arr YArr = Y_Arr X = X_Value End Sub 23 24 25 26 27 28 Public Function ForeCast() As Boolean If (XArr.GetUpperBound(0) YArr.GetUpperBound(0)) Then ErrStr = "Lỗi mảng truyền vào." Return False End If 29 30 31 32 33 34 35 For i = To (XArr.GetUpperBound(0) - 1) If (X >= XArr(i) And X