LỰA CHỌN Mục tiêu: giúp sinh viên nắm được: Các yêu cầu của mạng điện xí nghiệp; Cách so sánh kinh tế kỹ thuật để chọn phương án cung cấp điện; Chọn cấp điện áp tải điện cho mạng điện; Các sơ đồ nối dây mạng điện áp cao, mạng điện hạ áp XNCN; Kết cấu của đường dây trên không, đường dây cáp và của mạng điện phân xưởng trong XNCN; Tính toán thông số các phần tử trong mạng điện XNCN; Tính toán tổn thất điện áp, công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện.PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN
CHƯƠNG III LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN III.1 Mục tiêu, nhiệm vụ - Mục tiêu: giúp sinh viên nắm được: Các yêu cầu mạng điện xí nghiệp; Cách so sánh kinh tế - kỹ thuật để chọn phương án cung cấp điện; Chọn cấp điện áp tải điện cho mạng điện; Các sơ đồ nối dây mạng điện áp cao, mạng điện hạ áp XNCN; Kết cấu đường dây không, đường dây cáp mạng điện phân xưởng XNCN; Tính tốn thơng số phần tử mạng điện XNCN; Tính tốn tổn thất điện áp, công suất tổn thất điện mạng điện - Nhiệm vụ sinh viên: Lên lớp học lý thuyết đầy đủ Tham gia thảo luận làm tập Học lýthuyết làm đầy đủ tập nhà - Đánh giá: III.2 Quy định hình thức học cho nội dung nhỏ Nội dung 3.1 Vai trò yêu cầu mạng điện xí nghiệp Hình thức học Giảng 3.2 Chọn cấp điện áp cho mạng điện xí nghiệp 3.3 Các sơ đồ nối dây mạng điện cao áp 3.4 Các sơ đồ nối dây mạng điện hạ áp 3.5 Kết cấu mạng điện xí nghiệp 3.6 Các thơng số phần tử mạng điện xí nghiệp 3.7 Tổn thất điện áp mạng điện xí nghiệp 3.8 Tổn thất công suất lượng mạng điện xí nghiệp Giảng, SV tự nghiên cứu, có thảo luận nhỏ lớp Giảng Giảng, có tập lớp III.3 Các nội dung cụ thể §3.1 VAI TRỊ VÀ CÁC YÊU CẦU CỦA MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP 3.1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Mạng điện xí nghiệp làm nhiệm vụ phân phối truyền tải điện đến thiết bị dùng điện xí nghiệp Vì thiết bị xí nghiệp có đảm bảo hoạt động liên tục hay khơng, tuỳ thuộc vào tình trạng làm việc mạng điện xí nghiệp Do mạng điện coi hợp lý, đảm bảo yêu cầu kinh tế, kỹ thuật sau đây: -Yêu cầu kỹ thuật: Đảm bảo chất lượng điện (đảm bảo cho điện áp tần số nằm phạm vi cho phép) Đảm bảo tính liên tục cung cấp điện phù hợp với loại hộ phụ tải Đảm bảo điều kiện vận hành an toàn cho người thiết bị (không nhầm lẫn thao tác, lắp ráp nhanh, thuận tiện an toàn sửa chữa) -Yêu cầu kinh tế: Có tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý mặt vốn đầu tư ban đầu, chi phí vận hành hàng năm Trên yêu cầu mạng điện Khi thiết kế cụ thể phải xét tới nhiều mặt để vận dụng đắn yêu cầu Nhiệm vụ người thiết kế chọn phương án cung cấp điện tốt nhất, thoả mãn yêu cầu kinh tế kỹ thuật đề 3.1.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN, SO SÁNH KINH TẾ KỸ THT So sánh kinh tế phương án có hai số liệu là: Vốn đầu tư V chi phí vận hành Cvh Vốn đầu tư V Vốn đầu tư V tính theo biểu thức sau: V = Vtb + Vxd (3-1) Trong đó: - Vtb vốn đầu tư thiết bị (kể vốn đầu tư để lắp ráp) - Vxd vốn đầu tư cơng trình xây dựng trạm biến áp, trạm phân phối Vốn đầu tư thiết bị Vtb chủ yếu kể tới vốn đầu tư trạm biến áp phân phối tiền mua máy biến áp, thiết bị phân phối, thiết bị đóng cắt, bảo vệ đầu tư đường dây tiền mua dây dẫn, cột, xà, sứ Nếu đường cáp phải kể đến tiền đào rãnh, xây rãnh, xây hầm cáp Nếu phương án có yêu cầu nâng cao chất lượng điện hệ số công suất cos mà phải đặt thêm thiết bị bù ta phải tính thêm vốn đầu tư cho thiết bị bù Vbu Chi phí vận hành hàng năm Cvh Chi phí vận hành hàng năm Cvh tính theo biểu thức sau: Cvh = Ckh + Cbq + CA + Cmd + Ccn + Cphu Trong đó: - Ckh = Kkh V chi phí khấu hao - Kkh hệ số khấu hao - V tổng vốn đầu tư - Cbq = Kbq V chi phí sửa chữa bảo quản - Kbq hệ số bảo quản - CA chi phí tổn thất điện (3-2) CA = A - A tổn thất điện hàng năm [KWh] - giá tiền KWh điện [đồng] - Cmd tổn hại kinh tế điện - Ccn chi phí lương cán công nhân vận hành - Cphu chi phí phụ khác Chi phí Ccn Cphu phương án gần nên so sánh phương án thường bỏ qua Cmd kể đến so sánh phương án có tính đến độ tin cậy cung cấp điện Thường phương án có vốn đầu tư lớn lại có chi phí vận hành nhỏ ngược lại Ví dụ: Muốn giảm tổn thất điện năng, giảm tổn hại kinh tế ngừng cung cấp điện ta phải đặt thêm thiết bị bù, tăng tiết diện dây dẫn, đặt đường dây máy biến áp dự phòng Kết làm tăng vốn đầu tư Vì người ta xây dựng tiêu phản ảnh hai mặt nói để đánh giá tính kinh tế kỹ thuật phương án cung cấp điện Chỉ tiêu gọi chi phí tính tốn Ctt Phương pháp so sánh kinh tế tính theo thời hạn thu hồi vốn đầu tư Việc tăng vốn đầu tư (vốn đầu tư phụ) cơng trình xem kinh tế chi phí vận hành hàng năm giảm thu hồi lại phần vốn tăng thêm thời gian quy định Ttc Ví dụ: Có hai phương án có vốn đầu tư V1, V2 chi phí vận hành hàng năm C1, C2 Phương pháp so sánh tính theo thời hạn thu hồi vốn đầu tư phụ so sánh khác vốn đầu tư (V2 – V1) với tiết kiệm chi phí vận hành hàng năm (C1 – C2) theo biểu thức: T V2 V1 C1 C (3-3) Thời hạn thu hồi vốn đầu tư phụ T (tính năm) so sánh với Ttc thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ Đối với nước ta Ttc = [năm] Nếu T = Ttc phương án tương đương mặt kinh tế Nếu T < Ttc phương án có vốn đầu tư lớn chi phí vận hành hàng năm nhỏ coi phương án kinh tế hơn, việc giảm chi phí vận hành hàng năm mà cần sau T năm bé Ttc hoàn lại đủ phần vốn phải bỏ thêm lúc đầu Nếu T > Ttc phương án có vốn đầu tư nhỏ chi phí vận hành hàng năm lớn phương án kinh tế b) Phương pháp so sánh kinh tế theo chi phí tính tốn hàng năm Ctt: So sánh kinh tế theo chi phí tính tốn hàng năm Ctt tính theo biểu thức sau: Ctt = Khq V + Cvh [đồng/ năm] Trong đó: Khq hệ số hiệu quả, hệ số tiêu chuẩn (Ktc) Hệ số hiệu Khq nói lên mức độ sử dụng hiệu vốn đầu tư Tdm thời gian thu hồi vốn đầu tư chênh lệch K hq Như tiêu kinh tế phương án cung cấp điện là: Ctt = Khq V + Cvh Ctt = (Kvh + Ktc) V + CA = K.V + CA (3-4) Trong đó: - Ktc = Khq - Kvh = Kkh + Kbq - K = Ktc + Kvh Trong trường hợp kể đến độ tin cậy cung cấp điện chi phí vận hành phải tính đến tổn hại kinh tế điện Cmd Tổn hại kinh tế điện gồm hai phần: Tổn hại trực tiếp tổn hại gián tiếp - Tổn hại trực tiếp bao gồm: Tổn hại thời gian nghỉ việc công nhân, số công nhân khơng chuyển hồn tồn hay phần sang cơng việc khác, giảm tuổi thọ máy móc, gây phế phẩm giảm chất lượng sản phẩm, tăng chi phí sức lao động, nguyên vật liệu lượng cho đơn vị sản phẩm - Tổn hại gián tiếp gồm giá trị số sản phẩm bị hụt ngừng sản xuất điện Các phương án đem so sánh trước hết phải đạt yêu cầu kỹ thuật Như phần nói, phương án có Ctt.min phương án tối ưu mặt kinh tế §3.2 CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP CHO MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP (Giới thiệu) §3.3 SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN CAO ÁP Việc chọn sơ đồ nối dây mạng điện phải dựa sở tính tốn so sánh kinh tế kỹ thuật Một cách tổng quát sơ đồ nối dây có hai dạng sau: - Sơ đồ hình tia (hình 3-1a) - Sơ đồ phân nhánh (hình 3-1b) ~ ~ Ưu nhược điểm sơ đồ hình tia: - Ưu điểm: Nối dây rõ ràng, hộ dùng điện cung cấp từ đường dây, độ tin cậy cung cấp điện tương đối cao, dễ thực biện pháp bảo vệ tự động hoá, dễ vận hành bảo quản - Nhược điểm: Vốn đầu tư lớn, nhiều thiết bị đóng cắt Sơ đồ nối dây hình tia thường dùng để cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại I II Ưu nhược điểm sơ đồ phân nhánh: Sơ đồ phân nhánh có ưu, khuyết điểm ngược lại so với sơ đồ hình tia Sơ đồ phân nhánh thường dùng để cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại II III Trong thực tế người ta thường kết hợp hai loại sơ đồ thành sơ đồ hồn hợp Để nâng cao độ tin cậy tính linh hoạt sơ đồ người ta thường đặt mạch dự phòng chung riêng, đặt mạch làm việc song song 3.3.1 Sơ đồ hình tia có đường dây dự phòng chung Trong sơ đồ (hình 3-2) trạm biến áp cung cấp từ đường dây hình đồng Sơ đồthời hìnhchúng tia cócòn đường tia dẫn từ trạm phânHình phối3-tới, đượcdây cung cấp từ đường dây dự phòng phòng chung chung (đường nét đứt) lấy từ haidựphân đoạn trạm phân phối Bình thường đường dây dự phòng khơng làm việc, đường dây bị hư hỏng đường dây dự phòng làm việc thay để tăng tính liên tục cung cấp điện Do cách nối nên đường dây dự phòng thay cho đường dây nào, đường dây dự phòng chung Nguồn cung cấp cho đường dây dự phòng lấy từ phân đoạn trạm phân phối từ nguồn thứ hai khác 3.3.2 Sơ đồ phân nhánh có đường dây dự phòng chung Trong sơ đồ (hình 3-3) trạm biến áp cung cấp từ đường dây phân nhánh Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện người ta đặt thêm đường dây dự phòng chung (đường nét đứt) Nhờ có đường dây dự phòng chung, nên có cố phân nhánh đó, ta cắt phần bị cố đóng đường dây dự phòng để tiếp tục làm việc Hình 3- Sơ đồ phân nhánh có 3.3.3 Sơ đồ phân nhánh có đường dây dự phòng riêng cho trạm biến áp đường dây dự phòng chung Trong sơ đồ (hình 3- 4) đường dây dự phòng (đường nét đứt) nối phía điện áp thấp máy biến áp Khi máy biến áp đường dây bị hư hỏng ta đóng đường dây dự phòng vào làm việc 3.3.4 Sơ đồ phân nhánh nối hình vòng để tăng độ tin cậy Hình đồ đích phântạo nhánh đường Ở sơ đồ (hình 3-5)3-4 với Sơ mục điềucókiện vận hành đơn giản, thơng thường dâyvòng dự phòng riêng cho riêng máy biến người ta cắt đôi mạch thành hai nhánh rẽ Khi xẩyápra cố, sau cắt phần tử bị cố khỏi mạng, người ta nối chung lại để tiếp tục cung cấp điện Trên sơ đồ, N điểm chia mạch vòng N Hình 3-5 Sơ đồ phân nhánh nối hình vòng để tăng độ tin cậy Loại sơ đồ thường dùng cho mạng điện thành phố xí nghiệp có nhiều phân xưởng bố trí phạm vi rộng 3.3.5 Sơ đồ hình tia cung cấp hai đường dây Đối với hộ phụ tải quan trọng, việc dùng sơ đồ hình tia ta đặt thêm đường dây song song lấy điện từ nguồn thứ hai từ phân đoạn thứ hai (hình 36) Ở phía điện áp cao trạm biến áp người ta thường thiết kế máy cắt phân đoạn thiết bị tự động đóng nguồn dự trữ Như độ tin cậy sơ đồ tăng lên rõ rệt 3.3.6 Sơ đồ phân nhánh cung cấp hai đường dây Hình 3- Sơ đồ hình tia cung cấp Trong sơ đồ (hình 3-7) trạm biến áp cung cấp từ hai đường dây chính, đường dâycắt phân đoạn thiết bị tự động đóng phía điện áp cao trạm biến ápbằng đặt máy dự trữ Đối với sơ đồ độ tin cậy cung cấp điện cao song thiết bị tương đối nhiều Vì thường dùng để cung cấp điện cho hộ tiêu thụ quan trọng (a) (b) Hình 3-7 Sơ đồ phân nhánh cung cấp điện hai đường dây 3.3.7 Sơ đồ dẫn sâu a) Trạm có liên lạc phía cao áp Sơ đồ dẫn sâu sơ đồ đưa điện áp cao vào tận trạm biến áp phân xưởng nằm b) Trạm có liên lạc phía hạ áp xí nghiệp (hình 3-8) Khi có thiết bị dùng điện có chất lượng tốt, trình độ vận hành công nhân cao điều kiện khác cho phép đưa điện áp cao vào sâu xí nghiệp Sơ đồ cung cấp điện kiểu dẫn sâu có ưu, khuyết điểm sau: Ưu điểm: - Do trực tiếp đưa điện áp cao vào trạm biến áp phân xưởng nên giảm trạm biến áp trung gian, giảm số lượng thiết bị điện, sơ đồ nối dây đơn giản - Do đưa điện áp cao vào gần phụ tải, nên giảm tổn thất điện áp, tổn thất công suất giảm chi phí kim loại màu, nâng cao khả truyền tải điện mạng Nhược điểm: Hình 3- Sơ đồ cung cấp điện kiểu dẫn - Vì đường dây sâudẫn sâu rẽ vào nhiều trạm biến áp nên có độ tin cậy cung cấp điện không cao Để khắc phục khuyết điểm này, người ta thường dùng hai đường dây dẫn sâu song song Đặt thiết bị bảo vệ chống cố lan tràn quy định đường dây dẫn sâu truyền tải không 5MVA - Khi đường dây dẫn sâu có cấp điện áp (110220)kV diện tích đất xí nghiệp bị chiếm lớn, khơng thể đưa đường dây vào tận trung tâm phụ tải Do ưu, khuyết điểm kể trên, sơ đồ dẫn sâu thường dùng để cung cấp cho xí nghiệp có phụ tải lớn, phân bố diện tích rộng Khi đường dây điện áp cao xí nghiệp khơng ảnh hưởng nhiều đến việc xây dựng cơng trình khác giao thơng vận tải xí nghiệp Hiện đường dây dẫn sâu thường dùng cấp điện áp 35 kV cung cấp điện cho hộ phụ tải loại II III §3.4 SƠ ĐỒ NỐI DÂY MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP Mạng điện hạ áp mạng động lực mạng chiếu sáng phân xưởng với cấp điện áp thường 380/220 V 220/127 V 3.4.1 Sơ đồ mạng điện động lực Sơ đồ nối dây mạng điện động lực có hai dạng Đó sơ đồ mạng hình tia sơ đồ mạng phân nhánh - Sơ đồ hình tia (hình 3-9a) dùng để cung cấp điện cho phụ tải phân tán Từ trạm biến áp phân xưởng có đường dây dẫn đến tủ phân phối động lực Từ tủ phân phối động lực có đường dây dẫn đến phụ tải Loại sơ đồ có độ tin cậy tương đối cao, thường dùng phân xưởng có thiết bị phân tán diện tích rộng phân xưởng gia cơng khí, lắp ráp, dệt, sợi - Sơ đồ hình tia (hình 3-9b) cung cấp cho phụ tải tập trung có cơng suất tương đối lớn trạm bơm, lò nung, trạm khí nén đường dây thẳng từ trạm biến áp cung cấp cho phụ tải ĐC ĐC ĐC ĐC ĐC (a)(hình 3-10a) thường dùng (b) phân xưởng có phụ tải - Sơ đồ phân nhánh Hình 3- 9a Sơ đồ mạng điện áp Hình 3- 9b Sơ đồ mạng điên áp khơng quan trọng thấp kiểu hình tia cung cấp điện thấp kiểu hình tia cung cấp điện - Sơ đồ phân nhánh (hình 3-10b) sơ đồ phân nhánh có nét đặc biệt: Từ tảixưởng phân tán cho cấp phụcho tải tập máycho biến ápphụ phân có đường dây cung cáctrung đặt dọc phân xưởng Từ có đường dây dẫn đến tủ phân phối động lực đến phụ tải tập chung khác Sơ đồ thường dùng phân xưởng có phụ tải tương đối lớn phân bố diện tích rộng Nhờ có chạy dọc theo phân xưởng, mạng tải công suất lớn đồng thời giảm tổn thất điện áp, công suất Sơ đồ máy biến áp – đường trục (hình 3-10c) Loại sơ đồ thường dùng để cung cấp điện cho phụ tải phân bố rải theo chiều dài (a) (b) Hình 3-10 Sơ đồ mạng điện áp thấp kiểu phân nhánh (c) a) Sơ đồ phân nhánh b) Sơ đồ máy biến áp - 3.4.2 Sơ đồ mạng điện chiếu sáng Mạng điện chiếu sángc)trong nghiệp chia làm hai Sơ đồxímáy biếncó ápthể đường trục loại: Mạng chiếu sáng làm việc mạng chiếu sáng cố - Mạng chiếu sáng làm việc mạng cung cấp ánh sáng lúc làm việc bình thường gồm chiếu sáng chung chiếu sáng cục - Mạng chiếu sáng cố mạng cung cấp ánh sáng lúc xảy cố, mạng chiếu sáng bị cố Hệ thống chiếu sáng cố phải đảm bảo đủ ánh sáng cho công nhân sơ tán khỏi nơi nguy hiểm tiến hành thao tác sử lý cố Nguồn cung cấp cho mạng chiếu sáng cố phải lấy từ nguồn dự phòng, nguồn lấy từ trạm biến áp khác đưa tới trường hợp đặc biệt cần thiết phải lấy từ tổ ắc quy đặt sẵn Hệ thống chiếu sáng làm việc bình thường chia thành hệ thống chiếu sáng chung hệ thống chiếu sáng cục Hệ thống chiếu sáng chung hệ thống chiếu sáng đảm bảo cho phân xưởng có độ rọi Chiếu sáng chung dùng để phục vụ việc lại, vận chuyển phân xưởng Nó dùng phân xưởng mà máy móc phân bố khắp mặt sản xuất đòi hỏi phải có độ rọi nhau, phân xưởng sợi, dệt Hệ thống chiếu sáng cục hệ thống chiếu sáng riêng cho nơi cần có độ rọi cao, chẳng hạn chiếu sáng chi tiết gia công máy công cụ, chiếu sáng nơi lắp ráp Điện áp mạng chiếu sáng chung thường dùng 220 V Như mạng chiếu sáng mạng động lực phân xưởng dùng chung cấp điện áp 380/220 V, mà không cần đặt thêm máy biến áp riêng cho mạng chiếu sáng Máy biến áp dùng riêng cho chiếu sáng khi: - Mạng động lực có động cỡ lớn khởi động thường xuyên, gây sụt áp làm ảnh hưởng tới chế độ làm việcbình thường thiết bị chiếu sáng - Phụ tải chiếu sáng tương đối lớn, yêu cầu độ rọi cao phân xưởng dệt §3.5 KẾT CẤU CỦA MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP ( Giới thiệu) §3-6 CÁC THÔNG SỐ CỦA CÁC PHẦN TỬ TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP 3.6.1 THƠNG SỐ CỦA ĐƯỜNG DÂY Mỗi đường dây có điện trở R, điện kháng X, điện dẫn tác dụng G điện dẫn phản kháng B R X Sơ đồ thay đường dây (hình 3-20) Thực tế tham số R, X, G, B phân bố dọc theo đường dây, mạng điện xí nghiệp chiều dài khơng lớn, điện áp 35 kV ta G B G Hình 2- Sơ đồ thay đường dây B - f tần số mạng điện [HZ] - Dtb khoảng cách trung bình hình học dây dẫn [cm], [mm] - r bán kính ngồi dây dẫn [cm] [mm] - hệ số từ thẩm tương đối dây dẫn - x0 điện kháng đơn vị chiều dài dây dẫn [/ km] Nếu đường dây dẫn điện xoay chiều có tần số f = 50 HZ, dây dẫn kim loại màu có thì: x 0,144.log D tb 0,016 r (/ km) Hoặc: x x '0 x '0' Trong đó: - x’0 điện kháng - x”0 điện kháng Đối với kim loại màu = nên x”0 bé so với x’0, ta bỏ qua x”0 tức cho phép lấy x0 = x’0 Đối với dây thép lớn tức x”0 lớn nên tính tốn khơng thể bỏ qua x”0 Trong thực tế tính tốn phải dùng cơng thức (3-10) để tính x0 mà thường tra x0 sổ tay bảng phụ lục Trong bảng tra x0 người ta cho sẵn quan hệ x0= f(F, Dtb) F tiết diện dây dẫn, Dtb khoảng cách trung bình hình học dây dẫn Dtb xác định sau: Đối với mạng dây đặt đỉnh tam giác (hình 3-21a): Dtb D12 D23 D31 Đối với mạng dây đặt đỉnh tam giác (hình 3-21b) thì: D12 = D23 = D31 đó: Dtb D12 D23 D31 D312 D12 D Đối với mạng dây đặt mặt phẳng nằm ngang (hình 3-22) thì: Dtb D12 D23 D31 D.2D.D 1,26.D Khi tra bảng x0 điện kháng đường dây tính sau: X = x0.l (3-22) Trong đó: l chiều dài đường dây [km] Trong thực tế tiết diện dây dẫn cách bố trí dây dẫn thay đổi điện kháng đường dây thay đổi không đáng kể, tính tốn người ta cho phép lấy giá trị gần sau đây: - Đường dây điện áp cao: x0 = 0,4 [/km] - Đường dây điện áp thấp: x0 = (0,250,3) [/km] - Đường dây điện áp thấp luồn ống loại cáp điện: x0 = (0,070,08) [/km] D23 D12 D12 D31 D31 D23 D12 D31 D23 (b) (a) Hình 3-22 Bố trí dây dẫn cột theo mặt phẳng nằm ngang Hình 3-21 Bố trí dây dẫn cột theo hình tam giác a) Dây dẫn đặt đỉnh tam giác b) Dây dẫn đặt đỉnh tam giác 3.6.2 THÔNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP BA PHA Máy biến áp hai dây quấn Máy biến áp có nhiều vòng dây nên có trị số điện kháng XB lớn Do XB lớn nên gây tổn thất công suất phản kháng lớn, khiến cho điện áp hộ dùng điện bị thay đổi nhiều Vì mạng điện không kể tới điện kháng máy biến áp Căn vào lý luận học phần máy điện, máy biến áp có sơ đồ thay sau: (hình 3-23) r1 x1 r x U1 RBA XBA r’2 x’2 U1 U 2 r x U 2 Hình 3- 23 Sơ đồ thay máy biến áp hai dây quấn Trong sơ đồ thay thế: - r1, x1 điện trở, điện kháng cuộn sơ cấp - r’2, x’2 điện trở, điện kháng cuộn thứ cấp quy đổi phía sơ cấp - r, x điện trở điện kháng từ hoá Để xác định tham số sơ đồ thay người ta dựa vào thí nghiệm khơng tải ngắn mạch Bằng thí nghiệm không tải người ta xác định r, x Bằng thí nghiệm ngắn mạch người ta xác định được: R BA r1 r ' ; X BA x1 x ' Đối với máy biến áp tổng trở từ hoá Z R X lớn nhiều tổng trở cuộn thứ cấp sơ cấp Z1 r 21 x21 r ' 2 x' 2 Vì coi Z = sơ đồ thay máy biến áp lại đơn giản (hình – 24) RBA XBA U2 U1 Hình 3- 24 Sơ đồ thay đơn giản máy biến áp hai dây quấn Khi thí nghiệm ngắn mạch UNM = (5 17)%.Uđm tổn thất lõi máy biến áp nhỏ Có thể coi tổn thất ngắn mạch tổn thất công suất cuộn dây máy biến áp Tức là: PN PCu 3.I dm RBA 10 3 R BA (kW) PN U 2dm PN 10 () 3.I dm 103 S dm (3-10) Khi biết UN% thì: UN % Z BA UN 3.I dm Z BA 100 100.10 3 U dm U dm U N % U dm 103 U N % U dm 103 () (3-11) 100 100 Sdm 3.I dm Vậy điện kháng máy biến áp tính: X BA Z2BA R2BA () (3-12) Trong đó: - PN = PCu kW - Udm kV - Sdm kVA Chú ý: Lúc sử dụng cơng thức RB pha, PN pha, Udm điện áp dây, Sdm công suất pha Tính RBA, XBA, ZBA muốn quy đổi cấp lấy Udm cấp II Máy biến áp dây quấn Máy biến áp ba dây quấn có sơ đồ thay (hình 3-25) RT RC XT XC RH XH UT UC UH Hình 3-25 Sơ đồ thay máy biến áp ba dây quấn Trong sơ đồ RC, XC điện trở, điện kháng cuộn dây cao áp RT, XT điện trở, điện kháng cuộn dây trung RH, XH điện trở, điện kháng cuộn dây hạ áp Để xác định tham số sơ đồ người ta tiến hành thí nghiệm khơng tải ngắn mạch Trong thí nghiệm ngắn mạch người ta đo tổn thất công suất ngắn mạch điện áp ngắn mạch: PN(C-T), PN(T-H), PN(C-H) UN(C-T)%, UN(T-H)%, UN(C-H)% Tổn hao công suất ngắn mạch điện áp ngắn mạch quy đổi nhánh sơ đồ thay sau: PNC = 0,5.(PN(C-T) + PN(C-H) - PN(T-H)) PNT = 0,5.(PN(C-T) + PN(T-H) - PN(C-H)) PNH = 0,5.(PN(C-H) + PN(T-H) - PN(C-T)) UNC% = 0,5.(UN(C-T)% + UN(C-H)%- UN(T-H)%) UNT% = 0,5.(UN(C-T)% + UN(T-H)% - UN(C-H)%) UNH% = 0,5.(UN(C-H)% + UN(T-H)% - UN(C-T)%) Đối với máy biến áp dây quấn chế tạo với công suất lớn nên điện trở nhỏ điện kháng nhiều (RBA