Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI MỞ ĐẦUChúng ta đang sống trong thời đạt với sự phát triển không ngừng của khoa học kĩ thuật, một thời đạt mà sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa được đặt lên hàng đầu.Nói đến công nghiệp hóa, hiện đại hóa thì không thể tách rời được ngành điện, ngành điện đóng một vai trò mấu chốt trong quá trình đó.Trong ngành điện thì công việc thiết kế máy điện là một khâu vô cùng quan trọng, nhờ có các kỹ sư thiết kế máy điện mà các máy phát điện mới được ra đời cung cấp cho các nhà máy điện. Khi điện đã được sản suất ra thì phải truyền tải điện năng tới nơi tiêu thụ, trong quá trình truyền tải điện năng đó thì không thể thiếu được các máy biến áp điện lực dùng để tăng và giảm điện áp lưới sao cho phù hợp nhất đối với việc tăng điện áp lên cao để tránh tổn thất điện năng khi truyền tải cũng như giảm điện áp cho phù hợp với mức tiêu thụ.Vì lí do đó mà máy biến áp điện lực (MBAĐL) là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống điện. MBAĐL ngâm dầu là loại máy dược sử dụng rất phổ biến hiện nay do những ưu điểm vượt trội của loại máy này có được. Nhờ đó mà MBAĐL ngâm dầu ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn và không ngừng được cải tiến sao cho phục vụ nhu cầu của người sử dụng được tốt nhất.Bằng tất cả cố gắng của mình, với những kiến thức nhận được từ thầy cô và sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Ths Đoàn Thanh Bảo, mà tôi đã làm nên bài thiết kế này.Nhiệm vụ thiết kế của tôi là: thiết kế máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu.
KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHÊ Bộ Môn Kỹ Thuật Điện CỘNG HÒA XĂ HỘI CHỦ NGHĨA VIÊT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc NHIÊM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIÊN CÔNG NGHIÊP Họ tên sinh viên: Đào Văn Cường Mă số sinh viên : 3551070013 Lớp I.TÊN ĐỀ TÀI: Khóa : KTĐ-ĐTK35A : K35 Thiết kế máy biến áp điện lực pha ngâm dầu công suất 750kVA S(kVA) 750 U1/U2 (kV) 22/0,4 Tổ đấu dây P0(W) Pn(W) i0% Un % Dyn_11 855 6725 1,5 II NỘI DUNG CƠ BẢN DỰ KIẾN THỰC HIÊN: Thiết kế máy biến áp: - Xác định đại lượng điện Tính toán kích thước chủ yếu Tính toán dây quấn HA CA Tính toán ngắn mạch Tính toán cuối hệ thống mạch từ tham số không tải m.ba Tính toán nhiệt hệ thống làm nguội m.b.a III TÀI LIÊU THAM KHẢO: Phan Tử Thụ (2006), Thiết kế máy biến áp điện lực, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội IV HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN: thuyết minh A4 Bình Định, ngày 30 tháng 12 năm 2015 TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI MỞ ĐẦU Chúng ta sống thời đạt với phát triển không ngừng khoa học kĩ thuật, thời đạt mà nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đặt lên hàng đầu Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo Nói đến công nghiệp hóa, đại hóa tách rời ngành điện, ngành điện đóng vai trò mấu chốt trình Trong ngành điện công việc thiết kế máy điện khâu vô quan trọng, nhờ có kỹ sư thiết kế máy điện mà máy phát điện đời cung cấp cho nhà máy điện Khi điện sản suất phải truyền tải điện tới nơi tiêu thụ, trình truyền tải điện 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 mức tiêu thụ Vì lí mà máy biến áp điện lực (MBAĐL) phận quan trọng hệ thống điện MBAĐL ngâm dầu loại máy dược sử dụng phổ biến ưu điểm vượt trội loại máy có Nhờ mà MBAĐL ngâm dầu ngày sử dụng rộng rãi không ngừng cải tiến cho phục vụ nhu cầu người sử dụng tốt Bằng tất cố gắng mình, với kiến thức nhận từ thầy cô hướng dẫn tận tình thầy giáo Ths Đoàn Thanh Bảo, mà làm nên thiết kế Nhiệm vụ thiết kế là: thiết kế máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu Mục Lục PHẦN 1: MÁY BIẾN ÁP VÀ THÔNG SỐ CƠ BẢN SV: Đào Văn Cường Trang Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo VÀI NÉT MÁY BIẾN ÁP Để dẫn điện từ trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện 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 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 tồn hao lượng đường dây cung giảm xuống Vì thế, muốn truyền tải công suất lớn xa, tổn hao nết kiệm kim loại mầu đường 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 toàn, 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 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 hộ tiêu thụ cách hợp lí, thường phải qua ba, bốn lần tăng giảm điện áp Do tổng công 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 công suất Từ ta thấy rõ, MBA làm nhiệm vụ truyền tải phân phối lượng không 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 SV: Đào Văn Cường Trang Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo Nước ta ngành chế tạo MBA thực có chỗ đứng việc đáp ứng phục vụ cho công công nghiệp đại hóa nước nhà Hiện sản xuất MBA có dung lượng 63000KVA với điện áp 110 kV 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 không thay đổi Đầu vào MBA nối với nguồn điện, gọi sơ cấp (SC) Đầu MBA nối với tải gọi tà 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 + Wl : Số vòng dây cuộn sơ cấp Các đại lượng thông số 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 ĐẠI 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 3.1 Điện áp định mức: SV: Đào Văn Cường Trang Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo Điện áp sơ cấp định mức kí hiệu Ulđm điện áp qui định cho dây quấn sơ cấp Điện áp thứ cấp định mức kí hiệu U2đm 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 3.2 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 dòng điện dây 3.3 Công suất định mức: Công suất định mức MBA công suất biểu kiến định mức Công suất định mức kí hiệu Sđm , đơn vị VA, KVA Đối với MBA pha công suất định mức : Sđm = U2d.I2đm = U1đm I1đm Đối với MBA pha công suất định mức : 3.U dm I dm = 3U1dm I1dm Sđm = CÔNG DỤNG MÁY BIẾN ÁP MBA sử dụng rộng rãi đời sống, phục vụ việc sử dụng điện vào mục đích khác : + Trong thiết bị lò nung có MBA lò + Trong hàn điện có MBA hàn + Làm nguồn cho 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 MBA điện lực sử dụng hệ thống điện Trong hệ thống điện MBA có vai trò vô quan trọng, dùng để truyền tải phân phối điện ,vì nhà máy điện công suất lớn thường xa trung tâm SV: Đào Văn Cường Trang Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo tiêu thụ điện (Các khu công 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 SV: Đào Văn Cường Trang Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo PHẦN 2: THIẾT KẾ CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIÊN CƠ BẢN CỦA MÁY BIẾN ÁP - Dựa vào số liệu ban đầu nhiệm vụ thiết kế cho ta xác định đại lượng điện sau: 1.1 Dung lượng pha Sf = S 750 = = 250( KVA) 3 Dung lượng trụ: Str = S 750 = = 250( KVA) 3 1.2 Dòng điện dây định mức: I1 = - Phía cao áp : I2 = - Phía hạ áp : Sdm 750.103 = = 19, 7( A) 3U1dm 3.22000 Sdm 750.103 = = 1082,5( A) 3U dm 3.0, 1.3 Dòng điện pha định mức I1 f = - Phía cao áp nối ∆: I1 = 11,37( A) - Phía hạ áp nối Y: I2f = I2 = 1082,5 (A) 1.4 Điện áp pha định mức: - Phía cao áp nối ∆: U1f = U1 = 22000 (V) SV: Đào Văn Cường Trang Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo U2 f = - Phía hạ áp nối Y: U 380 = = 220(V ) 3 1.5.Điện áp thử dây quấn ( tra bảng 14 -5 tài liệu 1) -Dây quấn cao áp: Với U1 = 22 kV Ut = 55 kV -Dây quấn hạ áp: Với U2 = 0,4 kV Ut = kV CHỌN CÁC SỐ LIÊU XUẤT PHÁT VÀ TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU 2.1.Với Ut1 = 55 (kV) Tra bảng 14 – tài liệu1 Có : a12 = 20 (mm) δ12 = (mm) *Theo công thức (20-13a) TL1 có : St 0, 01 a1 + a2 = K 0,5 250.0, 01 = 0, 02 Chọn K = 0,5 ⇒ a1 + a2 = (m) * Chiều rộng quy đổi từ trường tản a r= a + a1 + a2 = 0,02 + 0,02 = 0,04 (m) 2.2 Hệ số quy đổi từ trường tản: Kr= 0,95 2.3 Thành phần điện áp tác dụng điện áp ngắn mạch: Unr% = P1 6725 = = 0,90% 10 sdm 10.750 Thành phần phản kháng điện áp ngắn mạch SV: Đào Văn Cường Trang Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo U r2 % − U nr2 % = 52 − 0,902 = 4,92% Un % = 2.4 Ta chọn tôn cán lạnh mã hiệu 3404 có chiều dày 0,35mm Theo bảng 11 ta chọn từ cảm trụ BT = 1,65 T; hệ số kg = 1,025 Ép trụ nêm với dây quấn, ép gông xà ép (bảng 6), không dùng bulong xuyên qua trụ gông Theo bảng chọn số bậc thang trụ 8; số bậc thang gông lấy nhỏ trụ bậc, tức gông có bậc; hệ số ép chặt kc = 0,928; hệ số điền đầy rãnh kd = 0,97 (bảng 10) Hệ số lợi dụng lõi sắt kld = kc.kd = 0,928.0,97 = 0,9 Từ cảm gông BG = BT/1,03 = 1,62/1,03 = 1,57 T Từ cảm khe không khí mối nối thẳng Bk' = BT = 1,62 Bk'' = BT = 1, 62T ;ở mối nối xiên = 1,146T Suất tổn hao thép trụ gông PFeT =1,353 W/kg ; PFeG = 1,242 W/kg Suất tổn hao từ hóa trụ gông qT = 1,958 VA/kg; qG = 1,66 VA/kg Suất từ hóa khe không khí: nối thẳng qk = 25100 VA/m2; nối xiên qk = 3200 VA/m2 (bảng 45, 50) Các khoảng cách điện Chọn theo Ut = 55kV cuộn cao áp: a01 = 23 - Giữa trụ dây quấn hạ áp: mm a12 = 20 - Giữa dây quấn hạ áp cao áp: - Ống cách điện cao áp hạ áp: - Giữa dây quấn cao áp: SV: Đào Văn Cường a 22 = 20 mm δ12 = mm mm Trang Đồ án điện công nghiệp - GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo Tấm chắn pha: δ 22 = 3mm Giữa dây quấn cao áp đến gông: l02 = 50 ld - Phần đầu thừa ống điện: mm = 30 mm Các số tính toán a,b gần lấy: a = 1,4;b =0,32 -Hệ số tổn hao phụ kf = 0,93 ngắn mạch (bảng 15) -Chọn hệ số β ( phạm vi β từ 1,8 đến 2,4 ) • Tính toán hệ số bản: A = 0,507 S 'f a r kr 2 T ld fU nx B k = 0,507 250.0, 04.0,95 = 0,186 50.4,92.1, 62 2.0,9 A1 = 5, 663.104 aA3kld = 5, 663.104.1, 4.0,1863.0,9 = 459, 2kg A2 = 3, 605.104 A2 kld l0' = 3, 605.104.0,1862.0,9.0, 05 = 56,1kg B1 = 2, 4.104 kld kG A3 (a + b + e) = 2, 4.104.0,9.1, 03.0,1863 (1, + 0,31 + 0, 41) = 303,5kg B2 = 2, 4.104 kld kG A2 (a12 + a22 ) = 2, 4.104.0,9.1, 03.0,1862 (0, 02 + 0, 02) = 30, 79kg C1 = kdq Sa 750.1, −2 = 2, 46.10 = 589, kg k f kld2 BT2U nr A2 0,93.0,92.1, 62.0,897 2.0,186 Gdq = Vậy 589, (kg ) X2 Trọng lượng tôn silic góc gông: SV: Đào Văn Cường Trang 10 Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo θ0tbH : nhiệt độ chênh dây quấn hạ áp θ0dH : nhiệt độ chênh mặt dây quấn hạ áp với dầu • Đối với dây quấn cao áp: θ 0dtbC = θ 0tbC + θ 0dC = 0,594 + 13,45 = 14,044( 0C ) Trong đó: θ0tbC : nhiệt độ chênh dây quấn cao áp θ0dC : nhiệt độ chênh mặt dây quấn cao áp với dầu 5.2 TÍNH TOÁN NHIÊT CỦA THÙNG Theo bảng 57 trang 220 [TL1], với công suất MBA S = 750 (kVA) ta chọn kết cấu thùng có gắn tản nhiệt kiểu ống thẳng Hình 5-1.Hình dáng vỏ thùng • Chọn kích thước tối thiểu bên thùng: Căn vào kích thước biết lõi sắt, dây quấn,để chọn khoảng cách cách điện tối thiểu từ dây dẫn đến bề mặt dây quấn, đến vách thùng SV: Đào Văn Cường Trang 44 Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo phận nối đất khác máy biến áp.Từ định kích thước tối thiểu bên thùng Các khoảng cách điện từ dây dẫn đến vách thùng, đến xà ép gông xác định sau: S1 : khoảng cách từ dây dẫn dây quấn cao áp đến dây dẫn Theo bảng 31 trang 207 [TL1] ta có S1 = 50 (mm) S2 : khoảng cách từ dây dẫn đến vách thùng Theo bảng 31 trang 207 [TL1] ta có S2 = 38 (mm) S3 : khoảng cách dây dẫn không bọc cách điện dây quấn hạ đến cao áp Theo bảng 32 trang 208 [TL1] ta có S3 = 50 (mm) S4 : khoảng cách dây dẫn dây quấn hạ áp đến vách thùng Theo bảng 31 trang 207 [TL1] ta có S4 = 40 (mm) S5 : khoảng cách dây quấn cao áp đến vách thùng Vì Uth1 = 55 (kV) khoảng cách dây dẫn không bọc cách điện S5 = S3 + d2 + S4 = 50 +10 +40 = 100 (mm) d1 : đường kính dây dẫn có bọc cách điện dây quấn cao áp, với cấp điện áp 22 (kV) d1 = 25 (mm) d2 : đường kính dây dẫn có bọc cách điện dây quấn hạ áp,d2 = 10 (mm) • Chiều rộng tối thiểu thùng: B = D’’ + (S1 + S2 + S3 + S4 + d1 +d2).10-3 = 0,4366 + (50 + 38 + 50 + 40 + 25 +10 ).10-3 = 0,65(m) • Chiều dài tối thiểu thùng dầu: A = 2.C +D’’ + 2.S5.10-3 = 0,4566 + 0,4366 + 2.100.10-3 = 1,55 (m) Trong đó: C: khoảng cách hai trụ cạnh D’’: đường kính dây quấn cao áp SV: Đào Văn Cường Trang 45 Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo S5: khoảng cách song song dây quấn cao áp vách thùng • Chiều cao thùng: H =H1 +H2 (m) H1: khoảng cách từ đáy thùng đến hết chiều cao lõi sắt H1 = lt + 2.hg + n 10-3 = 0,421 + 2.0,167 + 50.10-3 = 0,805 (m) Trong đó: lt: chiều cao trụ sắt hg: chiều cao gông n: chiều dày lót gông, lấy n = 50 (mm) • Khoảng cách từ gông đến nắp thùng: H2: khoảng cách tối thiểu từ gông đến nắp thùng Chọn chiều cao H2 tra bảng 58 trang 229 [TL1] theo cấp cách điện dây quấn cao áp Trên thực tế thường lấy H2 gấp 1,52 lần trị số tìm bảng H2 = 300 (mm) = 0,3 (m) • Vậy chiều cao thùng: H = H1 +2 H2 = 0,805 + 2.0,3 = 1,405 (m) Trong đó: H1: chiều cao ruột máy H2: khoảng cách từ gông đến nắp thùng 600 1550 805 82 SV: Đào Văn Cường Trang 46 Hình 5-4: Các kích thước thùng Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo 5.2.1 Nhiệt độ chênh lệch trung bình cho phép dầu không khí cho dây quấn nóng (dây quấn cao áp) θdk = 60 − θ 0dtbn = 60 − 14,96 = 45,04(0C ) Trong đó: θ0dtbn: nhiệt độ chênh lệch trung bình dây quấn nối tiếp dầu θ0dtb = θ0dtbn = 14,96 (0C) 5.2.2 Nhiệt độ chênh lớp dầu so với không khí: Trị số θdk tính phải thỏa mãn điều kiện sau: ⇔ δ θ dk ≤ 60(0 C ) ⇔ 1,2.45,04 = 54(0C ) ≤ 60( 0C ) (thỏa mãn điều kiện cho phép) Trong đó: δ: hệ số, xác định tỷ số nhiệt độ chênh dầu không khí lúc lớn với trị số trung bình Trong tính toán sơ lấy δ =1,2 θd : nhiệt độ chênh trung bình cho phép dầu không khí cho dây quấn nóng (dây quấn cao áp) 5.2.3 Nhiệt độ chênh vách thùng không khí: SV: Đào Văn Cường Trang 47 Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo Sơ lấy nhiệt độ chênh dầu vách thùng θdt =5(0C), dự phòng 2(0C) thì: θ tk = θdk − θdt = 45,04 − − = 38,04(0C ) 5.2.4 Bề mặt đối lưu thùng phẳng: Mfđl = Môv = [2.(A-B)+π.B].H = [2.(1,55-0,65)+3,14.0,65].1,405 = 5,4 (m2) Trong đó: A: chiều dài tối thiểu thùng dầu B: chiều rộng tối thiểu thùng dầu H: chiều cao thùng • Sơ tính diện tích bề mặt xạ thùng phẳng có tản nhiệt: Mbx = Môv.k = 5,4.2 = 10,8 (m2) Trong đó: Môv: bề mặt đối lưu thùng phẳng k: hệ số ảnh hưởng đến hình dáng mặt thùng Theo bảng 59 ta có k=2 * Bề mặt đối lưu cần thiết trị số M dl = 1,05∑ P 2,5.θtk Trong đó: ∑P ∑P SV: Đào Văn Cường θtk = 38,04(0C ) − 1,12.M bx 1,05.8198,74 − 1,12.10,8 = 78,4 = 2,5.38,04 : tổn hao không tải ngắn mạch máy biến áp = 1271 + 6927,74= 8198,74 (W) Trang 48 (m2) Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo θ tk : nhiệt độ chênh thùng so với không khí xung quanh θ tk =38,04(0C) 5.3 THIẾT KẾ THÙNG DẦU Thùng có tản nhiệt kiểu ống thẳng kết cấu gồm ống góp lớn hình ống nối vào phía phần dưới, tản nhiệt gắn lên hai ống góp chung Hình 5-5 tản nhiệt kiểu ống thẳng 5.3.1 Kích thước ống góp A tính xuất phát từ điều kiện: Để mở rộng bề mặt làm lạnh cần thiết hợp lý chọn tản nhiệt kiểu ống thẳng có khoảng cách hai ống góp A= 2200 mm có bề mặt đối lưu ống Môdl= 6,893 m2 mặt ống có bề mặt đối lưu Mgdl =0,34 m2 5.3.2 Bề mặt đối lưu nắp thùng: Mnđl = 0,5.[(A-B).(B+0,16)+ SV: Đào Văn Cường (B + 0,16)2 π Trang 49 ] Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo =0,5.[(1,55 - 0,65).(0,65 + 0,16)+3,14 (0,65 + 0,16)2 ]=1,11 (m2) Trong đó: A: chiều dài tối thiểu thùng dầu B: chiều rộng tối thiểu thùng dầu 0,16: bề rộng kể hai bên vành nắp 0,5: hệ số kể đến che khuất mặt thùng * Bề mặt đối lưu tản nhiệt: ∑M bdl = Mdl– Mndl– Mfđl=78,4 – 1,11 – 5,4= 71,89( m2) * Bề mặt đối lưu tản nhiệt quy mặt thùng phẳng: Mbđl = Môđl.khd + Mgđl =6,893.1,26 + 0,34 = 9,025(m2) Trong : Môđl : bề mặt đối lưu ống Tra bảng 63 trang 231[TL1] ta : Môđl = 6,893(m2) Mgđl : bề mặt đối lưu hai ống góp Tra bảng 63 trang 231[TL1] ta : ta có : Mgđl = 0,34 chọn hai dãy ống kh0,khg : hệ số hình dáng ống tản nhiệt ống góp Tra bảng 56 trang 229[TL1] ta có : kh0 =khg =1,26 * Số tản nhiệt cần thiết: SV: Đào Văn Cường Trang 50 Đồ án điện công nghiệp ∑M bdl M bdl nb = GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo = 78,89 ≈8 9,025 (bộ) 5.3.3 Bề mặt đối lưu thực thùng: Mđl = ∑M bdl + M fdl + M ndl = 8.9,025 + 5,4 + 1,11 =78,71 (m2) * Nhiệt độ chênh trung bình mặt ống không khí: K (P0 + Pn ) θtk = 2,8.M bx + 2,5.M dl 0,8 1,05(1271 + 6927,74) = 2,8.10,8 + 2,5.78,71 0,8 = 18,32(0C) Trong : ÷ k=1,05 1,1 - Trị số nhỏ ứng với tính toán máy biến áp đơn chiếc, trị số lớn ứng với tính toán dãy máy biến áp , chọn k=1,05 * Nhiệt độ chênh trung bình dầu sát vách thùng so với thùng: K ( P0 + Pn ) θ dt = kl 0,165 ∑ M dl = 0,6 1,05.(1271 + 6927,74) 1.0,165 78,71 0,6 = 2,76(0C) Trong kl hệ số làm lạnh dầu tự nhiên * Nhiệt độ chênh trung bình dầu so với không khí xung quanh: θdk ' = θdt + θtk = 2,76 + 18,32 SV: Đào Văn Cường = 21,08 (0C) Trang 51 Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo * Nhiệt độ chênh lớp dầu so với không khí phải đạt tiêu chuẩn: θ dk = δ (θ dt + θ tk ) ≤ 60( C ) = δ (θdk ' ) = 1,2.21,08 = 25,296 (0C) [...]... hạ áp: Gcu 2 = tπ = 28 3 D2' + D2" D ' + D2" W2 T2 γ cu = 28t 2 W2 T2 103 2 2 0, 235 + 0, 2838 2 20.441.10-6.103 = 192,2 (Kg) 2.2 TÍNH TOÁN DÂY QUẤN CAO ÁP CỦA MÁY BIẾN ÁP 2.2.1 Chọn sơ đồ điều khiển điện áp: Như ta đã biết tải của máy biến áp luôn thay đổi Khi tải thay đổi, điện áp ra của máy biến áp thay đổi theo Để duy trì điện áp ra ổn định, cần phải thiết kế các đầu dây điều chỉnh điện áp. .. 3.3 TÍNH TOÁN LỰC CƠ HỌC KHI NGẮN MẠCH: Khi máy biến áp bị sự cố ngắn mạch thì dòng điện ngắn mạch sẽ rất lớn Nhưng vấn đề nhiệt đối với máy biến áp không quan trọng lắm vì nếu bố trí thiết bị bảo vệ tốt, máy ngắt tự động sẽ cắt phần sự cố ra khỏi lưới điện, dô đó vấn đề còn lại chủ yếu là lực cơ học gây nên tác dụng nguy hiểm đối với dây quấn máy biến áp Bởi vậy để bảo đảm cho máy biến áp làm việc... Tính toán ngắn mạch trong máy biến áp liên quan đến việc tính toán tổn hao ngắn mạch Pn, điện áp ngắn mạch un, các lực cơ học trong dây quấn và sự phát nóng của dây quấn khi ngắn mạch 3.1 XÁC ĐỊNH TỔN HAO NGẮN MẠCH Tổn hao ngắn mạch của máy biến áp hai dây quấn là tổn hao trong máy biến áp khi ngắn mạch một dây quấn còn dây quấn kia đặt vào điện áp ngắn mạch U n để cho dòng điện trong cả hai dây quấn... 0,0327( m 2 ) 4 4 CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP 2.1 TÍNH TOÁN DÂY QUẤN HẠ ÁP CỦA MÁY BIẾN ÁP 2.1.1 Suất điện động của một vòng dây: Uv = 4,44.f.Bt.Tt = 4,44 50.1,62 0,0327=11,76(V) 2.1.2 Số vòng dây một pha của dây quấn hạ áp : W2 = Ut2 Uv Trong đó: + Ut2 là điện áp trên một trụ của dây hạ áp: Ut2 = Uf2 = 230,94 (V) SV: Đào Văn Cường Trang 14 Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo... đổi nối là: Điện áp làm việc Ulv : 10%(U1/ ) =10%(22000/ ) = 1270 (V) Điện áp thử Uth : 2.10% (U1/ ) = 2540 (V) Để có được những điện áp khác nhau bên CA cần phải nối như sau: Điện áp Các cực của dây quấn 23100 A X1 22550 A X2 22000 A X3 21450 A X4 20900 A X5 SV: Đào Văn Cường Trang 18 Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo 2.2.2 Số vòng dây của dây quấn cao áp ứng với điện áp định mức:... an toàn, khi thiết kế phải xét đến những lực cơ học tác dụng lên dây quấn khi ngắn mạch xem độ bền của dây quấn máy biến áp có đủ hay không Do vậy: -Phải xác định trị số cực đại của dòng điện ngắn mạch -Xác định lực cơ học giữa các dây quấn -Tính ứng suất cơ của các đệm cách điện giữa các dây quấn và bản thân dây quấn 3.3.1 Tính dòng điện ngắn mạch cực đại: a Trị số hiệu dụng của dòng điện ngắn mạch... Thanh Bảo Hình 3.1 chiều của các lực Lực chiều trục: F a Ft ' = r r 2.l - Đối với dây quấn hạ áp: FtH ' = - Fr ar 875593.0,04 = = 48509,3 2.l H 2.0,361 (N) Đối với dây quấn cao áp: FtC ' = FtH ' = 48509,3 (N) Do bố trí dầu phân áp ở giữa dây quấn cao áp khi điều chỉnh điện áp 1 số vòng dây quấn cao áp không mang điện vậy sinh ra từ trường tản ngang thứ B tương ứng sinh ra lực dọc trực thứ Ft’’ lx Ft ''... chỉnh ( hay còn gọi là đầu phân áp) thường được bố trí trên cuộn cao áp, vì bản thân cuộn cao áp gồm nhiều vòng dây do đó dể điều chỉnh chính xác; mặt khác dòng điện lại nhỏ nên có thể làm bộ đổi nối nhỏ gọn.Chọn sơ đồ điều chỉnh điện áp theo hình 3-37d, [TL1].các đầu phân áp được nối vào các cực của bộ đổi nối 3 pha Dòng điện làm việc qua các tiếp điểm là 11,37A Điện áp lớn nhất giữa các tiếp điểm... KHÔNG TẢI, DÒNG ĐIÊN KHÔNG TẢI VÀ HIÊU SUẤT MÁY BIẾN ÁP Khi cấp điện áp xoay chiều định mức có tần số định mức vào cuộn dây sơ cấp và cuộn dây khác để hở mạch gọi là chế độ không tải Tổn hao không tải của máy biến áp gồm có: tổn hao trong lá thép silic, tổn hao đồng trong dây quấn do dòng không tải sinh ra, tổn hao do dòng điện rò trong các chất cách điện. Tổn hao đồng lúc không tải ở dây quấn rất... lớp của dây quấn n12 = W2 W12 = 1905 128 = 15(lớp) 2.3.12 Điện áp làm việc giữa 2 lớp kề nhau: SV: Đào Văn Cường Trang 20 Đồ án điện công nghiệp GVHD: Th.S Đoàn Thanh Bảo U12 = 2W12 Uv = 2.128.11,547 = 2956 (V) 2.2.13 Chiều dày cách điện giữa các lớp: Bảng 26, [TL1] Số lớp giấy cáp: 4 lớp Chiều dày một lớp giấy cáp: 0,12(mm) Chiều dày cách điện giữa các lớp: δ12 = 4 0,12 = 0,48mm + + 2.2.14 Phân