pr1=2,4.σ2
1.Gr1 (W)
σ1=3,3 (A/mm2) lấy bằng mật độ dũng điện trong dõy dẫn cao ỏp
Đối với dõy quấn cao ỏp nối ∆ theo 4-15 trang 107 tài liệu 2 ta cú:
lr1=14l=14.0,98=13,2 m, sr1 tiết diện của dõy dẫn ra lấy bằng tiết diện vũng dõy của cuộn cao ỏp sr1=100,8 mm2 , γ = 8900 (kg/m3) là khối lượng riờng của đồng
Gr1=lr1.sr1.γ = 13,2.100,8.10-6.8900=11,8 (kg) Từ đú pr1=2,4.σ2
1.Gr1=2,4. 3,32. 11,8=308,4 (W)
4.1.4. Tổn hao vỏch thựng và cỏc chi tiết kim loại khỏc
Như đó biết, một phần từ thụng tản của mỏy biến ỏp khộp mạch qua vỏch thựng dầu, cỏc xà ộp gụng, cỏc bu lụng và cỏc chi tiết bằng sắt khỏc. Tổn hao phỏt sinh trong cỏc bộ phận này chủ yếu là vỏch thựng dầu cú liờn quan đến tổn hao ngắn mạch.
Đối với mỏy biến ỏp cú dũng điện lớn như mỏy biến ỏp lũ, đầu dõy ra là cỏc thanh đồng dẹt thỡ tổn hao vỏch thựng và cỏc chi tiết kim loại khỏc được tớnh theo cụng thức 81 trang 30 tài liệu 3.
Pt= vỏ
cu cu r r
K
( P 1+P 2 +P1+P )(W)2
100
Trong đú Kvỏ là hệ số phụ thuộc vào cỏch mắc cuộn hạ ỏp mà cú quan hệ với giỏ trị M, với M là giỏ trị phụ thuộc vào cỏch đấu dõy ở trong vỏ mỏy hay ở ngoài vỏ mỏy và dõy quấn mắc ∆ hay Y.
Khi mắc ∆ hay Y trờn nắp thựng dầu, theo cụng thức 84 trang 30 tài liệu 3 ta cú: M= S . .n .U 3 2 2 10 3
Trong đú: S: Dung lượng biến ỏp n: Số cặp dõy ra hạ thế, n=3
U: Điện ỏp giữa hai đầu dõy ra, U=320V
Vậy M= . . , . .2 3 23 = 10 10 10 3 61 3 3 320
Từ đú ta cú Pt= ,
( , + , + + , )
9 7
29727 1 19385 7 308 8818 6
100 =5649,2W
4.1.5. Tổng tổn hao ngắn mạch của mỏy biến ỏp
pn=pCu1.kf1+pCu2.kf2+pr1+pr2+pt=80513,6 +308,4+8818,6+5649,2 =95289,8(W) ≈95,3(KW)
4.2. XÁC ĐỊNH ĐIỆN ÁP NGẮN MẠCH
Điện ỏp ngắn mạch của mỏy biến ỏp lũ cũng như của mỏy biến ỏp hai dõy quấn núi chung un là điện ỏp đặt vào một dõy quấn với tần số định mức, cũn dõy kia nối ngắn mạch sao cho dũng điện cả hai phớa đều bằng cỏc dũng điện định mức tương ứng.
Trị số un là một tham số rất quan trọng ảnh hưởng tới những đặc tớnh vận hành cũng như kết cấu của mỏy biến ỏp.
Vỡ ở mỏy biến ỏp lũ hiện tượng ngắn mạch thường xuyờn xẩy ra do đú cú thể núi chế độ ngắn mạch là chế độ làm việc định mức của mỏy biến ỏp lũ, vỡ vậy điện ỏp ngắn mạch của mỏy biến ỏp lũ phải đủ lớn để hạn chế dũng ngắn mạch ở mức Ing≈ 4.Iđm. Nhưng ung cũng khụng được quỏ lớn để gõy ra sụt ỏp lớn trong mỏy biến ỏp. Người ta thấy đối với mỏy biến ỏp cú cụng suất 10000KVA thỡ un bằng khoảng 8% là dễ thiết kế nhất. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.2.1. Tớnh thành phần điện ỏp ngắn mạch tỏc dụng
Thành phần điện ỏp ngắn mạch tỏc dụng là thành phần điện ỏp rơi trờn điện trở cuộn cao ỏp và hạ ỏp của mỏy biến ỏp được xỏc định theo cụng thức 4-22 trang 110 tài liệu 1
unr= pn , . .S = 95 3 10. 43
10 10 10 = 0,953%
Trong đú: pn là tổn hao ngắn mạch của mỏy biến ỏp (W) S là dung lượng định mức của mỏy biến ỏp (kVA)
Thành phần điện ỏp ngắn mạch phản khỏng là thành phần điện ỏp ngắn mạch rơi trờn điện khỏng tản của dõy quấn cao ỏp và hạ ỏp. Đối với cuộn dõy xen kẽ nú được tớnh theo cụng thức 85 trang 32 tài liệu 3.
unx = R vòng p , .f .( IW ).R D . .K (%) U .h . 6 n 49 6 10 (4.1) Trong đú : f: Tần số, f= 50 Hz Uvũng : Điện ỏp vũng(V), Uvũng= 53,33 V IW : Ampe vũng
R : Bỏn kớnh bỡnh quõn cuộn dõy(cm), R= ,
,
+ =
45 59 4
26 1
4 cm
hp :Bề dày theo phương bỏn kớnh của cuộn dõy, hp =7,2 cm n: Số nhúm, n= 6
D: Chiều cao của khe rũ
D= a a p p m m
a + +1 2 +K ∆ +K ∆
12
3 3
a12 khoảng cỏch giữa cuộn cao ỏp và hạ ỏp, a12=1,6 cm. a1, a2 là chiều cao phần đồng của toàn bộ galột cuộn cao ỏp và hạ ỏp.
a1=51,8/6=8,63cm; a2 =64,3/6=10,7 cm;
Kp và Km . Tựy theo số galột cuộn cao ỏp và hạ ỏp nú được tớnh theo cụng thức sau: Km=( m )( m ) .m −1 2 −1 6 Kp=( p )( p ) .p −1 2 −1 6
Với m và p là số galột trong một nhúm cuộn dõy cao ỏp và hạ ỏp, m=11; p=12 do đú
Km=3,3; Kp = 3,6.
∆m, ∆p là khoảng cỏch từ phần đồng này đến phần đồng khỏc giữa cỏc galột cuộn cao ỏp và hạ ỏp. ∆m =∆P=0,51mm.
Thay số vào biểu thức tớnh D ta được:
D= , ,
, +8 63 10 7+ + , . , + , . ,
1 6 3 6 0 51 3 3 0 51
3 3 =9,051 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trị số KR trong cụng thức 4.1 là hệ số Rogotski nú là hàm số đối với u và v u=hp
τ và v =
s
τ
Với s là khoảng cỏch từ mặt trong cuộn dõy đến lừi sắt s= 2,5 cm τ là chiều cao một nhúm theo hướng trục, τ=17,3 cm
Vậy u= , , , = 7 2 0 42 17 2 ; v= , , , = 2 5 0 14 17 2
Từ u và v tra đồ thị hỡnh 22 trang 34 tài liệu 3 ta được KR=0,51 Thay số vào biểu thức 4.1 ta được:
unx= , . . , . . , . , . ,
, . , . . 6
49 6 50 10416 7 6 26 1 9 051 0 51
53 33 7 2 6 10 =8,11%
4.2.3. Điện ỏp ngắn mạch toàn phần
Sau khi đó xỏc định được unr, unx ta cú thể tớnh được un theo biểu thức un= u2nr +u2nx = 0 953, 2 +8 11, 2 =8 16, %
4.2.4. Sai lệch của điện ỏp ngắn mạch so với tiờu chuẩn
n ntc n ntc u u , u % % u − − ∆ = = 8 16 8 =2 8 <5%
Võy sai lệch này khụng vượt quỏ giới hạn cho phộp 5% dõy quấn thiết kế đảm bảo yờu cầu tiờu chuẩn về điện ỏp ngắn mạch.
4.3. TÍNH LỰC CƠ HỌC CỦA DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP
Khi mỏy biến ỏp cú thứ cấp bị ngắn mạch thỡ cả dũng điện sơ cấp và thứ cấp đều rất lớn. Hiện tượng ngắn mạch làm dũng điện tăng lờn đột ngột, lực cơ học sinh ra do sự tỏc dụng giữa dũng ngắn mạch và từ trường tản tỏc dụng lờn dõy quấn rất lớn, do vậy để mỏy biến ỏp vận hành được an toàn khi
thiết kế ta phải chỳ ý những lực đú và kiểm tra độ bền cơ của dõy quấn cũng như cỏch điện của mỏy biến ỏp.
Ở dõy quấn xen kẽ của mỏy biến ỏp lũ do từ trường tản chủ yếu cú
phương ngang trục nờn lực ngắn mạch chủ yếu cú phương dọc trục, lực hướng kớnh rất nhỏ và cú thể bỏ qua. Do cú lực dọc trục nờn cỏc bỏnh dõy đầu và cuối cú xu hướng bị nộn vào xà và cỏc bỏnh dõy giữa thỡ đẩy lẫn nhau.
4.3.1. Tớnh dũng điện ngắn mạch cực đại
Trị số hiệu dụng của dũng điện ngắn mạch xỏc lập
Dũng điện ngắn mạch của mỏy biến ỏp lũ được tớnh theo cụng thức 5.11 tài liệu 1. In= đm n I . u % Σ 100 (A)
Trong đú Σun% là tổng điện ỏp ngắn mạch của mạng, của điện khỏng và của mỏy biến ỏp.
Điện ỏp ngắn mạch của mạng điện chọn theo bảng 22.1 tài liệu 1. un%(mạng)=27%
Điện ỏp ngắn mạch của điện khỏng được tớnh ở chương 6 un%(cuộn khỏng)=5%
Vậy tổng điện ỏp ngắn mạch là:
Σun%=8,16+27+5=40,16
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});