tài liệu máy điện ĐH KTCN thái nguyên

Các kiểu đṍu dõyCác kiểu đấu dõy của máy biến áp phụ thuụ̣c vào cấp điện áp, mức đụ̣ ảnh hưởng của phụ tải khụng đụ́i xứng và loại phụ tải a.. Dây quấn nối Y0 dùng trong tr ờng h

CHƯƠNG 10

TỔ NỐI DÂY-MẠCH TỪ CỦA MBA

2.1 Tổ đấu dây của MBA

2.1.1 Cách ký hiệu đầu dây

Các đầu tận

Cuộn trung áp

Đầu đầu A , B , C a, b, c Am, Bm, Cm

2.1.2 Các kiểu đṍu dõy

Các kiểu đấu dõy của máy biến áp phụ thuụ̣c vào cấp điện áp, mức đụ̣ ảnh hưởng của phụ tải khụng đụ́i xứng và loại phụ tải

a Nối sao (Y, Y O ) Ud = U3 f, Id = If

Dây quấn nối Y dùng cho dây quấn CA

vì khi đó Uf < Ud lần  có lợi về

mặt cách điện Dây quấn nối Y0 dùng

trong tr ờng hợp phụ tải hỗn hợp dùng cả

Ud và Uf, chủ yếu dùng cho dây quấn

HA Trong 1 số ít tr ờng hợp dùng cả cho

b Nối tam giác ():

Th ờng dùng cho dây quấn HA của máy

biến áp trung gian Việc nối  có lợi hơn

ở phía HA vì dòng điện If < Id lần 

có thể giảm tiết diện dây  thuận

tiện cho việc chế tạo.

Trong dây quấn nối  : Id = If,

Ud = Uf.

c Nối Zích zắc (Z):

Mỗi pha dây quấn đ ợc chia làm 2 phần đặt trên 2 trụ khác nhau, nối nối tiếp nhau và đấu ng ợc nhau Tr ờng hợp này đấu phức tạp và tốn dây

đồng  chỉ dùng trong những tr ờng hợp đặc biệt: máy biến áp chỉnh l u, máy biến áp đo l ờng

A B C

A' B' C'

X' Y' Z'

X Y Z

2.1.3 Tổ nối dây của máy biến áp

 Tổ nối dây biểu thị góc lệch pha giữa các sức

điện động dây quấn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp

 Góc lệch pha này (tổ nối dây) phụ thuộc vào:

- Chiều quấn dây.

- Cách ký hiệu các đầu dây

- Kiểu đấu dây ở sơ cấp và thứ cấp.

máy biến áp

a Xác định tổ nối dây của máy biến áp 1 pha:

Để xác định tổ nối dây của máy biến áp ta dùng ph ơng pháp kim

đồng hồ:

1

3 4 5 6

7 8 9 10

1 1

 = 0 o  I/I-12  = 180o  I/I-6

EAA

X x

Ea

a

A X

a x

b Xác định tổ nối dây của máy biến áp 3 pha

* Máy biến áp 3 pha nối Y/Y:

a b c

x y z

A B C

X Y Z

B

C Z

X

A b

c

a

z x

 Nếu hoán vị thứ tự các pha thứ cấp hoặc đổi chiều quấn dây hay đổi

ký hiệu đầu dây của dây quấn thứ cấp ta có các tổ nối dây chẵn: 2, 4,

6, 8, 10, 12

EBA Eba Y/Y - 12

* Máy biến áp 3 pha nối

Y/:

A B C

X Y

Za b c

x y z

C A

EBA

B

Y Z X

x y

 Nếu ta đổi thứ tự các pha thứ cấp hoặc đổi chiều quấn dây hay đổi ký hiệu đầu dây của dây quấn thứ cấp ta có các tổ nối dây lẻ: 1, 3, 5, 7,

9, 11

 Giả thiết dây quấn sơ cấp nối hình Y, dây quấn thứ cấp nối 

a

* M¸y biÕn ¸p 3 pha nèi Y/Z:

 Gi¶ thiÕt d©y quÊn s¬ cÊp nèi h×nh Y, d©y quÊn thø cÊp nèi Z

C A

EBA

B

Y Z X

T ¬ng tù ta ® îc: yb’ vµ x’a; zc’ vµ y’b

a b c

a' b' c '

x' y' z'x y z

A B C

X Y Z

Y/Z-11

Eba

EBA

Bài tập: xác định các tổ nối dây

X Y

Zc b a

z y x

A B C

X Y Z

a b c

x y z

X Y

Zb a c

y x z

A B C

X Y Z

c a b

z x y

a Với MBA 1 pha: có 2 dạng mạch từ:

b Với MBA 3 pha: có 2 dạng mạch từ:

MBA có hệ thống mạch từ riêng: Tổ MBA ba phaMBA có hệ thống mạch từ chung: MBA 3 pha 3

trụ

Dựa vào đâu người ta đưa ra hệ thống mạch từ

chung? Ưu nhược điểm?

Tại sao phải từ hóa lõi thép? Những tham số nào

ảnh hưởng đến quá trình từ hóa lõi thép?

2.2.2 Từ hoá lõi thép

Điều kiện: - Sơ cấp: đặt u = Umsinωt

- Thứ cấp: hở mạch

a Máy biến áp một pha

Đặt u = Um.sint dây quấn sơ cấp→ i0

→  chạy trong lõi thép

dt

d

→ u = - e = W1

Nếu không kể đến tổn hao trong lõi thép:

- i0 là dòng phản kháng từ hoá lõi thép:i0= i0X

- Quan hệ  = f(i0) chính là quan hệ từ hoá B = f(H)

- i0 trùng pha với  I0 không sin do hiện tượng bão hoà mạch từ

T/4

Nếu kể đến tổn hao trong lõi thép ?

- Quan hệ (i0) là quan hệ từ trễ B(H)

I0

Dòng không tải gồm 2 thành phần:

+ I0x là thành phần phản kháng để từ hóa lõi thép tạo nên  và trùng pha với 

2 r 0

2 x 0

+ I0r gây nên tổn hao sắt từ trong lõi thép:

Thực tế  nhỏ  I0x  I0

Khi không tải nếu xét từng pha riêng lẻ thì dòng bậc 3

- Tổ đấu dây MBA

b Máy biến áp 3 pha

 Trường hợp MBA nối Y/Y:

Vì dây quấn sơ cấp nối Y → i03 không tồn tại → i0 sẽ có dạng hình sin →Φ vạt đầu:  = 1 + 3 +5 +

 Máy biến áp 3 pha nối /Y:

Dây quấn sơ cấp nối  nên dòng i03 sẽ khép kín trong tam giác đó, dòng từ hoá sẽ có dạng nhọn đầu   và e1, e2 đều là hình sin nên không có những bất lợi nh tr ờng hợp trên

Tụ̉ máy biến áp 3 pha

Máy biến áp 3 pha 3 trụ

- Φ3 đọ̃p mạch với tõ̀n sụ́ 3f qua vách thùng, gõy tổn hao phụ, hiệu suất giảm

- Nờn phương pháp đấu Y/Y ít dùng, chỉ áp dụng cho các MBA 3 pha 3 trụ với dung lượng  6300KVA

- e3 = (45  60)%e1

- e = e1+ e3 cú dạng nhọn đõ̀u nờn gõy nguy hiểm cho cách điện và các thiết bị đo lường

 Máy biến áp 3 pha nối Y/:

Kết luận: Khi MBA 3 pha không tải các cách đấu Y/ hay

/Y đều tránh được tác hại của từ thông và sức điện động điều hòa bậc 3

3Y

30

- Sơ cấp Y→ i0 không tồn tại thành

phần bậc 3  Y có dạng vạt đầu→

tồn tại 3Y → e23 → i23 chạy trong

mạch 

- i23 → 3 gần như ngược pha với

3Y  từ thông tổng bậc 3 trong lõi

thép 3 = 3Y + 3  0 sức điện

động pha sẽ gần sin

a Thành phần dòng điện tác dụng i 0r: phụ thuộc vào tổn hao sắt

+ Bt, Gt vµ Bg,Gg là cường độ từ cảm và trọng lượng của trụ và gông từ

+ m: là số pha của MBA

 (A)

1

Fe r

→ I0x =

1

g g

t t

t t 1

0 x

S q n G

q G

.

q mU

Q

→

qt.t, qt.g là suất từ hoá trong trụ và gông

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng

Qo = ∑Q

END

Kiểu lõi Kiểu bọc

A B

C

Tổ MBA 3 pha

MBA 3 pha 3 trụ

Nếu 3 pha đối xứng:

e

Kết luận: Với tổ đấu dây Y/Y máy biến áp 3 pha dòng từ hoá phụ thuộc vào kết cấu mạch từ của MBA.

1 Vậy với các tổ đấu dây Y/Δ và Δ/Y thì dòng

từ hoá thay đổi như thế nào?

2 Trong thực tế tổ đấu dây và dạng mạch từ nào được sử dụng?

?

CÂU HỎI CHUẨN BỊ

1 Khi từ hóa lõi thép nếu đồng thời nối tải vào phía thứ

cấp thì hiện tượng gì sẽ xảy ra? [1]ch2

2 Vậy với các tổ đấu dây Y/Δ và Δ/Y thì dòng từ hoá

thay đổi như thế nào? [1]ch2

3 Trong thực tế tổ đấu dây và dạng mạch từ nào được

sử dụng? [1]ch2

4 Tính toán mạch từ MBA? [1]ch2, [3]ch4,ch10,ch12