BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN: MÁY BIẾN ÁP CHƯƠNG 5

CHƯƠNG 5: CÁC MBA ĐẶC  MBA ba dây quấn BIỆT  MBA tự ngẫu  MBA đo lường  MBA hn h quang Đ1 MBA BA DY QUN ã Máy biến áp ba dây quấn có dây quấn cấp dây I1 1 U quấn thứ cấp, dùng T 13 I I U U để cung cấp điện cho lưới điện có điện áp khác MBA ba dây quấn •nhau Dây quấn cao áp (1) đặt hai dây quấn hạ áp • Tỉ số biến đổi điện áp: U1 N a12   U2 N • Ưu điểm: U1 N a13   U3 N  Giá thành thấp máy biến áp dây  Kích thước nhỏ quấn  Năng lượng truyền liên tục từ sơ cấp sang thứ cấp  Tổn hao cơng suất nhỏ • Nhược điểm  Độ tin cậy thấp  Cách điện phức tạp • Các tổ nối dây tiêu chuẩn:  Yo/Yo/-12-11  Yo//-11-11 • Các phương trình bản: &� & I&1 I&� 2 I  I �0 N2 N3 N1 I� I� U� 2 I 3 I 2 U N1 N1 N2 &1  E&1  I&1R1  jI&1X1  E&1  I&1Z1 U N1 U� 3 U N3 &� & & & & & � �� �� � �� U  E  I R  jI X  E  I 2 2 2 2Z &1 U &� &� &�� &�� &� &�� U  E3  I 3R  jI 3X  E  I 3Z X1  L t1 X  L t2 X  L t3  Mạch điện thay thế: Z� I&� 3 I&1 Z1 &1 U &� U &� U I&� E&1 Zm  Đồ thị vec tơ Z� &� U & � U 2 1 3 I&1 I&� I&� • Các tổng trở Z1, Z’2, Z’3 xác định từ thí nghiệm ngắn mạch Z� Z1 Un Un Zn12  Z1  Z� Z� Un 1 3 Z� Z1 Un Un Z� Z1 Z� Z� Zn13  Z1  Z� Zn23  Z2  Z� Un  Độ thay đổi điện áp thứ cấp:  Giữa dây quấn U 1dm  U � U 12  U 1dm  unr12cos2  unx12sin2  unr(3)cos3  unx(3)sin3 rn12I � unr12  U 1dm xn12I � unx12  U 1dm r1I � unr(3)  U 1dm x1I � unx(3)  U 1dm  Giữa dây quấn U 1dm  U � U 13  U 1dm  unr13cos3  unx13sin3  unr(2)cos2  unx(2)sin2 rn13I � unr13  U 1dm xn13I � unx13  U 1dm r1I � unr(2)  U 1dm x1I � unx(2)  U 1dm §2 MBA TỰ NGẪU Cấu tạo: Trong máy biến áp tự ngẫu, dây quấn sơ cấp dây quấn thứ cấp, goài mối liên hệ từ cịn có mối liên hệ điện a E2,I2 I IHA x a CA UHA X A E1,I1 E2,I2 A UCA UHA x E1,I1 X Nối thuận U2 UCA U1 a E2,I2 E2,I2 I IHA x a CA UHA X E1,I1 A U2 x UCA UHA A E1,I1 UCA U1 X Nối ngược a • Cơng suất truyền tải: E2,I2 A công suất truyền qua từ trường Đối với máy biến áp nối thuận: UHA x E1,I1 X U2 UCA U1 Stk  E1I  E2I a Stt  U CA I CA  U HA I HA U E1 I a1    U E2 I - tỉ số biến đổi điện áp máy biến áp U CA I HA a2   U HA I CA - tỉ số biến đổi điện áp lưới E2,I2 A UHA x E1,I1 X U2 UCA U1  Đối với máy biến áp nối thuận Stk E2I (U CA  U HA )I CA    1 Stt U CA I CA U CA I CA a2  Đối với máy biến áp nối ngược: Stk E2I (U CA  U HA )I HA    a2  Stt U CA I CA U CA I CA Ứng dụng  Máy biến áp tự ngẫu dùng để nối lưới điện có cấp điện áp khác khơng nhiều, ví dụ 110-220kV, 220-500kV v.v  Máy biến áp tự ngẫu dùng để khới động động không đồng công suất lớn  Máy biến áp tự ngẫu dùng để cung cấp điện cho thiết bị điện dân dụng  Máy biến áp tự ngãu dùng phòng thid nghiệm để cung cấp điện áp thay đổi Ưu nhược điểm máy biến áp tự ngẫubiến áp tự ngẫu co giá thành thấp  Máy máy biến áp hai dây quấn  Tổn hao công suất bé  Điện áp ngắn mạch nhỏ, điện áp rơi máy nhỏ  Dòng điện ngắn mạch lớn  Trung tính phải nối đất  Phải tăng cường cách điện  Khơng có cách điện cao áp hạ áp Ví dụ: Một m.b.a tự ngẫu 100kVA, 50Hz, 440/220V cung cấp cho tải gồm lò điện 220V, 8kW động 8kW, 220V, 50Hz làm việc với 90% công suất định mức, cos = 0.86  = 0.88 Tính tổng cơng suất biểu kiến cung cấp từ m.b.a; công suất biểu kiến truyền Công dụng động tải suất côngtác suất biểucủa kiến biếncơ: áp Pdmk 8000�0.9 Pdc    8181.81W  0.88 Công suất phản kháng động cơ: Qdc  Pdctg  8181.81�0.5934  4854.8VAr Công suất biểu kiến lấy từ m.b.a: S  (Pdc  Plo )2  Qdc  (8181.81 8000)2  4854.82  16894.4VA M.b.a có tỉ số biến đổi điện áp a = nên công suất truyền tải trực tiếp công suât truyền tải qua từ trường: 16894.4 S1  S2   8447.2VA §3 CÁC MBA ĐO LƯỜNG Máy biến điện áp: dùng để biến điện áp cao thành điện áp thấp phù hợp với thiết bị đo lường điều khiển A a U1 V W X x u U1 U�  Cuộn sơ cấp nối với nguồn có điện áp cần đo cịn cuộn thứ cấp nối với Voltmeter hay cuộn dây điện áp thiết bị điều khiển  Chú ý:  Thứ cấp phải nối đất  Không để ngắn mạch thứ cấp Biến dòng điện: dùng để biến dòng điện lớn thành dòng điện nhỏ, phù hợp với thiết bị đo lường điều khiển  Chú ý:  Thứ cấp phải nối đất  Khơng để hở mạch thứ cấp §4 MÁY BIẾN ÁP HÀN  Máy biến áp có hai dây quấn  Điện áp không tải U20 = (60 - 80)V  Đặc tính ngồi máy biến áp có độ dốcthể lớnđiều chỉnh dịng điện hàn  Có U2 Khe hở khơng khí U20 U1 K U2 I Iđm ... bị điện dân dụng  Máy biến áp tự ngãu dùng phòng thid nghiệm để cung cấp điện áp thay đổi Ưu nhược điểm máy biến áp tự ngẫubiến áp tự ngẫu co giá thành thấp  Máy máy biến áp hai dây quấn  Tổn...  Máy biến áp tự ngẫu dùng để nối lưới điện có cấp điện áp khác khơng nhiều, ví dụ 110-220kV, 220 -50 0kV v.v  Máy biến áp tự ngẫu dùng để khới động động không đồng công suất lớn  Máy biến áp. .. phải nối đất  Không để hở mạch thứ cấp §4 MÁY BIẾN ÁP HÀN  Máy biến áp có hai dây quấn  Điện áp khơng tải U20 = (60 - 80)V  Đặc tính ngồi máy biến áp có độ dốcthể lớnđiều chỉnh dịng điện hàn