Đồ án tốt nghiệp điện thiết kế máy biến dòng ……… , tháng … năm ……. Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến dòng điện 1 CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN TÍNH CÁCH ĐIỆN I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BIẾN DÒNG : Máy biến dòng là thiết bị biến đổi dòng điện có trị số lớn và điện áp cao xuống dòng điện tiêu chuẩn 5A hoạc 1 A .Điện áp an toàn cho mạch đo lường và bảo vệ. Hình 1 Tải của máy biến dòng được đấu vào cuộn thứ cấp W 2 của mbd và một đầu được nối đất .Thứ tự đầu cuối của các cuộn dây được phân biệt đánh dấu . Các thông số cơ bản : -Điện áp định mức của lưới điện quyết định cách điện phía sơ cấp và thứ cấp của máy biến dòng . -Dòng điện sơ cấp và thứ cấp định mức là dòng điện làm việc dài h ạn ,theo phát nóng có dư trữ . -Hệ số biến đổi dm dm I I K 2 1 = . *Đặc điểm làm việc của máy biến dòng khác với máy biến áp : -Chế độ ngắn mạch là chế độ làm việc bình thường của máy biến dòng. Còn máy biến áp là sự cố . -Khi làm việc cuộn dây thứ cấp của máy biến áp có thể để hở mạch còn cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng thì không cho phép. Vì khi để hở mạch sẽ sinh ra điện thế nguy hiểm cho công nhân phục vụ và cách đi ện của máy biến dòng. -Từ cảm của máy biến dòng thay đổi còn từ cảm của máy biến áp là một hằng số. I 1 I 2 W 2 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến dòng điện 2 -Dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp của máy biến dòng không phụ thuộc vào phụ tải mà chỉ phụ thuộc vào dòng điện sơ cấp ,còn của máy biến áp thì phụ thuộc hoàn toàn vào phụ tải . Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến dòng điện 3 1> PHÂN LOẠI MÁY BIẾN DÒNG: Có rất nhiều loại máy biến dòng Theo tác dụng máy biến dòng có thể chia ra các nhóm sau : +Máy biến dòng đo lường +Máy biến dòng cung cấp cho mạch bảo vệ (bảo vệ so lệch ,bảo vệ chạm đất ,bảo vệ thứ tự không vv ) +Máy biến dòng hỗn hợp (đo lường và bảo vệ ) +Máy biến dòng thí nghiệm (có nhiều hệ số biến đổivà cấp chính xác cao). +Máy biến dòng trung gian (để nối hai máy biến dòng có hệ s ố biến đổi khác nhau). Theo nơi đặt máy biến dòng có thể chia ra : + Máy biến dòng sử dụng trong nhà. + Máy biến dòng sử dụng ngoài trời. + Máy biến dòng đặt ở các nơi đặc biệt ,ví dụ như trên tầu thuỷ ,xe lửa điện vv. Theo số vòng dây của cuộn sơ cấp máy biến dòng có hai kiểu : + Kiểu thanh hoạc một vòng dây. + Kiểu nhiều vòng dây. Với máy biến dòng kiểu thanh góp chia làm hai loại : Hình 2 a) Máy biến dòng kiểu thanh góp cuộn dây sơ cấp là một thanh góp hoạc ống dài xuyên qua cửa sổ lõi . b) Máy biến dòng kiểu chữ U cuộn dây sơ cấp hình chữ U một nhánh xuyên qua cửa sổ lõi. Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến dòng điện 4 c) Máy biến dòng kiểu sứ xuyên bản thân máy biến dòng không có cuộn dây sơ cấp mà chỉ có sẵn lỗ cho sứ xuyên và thanh góp xuyên qua trong khi lắp ráp tại trạm. -Máy biến dòng lắp ráp trong các thiết bị khác : Theo vật liệu cách điện giữa các cuộn dây máy biến dòng có thể chia ra : + Sứ cách điện +Bakelit +không khí và khí +Giấy ngâm dầu +Nhựa đúc Theo kết cấu máy biến dòng có thể chia ra các loại sau: +Máy biến dòng kiểu ống dây. +Máy biến dòng ki ểu thanh góp. +Máy biến dòng kiểu bình. +Máy biến dòng kiểu số 8. +Máy biến dòng kiểu chữ U. +Máy biến dòng kiểu chữ C. Theo tần số chia ra : Máy biến dòng sử dụng tần số công nghiệp (50Hz) Máy biến dòng tần số biến thiên sử dụng trên tầu thuỷ Máy biến dòng tần số 499-800Hz vv 2) GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÁY BIẾN DÒNG: Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ á điệ n 2.1 M Má y vòn g điệ n Mạ c xuy ế , đả m dây rải đ loại Biế n mạc h qua và c u cấu t Hìn h các l nhi ề epô x đượ c ∏ 2 . C đượ c H 2 . L dây sơ c ấ á n tốt nghi n M áy biến y Biến Dò n g dây sơ c ấ n r ắn, điện á c h từ 1 đư ợ ế n từ các l á m bảo dẫn thứ cấp w 2 đ ều trên m ạ Máy n Dòng ké p h t ừ và ha i hai mạch t u ộn dây t h t ạo đơn gi ả h 4 là cấu t l á thép kỹ ề u vòng 1 b x y 4 .Dòn g c đưa vào đ C òn dòng c lấy ra từ L oại biến d có sai số b ấ p bé . ệ p dòng khô : n g loại mộ t ấ p ,có các h á p 10KV ợ c quấn dạ n á tôn cán l ạ t ừ tốt. Cu ộ 2 được qu ấ ạ ch từ. Đâ y p ,có hai i cuộn dây t ừ . Cách đ h ứ cấp,đồn g ả n ,chắc c h t ạo của m. b thuật điện b ằng cách đ g điện sơ c ấ đ ầu nối ∏ 1 điện thứ c ấ hai đầu H 1 d òng nhiều b é khi dòn g : t h n g ạ nh ộ n ấ n y là thứ cấ p ,c đ iện rắn bằ n g thời cố đ h ắn ,dùng c b .d loại k h .Cuộn Dâ y đ iện ấ p 1 và ấ p 1 và vòng g điện hung cuộ n n g êpôxy đ đ ịnh khun g c ho mạch c h ô ,nhiều v ò y thứ cấ p 2 th i n dây sơ c ấ đ ảm bảo c á g lắp ráp 3. c ó dòng s ơ ò ng dây s ơ 2 cách điệ n Hình 3 Hì n i ết kế máy ấ p là thanh á ch điện g i Loại biến ơ cấp lớn. ơ cấp .Mạ c n với cuộn n h 4 biến dòn g dãn 4, xu y i ữa thanh c dòng này c h t ừ q ghé p dây sơ cấ p g y ên c ái có p từ p Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ á điệ n 2.2 M Đối điệ n thấ p từ 3 5 của M m.b . lắ p Cuộ n 35 K thứ c nối đ cấ p 4 dầu. Sau hơi n 2.3 M V chị u dán g tần g á n tốt nghi n M áy biến với loại M n khô chỉ d dưới 35 K 5 KV trở l ê M áy Biến . d loại Tφ H ngoài trời n dây cao K V so với đ c ấp 2 các h đ ất . Cách 4 là giấy c Sứ cách đ khi t ẩm s ấ n ước .Với M áy Biến V ới cấp đ i u m ột phần g và kết cấ u Cấu tạo 1-Vòng đ i 2 Mũ kim 3-ống chỉ 4-Biến dò 5-Cách đi 6-Dầu biế 7-Biến dò 8-Đế Nhược đ g là điện tr ở ệ p dòng điệ n M áy Biến D d ùng cho c K V và lắp đ ê n và lắp đ ặ Dòng là d ầ H -35 được cho ở áp 1 có n h đ ất ,nối vớ i điện với m điện giữa c ách điện d đ iện 6 đảm ấ y chân kh ô kết cấu ki ể Dòng điệ n i ện á p cao điện áp. H u biến dò n i ện dung . loại mực dầu ng thứ nh ấ ện ngoài n áp ng thứ hai đ iểm chín h ở lớn ,dẫn đ n n g âm dầ D òng cách ấp điện á p đ ặt trong n h ặ t ngoài tr ờ ầ u biến á p ở hình 5 h iều vòng , c i đầu vào 5 m ạch từ 3 , c uộn dây s d ầy 0,12m m bảo cách đ ô ng ,dầu đ ể u này ,bi ế n n g âm d ầ ,máy biến H ình 6 trìn h n g 400KV, 2 ấ t h của biến d đ ến sai số u 35KV: h àVới điệ n ờ i thì cách .Kết cấu c c ó cách đi ệ 5 .Cuộn dâ y , có một đầ u s ơ cấp và t m ngâm tr o đ iện ngoài ược nạp đ ầ ế n dòng đ ạ ầ u 400KV dòng đượ c h bầy hình 2 tầng. d òng hai cao th i n áp điện c ủa ệ n y u t hứ o ng . ầ y ,đảm b ả ạ t cấp điện : c chế tạo k i ết kế máy ả o không c á p 220K V k iểu nối tầ n Hình biến dòn g ó không k h V . n g ,mỗi tầ n 5 g h í và n g Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến dòng điện 7 2.4 Máy Biến dòng kiểu mới Ngoài loại biến dòng kinh điển làm việc Theo nguyên lý điện từ người ta còn chế tạo Máy biến dòng kiểu mới dùng cho các lưới điện siêu cao áp ,nhằm giảm chi phí cách điện cho các biến dòng kinh điển. Các biến dòng kiểu mới được chế tạo theo nguyên lý chuyển đổi điện quang và nguyên lý từ quang Faraday. a)Hình 7 trình bầy nguyên lý chuyển đổi điện quang Dòng đ iện sơ cấp I s được biến đổi qua BI1 kinh điển ,đưa qua bộ điều biến 1, chuyển thành đậi lượng điện áp tỷ lệ dạng xung rời có độ rộng xung thay đổi hoạc tần số tín hiệu xung thay đổi ,tỷ lệ với giá trị tức thời của dòng điện sơ cấp .qua bộ khuyếc đại 2 ,tín hiệu điều khiển diot phát quang 3 ,để phát tín hiệu quang tương ứng .Diot phát quang 3,cáp quang 5 và điot điện quang 4 hợp thành hệ thống ghép nối quang điện để truyền tín hiệu quang từ các phần tử có điện áp cao đến các phần tử có điện áp thấp . Bước sóng của tín hiệu quang khoảng 900mm được truyền qua cáp quang đến diot quang điện 4 để chuyển thành các tín hiệu điện áp hình sin . Tín hiệu qua bộ biến đổi 6,bộ lọc 7 và bọ khuyếc đậi 8 , đủ công suất cấp cho các thiết bị đo lường và bảo vệ .Biến dòng BI2 cùng với thiết bị phụ 9 nạp điện cho bộ acqui nuôi hệ thống biến dòng điện quang. Hình 6 Hình 7 bi2 9 bi C¸p Quang møc ®iÖn thÕ thÊp møc ®iÖn thÕ cao Δ ≈ Δ Δ Nguyªn lý cña m¸y biÕn dßnh ®iÖn quang Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến dòng điện 8 b) hình 8 trình bầy Nguyên lý của biến dòng chuyển đổi từ quang Faraday. Một chùm sáng được phát ra từ nguồn sáng 1 phía điện áp thấp ,được cáp quang dẫn đến bộ phân cực 2,chùm sáng sau khi được phân cực qua lăng kính L 1 để tới tinh thể thạch anh 3A,tại đó dưới tác dụng của từ trường do dòng điện sơ cấp sinh ra ,chùm sáng sẽ bị phân cực với góc quay là: δ=V.H.L Trong đó v hằng số Vợdet,với tinh thể thạch anh ,V=5,23.10 -6 rad/A.m H cường độ từ trường trong tinh thể thạch anh ,a; L-chiều dài tinh thể ,m Sau khi qua thạch anh và lăng kính L 2 ,chùm sáng qua thạch anh 3B đặt ở phía điện áp thấp .Từ trường trong tinh thể thạch anh 3b được tạo nên bởi dòng điện thứ cấp I T .Hướng của từ trường được chọn sao cho bù lại được góc quay phân cực để cho I s w s =I T w T .Kết quả là góc quay δ 1 được bù lại góc quay δ 2 =-δ 1 trong thạch anh 3B.Mức ánh sáng nhận được của các bộ phận cảm biến quang 5a và 5B giống nhau nên tín hiệu của bộ khuyếc đại vi sai bằng không .khi mặt phẳng phân cực bị quay ,mức ánh sáng nhận đựơc của các bộ cảm biến 5a và 5B sẽ là khác nhau làm tín hiệu đầu vào của bộ khuyếc đại visai và sinh ra dòng điện I t ở đầu ra ,phản ánh đúng dòng. sơ cấp I s . Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến dòng điện 9 Theo yêu cầu thiết kế -máy biến dòng hoạt động ở tần số công nghiệp 50Hz. -Vật liệu cách điện là giấy gâm trong dầu máy biến dòng làm mát bằng dầu -các chỉ tiêu : điện áp sơ cấp Uđm=110KV dòng điện sơ cấp Iđm=300A dòng điện thứ cấp I 2 =5(A) độ chính xác theo tiêu chuẩn IEC-185 cấp chính xác 5P +số vòng dây sơ cấp :loại 1 vòng dây hoạc nhiều vòng dây -Với loại 1 vòng dây yêu cầu độ chính xác không cao -độ chính xác cao ,sai số nhỏ chọn máy biến dòng cuộn sơ cấp nhiều vòng dây (Khi thiết kế máy biến dòng kiểu nhiều vòng dây sẽ cho sai số nhỏ nhưng trọng lượng đồng và giá thành máy biến dòng sẽ tăng ).Theo yêu cầu :dùng máy biến dòng ngâm dầu cho nên ta chọn máy biến dòng kiểu bình . Có thể thiết kế loạ i m.b.d 1 cấp hoạc hai cấp với loại hai cấp là có điện trở lớn dẫn đến sai số cao, Cho nên chọn loại 1 cấp. Hình 8 Møc §iÖn thÕ cao Møc ®iÖn thÕ thÊp C¸p quang Nguyªn lý m¸y biÕn dßng tõquang Faraday Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m [...]... Kdt.Uphongdien = 1,3 110 = 82,56( KV ) c d=5cm 3 Theo sỏch thit k mỏy bin p Phm Vn Bỡnh Lờ Vn Doanh hỡnh 14-3 ta tra khong cỏch cỏch in gia dõy qun cao ỏp v h ỏp c d=7cm mm Hình 14-3 Khoảng cách cách điện 1 Giữa các dây quấn vn cạch nhau : 2.Giữa vn-nn; 3 Giữa trụ-nn Theo hỡnh 14-2 trang 97 sỏch thit k mỏy bin p Phm Vn Bỡnh Lờ Vn Doanh khong cỏch cỏch in theo Arnolda tra c Khong cỏch cỏch in theo hng . V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến dòng điện 3 1> PHÂN LOẠI MÁY BIẾN DÒNG: Có rất nhiều loại máy biến dòng Theo tác dụng máy biến dòng có thể chia ra các nhóm sau : +Máy biến dòng. V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến dòng điện 1 CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN TÍNH CÁCH ĐIỆN I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BIẾN DÒNG : Máy biến dòng là thiết bị biến đổi dòng. V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến dòng điện 9 Theo yêu cầu thiết kế -máy biến dòng hoạt động ở tần số công nghiệp 50Hz. -Vật liệu cách điện là giấy gâm trong dầu máy biến dòng