CHƯƠNG 2: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA MÁY BIẾN ÁP Bài số 2-1 Máy biến áp giảm áp pha lý tưởng (không bị sụt áp, không tổn hao, dòng điện không tải không) có S = 500kVA, 22000/220V, MBA nối vào lưới điện có điện áp 22kV, f = 60Hz, từ thông cực đại lõi thép lúc 0.0682Wb Xác định số vòng dây quấn sơ cấp Nếu điện áp tăng 20% tần số giảm 5%, xác định từ thông lõi thép Số vòng dây cuộn sơ cấp: U CA 22000 = = 1211vg 4.44 × f × Φ 4.44 × 60 × 0.0682 Từ thông lõi thép điện áp tăng tần số giảm: 1.2U CA 1.2 × 22000 Wb Φ= = = 0.0861 4.44 × 0.95f × N1 4.44 × 0.95 × 60 × 1211 N1 = Bài số 2-2 Máy biến áp giảm áp pha lý tưởng điện áp 2400 - 120V, máy nối vào lưới điện có điện áp 2.4kV, từ thông hình sin lõi thép lúc Φ = 0.1125sin188.5t Wb Xác định số vòng dây quấn sơ cấp thứ cấp Tần số nguồn điện: ω 188.5 = = 30Hz 2π 2π Số vòng dây cuộn sơ cấp: U CA 2400 N1 = = = 160vg 4.44 × f × Φ 4.44 × 30 × 0.1125 Tỉ số biến đổi điện áp: U 2400 a = CA = = 20 U HA 120 Số vòng dây cuộn thứ cấp: U 160 U HA = CA = = 8vg a 20 f= Bài số 2-3 Một máy biến áp pha có công suất Sđm = 37.5kVA, U1đm = 2400V, U2đm = 480V, f = 60Hz, tiết diện ngang lõi thép chiều dài trung bình mạch từ tương ứng 95cm2 1.07m Khi đặt vào dây quấn sơ cấp điện áp 2400V cường độ từ trường 352Av/m từ cảm cực đại 1.505T Xác định : a Tỉ số biến áp b Số vòng dây dây quấn c Dòng điện từ hoá để sinh từ thông lõi thép máy biến áp làm niệm vụ tăng áp Tỉ số biến đổi điện áp: a= U CA 2400 = =5 U HA 480 Từ thông cực đại lõi thép: Φ = Bmax × S = 1.505 × 95 × -4 10 = 0.0143T Số vòng dây cuộn sơ cấp: U CA 2400 N1 = = = 630vg 4.44 × f × Φ 4.44 × 60 × 0.0143 Số vòng dây cuộn thứ cấp: U 630 U HA = CA = = 126vg a S.t đ mạch từ: F = H × l = 352 × 1.07 = 367.64Av Dòng điện từ hóa: F 367.64 IM = = = 2.92A N1 126 Bài số 2-4 Một máy biến áp pha có công suất S đm = 2000kVA, U1đm = 4800V, U2đm = 600V, f = 60Hz, chiều dài trung bình mạch từ 3.15m Khi nối dây quấn sơ cấp vào lưới điện có điện áp 4800V dòng điện từ hoá 2.5% dòng định mức sơ cấp, cường độ từ trường 370.5Av/m từ cảm cực đại 1.55T Xác định : a Dòng điện từ hoá để sinh từ thông lõi thép b Số vòng dây quấn c Từ thông trong lõi thép d Tiết diện ngang lõi thép Dòng điện sơ cấp: Dòng điện từ hóa: IM = 0.025 × I1đm = 0.025 × 416.667 = 10.417A Tỉ số biến đổi điện áp: Sdm 2000 × 10 I1 = = = 416.667A U dm 4800 S.t.đ cuộn sơ cấp: F = H × l = 370.5 × 3.15 = 1167.075Av a= U CA 4800 = =8 U HA 600 Số vòng dây cuộn sơ cấp: F 1176.075 = = 112vg IM 10.41 Số vòng dây cuộn thứ cấp: N 112 Na = = = 14vg a N1 = Từ thông cực đại lõi thép: Φ max = U CA 4800 = = 0.161 4.44 × f × N1 4.44 × 60 × 112 S= Φ 0.161 = = 1037.9cm B 1.55 Tiết diện lõi thép: Bài số 2-5 Xét MBA pha lý tưởng (không bị sụt áp, không tổn hao, dòng điện không tải không) Cuộn dây sơ cấp có 400 vòng, cuộn dây thứ cấp có 800 vòng Tiết diện lõi thép 40cm2 Nếu cuộn dây sơ cấp đấu vào nguồn 600V, 60Hz, tính : a Từ cảm cực đại lõi ? b Điện áp thứ cấp ? Từ thông cực đại lõi thép: U CA 600 Wb = = 0.00563 4.44 × f × N1 4.44 × 60 × 400 Từ cảm cực đại lõi thép: Φ 0.0053 Bmax = max = = 1.407T S 40 × 10 −4 Tỉ số biến đổi điện áp: N 400 a= = = 0.5 N 800 Điện áp thứ cấp: U 600 U2 = = = 1200V a 0.5 Bài số 2-6 Cho MBA pha lý tưởng (không bị sụt áp, không tổn hao, dòng điện không tải không) 20kVA,1200V/120V a Tính dòng định mức sơ cấp thứ cấp ? b.Nếu máy cấp cho tải 12kW có hệ số công suất 0,8; tính dòng sơ thứ cấp ? Φ max = Dòng điện định mức phía sơ cấp: I1dm S 20 × 10 = = = 16.667A Tỉ số biến đổi điện áp: U1dm 1200 10 a= cấp: U1dm 1200 = = 10 U 2dm 12 Dòng điện định mức phía thứ I 2dm = a × I1dm = 16.667 × 10 = 16.667A Dòng điện thứ cấp có tải: P 12 × 10 I2 = = = 125A Dòng điện sơ cấp có U 2dm cosϕ 120 × 0.8 tải: I 125 I1 = = = 12.5A a 10 Bài số 2-7 Cho MBA pha lý tưởng (không bị sụt áp, không tổn hao, dòng điện không tải không) có tỉ số vòng dây 4:1 Điện áp thứ cấp 120∠0o V Người ta đấu tải Zt = 10∠30o Ω vào thứ cấp Hãy tính : a Điện áp sơ cấp b Dòng điện sơ cấp thứ cấp ? c Tổng trở tải qui sơ cấp Điện áp sơ cấp: Dòng điện thứ cấp: Tổng trở tải quy đổi: & = aU & = × 120∠0 o = 480∠0 o V U & 120∠0 o U & I2 = = = 12∠ − 30 o A o Dòng điện sơ cấp: Z t 10∠30 I&2 12∠ − 30 o & I1 = = = 3∠ − 30 o A o o a Z′t = a Z = 16 × 10∠30 = 160∠30 Ω Bài số 2-8 Cho MBA tăng áp pha lý tưởng (không sụt áp, tổn hao, dòng điện không tải không) 50kVA, 400V/2000V cung cấp cho tải 40kVA có hệ số công suất tải 0.8 (tải R-L) Tính: a Tổng trở tải ? b Tổng trở tải qui sơ cấp ? 11 Tổng trở tải: U 22 2000 z = = = 100Ω Do tải có tính cảm với cosϕ = t S t 40 × 10 0.8 nên ϕ = 36.87o Do ta có: Zt = 100∠ 36.87oΩ Tỉ số biến đổi điện áp: U 400 a= = = 0.2 U 2000 Tổng trở tải quy đổi sơ cấp: Z′t = a Z = 0.2 × 100∠36.87 o = 4∠36.87 o Ω Bài số 2-9 Cho MBA pha lý tưởng (không bị sụt áp, không tổn hao, dòng điện không tải không) có số vòng dây 180: 45 Điện trở sơ thứ cấp 0.242Ω 0.076Ω Tính điện trở tương đương qui sơ cấp ? Tỉ số biến đổi điện áp: a= N1 180 = =4 N2 45 Điện trở thứ cấp quy đổi sơ cấp: R′2 = a R = 16 × 0.076 = 1.216Ω Điện trở tương đương: R td = R + R ′2 = 0.242 + 1.216 = 1.458Ω Bài số 2-10 Cho MBA pha lý tưởng (không bị sụt áp, không tổn hao, dòng điện không tải không) có số vòng dây 220: 500 Phía sơ cấp đấu vào nguồn điện áp 220 V, phía thứ cấp cung cấp cho tải 10kVA a.Tính điện áp tải b.Dòng điện thứ cấp sơ cấp ? c Tính tổng trở tương đương máy nhìn từ nguồn ? Tỉ số biến đổi điện áp: Điện áp tải: Dòng điện sơcấp: N1 220 = = 0.44 N 500 U 220 U2 = = = 500V a 0.44 Dòng điện thứ cấp: S 10 × 10 I2 = = = 20A U2 500 a= 12 I1 = I2 20 = = 45.454A a 0.44 Tổng trở tương đương nhìn từ zv = U1 220 = = 4.84Ω I1 45.454 nguồn: Bài số 2-11 Máy biến áp pha lý tưởng có điện áp U 1/U2= 7200/240V, MBA vận hành tăng áp nối vào lưới điện có điện áp 220V, f = 60Hz, thứ cấp nối với phụ tải có tổng trở 144∠46oΩ Hãy xác định : a.Điện áp, dòng điện thứ cấp sơ cấp b.Tổng trở tải qui đổi dây quấn sơ cấp c Công suất tác dụng, phản kháng biểu kiến phía sơ cấp Tỉ số biến đổi điện áp máy biến áp: U 240 a= = = 0.0333 U 7200 Điện áp thứ cấp: Dòng điện thứ cấp: U2 = U1 220 = = 6600V a 0.0333 & 6600∠0 o U I&2 = = = 45.833∠ − 46 o A o Dòng điện sơ cấp: Z t 144∠46 & I 45.833∠ − 46 o I&1 = = = 1375∠ − 46 o A a 0.0333 Tổng trở tải quy đổi sơ cấp: Z′t = a Z = 0.03332 × 144∠46 o = 0.16∠46 o Ω = (0.111 + j0.1151)Ω tác dụng phía sơ cấp: Công suất P = I12 R td = 13752 × 0.1111 = 210067.34 W Công suất phản kháng phía sơ cấp: N1 = F 1176.075 = = 112vg IM 10.41 Công suất biểu kiến: S = P + Q = 210067.34 + 217610.9 = 302460VA Bài số 2-12 Máy biến áp pha lý tưởng có tỉ số biến đổi điện áp 5:1 Phía hạ áp có dòng điện 15.6∠-32oA, MBA vận hành giảm áp lưới điện có tần số f = 50Hz 13 nối với phụ tải có tổng trở 8∠32oΩ Hãy vẽ mạch điện thay xác định : a.Điện áp thứ sơ cấp, dòng điện sơ cấp b.Tổng trở tải qui đổi dây quấn sơ cấp c Công suất tác dụng, phản kháng biểu kiến phía sơ cấp Điện áp thứ cấp: & = I&Z = 15.6∠ − 32 o × 8∠32 o = 124.8∠0 o V U 2 t & = aU & = 124.8∠0 o × = 624∠0 o V U Dòng điện sơ cấp: Điện áp sơ cấp: I& 15.6∠ − 32 o I&1 = = = 3.12∠ − 32 o A Tổng trở tải quy đổi a sơ cấp: Z′t = a Z = × 8∠32 o = 200∠32 o Ω = (169.61 + j105.984)Ω Công suất tác dụng phía sơ cấp: W P = I12 R td = 3.12 × 169.61 = 1651.05 Công suất phản kháng phía sơ cấp: Q = I12 X td = 3.12 × 105.984 = 1031.7VAr Công suất biểu kiến: S = P + Q = 1651.052 + 1031.7 = 1946.9VA Bài số 2-13 Máy biến áp giảm áp pha hai dây quấn có S đm = 25kVA, U1đm = 2200V, U2đm = 600V, f = 60Hz thông số sau: R1 = 1.4Ω; R2 = 0.11Ω; Rfe = 18694Ω X1 = 3.2Ω; X2 = 0.25Ω; XM = 5011Ω Máy biến áp vận hành với tải định mức điện áp thứ cấp định mức hệ số công suất tải 0.8 (tải R-L) Xác định: a Dòng điện không tải dòng điện sơ cấp b Điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp c Hiệu suất MBA Sơ đồ thay máy biến áp hình sau: I R1 I '2 jX1 I o 1 U I fe Rfe I M jXM R’2 jX’2  '2 U 14 Tổng trở máy biến áp không tải: jX × R Fe j5011 × 18694 Z o = (R + jX ) + M = (1.4 + 3.2j) + R Fe + jX M 18694 + j5011 = (1254.6 + 4678.3j)Ω = 4843.6∠75o Ω Dòng điện không tải: U 2200 I&o = = = 0.4542∠ − 75o A Z o 4843.6∠75o Dòng điện tải: S 25 × 10 I 2dm = dm = = 41.667A U 2dm 600 Tải có cosϕ = 0.8 chậm sau nên ϕ = 36.87o chọn góc pha ban đầu điện áp ta có: I&2dm = 41.667 ∠ − 36.87 o A Tỉ số biến đổi điện áp: U 2200 a= = = 3.667 U2 600 Dòng điện thứ cấp quy đổi: N 112 Dòng điện sơ cấp: Na = = = 14vg o o o I&1 = I&o + I&′2dm = 0.4542∠ − 75 + 11.363∠ − 36.87 = 11.724∠ − 38.24 A a Tổng trở nhánh từ hóa: jX × R Fe j5011 × 18694 ZM = M = = (1253.2 + j4675.1)Ω R Fe + jX M 18694 + j5011 Tổng trở tải: & U 600 Z t = &2dm = = 14.4∠36.87 o Ω o I 2dm 41.667 ∠ − 36.87 Quy đổi tổng trở tải sơ cấp: Z′t = a Z = 3.667 × 14.4∠36.87 o = 193.63∠36.87 o = (154.9 + j116.178)Ω Tổng trở vào máy biến áp: (1253.2 + j4675.1) × (154.9 + j116.178) Z × Z′t Z v = Z1 + M = 1.4 + j3.2 + Z M + Z′t (1253.2 + j4675.1) + (154.9 + j116.178) = 148.8 + j119.4 = 190.753∠38.74 o Ω Điện áp sơ cấp: U1 = I1z v = 11.725 × 190.753 = 2236.6V Tổng tổn hao máy 15 biến áp: ∑p = I R 1 + I o2 R M + I 22 R = 11.724 × 1.4 + 0.4542 × 1253.2 + 41.667 × 0.11 = 642 W Công suất phụ tải: P2 = Scosϕ = 25000 × 0.8 = 20000W Hiệu suất máy biến áp: P2 20000 η= = = 96.89% P2 + ∑ p 20000 + 642 Bài số 2-14 Máy biến áp giảm áp pha hai dây quấn có S đm = 100kVA, U1đm = 7200V, U2đm = 480V, f = 60Hz thông số sau : R1 = 3.06Ω; R2 = 0.014Ω; Rfe = 71400Ω X1 = 6.05Ω; X2 = 0.027Ω; XM = 17809Ω Máy biến áp vận hành với tải định mức điện áp thứ cấp định mức hệ số công suất tải 0.75 (tải R-L) Tính : a Tổng trở ngắn mạch vẽ mạch điện gần MBA qui đổi phía sơ cấp b Điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp c Dòng điện không tải Sơ đồ tương đương máy biến áp: Rn1 I I o 1 U I fe I M jXn1 I '2 jXM Rfe Tỉ số biến đổi diện áp: a=  '2 U U1 7200 = = 15 U2 480 Tổng trở thứ cấp quy đổi sơ cấp: Z′2 = a 2R + ja X = 152 × 0.014 + j × 15 × 0.027 = 3.15 + j6.075 Tổng trở ngắn mạch máy biến áp: Z n = Z1 + Z′2 = 3.06 + j6.05 + 3.15 + j6.075 = 6.21 + j12.125 = 13.623∠62.88o Ω 16 Tổng trở nhánh từ hóa: jX M × R Fe j17809 × 71400 = = (4181.9 + j16766)Ω R Fe + jX M 71400 + j17809 Tổng trở tải: U 22dm 480 zt = = = 2.304Ω Sdm 100 × 10 Tải có cosϕ = 0.75 chậm sau nên ϕ = 41.41o và: Zt = 2.304∠41.41o Ω Quy đổi tổng trở tải sơ cấp: Z′t = a Z = 15 × 2.304∠41.41o = 518.4∠41.41o = (388.8 + j342.89)Ω Tổng trở nhánh thứ cấp: Z′2 = Z n + Z′t = (6.21 + j12.125) + (388.8 + j342.89) = (395.01 + j355.015)Ω ZM = Tổng trở vào máy biến áp: Z × Z′2 (4181.9 + j16766) × (395.01 + j355.015) Zv = M = Z M + Z′2 (4181.9 + j16766) + (395.01 +=j355.015) (379.3 + j352.6) = 517.84∠42.91o Ω Dòng điện không tải: U 7200 I&o = = = 0.4167 ∠ − 76 o A Z M 4181.9 + j16766 Dòng điện tải: Sdm 100 × 10 I 2dm = = = 208.33A U 2dm 480 I&2 = 208.33∠ − 41.41o A Dòng điện tải quy đổi: I&2 208.33∠ − 41.41o & ′ I2 = = = 13.889∠ − 41.41o A Dòng điện sơ cấp: a 14 o o I&1 = I&o + I&′2 = 0.4167 ∠ − 76 + 13.889∠ − 41.41 = 14.2335∠ − 42.36 o A Điện áp sơ cấp: U1 = I1z v = 14.2335 × 517.84 = 7370.7V Bài số 2-15 Máy biến áp giảm áp pha hai dây quấn có S đm = 75kVA, U1đm = 4160V, U2đm = 240V, f = 60Hz thông số sau: R1 = 2.16Ω; R2 = 0.0072Ω; X1 = 3.84Ω; X2 = 0.0128Ω; Máy biến áp vận hành với điện áp 270V, cung cấp cho tải có tổng trở 17 tải tổng; (b) dòng điện thứ cấp máy biến áp Tổng trở máy biến áp: Z A∗ = 0.0111 + j0.0376 = 0.0392∠73.55o Z B∗ = 0.0146 + j0.0481 = 0.0503∠73.12 o biến áp: YA∗ = Tổng dẫn máy 1 = = 7.22 − j24.4637 = 25.5075∠ − 73.55o o 1 Z A∗ 0.0392∠73.55 YB∗ = = = 5.778 − j19.036 = 19.89∠ − 73.12 o o Z B∗ 0.0503∠73.12 Tổng dẫn toàn mạch: Y∗ = YA∗ + YB∗ = 7.22 − j24.4637 + 5.778 − J19.036 = 13 − 43.5j = 45.4∠ − 73.36 o Dòng điện tải tổng: S t 200 × 10 I t =& = = 416.67A IU 416.67 ∠ − 43.95o A 480 t = Dòng điện tải máy: o & = I& YB∗ = 416.67 ∠ − 43.95o 19.89∠ − 73.12 = 182.5∠ − 43.71o A I o o I&tAtB= I&t t− Y I&∗B = 416.67 ∠ − 43.95o −45.4 182.5 − 43.71 = 234.2∠ − 44.13o A ∠∠ − 73.36 Bài số 3-27 Hai máy biến áp 75kVA, 7200/240V làm việc song song Tổng trở hệ đơn vị tương đối máy ZA∗ = (0.0121 + j0.0551) ZB∗ = (0.0201 + j0.0382) Dòng điện thứ cấp máy biến áp phần trăm dòng điện tải tổng? Tổng trở máy biến áp: Z A∗ = 0.0121 + j0.0551 = 0.0564∠77.61o Z B∗ = 0.0201 + j0.0382 = 0.0432∠62.25o Tổng dẫn máy biến áp: 1 YA∗ = = = 3.0821 − j17.3139 = 17.7264∠ − 77.61o o 1 Z A∗ 0.0564∠77.61 YB∗ = = = 10.776 − j20.5018 = 23.1667 ∠ − 62.65o o Z B∗ 0.0432∠62.65 Y∗ = YA∗ + YB∗ = 3.0821 − 17.3139j + 10.776 − 20.5018j = 14.5897 − 37.8157 j = 40.5325∠ − 68.9 o 50 Dòng điện tải máy: Y 17.7264 I tA = A∗ × 100% = × 100% = 43.73% I tB = 100% − 43.73% = 56.27% Y∗ 40.5325 Bài số 3-28 Ba máy biến áp 200kVA, 2400/120 V có thông số: A: R% = 1.3; X% = 3.62 B: R% = 1.2; X% = 4.02 C: R% = 1.23; X% = 5.31 làm việc song song để cung cấp cho tải 500kVA, cosϕ = Tính dòng điện máy Tổng trở máy biến áp: Z A∗ = 0.013 + j0.0362 = 0.0385∠70.246 o Z B∗ = 0.012 + j0.0402 = 0.042∠73.379 o Z C∗ = 0.0123 + j0.0531 = 0.0545∠76.958 o biến áp: YA∗ = YC∗ = Tổng dẫn máy 1 = = 8.7871 − 24.4697 j = 25.9987 ∠ − 70.246 o o Z A∗ 0.0385∠70.246 YB∗ = = = 6.818 − 22.8404j = 23.8363∠ − 73.397 o o Z B∗ 0.042∠73.397 1 = = 4.1402 − 17.8734j = 18.3466∠ − 76.958 o o + YB∗ + YC∗ = 8.7871 − 24.4697 j + 6.818 − 22.8404j + 4.1402 − 17.8734j Z C∗ Y 0.0545 ∗ = YA∠ ∗ 76.958 = 19.74.53 − 65.1825j = 68.1075∠ − 73.15o máy: I tA = Dòng điện tải YA∗ 25.9987 × 100% = × 100% = 38.17% Y 23.8363 Y∗ 68.1075 I tB = B∗ × 100% = × 100% = 35% Y∗ 40.5325 I tB = 100% − 38.17% − 35% = 26.83% 51 Bài số 3-29 Ba máy biến áp 500kVA, 7200/600V làm việc song song từ nguồn 7200V Tổng trở phần trăm máy ZA% = 5.34%, ZB% = 6.08% ZC% = 4.24% Máy biến áp B cung cấp phần trăm dòng dòng điện tải tổng? Tổng trở máy biến áp: z A∗ = 0.0534 z B∗ = 0.0608 zC∗ = 0.0424 Tổng dẫn máy biến áp: 1 = = 17.7266 1 z A∗ 0.0534 y B∗ = = = 16.4474 y∗ = y A∗ + y B∗ + y C∗ = 17.7266 + 16.4474 + 23.5849 = 58.7589 y1B∗ 0.0608 y C∗ = = = 23.5849 z C∗ 0.0424 Dòng điện tải máy: y 17.7266 I tA = A∗ × 100% = × 100% = 31.87% y 16.4474 y∗ 58.7589 I tB = B∗ × 100% = × 100% = 27.99% y∗ 58.7589 y A∗ = I tC = 100% − 31.87% − 27.99% = 40.14% Bài số 3-30 Các máy biến áp 50kVA, 2400/240 V 75kVA, 2400/240V có thông số: ZA% = 3.53%, ZB% = 2.48% làm việc song song Hai máy cung cấp cho tải 125kVA mà không máy bị tải không (bỏ qua điện trở máy)? Tổng trở máy biến áp: Z nA = z A∗ U12 2400 = 0.0353 = j4.066Ω U 2400 S dmA 50 × 10 Z nB = z B∗ = 0.0248 = j1.9046Ω SdmB 75 × 10 Tổng dẫn máy biến áp: YnA = Dòng điện tải tổng là: It = 1 = = − j0.2459S 1 Z nA j4.066 YnB = = = − j0.523S Yn = YnA + YnB = − j0.2459 j0.523 = − j0.7709S Z B − j1.9046 S t 125 × 10 = = 52.08A U1 2400 52 Dòng điện định mức máy biến áp: S Adm 50 × 10 I Adm = = = 20.83A S Bdm 752400 × 10 U Adm I = = = 31.25A Dòng điện tải Bdm U Bdm 2400 I tA = I t máy: y A∗ 0.2459 =I = 0.319I t = 16.612A y 0.523 y∗ 0.7709 I tB = I t B∗ = I = 0.681I t = 35.468A y∗ 0.7709 Như máy biến áp B bị tải Bài số 3-31 Các máy biến áp 100kVA, 2400/480 V, 167kVA, 2400/480V 250kVA, 2400/480V có thông số: ZA% = 3.68%, ZB% = 4.02% Zc% = 4.25% làm việc song song Hai máy cung cấp cho tải 400kVA, cosϕ = 0.8 chậm sau mà không máy bị tải không (bỏ qua điện trở máy) Do tải tổng St = 400kVA nên cần máy biến áp B C làm việc song song đủ Tổng trở máy biến áp: U12 2400 Z nB = z B∗ = 0.0402 = j1.3865Ω2 U 2400 S dmB 167 × 10 Z nC = z C∗ = 0.0425 = j0.9792Ω SdmC 250 × 10 Tổng dẫn máy biến áp: 1 = = − j0.7212S 1 Z nB j1.3865 YnC = = = − j1.0212S Yn = YnA + YnB = − j0.7212 − j1.0212 = − j1.7425S Z C j0.9792 YnB = Dòng điện tải tổng là: S t 400 × 10 = = 166.6667A Dòng điện định mức U1 2400 máy biến áp: S 167 × 10 I Bdm = Bdm = = 69.5833A SUCdm 250 × 10 2400 I Cdm = Bdm = = 104.1667A Dòng điện tải U Cdm 2400 máy: y 0.7212 I tB = I t B∗ = I = 0.4139I t = 68.9848A y∗ 1.7425 53 It = I tC = I t y C∗ 1.0212 =I = 0.5861I t = 97.6819A y∗ 1.7425 Như cần máy B làm việc song song với máy C để cung cấp cho tải mà không máy bị tải Bài số 3-32 Một tổ máy biến áp pha gồm máy biến áp pha dùng để cung cấp cho tải pha đối xứng có dung lượng 750kVA, điện áp 450V Điện áp pha đưa vào tổ máy 2400V Tính (a) tỉ số biến đổi điện áp tổ máy biến áp máy biến áp chúng nối ∆/Y; (b) tỉ số biến đổi điện áp tổ máy biến áp máy biến áp chúng nối Y/Y Tỉ số biến đổi điện áp tổ máy biến áp tính tỉ số điện áp dây cao áp điện áp dây hạ áp: U 2400 a = dCA = = 5.3333 UdHA 450 Tỉ số biến đổi điện áp máy biến áp tỉ số điện áp pha Do cao áp nối ∆ nên điện áp pha 2400V Phía hạ áp nối Y nên ta có: U 2400 × a = fCA = = 9.2376 Khi nối Y/Y ta có: U fHA 450 U 2400 a = dCA = = 5.3333 UdHA 450 U 2400 × a = fCA = = a1 U fHA 450 × Bài số 3-33 Một tổ máy biến áp pha 500kVA gồm ba máy biến áp pha nối ∆/∆, nối song song với tổ máy biến áp pha 400kVA gồm ba máy biến áp pha nối ∆/Y Cả hai tổ máy biến áp có tỉ số biến đổi điện áp 7200/240V Tổng trở tổ máy biến áp 500kVA 2.2% tổ máy biến áp ∆/Y 3.1% tính theo đại lượng sở chúng Tính dòng điện cân Ta gọi máy A máy nối ∆/∆ máy B máy nối ∆/Y Các thông số máy biến áp A B: U 2A 240 × z nA = z A∗ = 0.022 = 0.0076Ω2 U 240 × SA 500 × 10 z nB = z B∗ A = 0.031 = 0.0045Ω SA × 400 × 10 54 Dòng điện cân chạy hai máy: E&A − E&B × 240 sin15o 124 I cb = = = = 10248A z nA + z nB 0.0045 + 0.0076 0.0121 Bài số 3-34 Một máy biến áp pha 200kVA, 4600/460(Y)/266(∆)V nối song song với máy biến áp pha 200kVA, 4600/460V, Y/Y Tổng trở pha máy biến áp nối Y/Y 0.0488∠72.33oΩ máy biến áp ∆/Y 0.042∠68.42oΩ tính theo đại lượng sở chúng Tính dòng điện cân Ta gọi máy A máy nối ∆/∆ máy B máy nối ∆/Y Các thông số máy biến áp A B: U 2A o 460 × Z nA = z A∗ = 0.0448 ∠72.33 = 0.1422∠72.33 o = (0.0432 + j0.1335)Ω SA 200 × 10 Z nB U 2A 460 × = z B∗ = 0.042∠68.42 = 0.0444 ∠68.42 = (0.0163 + j0.0413)Ω SA × 200 × 10 Dòng điện cân chạy hai máy: E& − E&B 460∠0 o − 460∠ − 30 o I&cb = A = = 1276.4∠3.707 o A Z nA + Z nB (0.0432 + j0.1335) + (0.0163 + j0.0413) Bài số 3.35 Một MBA pha có tổ nối dây Y/Y, 630kVA, 6000/400V có dòng điện không tải io%= 1.4%; điện áp ngắn mạch u n% = 4.5%; tổn hao không tải P o = 1150W; tổn hao ngắn mạch Pn = 6040W a.Tìm dòng điện định mức, dòng không tải, hệ số công suất cosϕo b.Tính thông số mạch điện thay xác MBA c Xác định hệ số tải để hiệu suất cực đại d Tính điện áp thứ cấp lúc không tải hiệu suất hệ số tải 0.5 cosϕ2 = 0.8 (R-L) Dòng điện định mức máy biến áp: Sdm 630 × 10 I1dm = = = 60.62A 3Udm × 6000 55 Dòng điện không tải: Sdm 630 × 10 = = 909.33A 3U 2dm × 400 I o = 0.014I1dm = 0.014 × 60.62 = 0.8487A I 2dm = Hệ số công suất không tải: Po 1150 = = 0.1304 3U1dm I o × 6000 × 0.8487 Thông số mạch điện thay thế: 6000 U n = 0.045 = 155.8846V Pn 6040 Rn = = = 0.5479Ω 3I1dm × 60.62 I 60.62 × R n∗ = 1dmf R n = × 0.5479 = 0.0096 U1dmf 6000 cosϕo = zn = X n∗ = U n 155.8846 = = 2.5714Ω I1dm 60.62 X = z − R = 2.5714 − 0.5479 = 2.5124Ω n n n I1dmf 60.62 × Xn = × 2.5124 = 0.044 U U2 6000 × U1dmf 6000 R Fe = = 1dmf = = 31304.3Ω I Fe Pfo × 1150 I Fe = U1dm 6000 = = 0.1107A R Fe × 31304.7 I = I − I = 0.8487 − 0.1107 = 0.8515A M o Fe U1dm 6000 = = 4116.8Ω IM × 0.8515 Hệ số tải tương ứng với công suất cực đại: Po 1150 k tmax = = = 0.4363 Độ thay đổi điện áp k t = Pn 6040 0.5, cosϕ = 0.8, sinϕ = là: XM = ∆U∗ = (k tR ∗ + cosϕ)2 + (k X ∗ + sin ϕ) − = 2dm(0.5 × 0.0096 + 0.8) 2=+406.8526V (0.5 × 0.044 + 0.6) − = 0.0171 = 1.71% E = (1 + ∆U∗ )U = (1 + 0.0171)400 η= k t P2dm 0.5 × × 400 × 909.33 × 0.8 = = 0.9896 k t P2dm + Po + k t Pn 0.5 × × 400 × 909.33 × 0.8 + 1150 + 0.5 × 6040 56 Bài số 3.36 Một MBA pha có tổ nối dây Y/Y, 400kVA, 35/0.4kV có dòng điện không tải io%= 1.5%; điện áp ngắn mạch un% = 5%; tổn hao không tải Po = 920W; tổn hao ngắn mạch Pn = 4600W a.Tìm dòng điện định mức, dòng không tải, hệ số công suất cosϕo b.Tính thông số mạch điện thay xác MBA c Xác định hệ số tải để hiệu suất cực đại d Tính điện áp sơ cấp (từ mạch điện thay câu b) hiệu suất máy làm việc với 70% tải, điện áp tải lúc 380V hệ số công suất cuả tải cosϕ2 = 0.8 (tải R-L) Dòng điện định mức máy biến áp: S dm 400 × 10 I1dm = = = 6.5983A 3U dm × 35000 Sdm 400 × 10 I 2dm = = = 577.3503A 3U 2dm × 400 Dòng điện không tải: không tải: I o = 0.015I1dm = 0.015 × 6.5983 = 0.099A Hệ số công suất Po 920 = = 0.1533 3U1dm I o × 35000 × 0.099 Thông số mạch điện thay thế: 35000 U n = 0.05 = 1010.4V Pn 4600 Rn = = = 35.2187 Ω 3I1dm × 6.59832 I 6.5983 × R n∗ = 1dmf R n = × 35.2187 = 0.0115 U1dmf 35000 cosϕo = zn = X n∗ = U n 1010.4 = = 153.125Ω I1dm 6.5983 X n = z n2 − R n2 = 145.1252 − 35.2187 = 149.0198Ω I1dmf 6.5983 × Xn = × 2.5124 = 0.0487 U1 U1dmf 35000 × U1dmf 35000 R Fe = = = = 1331521.73Ω I Fe Pfo × 920 I Fe = U1 35000 = = 0.01518A R Fe × 1331521.73 I = I − I = 0.099 − 0.01512 = 0.0978A M o Fe Xm = U1dm 35000 = = 206624.3Ω IM × 0.0978 57 Hệ số tải tương ứng với công suất cực đại: Po 1150 k tmax = = = 0.4363 Độ thay đổi điện áp k t = Pn 6040 0.7, cosϕ = 0.8, sinϕ = là:  ∆U∗ = (k tR ∗ + cosϕ)2 + (k X ∗ + sin ϕ) − × 0.0115 + 0.8) + (0.7 × 0.0487 + 0.6) − = 0.0271 = 2.71% E = (1 + ∆U=∗ )U(0.7 = (1 + 0.0271)380 = 390.3129V U 35000 U1 = U × 1dm = 390.3129 × = 34152.4V U 400 k t P2dm 2dm 0.7 × × 380 × 577.3503 × 0.8 η= = = 0.9853 k t P2dm + Po + k t Pn 0.7 × × 380 × 577.3503 × 0.8 + 920 + 0.7 × 4600 58 CHƯƠNG 5: CÁC MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT Bài tập 5-1 Một MBA ba pha ba dây quấn nối Yo/Yo/(-12-11; 10000/6667/10000 kVA; 121/38.5/11kV; un12% = 15; un13% = 10.5; un23% = 6; unR12% = 1; unR13% = 0.65; un23% = 0.8 Xác định (a) tham số vẽ mạch điện thay đơn giản MBA Phía cao áp nối với nguồn, phía điện áp trung bình có tải 3000kVA cos(2 = 0.8; dây quấn điện áp thấp có tải 6000kVA cos(3 = 0.8 Tính (b) (u12% u13% Đáp số: a R1 = 3,29 Ω; R’2 = 11,35 Ω; R’3 = 6,23 Ω; X1 = 87,20 Ω; X’2 = 161,29 Ω; X’3 = 66,25 Ω b ∆u12% = 5,7 u13% = 5,22 Các dòng điện pha định mức máy biến áp: S1dm 10000 × 10 I f1dm = = = 47.7149A S 2dm 6667 × 10 3U1dm × 121 × 10 I f 2dm = = = 99.9791A 3U 2dm × 38.5 × 10 S 3dm 10000 × 10 = = 303.0303A Quy đổi sơ cấp ta 3U 3dm × 11 × 10 có: U 38.4 × 10 = I f 2dm 2dm = 99.9791 = 31.7289A U1dm 121 × 10 3U 3dm 11 × 10 × I′f 3dm = I f 3dm = 303.0303 = 47.7149A U1dm 121 × 10 I f 3dm = I′f 2dm Các điện áp ngắn mạch máy biến áp: U n12 = 0.15 × U1dm = 0.15 × 121 × 10 = 10479V 121 × 10 3 U nR12 = 0.01 × U1dm = 0.15 × = 698.5938V 2 U nX12 = U n12 − U nR12 = 10479 − 698.5938 = 10456V U n13 = 0.105 × U1dm U nR13 = 0.0065 × U1dm U n 23 = 0.06 × U1dm 121 × 10 = 0.105 × = 7335.2V 121 × 10 = 0.01 × = 454.086V U nX13 = U 2n13 − U nR13 = 7332 − 454.086 = 7321.2V 121 × 10 = 0.06 × = 4191.6V U nR 23 = 0.008 × U1dm 121 × 10 = 0.008 × = 558.8751V 59 2 2 U nX 23 = U n23 − U nR 23 = 1333.7 − 177.8239 = 4154.1V Các tổng trở máy biến áp: U nR12 698.5938 = = 14.641Ω U 10456 I f1dm 47.7149 X′n12 = nX12 = = 219.1264Ω I f1dm 47.7149 R′n12 = R′n13 = U nR13 454.086 = = 9.5187 Ω I f1dm 47.7149 X′n13 = R′n23 = U nR 23 558.8751 = = 17.5683Ω I f 2dm 31.7289 X′n23 = U nX13 7321.2 = = 153.4357 Ω I f1dm 47.7149 U nX 23 4154.1 = = 130.5859Ω I′f 2dm 31.7289 Tổng trở dây quấn: Z + Z13 − Z 23 14.641 + j219.126 + 9.5187 + j153.4357 − 17.5683 − j130.5859 Z1 = 12 = 2 = (3.294 + j120.99)Ω Z + Z12 − Z13 17.5638 + j130.5859 + 14.641 + j219.1264 − 9.5187 − j153.4357 Z = 23 = = (11.34 + j98.1384)Ω 2 Z + Z 23 − Z12 9.5187 + j153.4357 + 17.5683 + j130.5859 − 14.641 − j219.1264 Z = 13 = = (6.22 + j32.44761)Ω 2 Độ thay đổi điện áp máy biến áp: k t12 = u nr12∗ = St2 3000 = = 0.45 S 2dm 6667 k t12 = St3 6000 = = 0.6 S 3dm 10000 R n12 k t12 I′2dm 14.641 × 0.45 × 31.7289 × = = 0.00299 U1dm 121 × 10 X k I′ 219.1264 × 0.45 × 31.7289 × u nx12∗ = n12 t12 2dm = = 0.04478 RU11dm k t13 I′3dm 3.29 × 0.6 121 × 47.7149 × 10 × u nr3∗ = = = 0.001348 X1kUt131dm I′3dm 120.99 ×121 0.6 × 10 47.7149 × u nx3∗ = = = 0.04958 U1dm 121R×n13 10k3 t13 I′3dm 9.5187 × 0.6 × 47.7149 × u nr13∗ = = = 0.0039 U1dm 121 × 10 60 X k I′ 153.4357 × 0.6 × 47.7149 × u nx13∗ = n13 t13 3dm = = 0.0629 ′ R 1U k t12 I 3.29 × 0.45 × 31.7289 × 121 × 10 1dm2dm u nr2∗ = = = 0.000672 X 1U k t12 I′ 120.99 ×121 0.45××1031.7289 × 1dm2dm u nx2∗ = = = 0.0247 ∆U∗121 u10 12 = × nr12∗cosϕ + u nx12∗sinϕ2 + u nr3∗cosϕ + u nx3∗sinϕ U1dm = 0.00299 × 0.8 + 0.0447 × 0.6 + 0.001348 × 0.8 + 0.0247 × 0.6 = 0.06 ∆U∗13 = u nr13∗cosϕ3 + u nx13∗sinϕ3 + u nr2∗cosϕ2 + u nx2∗sinϕ2 = 0.0039 × 0.8 + 0.0629 × 0.6 + 0.000672 × 0.8 + 0.0247 × 0.6 = 0.0562 Bài tập 5-2 Một MBA ba pha hai dây quấn S đm = 3200kVA; 35/6kV; 52.5/307.5A; Y/Y12; un% = 6.94; unR% = 1.04; Pfe = 9.53kW; Pn = 32.5kW Bây đem nối lại thành MBA tự ngẫu Trình bày (a) cách nối dây MBA hai dây quấn thành MBA tự ngẫu Tính (b) công suất toàn phần truyền dẫn trực tiếp công suất thiết kế MBA; (c) hiệu suất MBA tải định mức với cosϕ = 0.8; (d) dòng điện ngắn mạch MBA tự ngẫu Sơ đồ nối máy biến áp hình bên IHA ICA Dòng điện dây quấn: a Sdm 3200 × 10 E2 I2 I CA = = 3 = 52.786A UHA U2,N2 S3U 3200 × 10 × 35 × 10 dm CA I HA = = = 307.9201A x 3U HA × × 10 UCA A Dòng điện E1 I1 U1,N1trong cuộn dây chung: I C = I HA − I CA = 307.9201 − 52.786 = 255.1338A X Công suất truyền tải máy biến áp: S tk = 3200kVA 35 S t = (a + 1)S tk =  + ÷× 3200 = 21866.67kVA   S td = U HA I C = × 6000 × 255.1338 = 2651.4kVA Hiệu suất máy biến áp: S t cosϕ2 21866.67 × 0.8 η= = = 0.9976 S t cosϕ2 + PFe + Pn 21866.67 × 0.8 + 9530 + 32500 Tổng trở ngắn mạch máy biến áp thường quy đổi hạ áp: U nCA u n∗ × U CA 0.0694 × 6000 zn = = = = 0.7808Ω Khi nối thành máy I CA Sdm 3200 × 10 biến áp tăng áp 61 tổng trở ngắn mạch là: z′n = z′n nhiệm vụ tăng áp: U CA 35 = 0.7808 = 0.6665Ω U CA + U HA 41 Dòng ngắn mạch máy biến áp làm U HA 6000 = = 5197.5A z′n × 0.6665 Dòng ngắn mạch ,àm nhiệm vụ hạ áp: U 35000 I n = I′n CA = 5197.5 = 30318A U CA 6000 I′n = Bài tập 5-3 Một MBA tự ngẫu pha có điện áp 2300/450V, f = 60Hz, vận hành giảm áp cung cấp cho tải có tổng trở 2∠10o Ω Bỏ qua tổn hao từ thông tản máy, xác định: (a) dòng điện tải; (b) dòng điện vào phía cao áp; (c) dòng điện (biến đổi điện áp) cuộn dây chung; (d) công suất toàn phần truyền dẫn trực tiếp công suất biến đổi (thiết kế) qua MBA Dòng điện tải: U HA 450 = = 225A zt Dòng điện phía cao áp: I U 225 × 450 I CA = HA HA = = 44.02A I CA U CA 2300 Dòng điện cuộn dây chung: I C = I HA − I CA = 225 − 44.02 = 180.98A Công suất : S td = U 2I C = 450 × 180.98 = 81441VA S tk = U HA I CA = 450 × 44.02 = 19809VA I t = I HA = Bài tập 5-4 Một MBA tự ngẫu pha vận hành tăng áp có tỉ số biến đổi điện áp a’=4 nối với nguồn có điện áp 600V Phía cao áp nối với tải có công suất 100kVA, hệ số công suất 0.8 (chậm sau) Bỏ qua tổn hao từ thông tản máy, vẽ mạch điện xác định: (a) điện áp phía thứ cấp; (b) dòng điện tải, (c) dòng điện cuộn dây sơ; (d) dòng điện cuộn dây sơ cấp Điện áp thứ cấp(cao áp): U CA = a′U HA = × 600 = 2400V 62 Dòng điện tải: Dòng điện sơ cấp: cấp: 100 × 10 I t = I CA = = 41.667A 2400 I HA = a′I CA = × 41.667 = 166.667A Dòng điện cuộn sơ I C = I HA − I CA = 166.667 − 41.667 = 125A Bài tập 5-5 Một MBA tự ngẫu pha có tổng số vòng 600, dây quấn thứ cấp 200 vòng Phía cao áp nối với nguồn có điện áp 2400V, f = 60Hz Dây quấn thứ nối với tải có công suất 4.8kVA, hệ số công suất 0.6 (chậm sau) Bỏ qua tổn hao từ thông tản máy, xác định (a) điện áp phía thứ cấp; (b) dòng điện sơ cấp thứ cấp; (c) công suất toàn phần truyền dẫn trực tiếp; (d) công suất thiết kế MBA; (d) từ thông cực đại lõi thép Đáp số: (a) 800V; (b) 2A, 6A; (c) 1600VA; (d) 3200VA; (e) 0,015Wb Số vòng dây sơ cấp: N1 = 600 − N = 600 − 200 = 400vg Điện áp thứ cấp: U HA = NHA 200 U CA = × 2400 = 800V NCA 600 Dòng điện tải: Dòng điện sơ cấp: I CA = I t = I HA = St 4800 = = 6A U HA 800 N HA 200 I HA = × = 2A N CA 600 Công suất thiết kế: S tk = I C UHA = (6 − 2) × 800 = 3200VA Công suất truyền dẫn trực tiếp: S td = S t − S k = 4800 − 3200 = 1600VA Φ= U HA 800 = 4.44fN 4.44 × 50 × 200 Từ thông lõi thép: = 0.015 Wb Bài tập 5-6 Một MBA tự ngẫu pha có công suất 100kVA, 440/240V, 60Hz cung cấp cho tải trở công suất 8kW, 240V động 10hp, 240V, 60Hz Động vận hành 90% tải, cosϕ = 0.86 chậm sau, hiệu suất 88% Bỏ qua tổn hao từ thông tản máy, tính (a) công suất toàn phần mà nguồn cung cấp cho MBA; 63 (b) công suất toàn phần truyền dẫn trực tiếp công suất thiết kế MBA Công suất động tiêu thụ từ lưới điện: P 10 × 736 S dc = dc = = 9725.2VA ηcosϕ 0.88 × 0.86 Tổng công suất tải công suất nguồn cung cấp cho máy biến áp: Pt = S dc cosϕ + Pr = 9725.2 × 0.86 + 8000 = 16364 W Q t = Sdc sin ϕ = 9725.2 × 0.5103 = 4962.7 S t = P + Q 2t = 16364 + 4962.7 = 17100 VA Dòng điện tải: I t = I HA = Công suất thiết kế: trực tiếp: St 17100 = = 71.2484A U HA 240 Dòng điện sơ cấp: U 240 I CA = HA I HA = × 71.2484 = 38.8628A U CA 440 S tk = I C UHA = (I HA − I CA ) × 240 = 7772.6VA Công suất truyền dẫn S td = S t − S k = 100000 − 7772.6 = 92227VA    64 [...]... 2 × 1038.96 = 221.76 W Bài số 2-18 Một máy biến áp một pha có công suất định mức 200kVA, 7200/460V, 50Hz có tổn hao công suất trong lõi thép là 1100W, trong đó 74% là do từ trễ Dòng điện từ hóa bằng 7.4% dòng điện định mức Vẽ mạch điện tương đương và đồ thị véc tơ khi máy làm nhiệm vụ hạ điện áp Tính (a) dòng điện từ hóa và thành phần tổn hao của dòng điện kích thích; (b) dòng điện kích thích; (c) hệ... a= Bài số 3-12 Một máy biến áp 50kVA, 480/240V làm việc ở điện áp 240V, công suất định mức và hệ số công suất cosϕ = 0.85 vượt trước Điện trở phần trăm là R% = 1.1 và điện kháng phần trăm là X% = 4.6 Tính (a) điện áp không tải; (b) độ thay đổi điện áp; (c) điện áp vào bằng bao nhiêu khi điện áp ra định mức và cosϕ = 0.85 vượt trước Tải có cosϕ = 0.85 chậm sau nên sinϕ = 0.5268 Độ thay đổi điện áp: Điện. .. 7.68 = 1874 Bài số 2-20 Một máy biến áp lý tưởng một pha 480/120V, 50Hz có dây quấn cao áp nối với lưới có điện áp 460V và dây quấn hạ áp nối với tải 24∠32.80Ω Tính (a) điện áp và dòng điện thứ cấp; (b) dòng điện sơ cấp; (c) tổng trở vào nhìn từ phía sơ cấp; (d) công suất tác dụng, công suất phản kháng và dung lượng mà tải tiêu thụ Tỉ số biến đổi điện áp của máy biến áp: U 480 a = 1dm = =4 Điện áp thứ... tdHA Bài số 2-24 Một máy biến áp 25kVA, 50Hz, 2200/600V làm nhiệm vụ hạ điện áp có các thông số: RCA = 1.4Ω, XCA = 3.2Ω, XMCA = 5011Ω, RHA = 0.11Ω, XHA = 0.25Ω, RfeCA = 18694Ω Vẽ mạch tương đương và tính (a) điện áp đưa vào để có công suất đưa ra 25kVA ở điện áp 600V và hệ số công suất cosϕ = 0.8 chậm sau; (b) thành phần tải của dòng điện sơ cấp; (c) dòng điện kích thích Tỉ số biến đổi điện áp của máy. .. 0.0261 = 2.61% Bài số 3-10 Một máy biến áp 50kVA, 450/120V làm việc ở điện áp 120V, công suất định mức và hệ số công suất cosϕ = 0.8 chậm sau Điện trở phần trăm là R% = 1 và điện kháng phần trăm là X% = 4.4 Tính (a) điện áp không tải; (b) độ thay đổi điện áp; (c) điện áp vào bằng bao nhiêu khi điện áp ra định mức và cosϕ = 0.8 chậm sau Tải có cosϕ = 0.8 chậm sau nên sinϕ = 0.6 Độ thay đổi điện áp: ∆U∗... S = max = = 0.1026m 2 B 1.55 Bài số 2-17 Dòng điện kích thích của máy biến áp một pha 480/240V, 50kVA, 50Hz bằng 2.5% dòng điện định mức và góc pha là 79.8 o Vẽ mạch điện tương đương và đồ thị véctơ khi không tải Giả sử máy làm nhiệm vụ giảm điện áp Tính: a Dòng điện kích thích b Thành phần tổn hao của dòng điện kích thích c Dòng điện từ hóa d Tổn hao trong lõi thép Dòng điện định mức phía sơ cấp: Idm... 28 CHƯƠNG 3: VẬN HÀNH MÁY BIẾN ÁP Bài số 3-1 Các thông số của một máy biến áp 250kVA, 2400/480V làm việc ở điện áp định mức, công suất định mức và hệ số công suất cosϕ = 0.82 chậm sau là XnCA = 1.08Ω và RnCA = 0.123Ω Máy biến áp làm nhiệm vụ hạ điện áp Vẽ mạch tương đương và xác định (a) thông số tương đương phía hạ áp; (b) điện áp không tải; (c) độ thay đổi điện áp; (d) tính lại các mục trên nếu máy. .. tải: Điện áp ra khi E 2 = (1 + ∆U)U 2dm = (1 + 0.0348) × 120 = 124.18V Tỉ số biến đổi điện áp: 35 Điện áp vào: 450 = 3.75 120 U1 = aE 2 = 3.75 × 124.18 = 465.7V a= Bài số 3-11 Một máy biến áp 75kVA, 450/230V làm việc ở điện áp 230V, công suất định mức và hệ số công suất cosϕ = 0.9 chậm sau Điện trở phần trăm là R% = 1.8 và điện kháng phần trăm là X% = 3.7 Tính (a) điện áp không tải; (b) độ thay đổi điện. .. đổi điện áp: ∆U = EHA − U 2 487 − 480 = = 0.0146 = 1.46% U2 480 Bài số 3-4 Một máy biến áp 37.5kVA, 6900/230V làm nhiệm vụ hạ điện áp ở điện áp định mức, công suất định mức và hệ số công suất cosϕ = 0.68 vượt trước Điện trở tương đương phía hạ áp là RnHA = 0.0224Ω và điện kháng tương đương XnHA = 0.0876Ω Điện kháng từ hóa tương đương phía cao áp là 43617Ω và điện trở của lõi sắt và 174864Ω Tính (a) điện. .. 520.83∠ − 34.92 o A Điện áp không tải: Z t 0.9216∠34.92 o o o & + I&Z E&HA = U 2 t nHA = 480 + 520.83∠ − 34.92 × 0.0435∠83.53 = 495.264∠1.96 V ∆U = EHA − U 2 495.264 − 480 = = 0.0318 = 3.18% U2 480 29 Bài số 3-2 Một máy biến áp 333.3kVA, 4160/2400V làm nhiệm vụ hạ điện áp có điện trở và điện kháng tương đương phía cao áp là RnCA = 0.5196( và XnCA = 2.65( Giả sử máy làm việc ở điện áp định mức, tải ... 302460VA Bài số 2-12 Máy biến áp pha lý tưởng có tỉ số biến đổi điện áp 5:1 Phía hạ áp có dòng điện 15.6∠-32oA, MBA vận hành giảm áp lưới điện có tần số f = 50Hz 13 nối với phụ tải có tổng trở... Điện áp pha đưa vào tổ máy 2400V Tính (a) tỉ số biến đổi điện áp tổ máy biến áp máy biến áp chúng nối ∆/Y; (b) tỉ số biến đổi điện áp tổ máy biến áp máy biến áp chúng nối Y/Y Tỉ số biến đổi điện. .. 1874 Bài số 2-20 Một máy biến áp lý tưởng pha 480/120V, 50Hz có dây quấn cao áp nối với lưới có điện áp 460V dây quấn hạ áp nối với tải 24∠32.80Ω Tính (a) điện áp dòng điện thứ cấp; (b) dòng điện