Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Thiết kế đường dây và trạm biến áp - Chapter 4: Máy biến áp điện lực cung cấp cho người học các kiến thức: Tổng quan, tính toán phát nóng máy biến áp, quá tải của máy biến áp, các loại máy biến áp, tính toán và chọn công suất máy biến áp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Chapter MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Tổng quan Tính tốn phát nóng máy biến áp Quá tải máy biến áp Các loại máy biến áp Tính tốn chọn cơng suất máy biến áp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.1 Tổng quan MBA pha CuuDuongThanCong.com MBA pha https://fb.com/tailieudientucntt 4.1 Tổng quan MBA thiết bị truyền tải điện từ điện áp đến điện áp khác CuuDuongThanCong.com Trong hệ thống lớn thường phải qua nhiều lần tăng, giảm đưa điện từ máy phát điện đến hộ tiêu thụ Cho nên tổng công suất MBA hệ thống điện đến lần tổng công suất máy phát điện Cho nên dù MBA có hiệu suất cao tổn thất hàng năm cao https://fb.com/tailieudientucntt 4.1 Tổng quan 4.1.1 Sử dụng MBA cần ý MBA thiết bị truyền tải điện P+jQ Không phát điện MBA chế tạo thành khối, nặng Vd MBA 115/38,5 kV - 80 MVA nặng 105 Vì cần ý phương tiện khả vận chuyển Khi lựa chọn MBA tránh việc MBA vận hành non tải, kéo dài tuổi thọ ko cần thiết tổn thất không tải cao tiến công nghệ chế tạo MBA CS định mức MBA chế tạo theo thang tiêu chuẩn nước thường lớn đặc biệt CS lớn Vd MBA pha cuộn dây 110 kV: 40 60 63 70 75 80 125 180 200 250 400 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.1 Tổng quan 4.1.2 Thông số MBA Sđm: CS định mức CS liên tục truyền qua MBA thời hạn phục vụ ứng với đk định mức Uđm: điện áp định mức cấp UN%:điện áp ngắn mạch U dm I0%: dòng điện không tải ΔPN: tổn hao ngắn mạch k ΔP0: tổn hao không tải S dm k: tỷ số MBA UN % • Điện trở ? • Điện kháng ? CuuDuongThanCong.com I0 % https://fb.com/tailieudientucntt P0 PN 4.1 Tổng quan Sơ đồ thay MBA I1 x1 r1 r2 x2 I2 Im (dòng điện từ hóa) U1 I1 rm rB xm xB U2 I2 S1 U1 r m xm Tổn thất CS nhánh từ hóa gần ko phụ thuộc vào phụ tải U2 rB S2 U2 U1 ∆PFe + j ∆QFe CuuDuongThanCong.com xB https://fb.com/tailieudientucntt 4.1 Tổng quan Thí nghiệm khơng tải • Cuộn dây thứ cấp để hở mạch • Đặt điện áp định mức vào cuộn sơ cấp • Đo dòng điện, điện áp, cơng suất A I0 W U1đm V CuuDuongThanCong.com V U20 rm U1đm https://fb.com/tailieudientucntt r1 xm x1 U20 4.1 Tổng quan Thí nghiệm khơng tải U dm rm P0 • Cuộn dây thứ cấp để hở mạch • Đặt điện áp định mức vào cuộn sơ cấp U1đm A 100U dm xm I % S dm rB I0 W V CuuDuongThanCong.com V U20 rm U1đm xm https://fb.com/tailieudientucntt xB U20 4.1 Tổng quan Thí nghiệm ngắn mạch PNU dm rB Sd2m • Cuộn dây thứ cấp nối tắt • Đặt điện áp UN vào cuộn sơ cấp cho dòng điện cuộn dây đạt giá trị định mức A UN Sdm rB U N % 100 U dm W V rB UN rm U N % xB U N % U N % U N % U dm xB 100 Sdm xm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 2 4.1 Tổng quan 10 Bài tập 4.1: Cho MBA có thơng số sau: Uđm(C) = 115 kV, Uđm(H) =11 kV Sđm = 10 MVA, ∆PN = 60 kW, ∆PFe = 14 kW UN% = 10,5%, I0% = 0,7% Xác định tham số sơ đồ thay MBA quy phía cao áp ĐS: rB = 7,94 Ω xB = 138,63 Ω = 139 Ω (xem xB >> rB) rm = 0,94 x 106 Ω xm = 0,19 x 106 Ω CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.4.4 MBA tự ngẫu Chí phí chế tạo GCu F IU 52 o Tiết diện F tỷ lệ với dòng điện I o Chiều dài l tỷ lệ với số vòng dây, số vòng dây tỷ lệ với điện áp U UT (GCu )n I nU n I C U C UT I CU C 1 UC IC (GCu )ch I chU ch IT I C UT ITUT 1 IT I CU C S B ITU T S B (GCu ) H I HU H SB (GCu )TN (GCu )n (GCu )ch (GCu ) H (GCu )3CD (GFe )TN (GFe )3CD CuuDuongThanCong.com (CS mạch từ MBA tự ngẫu SB) https://fb.com/tailieudientucntt 4.4.4 MBA tự ngẫu 53 Tổn hao (PCu )n I Rn I n C ln Fn I C lC lch (PCu )ch I Rch ( IT I C ) ch (PCu ) H I RH I H H lH FH Fn lch I C lC Fn ( I ) Fch PH T (1 lch Fch lch lC ) PC PT (PCu )TN (PCu )n (PCu )ch (PCu ) H (PCu )3CD (Nếu ∆PH nhỏ nhiều so với ∆PC ∆PT ) (PFe )TN (PFe )3CD (Tổn hao sắt từ tỷ lệ thuận với CuuDuongThanCong.com khối lượng sắt từ) https://fb.com/tailieudientucntt 4.5 Chọn cơng suất MBA 54 a Q tải bình thường Nếu khơng có đtpt S B S pt max Nếu có đtpt: tận dụng khả tải MBA S pt SB S pt max CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.5.1 Q tải bình thường 55 Trình tự tính toán B1: Chọn sơ CS MBA S pt SB S pt max B2: Lần lượt xét MBA với CS tăng dần giảm dần Với MBA, tiến hành đẳng trị đtpt để xác định vùng non tải tải • Non tải: T1 = 10 giờ, hệ số non tải K1 = ? • Quá tải: T2 = ? giờ, hệ số tải K2 = ? B3: Với K1 T2 tìm được, xác định khả tải cho phép K2cp từ đường cong khả tải MBA B4: So sánh K2 K2cp • K2 ≤ K2cp: CS chọn vận hành với đtpt cho • K2 > K2cp: chọn MBA có CS lớn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.5.1 Quá tải bình thường 56 Đường cong tải MBA K2cp 1,9 1,8 1,7 T2=0,5 h 1,6 1,5 K2cp 1h 1,4 2h 1,3 1,2 4h 8h 1,1 12 h 1,0 0,2 CuuDuongThanCong.com 0,4 0,6 K1 https://fb.com/tailieudientucntt K1 4.5.1 Quá tải bình thường 57 Cách xác định K2, T2 Vẽ CS MBA lên đtpt tính Ki = Si/SB, xác định vùng tải để tính K2đt K dt S2 S MBA S1 CuuDuongThanCong.com T i S3 S K i Ti S4 S5 t https://fb.com/tailieudientucntt 4.5.1 Quá tải bình thường 58 So sánh K2đt 0.9Kmax để tìm K2 T2 Nếu K2đt < 0.9Kmax K 0,9 K max T2 K i Ti 0.9 K max CuuDuongThanCong.com Nếu K2đt ≥ 0.9Kmax K K dt T2 Ti https://fb.com/tailieudientucntt 4.5.1 Quá tải bình thường 59 * Khi vẽ ta có nhiều vùng tải khơng liên tục ta chọn vùng có Si2Ti lớn để tính K2 T2 Các vùng lại tính vào vùng non tải Vùng tải S5 S6 S3 S S2 S MBA S1 CuuDuongThanCong.com S7 S8 S4 t https://fb.com/tailieudientucntt 4.5.1 Quá tải bình thường 60 Cách xác định K1 Dựa vào hình vẽ chọn 10 trước vùng tải để tính K1 K1 K T i i 10 • Nếu trước vùng tải ko đủ 10 giờ, lấy vùng 10 sau vùng tải • Nếu trước sau vùng tải bé 10 giờ, gộp phần phía sau phía trước cho đủ 10 • Nếu gộp lại bé 10 (vùng tải lơn 14 giờ), ko tính tốn tiếp phải nâng CS MBA lên tính tốn lại từ đầu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.5.2 Quá tải cố 61 o Điều kiện chọn MBA SB S pt max SB K qtsc SB T2 h K1 0,93 Stải • Vận hành cố ko ngày đêm o Chú ý: K qtsc 1, MBA đặt trời 1,3 MBA đặt nhà − Cách xác định T2 K1 tương tự trường hợp tải bình thường CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.5 Chọn cơng suất MBA 62 Ví dụ 4.1 Chọn cơng suất MBA theo khả tải bình thường cho đồ thị phụ tải bên với thang CS MBA sau: 40, 60, 75 MVA S 80 70 50 SB 40 30 30 t ĐS: 10 18 24 SB = 60 MVA CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.5 Chọn cơng suất MBA Ví dụ 4.2 63 Cho MBA sau: 25 , 40, 63 MVA a) Hãy chọn MBA sử dụng MBA? b) Hãy chọn MBA sử dụng MBA vận hành song song? S (MVA) 50 46 35 25 15 15 10 10 t (h) CuuDuongThanCong.com 10 12 14 17 21 https://fb.com/tailieudientucntt 24 4.5 Chọn công suất MBA 64 o Chọn MBA cho trạm biến áp có cấp điện áp SB SB SB Smax Smax SB Sptmax Sptmin < SB < Sptmax K2cp K2 CuuDuongThanCong.com SB Sptmax / Kqtsc T2 ≤ 6h K1 ≤ 0,93 SB SB SB Smax SB Sptmax / 2Kqtsc T2 ≤ 6h K1 ≤ 0,93 (Vận hành cố ko ngày đêm) https://fb.com/tailieudientucntt 4.5 Chọn công suất MBA 65 o Chọn MBA cho trạm biến áp có cấp điện áp SB SmaxH SB SmaxT SB SmaxT + SmaxH K2cp K2 Tổng hợp đtpt CuuDuongThanCong.com SB SmaxH SmaxT SB (SmaxT + SmaxH) / kqtsc T2 ≤ 6h K1 ≤ 0.93 K2 ≤ 1.4 https://fb.com/tailieudientucntt 4.5 Chọn công suất MBA 66 o Chọn MBA cho trạm biến áp có cấp điện áp SB SmaxH SB SmaxT SB SmaxT + SmaxH αSB SmaxH K2cp K2 CuuDuongThanCong.com SB SmaxH SmaxT SB (SmaxT + SmaxH) / Kqtsc αSB SmaxH / Kqtsc T2 ≤ 6h K1 ≤ 0,93 https://fb.com/tailieudientucntt ... https://fb.com/tailieudientucntt 4. 4 Các loại MBA CuuDuongThanCong.com 28 MBA cuộn dây MBA cuộn dây MBA có cuộn phân chia MBA tự ngẫu https://fb.com/tailieudientucntt 4. 4 Các loại MBA 29 4. 4.1 MBA cuộn dây Ký hiệu... https://fb.com/tailieudientucntt 4. 2 Tính tốn phát nóng MBA • Nhiệt độ đoạn 2-3 6-7 chiếm khoảng 8 0-9 0% • Giảm đoạn 2-3 : nhà chế tạo • Giảm đoạn 6-7 : làm mát Cuộn dây Dầu 16 Vỏ Khơng... https://fb.com/tailieudientucntt 4. 4 Các loại MBA 30 Sơ đồ nối cuộn dây Cuộn cao A B Cuộn hạ o a C b c Cuộn cao Cuộn hạ B b Đồ thò vectơ B Ký hiệu tổ nối dây Y/Y 0- b A A B a C b C a c c b B c A O A B C a b A a C a b Y/ -1 1