Thiết Kế Máy Biến Áp Ba Pha Dầu - Đại Học Công Nghiệp Hà Nội: Luận Văn Chi Tiết

Khám phá bí quyết thiết kế máy biến áp ba pha ngâm dầu tối ưu. Tìm hiểu về hiệu quả hoạt động, lựa chọn vật liệu và các yếu tố quan trọng khác.

• Tác giả: Nguyễn Thanh Tùng
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
• Chuyên ngành: Điện
• Đề tài: Thiết Kế Máy Biến Áp Ba Pha Dầu
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2004
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• Xin chân thành cảm ơn
• 1. PHẦN I: VAI TRÒ CỦA MBA TRONG TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG
• 1.1. VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ MÁY BIẾN ÁP
• 1.2. ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP
• 1.3. CÁC LƯỢNG ĐỊNH MỨC
• 1.4. CÔNG DỤNG CỦA MBA
• 1.5. VAI TRÒ CỦA MÁY BIẾN ÁP TRONG TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG
• 2. PHẦN II : THIẾT KẾ
• 2.1. Nhiệm vụ thiết kế
• 2.2. Các số liệu ban đầu
• 3. CHƢƠNG I: TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU CỦA MÁY BIẾN ÁP
• 3.1. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐIỆN CƠ BẢN CỦA MÁY BIẾN ÁP
• 3.1.1. Dung lượng 1 pha
• 3.1.2. Dòng điện dây định mức
• 3.1.3. Dòng điện pha định mức
• 3.1.4. Điện áp pha định mức
• 3.1.5. Điện áp thử dây quấn
• 3.2. CHỌN CÁC SỐ LIỆU XUẤT PHÁT VÀ TÍNH TOÁN KÍCH THƢỚC CHỦ YẾU
• 4. CHƢƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH TỪ
• 4.1. CHỌN TÔN SILIC
• 5. CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP
• 5.1. CÁC YÊU CẦU CHUNG
• 5.1.1. Yêu cầu vận hành
• 6. CHƢƠNG V: TÍNH TOÁN CUỐI CÙNG VỀ HỆ THỐNG MẠCH TỪ
• 7. CHƢƠNG VI: TÍNH TOÁN NHIỆT MÁY BIẾN ÁP
• 8. PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP
• 8.1. Khái niệm chung
• 8.2. Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh điện áp
• 8.3. Điều chỉnh liên tục
• Sinh viên thực hiện

Tóm tắt

I. Tổng Quan Thiết Kế Máy Biến Áp Dầu Ba Pha Hướng Dẫn A Z

Máy biến áp (MBA) là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống điện, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải và phân phối điện năng. MBA dầu ba pha, với khả năng cách điện và làm mát hiệu quả bằng dầu, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và dân dụng. Thiết kế MBA dầu ba pha đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng về nhiều yếu tố, bao gồm vật liệu, kích thước, cấu trúc và phương pháp làm mát, nhằm đảm bảo hiệu suất cao, độ tin cậy và tuổi thọ dài. Trong quá trình thiết kế, cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành và tính đến các yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Việc tối ưu hóa thiết kế MBA không chỉ giúp giảm thiểu tổn thất điện năng mà còn góp phần tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì. MBA thực hiện nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lượng chứ không chuyển hóa năng lượng. Ngày nay, xu hướng phát triển của MBA điện lực là thiết kế chế tạo những MBA có dung lượng thật lớn, điện áp thật cao, dùng nguyên liệu mới chế tạo để giảm trọng lượng và kích thước máy. Nước ta hiện nay ngành chế tạo MBA đã thực sự có một chỗ đứng trong việc đáp ứng phục vụ cho công cuộc công nghiệp hiện đại hóa nước nhà. Hiện nay chúng ta đã sản xuất được những MBA có dung lượng 63000KVA với điện áp 110 kV. Việc thiết kế MBA phải đảm bảo yêu cầu về điện, cơ học, nhiệt và chế tạo. Phải có quan điểm toàn diện: kết hợp một cách hợp lý giữa hai yêu cầu về chế tạo và vận hành để sản phẩm có chất lượng tốt mà giá thành chấp nhận được. Phải chú ý đến kết cấu chế tạo dây quấn sao cho thích hợp với trình độ kỹ thuật của xưởng sản xuất. Phải nắm vững những lý luận có liên quan đến dây quấn CA, vật liệu cách điện.

1.1. Vai Trò Máy Biến Áp Ba Pha Trong Hệ Thống Điện

MBA ba pha đóng vai trò trung tâm trong việc tăng hoặc giảm điện áp để phù hợp với các cấp điện áp khác nhau trong hệ thống. Từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ, MBA giúp truyền tải điện năng hiệu quả trên khoảng cách xa và cung cấp điện năng an toàn cho các thiết bị sử dụng điện. MBA được sử dụng rộng rãi trong đời sống, phục vụ chúng ta trong việc sử dụng điện năng vào các mục đích khác nhau. Trong các thiết bị lò nung có MBA lò. Trong hàn điện có MBA hàn. Làm nguồn cho các thiết bị điện ,thiết bị điện tử công suất. Trong lĩnh vực đo lường (Máy biến dòng ,Máy biến điện áp). Máy biến áp thử nghiệm. Và đặc biệt quan trọng là MBA điện lực được sử dụng trong hệ thống điện. Trong hệ thống điện MBA có vai trò vô cùng quan trọng, dùng để truyền tải và phân phối điện năng ,vì các nhà máy điện công suất lớn thường ở xa các trung tâm tiêu thụ điện (Các khu công nghiệp và các hộ tiêu thụ.) vì thế cần phải xây dựng các hệ thống truyền tải điện năng.

1.2. Các Loại Máy Biến Áp Ba Pha Dầu Phổ Biến Hiện Nay

Có nhiều loại MBA ba pha dầu khác nhau, được phân loại dựa trên công suất, điện áp, phương pháp làm mát và ứng dụng. Các loại phổ biến bao gồm MBA phân phối, MBA nguồn, MBA tự ngẫu và MBA chỉnh lưu. Việc lựa chọn loại MBA phù hợp phụ thuộc vào các yêu cầu kỹ thuật và kinh tế của từng ứng dụng. Các loại phổ biến là MBA truyền tải điện áp cao, MBA trung gian và MBA phân phối. MBA truyền tải điện áp cao ,công suất lớn nó đảm nhiện cung cấp điện cho một vùng, một khu vực. MBA phân phối với công suất vừa và nhỏ,cung cấp điện cho một vùng dân cư nhỏ, hay một số ít nhà máy. yêu cầu với loại nay là Un từ 4-5%, AU nhỏ, điều chỉnh không điện,hay thận chí không điều chỉnh. Đề tài của em là thiết kế MBA ba pha điều chỉnh điện áp với công suất là: S= 2500 KVA vơi điện áp 35/ 0,4 kv. Đây thuộc loại MBA dân dụng.

II. Thách Thức Trong Thiết Kế MBA Dầu Ba Pha Vượt Qua

Thiết kế MBA dầu ba pha hiệu quả đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm tối ưu hóa kích thước và trọng lượng, giảm thiểu tổn thất điện năng, đảm bảo độ tin cậy và an toàn, và đáp ứng các yêu cầu về môi trường. Việc cân bằng các yếu tố này đòi hỏi kiến thức chuyên sâu, kinh nghiệm thực tế và sử dụng các công cụ mô phỏng và phân tích hiện đại. Theo tài liệu gốc thì việc tính toán không khỏi thiếu sót, mong các thầy, cô cho nhận xét để đồ án này được hoàn thiện hơn. Điện năng có đặc điểm là khi sản xuất ra cần phải tiêu thụ ngay. Chính vì vậy cần phải truyền tải điện năng tới ngay nơi tiêu thụ. Điện năng được truyền tải bằng các đường dây điện. Với mạng lưới dài tới hàng trăm hàng nghìn km.

2.1. Giảm Tổn Thất Điện Năng Trong Lõi Thép Và Dây Quấn

Tổn thất điện năng trong lõi thép (tổn thất từ trễ và tổn thất xoáy) và dây quấn (tổn thất I²R) là những yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất của MBA. Việc lựa chọn vật liệu có tổn thất thấp, tối ưu hóa thiết kế lõi thép và sử dụng dây dẫn có tiết diện phù hợp có thể giúp giảm thiểu các tổn thất này. Công suất P , hiệu điện thế U và dòng điện trên dây dẫn liên hệ với nhau bằng biểu thức: P = U.I. Theo hiệu ứng jun-lenxơ, trên đường dây sẽ có một công suất hao phí ΔP sẽ biến thành nhiệt toả vào môi trường . Ta có biểu thức tính tổn hao : ΔP= U2/R Trong đó R là điện trở dây dẫn. Vì ΔP là tổn hao công suất do vậy cần phải giảm ΔP xuống mức thấp nhất .Chẳng hạn muốn giảm ΔP xuống 100 lần thì ta có thể làm hai cách. Giảm R xuống 100 lần hoặc tăng u lên 100 lần.

2.2. Đảm Bảo Tản Nhiệt Hiệu Quả Để Kéo Dài Tuổi Thọ MBA

Nhiệt độ cao có thể làm giảm tuổi thọ của vật liệu cách điện và gây ra các vấn đề về độ tin cậy. Hệ thống làm mát hiệu quả, bao gồm sử dụng dầu cách điện có đặc tính truyền nhiệt tốt, thiết kế thùng dầu và bộ tản nhiệt phù hợp, là rất quan trọng để duy trì nhiệt độ hoạt động ổn định của MBA. Tính toán nhiệt là tính toán về nhiệt ở trạng thái xác lập nghĩa là khi MBA làm việc liên tục với tải định mức, ở trạng thái xác lập này toàn bộ nhiệt lượng do dây quấn và lõi sắt phát ra đều khuếch tán ra xung quanh. Nói chung trong phần tính toán nhiệt của MBA gồm các phần sau: Tính nhiệt độ chênh trong lòng dây quấn hay lõi sắt với mặt ngoài của nó. Qua mỗi lần truyền nhiệt để nhiệt độ giảm dần nghĩa là nó gây nên một lượng suy nhiệt độ, kết quả là so với môi trường không khí xung quanh thì các bộ phận trong MBA có nhiệt độ chênh nào.

2.3. Ứng Phó Với Quá Điện Áp Và Dòng Điện Ngắn Mạch

MBA phải có khả năng chịu được quá điện áp (do sét đánh hoặc chuyển mạch) và dòng điện ngắn mạch mà không bị hư hỏng. Thiết kế cách điện phù hợp, sử dụng bộ chống sét và thiết kế cơ khí chắc chắn là cần thiết để bảo vệ MBA khỏi các sự cố này. Khi vận hành thường dây quấn MBA có điện áp làm việc bình thường và quá điện áp do đóng ngắt mạch trong lưới điện hay sét đánh gây nên. ảnh hưởng của quá điện áp do đóng ngắt mạch với điện áp làm việc bình thường,thường chủ yếu là đối với cách điện chính của MBA, tức là cách điện giữa các dây quấn với nhau và giữa dây quấn với vỏ máy, con quá điện áp do sét đánh lên đường dây thường ảnh hưởng đến cách điện dọc của MBA, tức là giữa các vòng dây, lớp dây hay giữa các bánh dây của trong dây quấn.

III. Phương Pháp Tính Toán Mạch Từ Máy Biến Áp Ba Pha Dầu

Mạch từ là bộ phận quan trọng của MBA, đóng vai trò dẫn từ thông và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và các thông số kỹ thuật của máy. Tính toán mạch từ chính xác là rất quan trọng để đảm bảo MBA hoạt động ổn định và hiệu quả. Do đó khi thiết kế cần phẩi đảm bảo làm sao cho thoả mãn những yêu cầu như, tổn hao sắt chính và phụ nhỏ, lượng tôn silic sử dụng làm sao cho ít nhất và hệ số điều đầy của lõi sắt lớn. Để các yêu cầu đối với mạch từ như trên được thoả mãn thì việc chọn loại tôn silic như thế nào là rất quan trọng.

3.1. Chọn Vật Liệu Lõi Thép Tôn Silic Chất Lượng Cao

Việc lựa chọn tôn silic có đặc tính từ tính tốt (độ từ thẩm cao, tổn thất thấp) là yếu tố quan trọng để giảm tổn thất từ trễ và tổn thất xoáy trong lõi thép. Nên chọn tôn cán lạnh là vì loại tôn này có ưu điểm vượt trội về khả năng dẫn từ và giảm hao mòn so với tôn cán mỏng. Tôn cán lạnh là loại tôn có vị trí sắp xếp các tinh thể gần như không đổi và có tính dẫn từ không đẳng hướng, do đó suất tổn hao giảm 2 đến 2,5 lần so với tôn cán nóng. Độ từ thẩm thay đổi rất ít theo thời gian dùng tôn cán lạnh cho phép tăng cường độ từ cảm trong lõi thép lên tới ( 1,6 -> 1,65)T trong khi đó tôn cán nóng chỉ là (1,4 -> 1,45)T từ đó giảm được tổn hao trong máy, giảm được trọng lượng kích thước máy đặc biệt là rút bớt được đáng kể chiều cao của MBA, rất thuận lợi cho việc chuyên chở.

3.2. Xác Định Kích Thước Lõi Thép Tối Ưu Hóa Từ Thông

Kích thước lõi thép, bao gồm tiết diện và chiều dài đường từ, cần được tính toán sao cho phù hợp với điện áp, tần số và công suất của MBA. Việc tối ưu hóa kích thước lõi thép giúp đảm bảo từ thông đủ lớn và giảm tổn thất từ thông tản.Chọn sơ bộ số bậc của trụ là 8 bậc theo bảng 10 -2 TL1 tiết diện gông có 3 cấp với Kg = 1,03. Hệ số chèn kín Kp = 0,936 hệ số điện dày 0,91 hệ số lợi dụng lõi thép Kcd = 0,93.

3.3. Tính Toán Khe Hở Không Khí Ảnh Hưởng Đến Dòng Điện Từ Hóa

Khe hở không khí trong mạch từ có ảnh hưởng đến dòng điện từ hóa và độ tự cảm của MBA. Việc tính toán và kiểm soát khe hở không khí là cần thiết để đảm bảo các thông số kỹ thuật của MBA đáp ứng yêu cầu. Tính gần đúng việc tăng từ trở do từ thông qua khe hở không khí các góc mạch từ. Giả sử khe hở δ = 0,1mm, qua hai khe hở:

IV. Thiết Kế Dây Quấn MBA Ba Pha Dầu Bí Quyết Hiệu Quả Cao

Dây quấn là bộ phận dẫn dòng điện và tạo ra từ trường trong MBA. Thiết kế dây quấn hợp lý, bao gồm lựa chọn vật liệu, kích thước, cấu trúc và phương pháp làm mát, là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất cao, độ tin cậy và tuổi thọ dài. Ở đây ta chọn loại tôn cán lạnh là vì loại tôn này có ưu điểm vượt trội về khả năng dẫn từ và giảm hao mòn so với tôn cán mỏng. Để dây quấn làm việc đối xứng ở mọi đầu điều chỉnh, ta chia dây quấn thành 2 phần nối song song với nhau. Mỗi phần quấn kiểu lò xo. Bắt đầu từ giữa lớp đặt trực tiếp lên Lớp dây bọc của dây quấn điều chỉnh thô.

4.1. Chọn Vật Liệu Dây Dẫn Đồng Hoặc Nhôm

Đồng và nhôm là hai vật liệu phổ biến được sử dụng làm dây dẫn trong MBA. Đồng có độ dẫn điện tốt hơn nhưng nặng hơn và đắt hơn nhôm. Việc lựa chọn vật liệu phụ thuộc vào các yêu cầu về hiệu suất, trọng lượng và chi phí. Trong đó R là điện trở dây dẫn. R=P. l với điện trở suất của nhôm 75 c = 1 Ωmm 0 2 S 28 l: Chiều dài dây quấn, tính qua khối lượng G l= 10 3 8S γ : Khối lượng riêng của nhôm : γ = 2,7 Kg/dm3  .

4.2. Tính Toán Tiết Diện Dây Dẫn Đảm Bảo Mật Độ Dòng Điện

Tiết diện dây dẫn cần được tính toán sao cho phù hợp với dòng điện định mức của MBA. Việc đảm bảo mật độ dòng điện phù hợp giúp giảm tổn thất I²R và ngăn ngừa quá nhiệt. Dòng điện sơ cấp định mức 1 f =41,24(A), chọn mật độ dòng điện δ1 = 1,6A /mm ta có 2  1 = 1 f = 41,24 =25,8(mm 2 ).

4.3. Bố Trí Dây Quấn Giảm Thiểu Từ Thông Tản

Cách bố trí dây quấn ảnh hưởng đến từ thông tản và điện cảm tản của MBA. Việc bố trí dây quấn xen kẽ hoặc sử dụng các kỹ thuật đặc biệt có thể giúp giảm thiểu từ thông tản và cải thiện hiệu suất của máy. Để giảm tổn hao phụ, mỗi lớp khi quấn đến giữa phải hoán vị. Như vậy chiều cao dây quấn sẽ tăng thêm một vòng giữa các lớp có kênh làm mát rộng 9mm.

V. Ứng Dụng Thực Tế Thiết Kế MBA Dầu Ba Pha Cho Dự Án Cụ Thể

Việc áp dụng các phương pháp thiết kế MBA dầu ba pha vào các dự án thực tế đòi hỏi sự am hiểu về các yêu cầu cụ thể của ứng dụng và khả năng tùy chỉnh thiết kế để đáp ứng các yêu cầu đó. Thiết kế MBA ba pha điều chỉnh điện áp với công suất là: S= 2500 KVA vơi điện áp 35/ 0,4 kv. Đây thuộc loại MBA dân dụng.

5.1. Ví Dụ Thiết Kế MBA Cho Trạm Biến Áp Phân Phối

MBA phân phối thường có công suất nhỏ và điện áp thấp hơn so với MBA nguồn. Thiết kế MBA phân phối cần tối ưu hóa chi phí và độ tin cậy, đồng thời đáp ứng các yêu cầu về kích thước và trọng lượng.

5.2. Ví Dụ Thiết Kế MBA Cho Hệ Thống Điện Gió

MBA trong hệ thống điện gió cần có khả năng chịu được các điều kiện khắc nghiệt và biến động của nguồn năng lượng tái tạo. Thiết kế MBA cho hệ thống điện gió cần đặc biệt chú trọng đến độ tin cậy và khả năng chịu quá tải.

VI. Tương Lai Thiết Kế MBA Ba Pha Dầu Vật Liệu Công Nghệ Mới

Sự phát triển của vật liệu và công nghệ mới đang mở ra những cơ hội mới cho việc cải thiện hiệu suất, độ tin cậy và tính bền vững của MBA dầu ba pha. Xu hướng phát triển của MBA điện lực là thiết kế chế tạo những MBA có dung lượng thật lớn, điện áp thật cao, dùng nguyên liệu mới chế tạo để giảm trọng lượng và kích thước máy.

6.1. Sử Dụng Vật Liệu Cách Điện Mới Nâng Cao Khả Năng Chịu Nhiệt

Vật liệu cách điện có khả năng chịu nhiệt cao hơn có thể giúp giảm kích thước MBA và tăng tuổi thọ. Nghiên cứu và phát triển vật liệu cách điện mới là một lĩnh vực quan trọng trong thiết kế MBA.

6.2. Ứng Dụng Công Nghệ Mô Phỏng Tối Ưu Hóa Thiết Kế

Công nghệ mô phỏng cho phép các nhà thiết kế đánh giá và tối ưu hóa thiết kế MBA một cách nhanh chóng và chính xác, giảm thiểu chi phí thử nghiệm và sai sót.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN – TẠI CHỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP BA PHA DẦU SVTH: NGUYỄN THANH TÙNG LỚP: ĐIỆN 1K1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU. 7 Xin chân thành cảm ơn. 7 PHẦN II : THIẾT KẾ. XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG ĐIỆN CƠ BẢN CỦA MÁY BIẾN ÁP.

15 CHƢƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH TỪ. 17 CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP. CÁC YÊU CẦU CHUNG. TÍNH TOÁN DÂY QUẤN HẠ ÁP.

24 Số vòng dây 1 pha của dq hạ áp. Kích thước dây quấn. Đường kính trong dây quấn hạ áp. TÍNH TOÁN DÂY QUẤN CAO ÁP.

TIẾT DIỆN DÂY. 28 Dây quấn cơ sở. Mật độ dòng điện thực tế. BỐ TRÍ DÂY QUẤN.

Dây quấn cơ sở. 28 Lớp dây bọc của dây quấn điều chỉnh thô. Chiều rộng dây quấn: a = 7,9 + 0,1 = 8 mm. KHỐI LƢỢNG DÂY QUẤN CAO ÁP.

Dây quấn điều chỉnh thô. Trọng lượng dây quấn sơ cấp. Đường kính trong dây quấn cao áp. Đường kính ngoài dây quấn cao áp.

DÕNG ĐIỆN TỪ HOÁ. 31 BT =1,65 ta có nit = 180A vòng/m. Ta có sức từ động. 32 F = Ft + Fs + Fs = 325 + 80 + 264= 669 A – vòng.

ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN:. 32 Các công thức tính điện trở:. Điện trở dây quấn thứ cấp. 33 Nguyễn Thanh Tùng - Điện 1K1 4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức 10 2.

THÔNG SỐ NGẮN MẠCH:. Tổn hao phụ làm tăng tổn hao theo tỷ lệ K = 1,1 .TÍNH TỔN HAO VÀ DÕNG ĐIÊN KHÔNG TẢI. Tổn hao không tải tính theo công thức (20 – 45 TL1). Công suất từ hoá tính theo công thức (4-106 TL1).

Thành phần phản kháng của dòng điện không tải:. Thành phần tác dụng của dòng điện không tải. Dòng điện không tải toàn phần. Hiệu suất của MBA tải đm và cos  = 1.

35 CHƢƠNG V: TÍNH TOÁN CUỐI CÙNG VỀ HỆ THỐNG MẠCH TỪ. 37 Hinh: Kích thước mạch từ. 38 CHƢƠNG VI: TÍNH TOÁN NHIỆT MÁY BIẾN ÁP. Quá độ từ mặt ngoài dây quấn hay lõi sắt vào dầu.

39 Trị số dòng nhiệt càng lớn thì nhiệt độ chêng càng lớn  0. 39 Nhiệt độ chênh giữa dầu với vênh thùng  dt .TÍNH GẦN ĐÖNG VỀ NHIỆT. p , W – số vòng dây. 40 S Dây quấn điều chỉnh tinh có điều kiện làm mát tốt hơn, chọn.

TÍNH TOÁN NHIỆT CỦA THÙNG DẦU. Chọn loại thùng dầu cho MBA S = 2500 kVA. Ta chọn loại thùng có những cánh tản nhiệt bằng tôn bố trí vuông góc với vỏ thùng. Chọn kích thước tối thiểu bên trong của thùng.

Đây là MBA ba pha cấp điện áp 35/0,4kV. Chiều dài tối thiểu của thùng. 42 S5 : là khoảng cách giữa dây quấn CA và HA. Chiều cao của thùng.

43 Nguyễn Thanh Tùng - Điện 1K1 5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức H = H 1 + H 2. 43 H 1 : là chiều dài từ thùng đến hết chiều cao lõi sắt. 43 H 2 : là khoảng cách tối thiểu từ gông đến nắp thùng ta chọn. Sơ bộ tính diện tích bề mặt bức xạ đối lưu của thùng.

43 Đây là tính sơ bộ bề mặt đối lưu. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TRỌNG LƢỢNG RUỘT, VỎ. Trọng lượng ruột máy ( phần tác dụng) tức là toàn bộ lõi sắt có các dây quâná và dây dẫn ra trừ nắp máy. Trọng lượng dầu:.

Trọng lượng thùng. Thể tích trong thùng (không tính bề dày). Thể tích ngoài thùng (kể đến bề dày). Trọng lượng dầu:.

47 Trong đó V t : Thể tích bên trong thùng dầu phẳng. 47 PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP. Khái niệm chung:. Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh điện áp.

49 7 Điều chỉnh liên tục. 60 Sinh viên thực hiện. 61 Nguyễn Thanh Tùng - Điện 1K1 6 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức LỜI NÓI ĐẦU Máy điện là một loại hệ điện từ gồm có mạch từ và mạch điện liên quan với nhau. Mạch từ gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí.

Mạch điện gồm hai hoặc nhiều dây quấn có thể chuyển động tương đối với nhau cùng bộ phận mang chúng. Máy biến áp là một hệ thống biến đổi cảm ứng điện từ dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều từ điện áp này thành dòng điện xoay chiều có điện áp khác. Các dây quấn và mạch từ của nó đứng yên và quá trình biến đổi từ trường để sinh ra sức điện động cảm ứng trong dây quán thực hiện bằng phương pháp điện. Mặt khác, máy biến áp nó còn có vai trong quan trọng trong nền kinh tế quốc dân như trong công nghiệp, nôn nghiệp, giao thông vận tải, các hệ điều khiển….

Nên việc tính toán không khỏi thiếu sót. Mong các thầy, cô cho nhận xét để đồ án này được hoàn thiện hơn. Em xin cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho em để hoàn thành tốt bài tập này và hoc em được học hỏi nhiều vấn đề về máy biến áp trong thời gian khai thác. Xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 14 tháng 6 năm 2004 Người thiết kế NGUYỄN THANH TÙNG PHẦN I: VAI TRÒ CỦA MBA TRONG TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI Nguyễn Thanh Tùng - Điện 1K1 7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức ĐIỆN NĂNG I.

VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ MÁY BIẾN ÁP. Để dẫn điện từ các trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện ếu khoảng cách giữa nơi sản xuất điện và nơi tiêu thụ điện lớn, một vấn đề ất lớn đặt ra và cần được giải quyết là việc truyền tải điện năng đi xa làm sao cho kinh ế nhất và đảm bảo được các chỉ tiêu kĩ thuật. Như ta đã biết, cùng một công suất truyền tải trên đường dây, nếu điện áp được ăng cao thì dòng điện chạy trên đường dây sẽ giảm xuống, như vậy có thể làm tiết diện ây nhỏ đi, do đó trọng lượng và chi phí dây dẫn sẽ giảm xuống, đồng thời tồn hao năng ượng trên đường dây cung sẽ giảm xuống. Vì thế, muốn truyền tải công suất lớn đi xa,ít tổn hao và nết kiệm kim loại mầu trên đường đây người ta phải dùng điện áp cao, dẫn điện bằng các đường dây cao thế, thường là 35, 110, 220 và 500 KV.

Trên thực tế, các máy phát điện thường không phát ra những điện áp như vậy vì lí do an toàn, mà chỉ phát ra điện áp từ 3 đến 21KV, do đó phải có thiết bị để tăng điện áp đầu đường dây lên. Mặt khác các hộ tiêu thụ thường chỉ sử dụng điện áp thấp từ 127V, 500V hay cùng lắm đến6KV, do đó trước khi sử dung điện năng ở đây cần phải có thiết bị giảm điện áp xuống.Những thiết bị dùng để tăng điện áp ra của máy phát điện tức đầu đường dây dẫn và những thiết bị giảm điện áp trước khi đến hộ tiêu thụ gọi là các máy biến áp (MBA). Thực ra trong hệ thống điện lực, Nguyễn Thanh Tùng - Điện 1K1 8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức muốn truyền tải và phân phối công suất từ nhà máy điện đến tấn các hộ tiêu thụ một cách hợp lí, thường phải qua ba, bốn lần tăng và giảm điện áp như vậy. Do đó tổng công suất của các MBA trong hệ thống điện lực thường gấp ba, bốn lần công suất của trạm phát điện.

Những MBA dùng trong hệ thống điện lực gọi là MBA điện lực hay MBA công suất. Từ đó ta cũng thấy rõ, MBA chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lượng chứ không chuyển hóa năng lượng.Ngày nay khuynh hướng phát triển của MBA điện lực là thiết kế chế tạo những MBA có dung lượng thật lớn, điện áp thật cao, dùng nguyên liệu mới chế tạo để giảm trọng lượng và kích thước máy. Nước ta hiện nay ngành chế tạo MBA đã thực sự có một chỗ đứng trong việc đápứng phục vụ cho công cuộc công nghiệp hiện đại hóa nước nhà. Hiện nay chúng ta đãsản xuất được những MBA có dung lượng 63000KVA với điện áp 110 kV.

ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP Máy biến áp là một thiết bị điện từ đứng yên, làm việc dựa trên nguyên lí cảmứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệthống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi.Đầu vào của MBA được nối với nguồn điện, được gọi là sơ cấp (SC). Đầu ra của MBA được nối với tải gọi tà thứ cấp (TC) Khi điện áp đầu ra TC lớn hơn điện áp vào SC ta có MBA tăng áp.Khi điện áp đầu ra TC nhỏ hơn điện áp vào SC ta có MBA hạ áp .Các đại lượng và thông số của đầu sơ cấp. Nguyễn Thanh Tùng - Điện 1K1 9 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức + U1 : Điện áp sơ cấp. + I1 : Dòng điện qua cuộn sơ cấp.

+ P1 : Công suất sơ cấp. + Wl : Số vòng dây cuộn sơ cấp. Các đại lượng và thông số của đầu thứ cấp. + Ul : Điện áp thứ cấp.

+ I1 : Dòng điện qua cuộn thứ cấp. + P1 : Công suất thứ cấp. + Wl : Số vòng dây cuộn thứ cấp. CÁC LƯỢNG ĐỊNH MỨC Các lượng định mức của MBA do mỗi nhà chế tạo qui định sao cho phù hợp vớitừng loại máy .Có 3 đại lượng định mức cơ bản của MBA.

Điện áp định mức Điện áp sơ cấp định mức kí hiệu Ulđm là điện áp qui định cho dây quấn sơ cấp.Điện áp thứ cấp định mức kí hiệu U2đm là điện áp giữa các cực của Nguyễn Thanh Tùng - Điện 1K1 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức dây quấn sơcấp. Khi dây quấn thứ cấp hở mạch và điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp là định mức,người ta qui ước với MBA 1 pha điện áp định mức là điện áp pha với MBA 3 pha làđiện áp dây. Đơn vị của điện áp ghi trên nhãn máy thường là KV. Dòng điện định mức Dòng điện định mức là dòng điện đã qui định cho mỗi dây quấn của MBA, ứngvới công suất định mức và điện áp định mức.

Đối với MBA 1 pha dòng điện định mứclà dòng điện pha.