Để đo điện ỏp cao và dũng điện lớn người ta sử dụng mỏy biến ỏp đo lường để giảm điện ỏp cao, dũng điện lớn xuống bằng trị số mà dụngcụ đo thụng thường cú thể chịu được. Nhỡn chung cỏc mỏy biến ỏp đo lường cú hai dạng là mỏy biến điện ỏp và mỏy biến dũng.
1) Mỏy biến điện ỏp
Mỏy biến điện ỏp (hỡnh 4.21) chuyờn dựng để biến đổi điện ỏp cao của lưới điện xuống điện ỏp thấp để đo lường bằng cỏc dụng cụ đo thụng thường, hoặc đưa vào mạch điện cỏc thiết bị bảo vệ tự động (mạch bảo vệ rơle). Người ta thường chế tạo cỏc mỏy biến điện ỏp cú điện ỏp thứ cấp định mức 100 V. Cụng suất mỏy biến điện ỏp 2,5
125
Dõy quấn sơ cấp của mỏy biến điện ỏp gồm nhiều vũng dõy và mắc song song với lưới cần đo điện ỏp. Dõy quấn thứ cấp cú ớt vũng dõy hơn và mắc qua vụnmột hay cỏc mạch điện ỏp của cỏc dụng cụ đo khỏc.
Như vậy tải của mỏy biến điện ỏp cú tổng trở rất lớn nờn cú thể coi mỏy biến điện ỏp làm việc ở chế độ khụng tảị Do đú : 2 1 2 1 W W U U
Khi sử dụng mỏy biến điện ỏp cần chỳ ý khụng được nối tắt mạch thứ cấp vỡ nối tắt mạch thứ cấp tương đương với nối tắt mạch sơ cấp, nghĩa là gõy sự cố ngắn mạch ở lưới điện.Mỏy biến điện ỏp luụn được nối đất.
Hỡnh 4.21 Mỏy biến điện ỏp Hỡnh 4.22 Mỏy biến dũng điện
2) Mỏy biến dũng điện
Mỏy biến dũng điện biến đổi dũng điện lớn xuống dũng điện nhỏ để đo bằng cỏc dụng cụ đo thụng thường (hỡnh 4.22). Cụng suất của mỏy biến dũng 5100 VA, dũng điện định mức phớa thứ cấp thường là 5Ạ
Dõy quấn sơ cú cấp ớt vũng dõy và mắc nối tiếp với mạch cần đo dũng. Dõy quấn thứ cấp cú nhiều vũng dõy mắc qua ampe một hoặc cỏc mạch dũng điện của cỏc loại dụng cụ đo khỏc.
Tải của mỏy biến dũng điện cú tổng trở nhỏ nờn cú thể coi mỏy biến dũng làm việcở chế độ ngắn mạch.
Trong cỏc xớ nghiệp thường dựng loại ampe kỡm. Nú là một mỏy biến dũng điện mà cuộn sơ cấp chỉ cú một vũng dõy, chớnh là đường dõy dẫn dũng điện cần đo, thứ cấp nối trực tiếp với ampe một.
Khi sử dụng mỏy biến dũng cần chỳ ý khụng được để dõy quấn thứ cấp hở mạch, vỡ như vậy dũng điện từ hoỏ I0=I1 rất lớn và lừi thộp bóo hoà nghiờm trọng sẽ núng lờn làm chỏy dõy quấn, hơn nữa từ thụng sẽ sinh ra sức điện động nhọn đầu ở dõy quấn thứ cấp cú thể xuất hiện điện ỏp cao hàng nghỡn vụn làm cho dõy quấn thứ cấp và người sử dụng khụng an toàn.Mỏy biến dũng điện luụn được nối đất.
126
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 4
Cõu hỏi
Cõu 1. Mỏy biến ỏp là gỡ? Vai trũ của mỏy biến ỏp trong hệ thống điện lực? Kết cấu của mỏy biến ỏp ra saỏ Tỏc dụng của từng bộ phận?
Cõu 2. Trờn nhón mỏy biến ỏp thường ghi những đại lượng định mức nàỏ í nghĩa của từng đại lượng đú?
Cõu 3. Tại sao khi tăng dũng điện thứ cấp thỡ dũng điện sơ cấp lại tăng lờn? Lỳc đú từ thụng trong mỏy biến ỏp cú thay đổi khụng?
Cõu 4. Cho hai mỏy biến ỏp nối Y/Y-12 và Y/Y-6 cú cựng tỉ số biến đổi k và điện ỏp ngắn mạch un. Muốn cho chỳng cú thể làm việc song song với nhau phải làm thế nàỏ Cũng với cỏc điều kiện trờn nếu hai mỏy biến ỏp cú tổ nối Y/-11 và Y/-3?
Bài tập
Bài tập 4.1.Hóy tớnh dũngđiện định mức của mỏy biến ỏp một pha khi biết cỏc số liệu
sau: Sđm=6637 KVA; U1đm=35 KV; U2đm=10 KV.
Đỏp số: I1đm=189,6 A; I2đm=663,7 Ạ
Bài tập 4.2. Hóy tớnh dũng điện pha ở phớa sơ cấp và thứ cấp của mỏy biến ỏp ba pha
khi mỏy làm việc ở chế độ định mức. Biết cỏc số liệu sau: Sđm=250 KVA; U1đm/ U2đm=
22/0,4 KV; dõy quấn 3 pha phớa sơ cấp đấu ; dõy quấn ba pha phớa thứ cấp đấu Ỵ
Đỏp số: I1p=3,87 A; I2p=361,3 Ạ
Bài tập 4.3. Xỏc định số vũng dõy của cuộn dõy sơ cấp và thứ cấp của mỏy biến ỏp
một pha lý tưởng. Biết tần số f=50 Hz; điện ỏp 220/24 V; từ thụng trong lừi thộp của nú là 4 mWb.
Đỏp số: W1=248 vũng; W2=27 vũng.
Bài tập 4.4.Một mỏy biến ỏp ba pha điện ỏp 11000/415 V. Biết điện ỏp mỗi vũng dõy
là 4 V. Tớnh số vũng dõy sơ cấp và thứ cấp trong cỏc trường hợp sau:
a) Nối Y/Ỵ
b) Nối /Ỵ
Đỏp số: a) W1=1588 vũng; W2=60 vũng; b) W1=2750 vũng; W2=60 vũng.
Bài tập 4.5.Cho một mỏy biến ỏp cú dung lượng Sđm = 20000 kVA, U1 = 126,8 kV, U2
= 11 Kv, f = 50 Hz, tiết diện lừi thộp S = 35,95 cm2, mật độ từ thụng B = 1,35 T. Tớnh số vũng dõy của dõy quấn sơ cấp và thứ cấp.
Đỏp số : W1= 117694 vũng, W2 = 10210 vũng.
Bàitập 4.6.Một mỏy biến ỏp ba pha Y / Y –12 cú cỏc số liệu sau: Sđm = 180 kVA; U1
127
điện ỏp ngắn mạch un% = 5,5; tổn hao ngắn mạch Pn= 4000 W. Giả sử r1 = , x1= .
Tớnh cỏc thành phần của điện ỏp ngắn mạch.
Đỏp số : unr% = 2,23; unx% = 5
Bài tập 4.7. Cho một mỏy biến ỏp một pha cú cỏc số liệu sau: Sđm = 6637 kVA, U1 /
U2 = 35/10 kV, Pn = 53500 W, un% = 8. ạ Tớnh Zn, rn.
b. Giả sử r1 = , tớnh điện trở khụng qui đổi của dõy quấn thứ cấp.
Đỏp số: ạ Zn = 14,8 ; rn = 1,5 ; b. r2 =0,061
Bài tập 4.8. Mỏy biến ỏp một pha cú r1 = 200; r2 = 2, điện cảm tản sơ cấp Lt1 =
50mH; điện cảm tản thứ cấp Lt2 = 0,5mH, W1/W2 = 10. Sơ cấp mỏy biến ỏp nối với mỏy phỏt cú tần số 5000Hz, điện trở trong Rtr = 1600, sức điện động E = 100V. Thứ cấp nối với tải cú Rt = 16. Hóy xỏc định:
ạ Cụng suất tải tiờu thụ
b. Điện ỏp trờn tảị
Đỏp số: Ptải=0,7W; U2=3,348V Bài tập 4.9. Cho hai mỏy biến ỏp tổ nối dõy Y/Y-12 và Y/Y-6 cú cựng tỉ số biến đổi k và cựng điện ỏp ngắn mạch un. Muốn cho chỳng cú thể làm việc song song với nhau phải làm như thế nàỏ Cũng với cỏc điều kiện trờn nếu hai mỏy biến ỏp cú tổ nối dõy
Y/-11 và Y/-3.
Bài tập 4.10. Cho ba mỏy biến ỏp làm việc song song với cỏc số liệu:
Mỏy Sđm (KVA) U1đm (kV) U2đm (kV) uni% Tổ nối dõy
I 1000 35 6,3 6,25 Y/-11 II 1800 35 6,3 6,6 Y/11 III 2400 35 6,3 7 Y/-11
Tớnh:
ạ Tải của mỗi mỏy biến ỏp khi tải chung là 4500 KVẠ
b. Tải lớn nhất cú thể cung cấp cho hộ dựng điện với điều kiện khụng mỏy biến ỏp nào bị quỏ tảị
c. Giả sử MBA I được phộp quỏ tải 20% thỡ tải chung của cỏc mỏy là bao nhiờụ
Đỏp số: ạ S1 = 928kVA; S2 = 1582kVA; S3 = 1990kVA; b. 4847kVA; c. 5817 kVẠ , 2 r x2, , 2 r
128
Bài tập 4.11. Cho một mỏy biến ỏp ba pha với cỏc số liệu sau: Sđm = 20 kVA, U1/U2 = 6/0,4 KV; Pn = 0,6 KW; un% = 5,5; nối Y/Ỵ Tớnh:
ạ Un; Unr; Unx. b. zn; rn; xn; cosn.
c.∆u% lỳc = 0,25; 0,5; 0,75; 1 và hệ số cụngsuất cos2= 0,8 (điện cảm).
d. Biết P0= 0,18 kW, tớnh hiệu suất của mỏy ở cỏc tải núi trờn.
Đỏp số: ạ Un = 23,87 V; Unr = 17,66 V; Unx = 21,84 V. b. zn = 99 ; xn = 83 ; rn = 54,3 . c.U = 1,29%; 2,58%; 3,87%; 5,16%. d.% = 94,84%; 96,04%; 95,86%; 95,35.
Bài tập 4.12. Cho mỏy biến ỏp ba pha cú S đm = 100 kVA; U1/U2 = 10/0,4 KV; đấu
Y/Y0 - 0; un% = 5,5; Pn= 12500 W. Tớnh:
ạ unr%; unx%.
b.U khi mỏy biến ỏp làm việc ở 3/4 tải định mức với cos2 = 0,8.
Đỏp số: ạ unr % = 1,25; unx % = 5,356. b.U% = 3,16.
Bài tập 4.13.Cho mỏy biến ỏp 3 pha thứ 1 cú cụng suất định mức Sđm= 630 KVA; cấp
điện ỏp U1/U2 = 35/0,4 KV; tần số f = 50Hz; đấu Y/-7; cụng suất khụng tải P0 =
1350W; cụng suất ngắn mạch Pn = 8500W; điện ỏp ngắn mạch un% = 6; dũng điện khụng tải i0% = 2.
ạ Tỡmcỏc tham số: r1; x1; r2; x2; rm; xm. Coi r1= r2; x1=x2.
b. Tỡm cỏc thành phần điện điện ỏp ngắn mạch phần trăm: unr%; unx%.
c. Cho mỏy biến ỏp trờn làm việc song song với mỏy biến ỏp thứ 2 cú Sđm= 800 KVA, un% = 5; cú cựng tổ nối dõy; cựng tỷ số biến đổị Hỏi nếu cho mỏy 2 được phộp quỏ tải 20% thỡ khi đú hiệu suất và độ giảm điện ỏp U của mỏy 1 bằng bao nhiờu nếu tải của mỏy 1 là tải cảm cú cos=0,86.
129
CHƯƠNG 5 MÁY ĐIỆN KHễNG ĐỒNG BỘ