Chương 9 (tiếp) - Cấu tạo của máy biến áp

Cấu tạo của máy biến áp M.b.a có các bộ phận chính sau: lõi thép, dây quấn và vỏ máy.. Dây quấn đồng tâm có những kiểu chính sau:  Dây quấn hình trụ: - Nếu tiết diện dây nhỏ thì dùng dâ

Trang 1

Chương 9 Khái niệm chung về máy biến áp

Trang 2

9-3 Phân loại và kết cấu của máy biến áp

9.3.1 Phân loại

Có nhiều cách phân loại máy biến áp, nhưng theo công dụng, máy biến áp được chia thành những loại chính sau:

 Máy biến áp điện lực (còn gọi là máy biến áp công suất: dùng để truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện lực.

 M.b.a chuyên dùng cho các lò luyện kim, cho các thiết bị chỉnh lưu; máy biến áp hàn điện;

 M.b.a tự ngẫu biến đổi điện áp trong phạm vi không lớn lắm dùng

để mở máy các động cơ điện xoay chiều.

 M.b.a thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện áp cao (thí nghiệm cao áp)

Máy biến áp có rất nhiều loại, song thực chất các hiện tượng xảy

ra trong chúng đều giống nhau Dưới đây chủ yếu xét đến máy biến áp điện lực một pha và ba pha

Trang 3

9.3.2 Cấu tạo của máy biến áp

M.b.a có các bộ phận chính sau: lõi

thép, dây quấn và vỏ máy

1 Lõi thép: dùng làm mạch dẫn

từ, đồng thời làm khung để quấn dây

quấn

Theo hình dáng lõi thép người ta

chia m.b.a thành hai loại:

- M.b.a kiểu lõi hay kiểu trụ (hình

9-3) Loại này thông dụng cho m.b.a

một pha và ba pha công suất nhỏ và

trung bình

- M.b.a kiểu bọc (hình 9-4)

Loại này mạch từ được phân ra hai

bên và ôm lấy một phần dây quấn

M.b.a kiểu bọc thường chỉ dùng

trong một vài ngành chuyên môn đặc

biệt như m.b.a dùng trong lò luyện

kim, m.b.a công suất nhỏ dùng trong

kĩ thuật vô tuyến điện, âm thanh,

Các m.b.a hiện đại dung lượng lớn

và cực lớn (80 ÷ 100 MVA/1 pha), điện

áp thật cao (≥ 220 kV), để giảm chiều

cao của trụ thép, tiện lợi cho vận

chuyển thì mạch từ của m.b.a kiểu trụ

được phân nhánh sang hai bên và

m.b.a có tên là m.b.a kiểu trụ-bọc (hình

9-5)

Hình 9-3



G

1 2

T

a)

G

T G

1 2

b)

Hình 9-4

G

Hình 9-5

Trang 4

Lõi thép gồm 2 phần: Trụ và gông

- Trụ (T): phần trên đó có quấn dây,

- Gông (G): nối các trụ lại với nhau thành mạch từ kín, trên đó không có dây quấn Lõi thép được ghép bằng những lá thép KTĐ dày 0,35 mm có phủ sơn cách điện ở

bề mặt để giảm tổn hao do dòng điện xoáy

Trụ và gông có thể ghép riêng (ghép rời) sau đó dùng xà ép và bulông vít chặt lại (hình 9-6)

Trụ và gông cũng có thể

ghép xen kẽ: các lá thép làm

trụ và làm gôngđược ghép

đồng thời, xen kẽ nhau lần

lượt theo trình tự a, b như

hình 9-7

Tiết diện ngang của trụ

thép thường làm thành hình

bậc thang gần tròn (hình 9-8)

Tiết diện ngang của gông

làm đơn giản hơn: hình

vuông, hình chữ thập hoặc

hình chữ T (hình 9-9)

Trang 5

2 Dây quấn

Dây quấn là bộ phận dẫn điện của m.b.a, làm nhiệm vụ thu năng lượng vào và truyền năng lượng ra

Kim loại làm dây quấn: thường bằng đồng, cũng có thể bằng nhôm

Theo cách sắp xếp dây quấn CA và HA, dây quấn m.b.a được chia thành hai loại chính: dây quấn đồng tâm và dây quấn xen kẽ

a) Dây quấn đồng tâm: Tiết diện ngang là những đường tròn đồng tâm Dây

quấn CA thường quấn phía trong gần trụ thép, dây quấn HA quấn phía ngoài bọc lấy dây quấn CA

Dây quấn đồng tâm có những kiểu chính sau:

 Dây quấn hình trụ:

- Nếu tiết diện dây nhỏ thì dùng dây tròn quấn thành nhiều lớp (hình 9- 10a) Loại

này thường dùng làm dây quấn CA, điện áp tới 35 kV

- Nếu tiết diện dây lớp thì dùng dây bẹt, thường quấn thành hai lớp (hình 9-10b) Loại này chủ yếu dùng làm dây quấn HA với điện áp ≤ 6 kV

- Dây quấn hình trụ thường dùng cho các máy biến áp có S ≤ 560 kVA.

Trang 6

• Dây quấn hình xoắn: Gồm nhiều dây bẹt chập lại quấn theo hình xoắn ốc, giữa các

vòng dây có rãnh hở (hình 9-10c) Kiểu này thường dùng cho dây quấn HA của các m.b.a có dung lượng trung bình và lớn

• Dây quấn xoáy ốc liên tục Loại này làm bằng dây bẹt, dây quấn được quấn thành

nhyững bánh dây phẳng cách nhau bằng những rãnh hở (hình 9-10d) Bằng cách hoán vị đặc biệt trong khi quấnmà các bánh dây được nối tiếp nhau một cách liên tục không cần mối hàn giữa chúng

Dây quấn này chủ yếu dùng làm cuộn CA có U ≥ 35 kV và dung lượng lớn

b) Dây quấn xen kẽ: Các bánh dây CA, HA lần lượt xen kẽ nhau dọc theo trụ thép

(hình 9-11), trong đó các bánh dây đặt sát gông thường là dây quấn HA

Kiểu dây quấn này hay dùng trong các m.b.a kiểu bọc Các m.b.a kiểu trụ hầu như không dùng kiểu dây quấn này

Hình 9-10 a) Dây tròn nhiều lớp; b) Dây bẹt hai lớp;

c) Dây quấn hình xoắn; d) Dây quấn xoáy ốc liên tục

Trang 7

HA

Hình 9-11 Dây quấn xen kẽ

Dưới đây là một số hình ảnh về dây quấn m.b.a

Trang 8

3 Vỏ máy

Vỏ máy gồm hai bộ phận: thùng và nắp thùng

a) Thùng m.b.a Thùng máy làm bằng thép, hình dáng và kết cấu của thùng tuỳ

thuộc vào công suất của máy

Khi m.b.a làm việc, một phần năng lượng tiêu hao trong máy và thoảt ra dưới dạng nhiệt đốt nóng lõi thép, dây quấn và các bộ phận khác của máy Để đảm bảo cho m.b.a vận hành với tải liên tục trong thời gian quy định (15 – 20 năm), không bị

sự cố, cần phải tăng cường làm mát cho máy bằng cách ngâm toàn bộ lõi m.b.a trong thùng dầu Nhờ sự đối lưu trong dầu mà nhiệt độ được truyền từ các bộ phận bên trong m.b.a ra môi trường xung quanh Ngoài ra dầu m.b.a còn có nhiệm

vụ tăng cường cách điện

Tuỳ theo dung lượng của m.b.a mà hình dáng và kết cấu của thùng dầu có khác nhau, có loại thùng phẳng (hình 9-12), loại có bộ tản nhiệt (hình 9-13), loại có quạt làm mát để tăng cường làm mát cho bộ tản nhiệt (hình 9-14)

b) Nắp thùng Nắp thùng dùng để đậy thùng và lắp đặt một số chi tiết quan

trọng như:

- Các sứ ra của dây CA và HA,

- Bình dãn dầu,

- Ống phòng nổ,

- Bộ phận truyền động của bộ điều áp

Trang 9

Hình 9-12 Hình 9-13

Hình 9 - 14

Trang 10

Hình 9-15 Bình giãn dầu (1) và ống phòng nổ (2)

Trang 11