Unit 8

Unit POWER TRANSFORMER – construction of power transformer Brief-Introduction of Transformer MÁY BIẾN ÁP LỰC- cấu tạo MBA lực Giới thiệu ngắn gọn MBA The transformer is probably one of the most useful electrical devices ever invented It can raise or lower the voltage or current in an ac circuit, it can isolate circuits from each other, and it can increase or decrease the apparent value of a capacity, an inductor, or a resistor Futhermore, the transformer enables us to transmit electrical energy over great distances and to distribute it safely in factories and homes MBA có lẽ thiết bị điện hữu dụng đc chế tạo MBA tăng giảm điện áp dòng mạng điện xoay chiều, cách ly mạch điện với nhau, làm tăn giảm giá trị biểu kiến công suất, điện kháng điện trở Hơn nữa, MBA cho phép truyền lượng điện qua khoảng cách lớn để phân phối điện an toàn cho xưởng sản xuất hộgia đình Construction of Power Transformer - Cấu tạo MBA lực Power transformers are usually designed so that their characteristics approach those of an ideal transformer Thus, to attain high permeability, the core is made of iron (Fig.10-2) The resulting magnetizing current Im is at least 5000 times smaller than it would be if an air core were used Furthermore, to keep the iron losses down, the core is laminated, and high resistivity, high-grade silicon steel is used Consequently, the current I f needed to supply the iron losses is usually to times smaller than Im Các MBA lực thường thiết kế cho đặc tính kĩ thuật chúng đạt thơng số kĩ thuật MBA lý tưởng Vì thế, để đạt đc độ thẩm từ cao, lõi làm sắt Dòng điện từ hóa tạo Im nhỏ 5000 lần so với dòng điện từ hóa lõi khơng khí sử dụng Hơn nữa, để giữ tổn thất sắt giảm, lõi từ dát mỏng có suất điện trở cao, thép có hàm lượng silicon cao sử dụng Do đó, dòng If cần thiết để hỗ trợ tổn thất sắt thường nhỏ 2-4 lần Im Leakage reactances Xf1 and Xf2 are made as possible by winding the primary and secondary coils on top of each other, and by spacing them as closely together as insulation considerations will permit The coils are carefully insulated from each other and from the core Such tight coupling between the coils means that the secondary voltage at no-load is N2 N1 almost exactly equal to times the primary voltage It also guarantees good voltage regulation when a load is connected to the secondary terminals Các điện kháng rò rỉ Xf1 Xf2 tạo nhiều cuộn dây sơ cấp thứ cấp mỡi phía, khoảng cách chúng chặt chẽ với cân nhắc cách điện cho phép Các cuộn dây cách điện cẩn thận với với lõi từ Sự ghép đôi chặt cuộn dây có nghĩa điện áp thứ cấp khơng tải xác N2/N1 lần điện áp sơ cấp Nó đảm bảo việc điều chỉnh điện áp tốt phụ tải kết nối tới đầu cực thứ cấp Winding resistances R1 and R2 are kept low, both to reduce the I 2R loss and resulting heat and to ensure high efficiency Fig.10-2 is a simplified version of a power transformer in which the primary and secondary are wound on one leg In practice, the primary and secondary coils are distributed over both core legs in order to reduce amount of copper For the same reason, in larger transformers the cross section of the laminated iron core is not square but is built up so as to be nearly round Điện trở dây quấn R1 R2 giữ thấp, để giảm tổn thất I2R dẫn nhiệt đảm bảo hiệu suất cao Hình 10.2 phiên đc đơn giản hóa MBA lực dây sơ cấp thứ cấp quấn quanh trụ từ Trong thực tế, cuộn dây sơ cấp thứ cấp phân phối trụ lõi từ để giảm lượng đồng xuống Vì lý tương tự, MBA lớn tiết diện ngang lõi sắt từ dát mỏng không vng xây dựng để gần dạng hình tròn The number of turns on the primary and secondary windings depends upon their respective voltages A high-voltage winding has far more turns than a low-voltage winding On the other hand, the current in a HV winding is much smaller, enabling us to use a smaller size conductor As a result, the amount of copper in the primary and secondary windings is about the same In practice, the outer coil (coil 2, in Fig.10-2) weighs more because the length per turn is greater Aluminum or copper conductor are used A transformer is reversible in the sense that either winding can be used as the primary winding, where ‘primary’ means the winding connected to the source Số vòng dây dây quấn sơ cấp thứ cấp phụ thuộc vào điện áp sơ cấp thứ cấp cuộn dây cao áp có nhiều vòng cuộn dây điện hạ áp Mặt khác, dòng cuộn dây cao áp nhỏ nhiều, cho phép sử dụng dây dẫn cỡ nhỏ Kết là, lượng đồng cuộn sơ cấp thứ cấp gần giống Trong thực tế, cuộn dây cùng( cuộn 2, hình 10.2) nặng chiều dài vòng lớn Dây dẫn nhơm đồng sử dụng MBA đảo chiều ý nghĩa cuộn dây đc sử dụng làm cuộn sơ cấp, “sơ cấp” có nghĩa dây đc kết nối với nguồn V READING AND SUMMARIZING Voltage Transformers - Máy biến áp Voltage transformers (also called potential transformers) are high-precision transformers in which the ratio of primary voltage to secondary voltage is a known constant, which changes very little with burden Furthermore, the secondary voltage is almost exactly in phase with the primary voltage The nominal secondary voltage is usually 115V, irrespective of what the rated primary voltage may be This permits standard instruments and relays to be used on the secondary side Voltage transformers are used to measure or monitor the voltage on transmission lines and to isolate the metering equipment from these lines Các máy biến đổi điện áp (còn gọi máy biến đổi điện thế) máy biến áp có độ xác cao tỉ số điện áp sơ cấp so với điện áp thứ cấp số biết, thay đổi với phụ tải Hơn nữa, điện áp thứ cấp gần hoàn toàn trùng pha với điện áp sơ cấp Điện áp thứ cấp danh định thường 115V, không kể đến điện áp sơ cấp định mức Điều cho phép thiết bị tiêu chuẩn rơ le sử dụng bên phía thứ cấp Các máy biến áp dùng để đo lường giám sát điện áp đường dây truyền tải dùng để cách ly dụng cụ đo lường khỏi đường dây The construction of voltage transformers is similar to that of conventional transformers However, the insulation between the primary and secondary windings is always connected to ground to eliminate the danger of a fatal shock when touching one of the secondary leads Although the secondary appears to be isolated from the primary, the distributed capacitance between the two windings makes an invisible connection which can produce a very high voltage between the secondary winding and ground By grounding one of the secondary terminals, the highest voltage between the secondary lines and ground is limited to 115V Cấu tạo máy biến đổi điện áp tương tự máy biến áp tiêu chuẩn Tuy nhiên, cách ly cuộn dây sơ cấp thứ cấp luôn nối với đất để loại bỏ nguy hiểm điện giật trạm vào dây dẫn thứ cấp Mặc dù phần thứ cấp có vẻ cách ly khỏi phần sơ cấp, điện dung phân phối hai cuộn dây tạo nên kết nối vơ hình mà tạo điện áp lớn cuộn thứ cấp mặt đất Bằng cách nối đất đầu cực thứ cấp, điện áp cao cuộn thứ cấp mặt đất giới hạn thành 115V The nominal rating of voltage transformers is usually less than 500VA As a result, the volume of insulation is often far greater than the volume of copper or steel Công suất danh định máy biến áp thường nhỏ 500VA Kết là, dung tích vật liệu cách điện thường lớn nhiều dung tích đồng thép Voltage transformers installed on HV lines always measure the line-to-neutral voltage This eliminates the need for two HV bushings (sứ xuyên nghĩa thường gặp) because one side of the primary is connected to ground.Basic impulse insulation (BIL) of 650kV expresses the transformer’s ability to withstand lightning and switching surges Các máy biến áp lắp đặt đường dây cao luôn đo điện áp dây – trung hòa Điều loại bỏ cần thiết hai sứ xun cao phía sơ cấp nối đất Cách ly xung (BIL) 650kV thể khả máy biến áp việc chịu đựng dâng áp sét đánh đóng cắt