IV. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TRỌNG LƯỢNG RUỘT, VỎ.
7 Điềuchỉnh liên tục.
Điều chỉnh điện áp liên tục có thể dùng điều chỉnh cảm ứng (hình 17-10).Bản chất máy điều chỉnh là động cơ không đồng bộ rôto dây quấn, rôto không quay mà được chỉnh quay tới vị trí lệch đi góc α. Dây quấn rôto nối bằng dây cáp ra ngoài. Nhược điểm là làm lệch góc pha với lưới. Để khắc phục người ta có thể dùng hai máy cảm ứng, mỗi máy cảm ứng sẽ chịu điện áp bằng một nửa (hình 17-11), tiện lợi là mômen quay của hai phần cân bằng và lực ngắn mạch không có tác dụng làm quay rôto vì cũng bị triệt tiêu.
Máy được chế tạo 2 cực. Hãng Koch và Sterzel chế tạo loại điều chỉnh điện áp liên tục bằng máy biến áp có chuyển dịch (hình 17-12),
gồm phần trụ cố định K, ở đó đặt dây quấn thứ cấp V2, Dọc trụ K ghép gông J trên đó đặt hai phần của dây quấn sơ cấp V1 vàV’1, nối
Trên hình 17-12a, V1 và V2 có cùng từ thông móc vòng, giả sử ở vị trí này điện áp thứ cấp tăng. ở hình 17-12b, dây quấn V2 có từ thông φ1 và φ’1 ngược chiều, móc vòng nên ở V2 không cảm ứng sức điện động, ở hình17-12c chỉ có từ thông φ’1 và V’1 móc vòng với V2, cảm ứng ở đây sức từ động ngược chiều. Nếu di chuyển J đến các vị trí bất kỳ, xuất hiện ở V2 sức điện động do φ1- φ’1, có thể thực hiện việc thay đổi điện áp liên tục.
Trong hệ thống máy biến áp có công suất lớn, người ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu điều chỉnh điện áp, có thể điều chỉnh trực tiếp hay gián tiếp. Hình 17-13 dẫn ra sơ đồ về điều chỉnh điện áp trực tiếp.
Đơn giản nhất là điều chỉnh có điểm chung ở giửa dây quấn sơ cấp và thứ cấp như ở hình 17-13a. Phương pháp này được dùng khi tỉ số biến đổi k từ 3 trở lên. Khi tỉ số biến đổi k nhỏ hơn 3, sơ đồ này không kinh tế, do có biến đổi lớn từ thông ở kõi thép.
Khi ký hiệu β là tỉ số biến đổi từ thông, U1 - điện áp sơ cấp ; U2 - điện áp thứ cấp, ta có
Sơ đồ hay được dùng nhiều là các sơ đồ ở hình 17-13b,c,d. ở đây điện áp được điều chỉnh phía hạ áp giữa dây quấn nối tiếp và song song. Ưu việt hơn là theosơ đồ ở hình 17-13c, dây quấn điều chỉnh nối trực tiếp với dây quấn nối tiếp và song song. Hình 17-13d cần dùng chuyển mạch và công tắc đảo chiều, cấp thay đổi điện áp sẽ gấp đôi lần số đầu phân áp. Hình 17-13b,d có đầu dây quấn điều chỉnh không được nối cố định. Hình 17-13e thực tế chỉ sử dụng cho điện áp đến 200 KV, vì ở điện áp cao, điện áp xung sẽ rất nguy hiểm đến bộ phận chuyển mạch. Hơn nữa các tiếp điểm ở điện áp cao, cần làm khoảng cách lớn, vì vậy chuyển mạch sẽ không còn kinh tế
Dây quân điều chỉnh có thể đặt ở những vị trí tuỳ ý, nhưng nếu quan tâm đến cách điện thì tốt nhất nên đặt sao cho điện áp cực đại đầu ra tương ứng với đường kính lớn nhất của dây quấn (hình 17- 14). Làm nhơ vậy có nhược điểm là sự thay đổi điện áp ngắn mạch khá lớn, điện kháng tản ( từ thông tản ) ở dây quấn điều chỉnh sẽ lớn, dẫn đến tổn hao phụ và lực ngắn mạch lớn. Ngoài ra, đưa dây dẫn từ dây quấn điều chỉnh cũng khó khăn.
Hình 17-15 và 17-16 chỉ ra phương án khắc phục sự thay đổi lớn của điện áp ngắn mạch. Hình 17-15 dây quấn điều chỉnh đặt sát trụ thường cạnh dây quấn nối đất, chỉ có khó khăn trong việc đưa đầu dây ra, từ trường tản sẽ nhỏ. Hình 17-16 và 17-18 hay được áp dụng cho máy biến áp công suất lớn. Dây điều chỉnh đặt ngoài cùng, kề bên dây quấn nối tiếp. Nhược điểm ở đây là dây quấn điều chỉnh đặt gần điện cao áp, tuy vậy bố trí như thế rất tiện vì đơn giản nên tăng cường được an toàn cho máy
Nếu dây quấn nối tiếp có dây dẫn vào giữa, thì phân dây quấn điều chỉnh ra hai phần bằng nhau (hình17-17) đảm bảo về chịu lực điện từ. Chỉ cần chú ý cách điện dây dẫn ra và dây quấn điều chỉnh ở cạnh ra của dây quấn nối tiếp.
Hình 17-18 cho sơ đồ điều chỉnh điện áp gián tiếp, thông qua một máy biến áp phụ trợ. Máy biến áp chính không có dây quấn điều chỉnh, giảm được khoảng cách cách điện, giảm vật liệu cách điện. Phương pháp này chỉ chiếm kinh tế sử dụng với công suất lớn, trên 1000 MVA và điện áp 4000/230 kv. Tương tự, kiểu điều chỉnh gián tiếp được điều chỉnh trên dây quấn đặt trên máy biến áp chính . Thuận lợi ở đây là cả dây quấn điều chỉnh và thiết bị điều chỉnh đều tiếp với điện áp thấp.
Điều chỉnh gián tiếp làm trọng lượng máy biến chính giảm, riêng bộ phận điều chỉnh có thể tách riêng, tiện lợi cho vận chuyển. Có điều không lợi là tổng trọng lượng thiết bị tăng hơn so với loại điều chỉnh trực tiếp . nhìn chung vật liệu tăng từ 25÷ 332%.
Tất cả các kiểu điều chỉnh điện áp vừa xét là điều chỉnh dọc , phần điện áp điều chỉnh (pha) được cộng hoặc trừ đại số so với điện áp pha. ở các nhà máy điện, còn cần thiết phải nối liên thông với mạng điện trong mọi trường hợp của góc lệch pha. Nừu nối bằng máy biến áp điều chỉnh pha (ngang), ta có thể vừa điều chỉnh điện áp vừa điều chỉnh góc pha để tiện phân bổ phụ tải.
KẾT LUẬN
Thiết kế MBA là một ngành có quá trình tồn tại và phát triển đã lâu, từ khi xuất hiện ngành chế tạo máy điện tới nayđã có nhiều sự cải tiến kỹ thuật đẻ nâng cao hiệu quả sử dụng máy điện nói chung và MBA nói riêng. Bài viết của em được hoàn thành bằng những kiến thức lý thuyết là chủ yếu, nên còn nhiều thiếu sót và hạn chế về kiến thức thực tế trong quá trình vận hành và sử dụng MBA. Nên em rất mong các thầy cô xem xét và có những ý kiến đóng góp bổ ích cho em trước khi tốt nghiệp ra trường, giúp em củng cố kiến thức để bước vào công việc cụ thể sau khi ra trường được tôt nhất.Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: ĐOÀI đã tận tình giúp đỡ em trong thời gian làm đồ án để em hoàn thành tốt bài thiết kế tốt nghiệp này. Các tài liệu tham khảo của một số tác giả dưới đây là nguồn lý thuyết quan trọng giúp em hiểu để thực hiện tốt đồ án tốt nghiệp này.