Đồ án tốt nghiệp Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu LỜI MỞ ĐẦU húng ta sống thời đại với phát triển không ngừng khoa học kĩ thuật, thời đại mà nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đặt lên hàng đầu Nói đến cơng nghiệp hóa, đại hóa khơng thể tách rời ngành điện, ngành điện đóng vai trị mấu chốt q trình Trong ngành điện cơng việc thiết kế máy điện khâu vơ quan trọng, nhờ có kĩ sư thiết kế máy điện mà máy phát điện đời cung cấp cho nhà máy điện Khi điện sản xuất phải truyền tải điện tới nơi tiêu thụ, trình truyền tải điện khơng thể thiếu máy biến áp điện lực dùng để tăng giảm điện áp lưới cho phù hợp việc tăng điện áp lên cao để tránh tổn thất điện truyền tải giảm điện áp cho phù hợp với nơi tiêu thụ Vì lí mà máy biến áp điện lực (MBAĐL) phận quan trọng hệ thống điện MBAĐL ngâm dầu loại máy sử dụng phổ biến ưu điểm vượt trội loại máy có Nhờ mà MBAĐL ngâm dầu ngày dược sử dụng rộng rãi không ngừng cải tiến cho phục vụ nhu cầu người sử dụng đươc tốt Bằng tất cố gắng ,với kiến thức nhận từ thầy cô hướng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Đức Sỹ ,mà tơi làm nên thiết kế tốt nghiệp SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp là: THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC BA PHA NGÂM DẦU Bài thiết kế tốt nghiệp gồm phần: Phần : Tổng quan máy biến áp Phần : Thiết kế Các vẽ : Bản vẽ tổng lắp ráp A0 Bản vẽ quấn dây sơ đồ nối dây A0 Bản vẽ mạch từ lắp ráp A0 Kết luận Các tài liệu tham khảo Mục lục PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP 1.1 VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ MÁY BIẾN ÁP SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Để dẫn điện từ trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện (Hình 1.1) Nếu khoảng cách nơi sản xuất điện nơi tiêu thụ điện lớn, vấn đề lớn đặt cần giải việc truyền tải điện xa cho kinh tế đảm bảo tiêu kĩ thuật Máy phát điện Đường dây tải Máy biến áp tăng áp Hộ tiêu thụ Máy biến áp giảm áp Hình 1.1 Sơ đồ mạng truyền tải điện đơn giản Như ta biết, công suất truyền tải đường dây, điện áp tăng cao dòng điện chạy đường dây giảm xuống, làm tiết diện dây nhỏ đi, trọng lượng chi phí dây dẫn giảm xuống, đồng thời tổn hao lượng đường dây giảm xuống Vì thế, muốn truyền tải cơng suất lớn xa, tổn hao tiết kiệm kim loại mầu đường dây người ta phải dùng điện áp cao,dẫn điện đường dây cao thế, thường 35,110,220 500 KV Trên thực tế, máy phát điện thường không phát điện áp lí an tồn, mà phát điện áp từ đến 21KV, phải có thiết bị để tăng điện áp đầu đường dây lên Mặt khác hộ tiêu thụ thường sử dụng điện áp thấp từ 127V, 500V hay đến 6KV, trước sử dung điện cần phải có thiết bị giảm điện áp xuống Những thiết bị dùng để tăng điện áp máy phát điện tức đầu SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu đường dây dẫn thiết bị giảm điện áp trước đến hộ tiêu thụ gọi máy biến áp (MBA) Thực hệ thống điện lực, muốn truyền tải phân phối công suất từ nhà máy điện đến tận hộ tiêu thụ cách hợp lí, thường phải qua ba, bốn lần tăng giảm điện áp Do tổng cơng suất MBA hệ thống điện lực thường gấp ba, bốn lần công suất trạm phát điện Những MBA dùng hệ thống điện lực gọi MBA điện lực hay MBA cơng suất Từ ta thấy rõ, MBA làm nhiệm vụ truyền tải phân phối lượng khơng chuyển hóa lượng Ngày khuynh hướng phát triển MBA điện lực thiết kế chế tạo MBA có dung lượng thật lớn, điện áp thật cao, dùng nguyên liệu chế tạo để giảm trọng lượng kích thước máy Nước ta ngành chế tạo MBA thực có chỗ đứng việc đáp ứng phục vụ cho công cơng nghiệp đại hóa nước nhà Hiện sản xuất MBA có dung lượng 63000KVA với điện áp 110KV 1.2 ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP Máy biến áp thiết bị điện từ đứng yên, làm việc dựa nguyên lí cảm ứng điện từ, biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp thành hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp khác, với tần số khơng thay đổi Kí hiệu MBA đơn giản hình 1.2 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu Hình 1.2 Kí hiệu MBA Đầu vào MBA nối với nguồn điện ,được gọi sơ cấp (SC).Đầu MBA nối với tải gọi thứ cấp (TC) Khi điện áp đầu TC lớn điện áp vào SC ta có MBA tăng áp Khi điện áp đầu TC nhỏ điện áp vào SC ta có MBA hạ áp Các đại lượng thông số đầu sơ cấp + U1 : Điện áp sơ cấp + I1 : Dòng điện qua cuộn sơ cấp + P1 : Công suất sơ cấp + W1 : Số vòng dây cuộn sơ cấp Các đại lượng thông số đầu thứ cấp + U2 : Điện áp thứ cấp + I2 : Dòng điện qua cuộn thứ cấp + P2 : Cơng suất thứ cấp + W2 : Số vịng dây cuộn thứ cấp 1.3 CÁC LƯỢNG ĐỊNH MỨC Các lượng định mức MBA nhà chế tạo qui định cho phù hợp với loại máy Có đại lượng định mức MBA a Điện áp định mức Điện áp sơ cấp định mức kí hiệu U1đm ,là điện áp qui định cho dây quấn sơ cấp SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu Điện áp thứ cấp định mức kí hiệu U2đm ,là điện áp cực dây quấn sơ cấp Khi dây quấn thứ cấp hở mạch điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp định mức ,người ta qui ước với MBA pha điện áp định mức điện áp pha ,với MBA pha điện áp dây Đơn vị điện áp ghi nhãn máy thường KV b Dòng điện định mức Dòng điện định mức dòng điện qui định cho dây quấn MBA ,ứng với công suất định mức điện áp định mức Đối với MBA pha dòng điện định mức dòng điện pha Đối với MBA pha dòng điện định mức dịng điện dây c Cơng suất định mức Cơng suất định mức MBA công suất biểu kiến định mức Cơng suất định mức kí hiệu Sđm ,đơn vị VA,KVA Đối với MBA pha công suất định mức : Sđm=U2đ.I2đm =U1đm.I1đm Đối với MBA pha công suất định mức : Sđm= U2đm.I2đm= U1đm.I1đm 1.4 CÔNG DỤNG CỦA MBA MBA sử dụng rộng rãi đời sống ,phục vụ việc sử dụng điện vào mục đích khác + Trong thiết bị lị nung có MBA lị + Trong hàn điện có MBA hàn + Làm nguồn cho thiết bị điện ,thiết bị điện tử công suất SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu + Trong lĩnh vực đo lường (Máy biến dòng ,Máy biến điện áp…) + Máy biến áp thử nghiêm + Và đặc biệt quan trọng MBA điện lực sử dụng hệ thống điện Trong hệ thống điện MBA có vai trị vơ quan trọng , dùng để truyền tải phân phối điện ,vì nhà máy điện cơng suất lớn thường xa trung tâm tiêu thụ điện (Các khu cơng nghiệp hộ tiêu thụ…) cần phải xây dựng hệ thống truyền tải điện Điện áp nhà máy phát thường : 6.3;10.5;15.75;38.5 KV.Để nâng cao khả truyền tải giảm tổn hao công suất đường dây phải giảm dòng điện chạy đường dây ,bằng cách nâng cao điện áp truyền ,vì đầu đường dây cần lắp đặt MBA tăng áp 110 KV ;220KV ;500 KV v v.và cuối đường dây cần đặt MBA hạ áp để cung cấp điện cho nơi tiêu thụ ,thường 127V đến 500V động công suất lớn thường đến 6KV 1.5 CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP Máy biến áp có phận : Lõi sắt Dây quấn Ngồi cịn có phận khác vỏ máy hệ thống làm mát 1.5.1 Lõi sắt máy biến áp Lõi sắt máy biến áp dùng để dẫn từ thơng máy, chế tạo từ vật liệu dẫn từ tốt thép kĩ thuật điện Ngày loại tôn cán lạnh sử dụng chủ yếu công nghệ chế tạo lõi sắt, tơn cán lạnh loại tơn có vị trí xếp tinh thể gần khơng đổi có tính dẫn từ SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu định hướng, suất tổn hao giảm đến 2,5 lần so với tơn cán nóng Độ từ thẩm thay đổi theo thời gian, dùng tôn cán lạnh cho phép tăng cường độ từ cảm lõi sắt lên tới 1,6 đến 1,65 T (Tesla), tơn cán nóng tăng từ 1,3 đến 1,45T từ giảm tổn hao máy, dẫn đến giảm trọng lượng kích thước máy, đặc biệt rút bớt đáng kể chiều cao MBA, thuận tiện cho việc chun trở Tuy nhiên tơn cán lạnh giá thành có đắt hơn, việc giảm tổn hao trọng lượng máy nên người ta tính MBA chế tạo loại tôn vận hành kinh tế MBA làm tôn cán nóng Hiện nước, tất MBA điện lực thiết kế tôn lạnh, (như loại tôn cán lạnh Nga, Nhật, Mỹ, CHLB Đức…v v) Lõi sắt gồm phận trụ(T) gơng(G) Trụ nơi để đặt dây quấn Gơng phần khép kín mạch từ trụ Trụ gông tạo thành mạch từ khép kín Lá thép kĩ thuật điện sử dụng thường có độ dày từ(0,30 tới 0,5)mm hai mặt sơn cách điện Trong MBA dầu tồn lõi sắt dây quấn ngâm dầu biến áp Theo phân bố xếp tương đối trụ gơng dây quấn mà ta có loại lõi sắt sau : a.Lõi sắt kiểu trụ: Dây quấn ơm lấy trụ sắt, gơng từ giáp phía phía dây quấn mà khơng bao lấy mặt ngồi dây quấn, trụ sắt thường bố trí đứng, SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu tiết diện trụ có dạng gần hình trịn, kết cấu đơn giản, làm việc bảo đảm, dùng vật liệu, hầu hết MBA điện lực sử dụng kiểu lõi sắt này(Hình 1.3) Hình 1.3: Kết cấu mạch từ kiểu trụ a Một pha; b Ba pha; b.Lõi sắt kiểu bọc: Kiểu gông từ bao lấy phần phần dây quấn mà bao mặt bên dây quấn Lõi sắt bọc lấy dây quấn, trụ thường để nằm ngang, tiết diện trụ có dạng hình chữ nhật MBA loại có ưu điểm không cao nên vận chuyển dễ dàng, giảm chiều dài dây dẫn từ dây quấn đến sứ ra, chống sét tốt dùng dây quấn sen kẽ nên điện dung dây quấn Cdq lớn, điện dung đất Cđ nhỏ nên phân bố điện áp sét dây quấn kiểu lõi sắt có nhược điểm chế tạo phức tạp lõi sắt dây quấn, thép kĩ thuật điện nhiều loại kích thước khác dây quấn quấn thành ống tiết diện tròn, trường hợp dây quấn quấn thành ống chữ nhật độ bền lực tác dụng lên dây quấn không đều, tốn nguyên vật liệu Lõi sắt loại thường sử dụng chế tạo cho MBA lò điện (Hình 1.4) SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu 112.Nhiệt độ chênh vách thùng khơng khí θt.k Nhiệt lượng từ vách thùng truyền qua khơng khí xung quanh theo hai đường : phận truyền theo tượng đối lưu , phận truyền theo phương pháp xạ Như việc tính tốn nhiệt độ chênh vách thùng khơng khí liên quan đến việc tính tốn bề mặt xạ đối lưu thùng II Tính tốn nhiệt thùng dầu Như ta biết, thùng dầu đồng thời vỏ máy MBA, có đặt chi tiết máy quan trọng sứ dây quấn CA va HA, ống phóng nổ, bình giãn dầu… Vì thùng dầu ngồi yêu cầu đảm bảo tản nhiệt tốt phải đảm bảo tính điện (như đảm bảo khoảng cách cho phép dây quấn với thùng), có độ bền học đảm bảo, chế tạo đơn giản có khả rút gọn kích thước bên ngồi Việc tính tốn u cầu tản nhiệt, sau kiểm tra lại xem yêu cầu cần tản nhiệt 113Chọn loại thùng dầu: Căn vào bảng 57 dung lượng MBA S =400 KVA Ta chọn loại thùngvách thẳng có tản nhiệt kiểu ống thẳng ( kiểu ống góp )có kích thước hình vẽ 88 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu B C 60 A (Bé t¶n nhiƯt kiĨu èng th¼ng) Để đảm bảo cho m.b.a tản nhiệt tốt loại thùng có tản nhiệt kiểu ống , đặc biệt kiểu ống thẳng sử dụng phổ biến thực tế Mục đích việc chế tạo thùng có tản nhiệt kiểu ống thẳng vừa chế tạo đơn giản , vừa bố trí chu vi thùng dầu thuận tiện cácloại tản nhiệt khác tốn cơng uốn , khoan lỗ vách thùng , hàn trực tiếp hay bắt vào thùng mặt bích tuỳ theo cơng suất Mặt khác loại thùng dảm bảo làm tăng diện tích bề mặt toả nhiệt để giảm bớt nhiệt độ từ dây quấn , dầu ngồi khơng khí qua vách thùng nhờ phương pháp xạ đối lưu 114.Chọn kích thước tối thiểu bên thùng a.chiều rộng tối thiểu thùng là: B = D2″ + S1 + S2 + d1 + S3 + S4 + d2 (6.14 TL1) Đối với m.b.a 3pha cấp điện áp từ 6-35KV Trong : + D2″ =36,8cm : đường kính ngồi dây quấn CA 89 SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu + S1 =3,5 (cm): khoảng cách dây dẫn đến vách thùng cuộn CA + S2 = 3,7 (cm) : khoảng cách từ dây dẫn dây quấn CA đến phận nối đất + S3 = 5(cm) : khoảng cách dây dẫn không bọc cách điện dây quấn HA đến mặt dây quấn CA + S4 = (cm) : khoảng cách từ dây quấn dây quấn HA không cách điện đến vách thùng + d1: bề dày lớp dây quấn HA : d1 = a1 = 15,5 mm + d2: bề dày lớp dây quấn CA cách điện d2 = d’2 = 0,269 cm => B = 38,6 + 3,5 +3,7 +1,15 +5 +2 +0,269 = 54,619 cm Để tâm trụ m.b.a ta lấy B = 58 cm b.Chiều dài tối thiểu thùng A = 2.C + D2″ + 2.S5 (6.15 TL1) Trong : S5 : Là khoảng cách dây quấn CA vách thùng S5 = S3 + d2 + S4 = 0,269 +5 +2 = 7,269 cm C = 40 cm : khoảng cách hai tâm trụ cạnh D″ = 38,6 cm => A = 2.40 + 38,6 + 2.7,269 =133,138 cm 90 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu c.Chiều cao thùng H = H1 + H2 (6.18 TL1) H1: Là chiều dài từ đáy thùng đến hết chiều cao lõi sắt H1 = LT + 2hG + n (6.19 TL1) LT = 59,3 (cm) n = 4: Chiều dày lót gơng hG : chiều cao gơng gần tính hG = TG bG TG = 237,6 mm2 bG = 1,68 (cm) hG = 237,6 = 14,14 (cm) 16,8 => H1 = 59,3 +2.14,14 +4 = 91,58 (cm) H2 : Là khoảng cách tối thiểu từ gông đến nắp thùng theo bảng 58 ta chọn H2 = 32 cm Nhưng để đảm báo tản nhiệt H2 tăng lên 1,5 lần: H2 = 1,5.32 = 48 cm => H = 91,58 +48 = 139,58 cm Chọn tản nhiệt : 115.Chọn số tản nhiệt : 91 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu Để phù hợp với kích thước thùng tăng diện tích xạ đối lưu ta chọn tản nhiệt kiểu ống thẳng có kích thước hình vẽ 116.Sơ tính diện tích bề mặt xạ đối lưu thùng a) Tính bề mặt Mbx xạ thùng Đối với thùng có đáy van Mbx = Mfơv K 10-4 (6.21 TL1) Trong : Mfơv = [2.(A-B) + Π.B].H cm2 : diện tích phẳng thùng phẳng đáy ôvan Mfôv=[2.(133,13854,619)+3,14.54,619].139,58=45875,84(cm2) K = 1,5 : Hệ số ảnh hưởng đến hình đáy mặt ngồi thùng => Mbx = 4587,84.1,510-4 = 6,88(m2) b) Bề mặt đối lưu thùngtính sơ M′đl = 1,05 ∑ p - 1,12.Mbx (m2) 1, 25 2,5.θ tk (6.22TL1) Trong đó: ∑p = p0 + pn = 5654,4 +895,76 = 6549,76 (W) : tổng tổn hao không tải ngắn mạch m.b.a Mbx =7,2 m2 : diện tích bề mặt xạ θtk : Là nhiệt độ chênh thùng dầu so với khơng khí xung quanh 92 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu Ta vào điều kiện sau để chọn cho hợp lý Ta biết nhiệt độ chênh lâu dài cho phép dây quấn so với môi trường xung quanh tải định mức 600C độ chênh trung bình dầu khơng khí khơng q : θdk = 600C - θ0dtb = 600 – 19,6870= 40,3130 Với θ0dtb nhiệt độ chênh trung bình dây quấn HA( ta lấy giá trị lớn hai dây quấn ) Do nhiệt độ chênh thùng khơng khí tính sau: θtk = θdk - θdt= 40,313 - =34,3130C θdt : nhiệt độ chênh dầu thùng , ta lấy 60C Ta kiểm tra điều kiện σ.(θdl + θtk) ≤ 500C σ.θdk ≤ 500C Với σ = 1,2: hệ số xác định tỷ số nhiệt độ chênh dầu khơng khí lúc lớn với trị số trung bình 1,2 40,313 = 48,3760C < 500C Thay số liệu vào công thức (6.22) ta M′dl = 1,05.6549,76 = 25,419(m2) 1, 25 2,5.34,313 117.Xác định khoảng cách tâm ống góp tản nhiệt ( A1) A1 phải thoả mãn điều kiện A1 ≤ H - 34 cm 93 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu => A1 ≤ 139,58 -34 = 105,58 cm Theo điều kiện dựa vào bảng 63 ta chọn tản nhiệt có dãy ống có số liệu sau : khoảng cách tâm ống : A1 = 90 cm khoảng cách tối thiểu tâm trục mặt bích tản nhiệt đến mặt phẳng mặt phẳng thành thùng c1 c2 tương ứng 8,5 10 cm bề mặt đối lưu ống : M0đl = 2,733 m2 trọng lượng tản nhiệt không kể dầu : Gb = 41,14 kg trọng lượng dầu tản nhiệt : G’d = 30kg bề mặt đối lưu hai ống góp : Mgđl = 0,34 m2 118.Xác định lại bề mặt đối lưu thực tế thùng : Mđl = Mfđl khdt +Mn khdn +Mơđl khđơ +Mgđl kghd m2 theo 6-46 TL1 Trongđó : a.Mfđl : bề mặt đối lưu thùng phẳng nắp Mfđl =Mb x=[2.(A-B) + Π.B].H 10-4 + 0,5 Mn ( m2 ) theo (6-27 TL1) Với : Mn : diện tích bề mặt nắp thùng dầu : Mn = ( π bn2 +bn ( ln – bn ) ) 10-4 ( m2 ) theo 6-28 TL1 : 94 SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu bn : chiều rộn nắp thùng ( cm) bn = B + 2.bv = 54,619 +2.5 = 64,619 cm bv = cm : chiều rộng vành nắp thùng chọn ln : chiều dài nắp thùng ln = A + bv = 133,138 +2.5 = 143,138 cm ⎡ 3,14.64,62 ⎤ + 64,62.(143,14 − 64,62)⎥.10 −4 =0,835 m ⎣ ⎦ => Mn = ⎢ b khdl : hệ số hình dáng thùng , tra bảng 56 ta có khdl = 1,0 Mn = 0.853 m2 khdn = 1,0 : hệ số hình dáng nắp thùng Mơđl =6.2,733 m2 : diện tích bề mặt ống tản nhiệt khđơ =1,26 : hệ số hình dáng ống , thùng có tản nhiệt ống thẳng Mgđl = 6.0.34 m2 :là diện tích ống góp tản nhiệt ống góp trịn kghd =1,4 : hệ số hình dáng ống góp => Mđl = 5,0832.1,0+0,835.1,0 +6.2,733.1,26 +6.0.34.1,4 =29,43 m2 So sánh với kết tính bề mặt đối lưu sơ M′dl=25,4 m2 ta thấy Mđl > M′dl Như kết tính tốn hồn toàn thoả mãn yêu cầu đảm bảo nhiệt độ tốt : TÍNH TỐN CUỐI CÙNG VỀ NHIỆT ĐỘ CHÊNH CỦA DÂY QUẤN VÀ DẦU M.B.A 95 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu Mục đích phần tính tốn kiểm tra lại nhiệt độ chênh thực tế dây quấn dầu khơng khí 119 Tính nhiệt độ chênh thùng với khơng khí : θtk = ⎡ k ( p0 + p n ) ⎤ 0.8 ⎢ ⎥ ⎣ 2,8.M bx + 2,5.M dl ⎦ C theo 6-47 TL1 Trong k =1,05 : trị số ứng với tính toán cho m.b.a đơn => θtk ⎡ 1,05.6549,76 ⎤ 0.8 =⎢ = 31,30C ⎥ ⎣ 2,8.6,88 + 2,5.29,43 ⎦ 120 Tính nhiệt độ chênh dầu sát vách thùng so với thùng ⎡ k ( p + p n ) ⎤ 0,6 ⎥ ⎦ θdt = k1 0,165 ⎢ ⎣ ∑ M dl C theo 6-41 TL1 Trong : k1 =1: hệ số làm lạnh dầu tự nhiên ∑ M đl \= Mfđl + Môđl = 5,0832+6.2,733 = 21,4812 m2 Là tổng bề mặt đối lưu vách thùng phẳng nắp thùng , ống tản nhiệt không kể đến điều kiện đối lưu tốt hay xấu ⎡1,05.6549,76 ⎤ 0,6 => θdt = 1,0.0,165 ⎢ = 5,26 0C ⎥ ⎣ 21,4812 ⎦ 121.Nhiệt độ chênh thùng dầu so với khơng khí θ’dk = θdt + θtk C theo 6-42 TL1 θ’dk = 5,26 + 31,3 = 36,56 0C 122.Tính nhiệt độ chênh lớp dầu so với khơng khí phải đạt tiêu chuẩn : 96 SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu θdk = σ.(θdl+ θtk) ≤ 500C theo 6-43 TL1 Với σ = 1,2 θdk = 1,2 ( 5,26 +36,56 ) = 43,87 ≤ 500C Hoàn toàn thoả mãn Như yêu cầu thoả mãn nhiệt ta đáp ứng 123.Tính tóan nhiệt độ chênh dây quấn khơng khí phải thoả mãnđiều kiện θ0k = θ 0dtb + θ’dk Ta có : ≤ 60 C theo 6-44 TL1 θ0k = 19,687 + 36,56 = 56,246 ≤ 600C Hoàn toàn đạt yêu cầu 7.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TRỌNG LƯỢNG RUỘT MÁY , VỎ MÁY , DẦU VÀ BÌNH GIÃN DẦU M.B.A Việc xác định tính tốn xác trọng lượng ruột máy, vỏ máy MBA tiến hành sau hoàn thiện thiết kế đầy đủ chi tiết MBA Nhưng với tính tốn sác định sơ trọng lượng máy, cần cho việc tính tốn kinh tế, cần phải đánh giá phương án thiết kế 124.Trọng lượng ruột máy.(phần tác dụng) Tức tồn lõi sắt có dây quấn dây dẫn trừ nắp máy Có thể xác định gần sau Gr=1,2(Gdq + Gl) (6.45 TL1) Trong đó: 97 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu Hệ số 1,2: Là hệ số kể đến trọng lượng ruột máy tăng thêm cách điện kết cầu khác Gdq: Là trọng lượng toàn dây quấn dây dẫn Gdq = Gdd + Gr + G r2= 283,55 + 7,01 + 0,15 =290,71 ( kg) Gl = GFe= 639,01 (KG) : Là trọng lượng lõi sắt Gr= 1,2.( 290,71 + 639,01) = 1115,664 (KG) 125,Xác định trọng lượng vỏ thùng : G t = G n + G đ + Gv + Gbơ Trong kg G n : trọng lượng nắp thùng G đ : trọng lượng đáy thùng Gv : trọng lượng vách thùng Gbô: trọng lượng tản nhiệt a, Tính trọng lượng nắp thùng đáy thùng : G n = G đ = V n γ fe ( kg) Trong : V n : thể tích nắp thùng đáy thùng V n = Mn dn ( dm3) Với: Mn : diện tích bề mặt nắp thùng Mn = 0,835 m2 = 0,835.102 dm2 dn: chiều dầy nắp đáy thùng ta chọn = mm = 5.10-2 dm V n = 0,835.102.5.10-2 = 4,175 dm3 98 SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu γ fe = 7,85 ( kg/dm3): tỷ trọng sắt => G n = G đ = 4,175.7,85 = 32,774 kg b Trọng lượng vách thùng : Gv = Vv 8fe kg Trong : Vv:là thể tích vách thùng Vv= Mv dv dm3 Với : Mv = Mb x = 6,88 m2 =6,88.102 dm2 : Là diện tích bề mặt vách thùng dv: chiều dày vách thùng , ta chọn dv = mm = 5.10-2 dm => Vv = 6,88.102 10-2 = 34,4 dm3 => Gv = 34,4 7,85 = 270,04 kg c trọng lượng tản nhiệt : Gbo = Gb = 5.41,14 = 205,7 kg => Trọng lượng vỏ thùng : Gt = 32,774 + 32,774 + 270,04 +205,7 = 541,288 kg 126.Xác định trọng lượng dầu m.b.a : ' Gd =1,05 [0,9.(Vt − Vr ) + Gdo ] kg theo 6-48 TL1 Trongđó : hệ số 1,05 : kể đến trọng lượng dầu tăng thêm bình giãn dầu Vt : thể tích bên thùng dầu phẳng : 99 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu Vt = St H dm3 Với :St = ( A − B ).B + π B : diện tích bên thùng St = ( 133,138 – 54,619 ).54,619 + 3,14.54,619 = St = 6630,469 cm2 =66,305 dm2 H = 139,58 cm = 13,958 dm2 : chiều cao thùng => Vt = 66,305 13,958 = 925,48 dm3 + Vr : thể tích ruột máy , tính theo 6-47 TL1 Vr = GR γr Với : Gr = 1115,664 kg : trọng lượng ruột máy γr = 5,6 ( kg/dm3) : tỷ trọng trung bình ruột máy => Vr = 1115,664 5,6 = 199,23 ( dm3) + G’do = 5.G’d = 5.30 = 150 kg => Gd = 1,05 [0,9.(925,48 − 199,23) + 150] =843,81 kg 127 Thiết kế bình giãn dầu : Theo quy định nhà nước m.b.a có dung lượng từ 100KVA trở lên , điện áp 6KV phải có bình giãn dầu Thể tích bình giãn dầu phải đảm bảo cho nhiệt độ khơng khí xung quanh dao động phạm vi -10 ÷ 40 0C Vì nhiệt độ chênh lớp dầu từ ÷ 600C dầu giãn nở phạm vi bình giãn dầu Theo kinh 100 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu nghiệm thường thể tích bình giãn dầu ÷ 10% thể tích dầu thùng Do ta xác định thể tích bình giãn dầu theo 6-49 : Vg = (0.07 – 0.1 ).Vd dm3 Vg = 0.09 ( Vt - Vr ) = 0.09 ( 925,48-199,23) = 65,363 dm3 • Dùng thép dầy 2mm để chế tạo bình giãn dầu , bình giãn dầu đặt nằm ngang nắp thùng Đối với thùng có tản nhiệt kiểu ống thẳng ( bên vách thùng tản nhiệt chiếm chỗ 30cm).Vì ta lấy chiều dài bình giãn dầu lớn chiều rộng thùng B giới hạn : lg < B + 2.30 = 54,62 + 2.30 = 114,62 Để cho gọn m.b.a ta lấy lg = 90 cm • Xác định đường kính bình giãn dầu : d= Ta có : d 4.Vg 10 π l g = cm 4.65,363.10 3,14.90 theo 6-50 TL1 = 30 cm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phan Tử Thụ-Thiết kế máy biến áp điện lực- Nhá xuất khoa học Kĩ thuật- Hà nội 2002 101 SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu [5] Phạm Văn Bình Lê Văn Doanh- Lí thuyết, vân hành, bảo dưỡng, thử nghiệm máy biến áp- Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật- Hà nội 2002 [2] Trần Khánh Hà Nguyễn Hồng Thanh- Thiết kế máy điện- Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật- Hà nội 1997 [3] Đặng Văn Đào Lê Văn Doanh- Kĩ thuật điện- Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật [4] Vũ Gia Hanh- Máy điện 1- Nhà xuất Khoa học Kĩ thuậtHà nội 2001 102 SINH VIÊN :BUI THI LUONG ... nên thiết kế tốt nghiệp SINH VIÊN :BUI THI LUONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp là: THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC BA PHA NGÂM DẦU Bài thiết. .. :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu Đối với máy biến áp dầu theo cấp điện áp dây quấn ta tra điện áp thử tương ứng : - Dây quấn CA: Ut2=55(KV) - Dây quấn HA:... tích giãn dầu PHẦN II: THIẾT KẾ Chương 1: Tính tốn kích thước chủ yếu máy biến áp 21 SINH VIÊN :BUI THI LUONG Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP dầu Chương 2: Thiết kế mạch