THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 3 PHA NGÂM DẦU 630KVA, HUST , THIẾT KẾ CHI TIẾT, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP,THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 3 PHA NGÂM DẦU 630KVA, HUST , THIẾT KẾ CHI TIẾT, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP,THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 3 PHA NGÂM DẦU 630KVA, HUST , THIẾT KẾ CHI TIẾT, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP 3 PHA NGÂM DẦU 630KVA, HUST , THIẾT KẾ CHI TIẾT, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC BA PHA NGÂM DẦU 630 kVA LÊ HỮU VŨ Vu.lh167016@sis.hust.edu.vn Ngành Điện – điện tử Chuyên ngành Thiết bị điện Giảng viên hướng dẫn: Thầy Triệu Việt Linh BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI Độc lập – Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Hữu Vũ Khóa: K61 Viện: Điện MSSV: 20167016 Ngành: Cử nhân Điện – điện tử Tên đề tài: Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu 630 kVA Nội dung đề tài: Thiết kế MBA điện lực ba pha ngâm dầu với thông số: Công suất: S = 630 (kVA) Điện áp: 22/0,4 (kV) Tổ đấu dây: Y/Yo-12 Tổn hao không tải Po: 1300 (W) Tổn hao ngắn mạch Pn: 6240 (W) Dịng điện khơng tải Io: 1,4 (%) Điện áp ngắn mạch Un: 5,5 (%) Cán hướng dẫn: Thầy Triệu Việt Linh Thời gian giao đề tài: Thời gian hoàn thành:…………………………… Ngày tháng … năm 2021 LÃNH ĐẠO BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN LỜI CẢM ƠN Sắp đến lúc phải xa ngưỡng cửa đại học, em cảm thấy tự hào sinh viên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, trường đào tạo kỹ thuật tốt nước ta Trong thời gian học em may mắn thầy môn Thiết Bị Điện – Điện Tử tận tâm dạy truyền đạt nhiều kiến thức bổ ích ngành điện Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Triệu Việt Linh nhiệt tình hướng dẫn em hồn thành đồ án tốt nghiệp Một lần em xin gửi lời cảm ơn đến người bạn lớp kề vai sát cánh với em trình học tập gian nan MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ MÁY BIẾN ÁP 1.1 Định nghĩa, nguyên lý làm việc, đại lượng định mức máy biến áp: 1.2 Cấu tạo máy biến áp: 12 1.3 Phương pháp thiết kế: 20 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU CỦA MÁY BIẾN ÁP 22 2.1 Tính tốn đại lượng bản: 22 2.2 Chọn số liệu xuất phát kích thước chủ yếu : 23 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN DÂY QUẤN 32 3.1 Dây quấn hạ áp: 32 3.2 Dây quấn cao áp: 34 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÁC THAM SỐ NGẮN MẠCH 38 4.1 Tổn hao ngắn mạch: 38 4.2 Điện áp ngắn mạch: 40 4.3 Tính tốn lực học ngắn mạch: 40 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN CUỐI CÙNG VỀ HỆ THỐNG MẠCH TỪ 43 5.1 Kết cấu lõi thép: 43 5.2 Tổng chiều dày thếp tiết diện trụ (gông): 43 5.3 Số thép bậc trụ gông: 43 5.4 Toàn tiết diện bậc thang trụ (bảng 42a[1]): 44 5.5 Tiết diện bậc thang gông (bảng 42a[1]): 44 5.6 Thể tích góc mạch từ (bảng 42a[1]): 44 5.7 Tiết diện hữu hiệu (thuần sắt) trụ: 44 5.8 Tiết diện hữu hiệu (thuần sắt) gông: 44 5.9 Chiều cao trụ: 44 5.10 Khoảng cách tâm hai trụ: 44 5.11 Khối lượng sắt góc mạch từ: 44 5.12 Khối lượng sắt gông: 44 5.13 Khối lượng sắt trụ: 45 5.14 Khối lượng sắt tồn trụ gơng: 45 CHƯƠNG 6: TÍNH TỔN HAO KHƠNG TẢI 46 6.1 Công suất tổn hao không tải: 46 6.2 Cơng suất từ hóa khơng tải: 47 6.3 Dịng điện khơng tải: 48 6.4 Hiệu suất máy biến áp: 48 Chương 7: TÍNH TỐN NHIỆT CỦA MBA 49 7.1 Sơ lược tính tốn nhiệt: 49 7.2 Tính tốn nhiệt chênh phần: 49 7.3 Tính tốn nhiệt thùng dầu: 51 CHƯƠNG 8: XÁC ĐỊNH SƠ BỘ VỀ RUỘT MÁY, DẦU 57 8.1 Trọng lượng ruột máy: 57 8.2 Trọng lượng dầu: 57 CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN 58 9.1 Kết luận: 58 9.2 Hướng phát triển đồ án tương lai: 58 PHỤ LỤC: TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Máy biến áp ba pha ngâm dầu công ty MBT Hình Sơ đồ nguyên lý làm việc máy biến áp pha dây quấn 10 Hình Các kiểu đấu dây máy biến áp 12 Hình Lõi thép làm mạch từ 13 Hình Mạch từ ghép nối thẳng 13 Hình Mạch từ ghép xen kẻ mối nối thẳng 14 Hình Mạch từ ghép xen kẽ có mối nối nghiêng 14 Hình Dây quấn đồng tâm dây quấn xen kẽ 15 Hình Dây quấn lớp lớp 16 Hình 10 Dây quấn nhiều lớp 16 Hình 11 Dây quấn hình xoắn mạch đơn mạch kép 17 Hình 12 Dây quấn hình ống nhiều lớp 17 Hình 13 Dây quấn hình xoắn ốc liên tục 18 Hình 14 Đồ thị Po 28 Hình 15 Đồ thị Io 28 Hình 16 Đồ thị khối lượng lõi sắt dây quấn 29 Hình 17 Đồ thị C’td 30 Hình 18 Dạng sơ đồ điều chỉnh cuộn cao áp 34 Hình 19 Sơ đồ điều chỉnh điện áp cuộn cao áp 36 Hình 20 Lực chiều trục tác dụng lên dây dẫn 42 Hình 21 Dạng thùng dầu vách cánh sóng 51 Hình 22 Khoảng cách điện dây dẫn cao áp 52 Hình 23 Khoảng cách điện với dây dẫn hạ áp 53 DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU Bảng Giá trị Po 27 Bảng Giá trị Io 28 Bảng Khối lượng lõi sắt dây quấn 29 Bảng Đồ thị C'td 29 Bảng Kích thước tiết diện trụ gơng 43 MỞ ĐẦU Xã hội người ngày phát triển, nhân loại tiến phát minh điện để cải thiện đời sống Việc phát minh điện dẫn tới máy móc sử dụng điện đời theo Khi điện ngày phổ biến truyền tải rộng rãi, loại máy điện chế tạo đóng vai trị quan trọng, máy biến áp Việc máy biến áp đời giúp giảm bớt công suất tổn hao truyền tải điện Đồng thời giúp thay đổi mức điện áp cách phù hợp theo nhu cầu sử dụng người đời sống, kinh doanh, sản xuất, thí nghiệm, học tập Máy biến áp có nhiều loại như: máy biến áp điện lực phục vụ cho việc truyền tải phân phối điện; máy biến áp thí nghiệm phục vụ cho cơng việc nghiên cứu, thí nghiệm; máy biến áp đo lường phục vụ cho đo lường điện áp hệ thống điện; máy biến áp tự ngẫu; máy biến áp chuyên dùng cho lò luyện kim, thiết bị hàn, chỉnh lưu; Được hướng dẫn thầy Triệu Việt Linh, em thực đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu 630 kVA” với mục đích tìm hiểu thêm kiến thức loại máy điện Do kiến thức cịn hạn chế nên khó tránh khỏi sai sót, mong thầy góp ý để em hoàn thiện thêm kiến thức Em xin ghi nhận đóng góp thầy để thêm kinh nghiệm cho công việc lao động phục vụ đất nước sau CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ MÁY BIẾN ÁP 1.1 Định nghĩa, nguyên lý làm việc, đại lượng định mức máy biến áp: 1.1.1 Định nghĩa: Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa nguyên lí cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống điện xoay chiều điện áp thành hệ thống điện xoay chiều điện áp khác với tần số khơng đổi Hình Máy biến áp ba pha ngâm dầu pha công suất 1000kVA MBT 1.1.2 Nguyên lý làm việc: Ta xét sơ đồ máy biến áp pha hai dây quấn Dây quấn có w1 vịng dây, dây quấn có w2 vịng dây quấn lõi thép Hình Sơ đồ nguyên lý làm việc MBA pha dây quấn Khi đặt điện áp u1 xoay chiều vào dây quấn có dịng điện i1, lõi thép sinh từ thơng φ móc vịng với hai dây quấn 2, cảm ứng sức điện động e1 e2 Dây quấn hai có sức điện động sinh dòng điện i2 đầu tải với điện áp u2 Như lượng dòng điện xoay chiều truyền từ dây quấn sang dây quấn Giả sử điện áp xoay chiều đặt vào hàm số hình sin từ thơng sinh hàm số hình sin: Φ = Φm.sinωt Theo định luật cảm ứng điện từ, sức điện động dây quấn là: dΦ e1 = -w1 𝑑𝑡 = -w1 dΦ m sinωt 𝑑𝑡 = -w1.ω.Φ m.cosωt π =√2 E1 sin(ωt − ) (1) dΦ e2 = -w2 𝑑𝑡 = -w1 dΦ m sinωt 𝑑𝑡 π =√2 E2 sin(ωt − ) = -w2.ω.Φ m.cosωt (2) Trong đó: E1 = E2 = 2π √2 2π √2 f.w1 Φm = 4,44 f.w1 Φm (3) f.w2 Φm = 4,44 f.w1 Φm (4) Là giá trị hiệu dụng sức điện đọng dây quấn Các biểu thức (1) (2) ta thấy sđđ cảm ứng dây quấn chậm pha so với từ thông sinh π góc Dựa vào biểu thức (3) (4), người ta định nghĩa hệ số máy biến áp sau: k= E1 E2 ≈ w1 w2 Nếu không kể điện áp rơi dây quấn coi E1 = U1; E2 = U2 suy ra: 10 Trọng lượng sắt gơng tồn phần : Gg = Gg′ + Gg′′ = 364,671 +70,294 = 434,965 (kg) 5.13 Khối lượng sắt trụ: Với tiết diện gơng bậc thang nhiều bậc tính tổng hai phần: Khối lượng sắt trụ ứng với chiều cao cửa sổ mạch từ: Gt′ = t.Tt lt γ = 3.0,0275422.0,682.7650 = 399,483 (kg) Khối lượng sắt phần trụ nối với gong: Gt′′ = t.(Tt.a1g.γ.10-3 – G0) = 3.( 0,0275422.190.7650.10-3 – 35,147 ) = 14,656 (kg) Khối lượng sắt trụ toàn phần: Gt = Gt′ + Gt′′ = 399,483 +14,656 = 414,139(kg) 5.14 Khối lượng sắt tồn trụ gơng: GFe = Gt + Gg = 414,139+ 434,965= 849,104 (kg) 45 CHƯƠNG 6: TÍNH TỔN HAO KHƠNG TẢI 6.1 Cơng suất tổn hao khơng tải: 6.1.1 Giá trị từ cảm trụ gông: - Trong trụ: Bt = Uv 4,44.f.Tt = 9,24 4,44.50.0,0275422 = 1,511 (T) Trong gông: Bg = Bt Tt Tg = 1,511 0,0275422 0,0282871 = 1,471 (T) Từ cảm mối nối nghiêng : Bkn = Bt √2 = 1,511 √2 = 1,068 (T) 6.1.2 Tiết diện khe khơng khí mối nối nghiêng: Tkn = √2.Tt = √2 0,0275422 = 0,03895 (m2) 6.1.3 Công suất tổn hao không tải: Tra bảng 45[1] Ta suất tổn hao: - Ở trụ: pt = 1,070 (W/kg) - Ở gông: pg = 0,999 (W/kg) - Ở khe hở khơng khí: pk = 283 (W/m2) Tổn hao không tải xác định theo công thức: Po = kpc.kpb.[pt.Gt + pg.(G’g – N.Go) + pt + p g Go.kpo +∑ pk nk Tk ].kpg.kpe.kpt Trong đó: - kpg = hệ số gia tăng tổn hao gông với số bậc trụ gông gần - kpt = 1,02 hệ số tổn hao tháo lắp gông Gơng ép xà, khơng có đai với S = 630 kVA - kpe = 1,03 hệ số tổn hao ép trụ để đai với S = 630 kVA - kpc = hệ số kể đến tổn hao cắt dập tôn thành với tơn có ủ - kpb = hệ số kể đến tổn hao gấp mép khử bavia Tơn có ủ lại thép sau cắt dập khử bavia - kp0 = kn.k’p0 hệ số tổn hao phụ góc nối 46 Tra bảng 46a[1]: k’p0 = 1,36 Với mối nối nghiêng: kn = => kp0 = 6.1,36 = 8,16 - N = số lượng góc nối mạch từ cần phải tính đến ảnh hưởng tổn hao sắt Như tổn hao không tải máy biến áp: Po = 1.1.[1,07 414,139 + 0,999.( 364,671 – 35,147) + 1,07 + 0,999 35,147.8,16 + 283.6 0,03895].1.1,03.1,02 = 1081,927(W) 6.2 Cơng suất từ hóa khơng tải: Tra bảng 50[1] Ta suất từ hóa: - Ở trụ: qt = 1,360 (VA/kg) - Ở gông: qg = 1,238 (W/kg) - Ở khe hở khơng khí: qk = 2919 (VA/m2) Cơng suất từ hóa khơng tải xác định theo công thức: Qo = {kib.kic.[qt.Gt + qg.(G’g – N.Go) + qt + qg Go.kir.ki0] +∑ qk nk Tk }.kig.kie.kit Trong : - kig = hệ số làm tăng cơng suất từ hóa gơng với số bậc trụ gông gần - kit = 1,02 hệ số kể đến tăng công suất từ hóa tháo lắp gơng dây quấn vào trụ với máy công suất 630 kVA - kie = 1,04 hệ số kể đến ảnh hưởng việc ép mạch từ để đai với máy công suất 630 kVA - kib = hệ số kể đến ảnh hưởng việc cắt gọt bavia Có khử bavia với tơn có ủ - kic = 1,18 hệ số kể đến ảnh hưởng việc cắt dập thép với tơn mã hiệu 3405 có ủ - ki0 = kn.k’i0 hệ số kể đến tăng cơng suất từ hóa góc nối trụ gông Tra bảng 52a[1]: k’i0 = 2,9 Với mối nối nghiêng kn = => ki0 = 6.2,9 = 17,4 - kir = 1,35 hệ số kể đến ảnh hưởng chiều rộng tôn góc mạch từ (bảng 52b[1]) 47 Như cơng suất từ hóa khơng tải : Qo={1.1,18.[1,360.414,139+1,238.(364,6714.35,147)+ 1,36+1,238 1,35.17,4.35,147]+ 2919.6 0,03895 }.1.1,04.1,02 = 3118,36(VA) 6.3 Dịng điện khơng tải: 6.3.1 Thành phần phản kháng dịng điện khơng tải: iox = Qo 10S = 3118,36 10.630 = 0,494 (%) 6.3.2 Thành phần tác dụng dịng điện khơng tải: ior = Po 10S = 1081,927 10.630 = 0,171 (%) 6.3.3 Dịng điện khơng tải tồn phần: io = √i2ox + i2or = √0,494 + 0,1712 = 0,522 (%) 6.4 Hiệu suất máy biến áp: η = (1 - Po + Pn ).100 = (1 - P o + Pn + S 1081,927+ 6318,8 1081,927+6318,8+ 630.103 48 ).100 = 98,83(%) Chương 7: TÍNH TỐN NHIỆT CỦA MBA 7.1 Sơ lược tính tốn nhiệt: Tính tốn nhiệt tính tốn nhiệt trạng thái xác lập, nghĩa máy biến áp làm việc liên tục với tải định mức Ở trạng thái xác lập toàn nhiệt lượng dây quấn mạch từ phát khuếch tán xung quanh Đường khuếch tán dòng nhiệt phân làm đoạn sau: 1) Từ lịng dây quấn hay mạch từ ngồi mặt tiếp xúc với dầu truyền dẫn 2) Quá độ từ mặt dây quấn hay mạch từ vào dầu 3) Từ dầu mặt dây quấn hay mạch từ truyền tới mặt thùng dầu đối lưu 4) Quá độ truyền từ dầu vào vách thùng dầu 5) Cuối từ vách thùng làm không khí xung quanh xạ đối lưu Qua lần truyền nhiệt độ giảm dần, nghĩa gây nên lượng giảm nhiệt độ, kết so với mơi trường khơng khí xung quanh phận máy biến áp có nhiệt độ chênh Trị số dịng nhiệt lớn nhiệt độ chênh lớn Nói chung , tính tốn nhiệt bao gồm phần sau: - Tính tốn nhiệt độ chênh qua phần - Chọn kích thước thùng dầu bảo đảm tỏa nhiệt tốt, nghĩa bảo đảm cho nhiệt độ dây quấn, mạch từ dầu không vượt quy định - Kiểm tra nhiệt độ chênh dây quấn, mạch từ dầu khơng khí 7.2 Tính tốn nhiệt chênh phần: 7.2.1 Nhiệt độ chênh lòng dây quấn với mặt ngồi nó: - Dây hạ áp (dây chữ nhật): Mật độ dòng nhiệt bề mặt dây quấn: q1 = Pcu1 kf1 M1 = 2695,49.1,025 4,091 = 675,354(W/m2) Nhiệt độ chênh lịng mặt ngồi dây hạ áp: θ01 = q1 δ1 49 λcđ1 Với : δ1 = 0,31 mm = 0,31.10-3 m chiều dày cách điện phía dây HA λcđ1 = 0,17 W/m.oC (tra bảng 54[1]) suất dẫn nhiệt lớp cách điện dây HA θo1 = 675,354.0,31.10−3 0,17 = 1,23 (oC) - Dây cao áp (dây tròn): Tổn hao đơn vị thể tích dây quấn: pCu2 = 1,68 ∆22 d22 (2,121.106 )2 (3,15.10−3 )2 -8 ′ 10 = 1,68 (3,55.10−3 (d′2 + δl2 ).d2 + 0,48.10−3 ).3,55.10−3 10-8 = 52418 (W/m3) Suất dẫn nhiệt bình quân qui ước dây quấn: λ2 = λcđ2 d′ − d2 0,7.√ d2 = 0,17 3,55 − 3,15 0,7.√ 3,15 = 0,6815 (W/m.oC) với λcđ2 = 0,17 W/m.oC suất dẫn nhiệt lớp cách điện dây cao áp Suất dẫn nhiệt trung bình: λtb = λ2 λl2 (d′2 + δl2 ) λ2 ⋅δl2 +λl2 ⋅d′2 = 0,6815.0,17.(3,55 +0,48) 0,6815.0,48 + 0,17.3,55 = 0,5017 (W/m.oC) với: λl2 = 0,17 W/m.oC suất dẫn nhiệt cách điện lớp dây cao áp Nhiệt độ chênh lớn lịng mặt ngồi dây cao áp: θ02 = pCu2 ⋅a22 8.λtb = 52418.0,037282 8.0,5017 = 18,15 (oC) Nhiệt độ chênh trung bình lịng mặt ngồi dây cao áp: θtb2 = θ02 = 18,15 = 12,1 (oC) 7.2.2 Nhiệt độ chênh mặt dây quấn với dầu: - Dây hạ áp (dây chữ nhật): θ0d1 = k1.k2.k3.0,35.q10,6 Trong đó: + k1 hệ số kể đến tốc độ chuyển động dầu dây quấn, trường hợp làm lạnh dầu tự nhiên k1 = 50 + k2 = 1,1 hệ số tính đến trường hợp dây quấn hạ áp nên dầu đối lưu khó khăn làm dây hạ áp nóng lên + k3 hệ số tính đến đối lưu khó khăn dầu bề rộng rãnh dầu ngang gây nên k3 phụ thuộc vào tỉ lệ hr/a hr chiều cao rãnh dầu ngang, a bề dày dây quấn Tỉ lệ hr1/a1 = 4/ 28,4 = 0,14 Tra bảng 55[1]: k3 = 0,85 Nhiệt độ chênh mặt dây hạ áp dầu là: θ0d1 = 1.1,1.0,9.0,35.675,3540,6 = 17,275 (oC) - Dây CA (dây tròn): Mật độ dòng nhiệt bề mặt dây cao áp: q2 = Pcu2 kf2 M2 = 3199,645.1,019 6,39 = 510,24 (W/m2) Nhiệt độ chênh mặt dây cao áp dầu là: θ0d2 = 0,285.q20,6 = 0,285 510,240,6 = 12,009(oC) 7.2.3 Nhiệt độ chênh trung bình dây quấn với dầu: - Dây hạ áp: θo.dtb1 = θo1 + θod1 = 1,230 + 17,275 = 18,505oC - Dây cao áp: θo.dtb2 = θtb2 + θod2 = 12,100+ 12,009 = 24,109oC 7.3 Tính tốn nhiệt thùng dầu: 7.3.1 Lựa chọn kết cấu thùng: Với công suất 630 kVA chọn kết cấu thùng phẳng với vách cánh sóng Hình 21 Dạng thùng dầu vách cánh sóng 51 Các kích thước cánh sóng: - a chiều rộng khe khơng khí cánh sóng - b chiều sâu cánh sóng, b lớn 300 (mm) - c chiều rộng cánh sóng, tối thiểu 10 (mm) Tỉ lệ a/c thường 2,5 7.3.2 Các khoảng cách cách điện: Các khoảng cách cách điện từ dây dẫn đến vách thùng, đến xà ép gông xác định sau: - S1 = 32 mm khoảng cách từ dây dẫn cao áp đến có Uth2 = 55 kV, bọc cách điện 2mm (bảng 31[1]) - S2 = 32 mm khoảng cách từ dây dẫn cao áp đến vách thùng có Uth2 = 55 kV, bọc cách điện 2mm (bảng 31[1]) - S3 = 30 mm khoảng cách từ dây dẫn có bọc cách điện dây hạ áp đến dây cao áp với Uth1 = kV, bọc cách điện mm (bảng 32[1]) - S4 = 20 mm khoảng cách từ dây dẫn dây quấn hạ áp đến vách thùng với Uth1 = kV, bọc cách điện mm (bảng 31[1]) - S5 = 50 mm khoảng cách dây quấn cao áp vách thùng (bảng 32[1]) - d1 = 20 mm đường kính dây dẫn có bọc cách điện dây quấn cao áp với U = 22 kV - d2 = 20 mm đường kính dây dẫn có bọc cách điện dây quấn hạ áp Hình 22 Khoảng cách điện dây dẫn cao áp 52 Hình 23 Khoảng cách điện với dây dẫn hạ áp 7.3.3 Chiều rộng tối thiểu thùng: B = D’’2 + (S1 + S2 + d1 + S3 + S4 + d2).10-3 = 0,4013 + (32 + 32 + 20 + 30 +20 +20).10-3 = 0,555 (m) Lấy chiều rộng thùng B = 0,555 m 7.3.4 Chiều dài tối thiểu thùng dầu: A = 2C +D2’’ + 2S5 = 2.0,4213 + 0,4013 + 2.0,05 = 1,3439 (m) Lấy chiều dài thùng A =1,344 m 7.3.5 Chiều cao thùng: - Khoảng cách tù đáy thùng đến hết chiều cao lõi thép sắt: H1 = lt + 2hg + n Trong đó: - lt chiều cao trụ - hg chiều cao gông - n chiều dày lót gơng dưới, n lấy từ 30 – 50 (mm) Lấy n = 40 (mm) = 0,04 (m) Do : H1 = 0,632 + 2.0,19 + 0,04 = 1,052 (m) - Khoảng cách tối thiểu từ gông đến nắp thùng: Theo bảng 58[1] : H2 = 300 mm = 0,3 m với điều chỉnh điều chỉnh điện áp nằm gông nắp thùng - Chiều cao thùng : H = H1 + H2 = 1,052 + 0,3 = 1,352 (m) 53 7.3.6 Lựa chọn kích thước cánh sóng: - a = 50 mm chiều rộng khe khơng khí cánh sóng - b = 300 mm chiều sâu cánh sóng - c = 20 mm chiều rộng cánh sóng - Hs = H – 0,1 = 1,352 – 0,1 = 1,252 m chiều cao cánh sóng - Cánh sóng chế tạo từ tơn dày δ = 1mm 7.3.7 Bề mặt xạ vách thùng cánh sóng: Mbxs = [2(A – B) + 𝜋(B + 2b)].Hs = [2.(1,344 – 0,555) + 𝜋(0,555 + 2.0,3)].1,252 = 6,519 (m2) 7.3.8 Chiều dài bước sóng: t = a + c + 2δ = 0,05 + 0,02 + 2.1.10-3 = 0,072 (m) 7.3.9 Chiều dài khai triển bước cánh sóng: ls = 2b + t – 0,43c = 2.0,3 + 0,072 – 0,43.0,02 = 0,6634 (m) 7.3.10 Số lượng cánh sóng: m= 2(A−B) + πB t = 2.(1,344 – 0,555) + 𝜋.0,555 0,072 = 46,13 (cánh sóng) Lấy m = 47 cánh sóng 7.3.11 Bề mặt đối lưu vách thùng cánh sóng: Hệ số tính đến đối lưu khó khăn khơng khí cánh sóng: ks = - b2 =1– 190a 0,32 190.0,052 = 0,81 Bề mặt đối lưu vách thùng : Mđls = m.ls.ks.Hs = 47.0,6634.0,81.1,252 = 31,62 (m2) 7.3.12 Bề mặt phân vách thùng cánh sóng: Mt = 0.1.t.m = 0,1.0,072.47 = 0,3384 (m2) 7.3.13 Bề mặt nắp thùng: Mn = πbn + bn(ln – bn) Trong đó: - bn chiều rộng nắp thùng 54 bn = B + 2bv = 0,555 + 2.0,08 = 0,715 (m) (bv = 0,08 chiều rộng vành nắp thùng) - ln chiều dài nắp thùng ln = A + 2bv = 1,344 + 2.0,08 = 1,504 (m) Do đó: Mn = 𝜋.0,715 + 0,715.(1,504 – 0,715) = 1,126 (m2) 7.3.14 Bề mặt xạ tồn phần thùng cánh sóng: Mbx = Mbxs + Mt + 0,5Mn = 6,519 + 0,3384 + 0,5.1,126 = 7,4204 (m2) 7.3.15 Bề mặt đối lưu tồn phần thùng cánh sóng: Mđl = Mđls + Mt + 0,5Mn = 31,62 + 0,3384 + 0,5.1,126 = 32,5214 (m2) 7.3.16 Tính tốn cuối nhiệt độ chênh dây quấn dầu máy biến áp: 7.13.16.1 Nhiệt độ chênh thùng khơng khí: θt.k = [ k.(Po + Pn) 2,8.Mbx + 2,5Mdl 1,05.(1081,927+ 6318,8 ) 0,8 ] 2,8.7,4204 + 2,5.32,5214 ]0,8 = [ = 32 (oC) Với k = 1,05 tính tốn máy biến áp đơn 7.3.16.2 Nhiệt độ chênh dầu sát vách thùng so với thùng: θd.t = k1.0,165.[ k.(Po + Pn) 0,6 ] ∑ Mđl = 1.0,165.[ 1,05.( 1081,927+ 6318,8) 0,6 ] 32,5214 = 4,41 (oC) Với: + kl = hệ số làm lạnh dầu tự nhiên + ∑ Mđl tổng bề mặt đối lưu toàn phần thùng 7.3.16.3 Nhiệt độ chênh dầu so với khơng khí: θ′d.k = θd.t + θt.k = 4,41 + 32 = 36,41 (oC) 7.3.16.4 Nhiệt độ chênh lớp dầu so với khơng khí: θd.k = 1,2.θ′d.k = 1,2.36,41= 43,692 (oC) ≤ 50 (oC) – tiêu chuẩn ghi [1] 7.3.16.5 Nhiệt độ chênh dây quấn với khơng khí: Tính tốn dây cao áp θo.dtb2 > θo.dtb1 Nhiệt độ chênh dây quấn cao áp với khơng khí là: 55 θo.k2 = θ′d.k + θo.dtb2 = 36,41 + 24,109 = 60,519 (oC) ≈ 60 ≤ 60 (oC) – tiêu chuẩn ghi [1] 56 CHƯƠNG 8: XÁC ĐỊNH SƠ BỘ VỀ RUỘT MÁY, DẦU 8.1 Trọng lượng ruột máy: - Trọng lượng dây dẫn hạ áp: Gddr1 = 1,015.Gr1 = 1,015.14,887 = 15,11 (kg) - Trọng lượng dây dẫn cao áp: Gddr2 = 1,025.Gr1 = 1,025.0,291 = 0,298 (kg) - Trọng lượng dây quấn toàn máy: Gdq = Gdq1 + Gdq2 + Gddr1 + Gddr1 = 219,871 + 303,762 +15,11 + 0,298 = 539,04(kg) - Trọng lượng lõi sắt: Gl = GFe = Gt + Gg = 414,139+ 434,965= 849,104 (kg) - Trọng lượng ruột máy (có tính tăng trọng cách điện kết cấu khác): Gr = 1,2.(Gdq + Gl) = 1,2.(539,04 + 849,104) = 1665,7728 (kg) 8.2 Trọng lượng dầu: - Thể tích thùng dầu: Vt = A.B.H = 1,344.0,555.1,352 = 1,008 (m2) - Thể tích ruột máy: Vr = Gr γr = 1665,7728 5700 = 0,2922 (m3) Với γr = 5700 kg/m3 tỉ trọng trung bình ruột máy dây quấn đồng - Thể tích cánh sóng: Vs = [(b – c/2).c + π.c2/8].Hs.m = [(0,3 – 0,02/2).0,02 + π.0,022/8].1,252.47 = 0,351 (m3) - Trọng lượng dầu: Gd = 900.(Vt – Vr + Vs) = 900.(1,008 – 0,2922 + 0,351) = 960,12 (kg) 57 CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN 9.1 Kết luận: Nhìn chung, kết đạt yêu cầu nhiệm vụ thiết kế Máy biến áp ba điện lực pha ngâm dầu 630 kVA Các thông số tổn hao ngắn mạch, không tải nằm tiêu chuẩn cho phép ghi tài liệu [1] Các số liệu thu chế tạo máy biến áp ba pha ngâm dầu có giá trị vận hành thực tế Qua việc thực đồ án tốt nghiệp này, em có hội tìm hiểu thêm kiến thức việc thiết kế nên máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em dùng phần mềm hỗ trợ WORD, EXCEL, AUTO CAD Các phần mềm cho em rèn luyện thêm kỹ trình bày văn bản, vẽ đồ thị, vẽ hình vẽ kỹ thuật trình thực đồ án Em rèn luyện thêm khả tư việc hiệu chỉnh nhiều thơng số kỹ thuật có liên quan mật thiết với việc chế tạo nên sản phẩm kỹ thuật lớn 9.2 Hướng phát triển đồ án tương lai: Nếu có hội phát triển đồ án hay nghiên cứu, làm việc máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu tương lai, em muốn tìm hiểu vật liệu phương pháp chế tạo đại để sản phẩm thiết kế nên cách tối ưu hiệu 58 PHỤ LỤC: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình Thiết kế máy biến áp điện lực - Phan Tử Thụ - NXB Khoa học Kỹ thuật [2] Công nghệ chế tạo thiết bị điện - Nguyễn Đức Sỹ - NXB Giáo dục [3] Giáo trình Máy điện - Bùi Đức Hùng, Triệu Việt Linh - NXB Giáo dục 59 ... 402, 43 397,72 39 2,49 38 9,85 38 1,97 Gg(kg) 33 5,12 37 4,94 4 13, 28 4 53, 1 486 ,37 530 ,08 555,69 654,24 GFe(kg) 761,58 791,71 822 ,35 855, 53 884,09 922,57 945,19 1 036 ,2 Gdq(kg) 486, 63 450, 53 421, 43 395,69... : Qo={1.1,18.[1 ,36 0.414, 139 +1, 238 . (36 4,6714 .35 ,147)+ 1 ,36 +1, 238 1 ,35 .17,4 .35 ,147]+ 2919.6 0, 038 95 }.1.1,04.1,02 = 31 18 ,36 (VA) 6 .3 Dịng điện khơng tải: 6 .3. 1 Thành phần phản kháng dịng điện khơng... = 28.t D′2 +D′′ 2 W2.T2.10 -3 = 28 .3 0 ,32 68 + 0,42 13 1210.7,795.10 -3 = 296 ,35 3(kg) 3. 2.18 Khối lượng dây dẫn cao áp (kể cách điện): Gdq2 = 1,025 296 ,35 3= 30 3,762(kg) 37 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÁC THAM