Kích thước và cách bố trí dây quấn HA

(6). Mật độdòng điện thực trong dây quấn:

Tiết diện mỗi vòng dây sẽ là: T1=2x65,1=130,2mm2=130,2.10-6m2

Mật độ dòng điện thực trong dây quấn: 1 360, 84 2 2, 65 / 1 130, 2.10 6 1 I MA m T D = = = - (7). Chọn cách điện:

Theo bảng 26 (trang 204, [1]), ta chọn cách điện giữa các lớp dây quấn HA là

δcđ = 2 x 0,12 = 0,24mm. Giữa dây quấn HA đặt một rãnh dầu dọc trục có bề dày 4mm

để tăng điều kiện làm mát.

(8). Kích thước cuộn HA:

Chiều cao hướng trục mỗi vịng dây kể cả cách điện: l1 = 2.b’(w11+1)+(0,005÷0,015) ,

Chiều cao tính tốn dây quấn HA: l1=hv1(w11+1)+(0,005÷0,015) , m. Suy ra: l1 = 2.0,0137.(16+1) +0,01=0,4758m

Bề dày cuộn HA: a1=2a’+4=2.55+4=15mm=0,015m

Đường kính trong cuộn HA: dt1=d+2a01=0,17+2.4.10-3=0,178m

Đường kính ngồi cuộn HA: dn1=dt1+2a1=0,178+2.0,015=0,208m

Formatted: No Spacing, Left, Indent: First line: 0", Space

After: 0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Centered, Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5

lines, Tab stops: Not at 3.15" + 5.31"

Formatted: Font: Italic

Formatted: Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single, Tab stops: Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Indent: First line: 0", Space After: 0 pt, Add

space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right + Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single, Tab stops: Not at 6.5"

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Đường kính trung bình cuộn HA: 0,178 0, 208 1 1 0,193 1 2 2 dt dn dtb = + = + = m (9). Khối lượng cuộn HA 6 w1 1 3 .0,193.32.130, 2.10 .8900 71, 868 1 G t d T kg tb Cu HA p g p - = = =

2.2.2. Tính tốn dây quấn Cao áp

(1). Số vòng dây quấn ứng với điện áp định mức:

= 2dm = 22 = w2 m .w1 .32 1760 0, 4 1 U d U dm vòng

(2). Số vòng dây một cấp điều chỉnh điện áp:

Chọn 4 cấp điều chỉnh: ±2,5% và±5% Số vòng của một cấp điều chỉnh cơ sở là:

= = =

w2dc 0, 025.w 0, 025.1760 44

2dm vòng

(3). Số vòng dây tương ứng ở các đầu phân áp:

- Cấp 1 (+5%Uđm) : w2=w2đm+2w2đc=1760+2.44=1848 vòng - Cấp 2 (+2,5%Uđm) : w2= w2đm+ w2đc= 1760 +44= 1804vòng - Cấp 3 (-2,5%Uđm) : w2= w2đm- w2đc = 1760 -44= 1716vòng - Cấp 4 (-5%Uđm) : w2=w2đm-2w2đc= 1760-2.44= 1672vòng

(4). Mật độdịng điện sơ bộ: theo cơng thức 3-30 (trang 92, [1]):

D = D2 2 tb- D =1 2.2, 65.106- 2, 6.106=2, 7.106A m/ 2

(5). Tiết diện dây dẫn CA: theo công thức 3-31 (trang 92, [1]):

- = = = = D 6, 56 6 2 2 2 2, 43.10 2, 43 2 2, 7.106 2 I T m mm (6). Chọn kiểu dây quấn CA:

Theo bảng 38 (trang 211, [1]), ta chọn dây dẫn CA hình ống dùng dây dẫn trịn. Ở giữa dây quấn có rãnh dầu dọc trục có bề dày 4mm để tăng điều kiện tản nhiệt cho dây quấn. Dây chập 2, quấn nhiều lớp, quấn 1galet.

(7). Chọn dây dẫn:

Theo bảng 20 (trang 198, [1]), ta chọn dây dẫn có qui cách như sau:

Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0.49", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right + Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines Formatted: Normal, Indent: Left: 0", Hanging: 0.49",

Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right

Formatted: Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0.49", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right + Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Indent: First line: 0.1", Space After: 0 pt, Line

spacing: 1.5 lines

Formatted: Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0.49", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right + Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0.49", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right + Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: Space After: 0 pt, Line spacing: 1.5 lines Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Πƃ.2´ 1, 32´1, 37 1, 82

Tiết diện thực của dây dẫn CA: T2=2x1,37=2,74mm2=2,74.10-6m2

Mật độ dòng điện thực của dây quấn CA: 2 6, 56 6 2 2, 39.10 / 2 2, 74.10 6 2 I A m T D = = = -

(8). Sơ bộ tính số vịng trong một lớp và số lớp dây quấn:

Số vòng dây trong một lớp: 3 3 .10 .10 483 2 1 w21 1 1 1 132 ' ' 2.1, 82 2.2 2.2 l l d d = - = - = - » vòng, do l1 = l2

Số lớp của dây quấn: w2 1848 14

21 w 132

n = = = lớp

(9). Chia tổ lớp dây quấn:

Để tăng điều kiện tản nhiệt của dây quấn CA, ta dây quấn CA thành 2 tổ lớp, tổ lớp trong gồm 7 lớp, tổ lớp ngoài gồm 7 lớp. Khoảng cách giữa 2 tổ lớp (hay bề dầy của rãnh dầu dọc trục) là 4mm.

(10). Cách quấn dây CA và lựa chọn sơ đồđiều chỉnh điện áp:

Để hai đầu dây ra của cuộn CA luôn nằm ở lớp ngoài cùng để thuận tiện cho việc đấu nối và lấy đầu dây ra điều chỉnh điện áp, ta chọn cách quấn dây CA như hình vẽ: d2 d'2 HA CA cá ch điện giữa CA vµ HA Hình 2-4. Hình dáng và cách bố trí dây quấn CA

Formatted: Indent: Left: 1", First line: 0.5", Line spacing:

1.5 lines

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0.49", Space After:

10 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right + Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

(11). Chọn cách điện:

Theo 3-36 (trang 93, [1]), ta có điện áp làm việc giữa hai lớp kề nhau là:

U21=2w21.uv=2.132.7,22=1906,08 (V)

Theo bảng 26 (trang 204, [1]), ta chọn bề dày cách điện giữa các lớp là:

δcđ = 3 x 0,12 = 0,36mm

(12). Kích thước cuộn CA:

Chiều cao cuộn CA: l2 = 2.d2’.w21+0,005=2.1,82.132 + 0,005 = 480,485mm Bề dày cuộn CA:

a2=n21.d2’+[(7-1)+(7-1)].δcđ+4=14.1,82+12.0,36+4=33,8mm=33,8.10-3m

Đường kính trong cuộn CA: dt2=dn1+2a12=0,208+2.20.10-3=0,248m Đường kính ngồi cuộn CA: dn2=dt2+2a2=0,248+2.33,8.10-3=0,316m Đường kính trung bình cuộn CA: 2 2

2 0, 244+ 0, 316 0, 282 2 2 t n tb d d d = + = = m

(13). Khoảng cách giữa hai trụ cạnh nhau:

C = dn2 – d + a22 =0,316 – 0,17 + 20.10-3 = 0,166m

(14). Khối lượng cuộn CA:

6 w2 2 3 .0, 00274.1848.2, 74.10 .8900 119, 63 2 G t dtb T Cu kg CA p g p - = = = 2.3. Tính tốn ngắn mạch 2.3.1. Tính tổn hao ngắn mạch

Tổn hao ngắn mạch trong MBA hai dây quấn là tổn hao trong MBA khi ngắn mạch một dây quấn còn dây quấn kia đặt vào điện áp ngắn mạch Un để dòng điện trong cả hai dây quấn đều bằng định mức

1. Tổn hao chính:

Tổn hao chính là tổn hao đồng trong dây quấn.

Từ 4-3 (trang 204, [1]), ta có: P = 2, 4.10- 12 2.D .G (W)

Cu Cu

Trong đó: Δ là mật độ dòng điện trong dây quấn, GCu là khối lượng đồng của dây quấn.

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0.49", Space After:

10 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Line spacing: single

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0.49", Space After:

10 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0.49", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right + Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0.49", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right + Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Tổn hao trong dây quấn HA: PCu1 = 2,4.10-12.(2,6.106)2.70,41= 1165,99W

Tổn hao trong dây quấn CA: PCu2=2,4.10-12.(2,39.106)2.119,30 = 1639,99W

2. Tổn hao phụ:

Tổn hao phụ thường được ghép vào tổn hao chính bằng cách thêm vào một hệ số kf vào tổn hao chính : PCu+Pf=kf.PCu

Hệ số kf phụ thuộc vào kích thước hình học của dây dẫn và sự sắp xếp của dây dẫn trong từ trường tản.

a/ Trong dây dẫn HA:

Theo 4-10b (trang 106, [1]), ta có : kf1=1+0,095.108.β12.a4.n2 Trong đó: b1= 1 .r bm k l

- a,b là kích thước theo hướng thẳng góc (song song) với từ thông tản:

a=3,15mm và b=11,2mm

- m,n là số thanh dẫn của dây dẫn song song (thẳng góc) với từ thơng tản: m=32

và n=2 - kr=0,95 Suy ra: 3 1 1 13, 7.10 .32 . .0, 95 0, 716 0, 4758 r bm k l b - = = = kf1=1+0,095.108.0,7052.(3,15.10-3)4.22=1+1,516.10-3

b/ Trong dây dẫn CA:

Theo 4-10c (trang 106, [1]), ta có : kf2=1+0,044.108.β22.d4.n2 Trong đó : b2= 2 .r dm k l

- m,n là số thanh dẫn song song (thẳng góc) với từ thơng tản: m=132 và n=14

- d là đường kính dây dẫn khơng kể cách điện: d=1,32mm

Suy ra: 3 2 2 1, 32.10 .132 . .0, 95 0, 345 0, 480485 r dm k l b - = = = kf2=1+0,044.108.0,3452.(1,32.10-3)4.142=1+3,11.10-4

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single, Tab stops: Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single, Tab stops: Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single, Tab stops: Not at 1.06" + 6.25"

Formatted: Indent: Left: 0", Hanging: 0.49", Space After:

10 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: 1.5 lines, Tab stops: 0.49", Left + 1.5", Left + 6.3", Right + Not at 1.06" + 6.25"

3. Tổn hao chính trong dây dẫn ra:

Theo 4-13 (trang 107, [1]):Pr = 2, 4.D2.Gr(W)

Trong đó: Δ là mật độ dòng điện trong dây dẫn ra,(MA/m2) Gr là khối lượng dây dẫn ra

a/ Trong dây quấn HA:

Theo 4-14 (trang 107, [1]), chiều dài dây dẫn ra là:

lr1=7,5l1=7,5.0,4758=3,5685m

Khối lượng dây dẫn ra:

Gr1=lr1.T1.γCu=3,5686.130,2.10-6.8900=4,135kg

Tổn hao trong dây dẫn ra:

2 2

2, 4. . 2, 4.2,6 .4,39 67,09

1 1

P G W

r = D r = =

b/ Trong dây quấn CA: Chiều dài dây dẫn ra:

lr2=7,5.l2=3,604m

Khối lượng dây dẫn ra:

Gr2=lr2.T2. γCu=3,604.2,74.10-6.8900=0,09kg

Tổn hao trong dây dẫn ra:

2 2

2 2, 4. . 2 2, 4.2, 39 .0, 09 1, 205

r r

P = D G = = W

4. Tổn hao trong vách thùng và các chi tiết kim loại khác:

Do một phần từ thông tản khép mạch qua vách thùng dầu, các xà ép gông, các bulông, …nên phát sinh tổn hao trên các bộ phận này.

Theo 4-21 (trang 109, [1]), ta có: Pt=10kS(W)

Hệ số k được tra theo bảng 40a (trang 212, [ 1]), k=0,015 Suy ra: Pt=10kS=10.0,015.250=37,5W

5. Tổn hao ngắn mạch toàn phần: Pn =PCu1kf1+PCu2kf2+Pr1+Pr2+Pt

= 1093,75.(1+1,516.10-3)+1639,99.(1+3,11.10-4)+67,09 + 1,205+37,5 = 2845,7 W

So sánh với yêu cầu:

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

Formatted: No Spacing, Indent: First line: 0", Space After:

0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single

Formatted: No Spacing, Indent: Left: 1", First line: 0",

Space After: 0 pt, Add space between paragraphs of the same style, Line spacing: single