Đồ án Máy biến áp TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: VAI TRÒ CỦA MBA TRONG TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG I VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ MÁY BIẾN ÁP .6 II ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP PHẦN II : THIẾT KẾ 12 I XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN CỦA MÁY BIẾN ÁP 13 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH TỪ 15 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP 20 I CÁC YÊU CẦU CHUNG .20 II TÍNH TỐN DÂY QUẤN HẠ ÁP .22 III TÍNH TỐN DÂY QUẤN CAO ÁP 24 A TIẾT DIỆN DÂY 26 Dây quấn sở 26 B BỐ TRÍ DÂY QUẤN 26 C KHỐI LƯỢNG DÂY QUẤN CAO ÁP 27 CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN CÁC THAM SỐ KHƠNG TẢI, NGẮN MẠCH 29 I DỊNG ĐIỆN TỪ HỐ 29 II ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN 30 III THÔNG SỐ NGẮN MẠCH 31 IV TÍNH TỔN HAO VÀ DỊNG ĐIÊN KHƠNG TẢI 32 Tổn hao không tải tính theo cơng thức (20 – 45 TL1) 32 Công suất từ hố tính theo cơng thức (4-106 TL1) 33 Thành phần phản kháng dòng điện khơng tải: 33 Thành phần tác dụng dòng điện khơng tải 33 10 Dòng điện khơng tải toàn phần 33 11 Hiệu suất MBA tải đm cos = 33 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN CUỐI CÙNG VỀ HỆ THỐNG MẠCH TỪ 34 CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN NHIỆT MÁY BIẾN ÁP 36 I ĐẠI CƯƠNG 37 Quá độ từ mặt dây quấn hay lõi sắt vào dầu 37 Trị số dòng nhiệt lớn nhiệt độ chêng lớn  37 II.TÍNH GẦN ĐÚNG VỀ NHIỆT 38 III TÍNH TỐN NHIỆT CỦA THÙNG DẦU 39 Chọn loại thùng dầu 39 Chọn kích thước tối thiểu bên thùng 39 Sơ tính diện tích bề mặt xạ đối lưu thùng .41 IV XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TRỌNG LƯỢNG RUỘT, VỎ 43 Trọng lượng ruột máy 43 Trọng lượng dầu 44 Trọng lượng thùng 44 PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 46 Khái niệm chung 46 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh điện áp 47 KẾT LUẬN .58 Sinh viên thực 58 Nguyễn Thanh Tùng - Điện 1K1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức LỜI NÓI ĐẦU Máy điện loại hệ điện từ gồm có mạch từ mạch điện liên quan với Mạch từ gồm phận dẫn từ khe hở khơng khí Mạch điện gồm hai nhiều dây quấn chuyển động tương phận mang chúng Máy biến áp hệ thống biến đổi cảm ứng điện từ dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều từ điện áp thành dòng điện xoay chiều có điện áp khác Các dây quấn mạch từ đứng n q trình biến đổi từ trường để sinh sức điện động cảm ứng dây quán thực phương pháp điện Mặt khác, máy biến áp có vai quan trọng kinh tế quốc dân công nghiệp, nôn nghiệp, giao thông vận tải, hệ điều khiển… Nên việc tính tốn khơng khỏi thiếu sót Mong thầy, cho nhận xét để đồ án hồn thiện Em xin cảm ơn thầy tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho em để hoàn thành tốt tập hoc em học hỏi nhiều vấn đề máy biến áp thời gian khai thác Xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 14 tháng năm 2004 Người thiết kế NGUYỄN THANH TÙNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Điện – Tại chức PHẦN I: VAI TRÒ CỦA MBA TRONG TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG I VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ MÁY BIẾN ÁP Để dẫn điện từ trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện ếu khoảng cách nơi sản xuất điện nơi tiêu thụ điện lớn, vấn đề ất lớn đặt cần giải việc truyền tải điện xa cho kinh ế đảm bảo tiêu kĩ thuật Như ta biết, công suất truyền tải đường dây, điện áp ăng cao dòng điện chạy đường dây giảm xuống, làm tiết diện ây nhỏ đi, trọng lượng chi phí dây dẫn giảm xuống, đồng thời tồn hao ượng đường dây cung giảm xuống Vì thế, muốn truyền tải cơng suất lớn xa,ít 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 khơng 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 đến6KV, 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 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 đápứng phục vụ cho cơng cơng nghiệp đại hóa nước nhà Hiện đãsản xuất MBA có dung lượng 63000KVA với điện áp 110 kV II ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP Máy biến áp thiết bị điện từ đứng yên, làm việc dựa nguyên lí cảmứng điện từ, biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp thành hệthống 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 III CÁC LƯỢNG ĐỊNH MỨC Các lượng định mức MBA nhà chế tạo qui định cho phù hợp vớitừng loại máy Có đại lượng định mức MBA Điện áp định mức 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 sơcấp 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 làđiện áp dây Đơn vị điện áp ghi nhãn máy thường KV Dòng điện định mức Dòng điện định mức dòng điện qui định cho dây quấn MBA, ứngvới công suất định mức điện áp định mức Đối với MBA pha dòng điện định mứclà dòng điện pha Đối với MBA pha dòng điện định mức dòng điện dây Cơng suất định mức Cơng suất định mức MBA công suất biểu kiến định mức Cơng suất địnhmức kí hiệu Sđm , đơn vị VA, KVA Đối với MBA pha công suất định mức : S đm U đm I đm U 1đm I 1đm Đối với MBA pha công suất định mức : S đm  3U 2đm I 2đm 3U 1đm I 1đm  IV CÔNG DỤNG CỦA MBA 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 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 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 V VAI TRÒ CỦA MÁY BIẾN ÁP TRONG TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG Hiện mang điện trải rộng khắp nơi, điện sản xuất số nhà máy phát điện , mà nhà máy xây dựng nơi có đặc điểm gần sông hồ lớn , gần mỏ than ….vì mà cách xa nơI tiêu thụ hang trăm hàng nghìn km Điện có đặc điểm xản xuất cần phảI tiêu thụ Chính cần phảI truyền tảI điện tới nơI tiêu thụ Điện truyền tảI đường dây điện.Với mạng lưới dài tới hàng trăm hàng nghìn km Giả sử ta cần truyền tải cơng suất P máy phát quãng đường dài Công suất P , hiệu điện U dòng điện dây dẫn liên hệ với biểu thức: P = U.I Do hiệu ứng jun-lenxơ,trên đường dây có cơng suất hao phí ΔP biến thành nhiệt toả vào mơI trường Ta có biểu thức tính tổn hao : ΔP= U2/R Trong R điện trở dây dẫn Vì ΔP tổn hao cơng suất cần phải giảm ΔP xuống mức thấp Chẳng hạn muốn giảm ΔP xuống 100 lần ta làm hai cách: • Giảm R xuống 100 lần Nguyễn Thanh Tùng - Điện 1K1 10 • Tăng u lên 100 lần Nếu làm theo cách thứ ta phải tăng tiết diện dây lên 100 lần ,đồng nghĩa với việc ta phải tăng khối lượng dâu dẫn lên 100 lần Điều tốn ta phải tăng sức trống đỡ cột lên 100lần giá thành vật liệu cao.Như ta biết việc tăng U lên 10 lần thực ta sử dụng MBA.Ta nhìn vào mơ hình mạng điện sau đây: Máy phát điện nhà máy phát điện tạo dòng điện tới 24kv.Trạm biến áp nhà máy điện có khả nâng điện lên tới 500kv Quãng đường truyền tảI xa cần diện áp cao Trên quãng đường truyền tảI cần nhiều trạm biến áp trung gian nhằm mục đích tiếp tục nâng hay giảm điện áp điện áp nơi tiêu thụ cần điện áp thấp vai trăn vol Trong hệ thống điện cần phải có tối thiểu 4÷ lần tăng giảm điện áp Do tổng cơng suất đặt máy biến áp gấp lần công suất máy phát điện.Người ta tính gấp 6÷7 hay lần hiệu suất máy biến áp thường lớn 98 ÷99 % số lượng máy biến áp nhiều lên tổn hao hệ thống điện đáng kể.Có thể nói mạng truyền tải điện MBA chia làm hai loại MBA truyền tải điện áp cao, MBA trung gian MBA phân phối • MBA truyền tải điện áp cao ,cơng suất lớn đảm nhiện cung cấp điện cho vùng, khu vực Vì yêu cầu loại máy là: Un phải lớn đông thời phảI điều chỉnh điện áp đưới tải • MBA phân phối với công suất vừa nhỏ,cung cấp điện cho vùng dân cư nhỏ, hay số nhà máy yêu cầu với loại Un từ 4-5%, AU nhỏ, điều chỉnh không điện,hay thận chí khơng điều chỉnh Đề tài em 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 3756,69 – 3595,7 = 16 Trọng lượng thùng G th = V th γ Trong đó: γ = 7,85 (Kg/dm ) Thay số ta G th = 57 7,85 = 447,45 (Kg) 161 7,85 = 1263,85 (Kg) c Trọng lượng dầu: G d = 1,05.[0,9(V t - V r )] Trong V t : Thể tích bên thùng dầu phẳng γ = 4,5 : Tỷ trọng trung bình ruột máy G r = 1,2 (G dd + G re ) = 8776,2 Kg G d = 1,05[0,9(3695,7 – 1950,27)] = 1649,4 PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP Khái niệm chung: Hầu hết thiết bị tiêu thụ điện - động cơ, bóng đèn điện sản xuất với điện áp xác định Sử dụng không điện áp làm cho thiết bị mau hư hỏng(khi điện áp lớn định mức) làm giảm công suất thiết bị (khi điện áp nhỏ định mức) Vì việc cung cấp điện cần phải giữ điện áp điện áp định mức nói xác điện áp khơng sai khác giá trị định mức phạm vi cho trước Điện áp đặt vào sơ cấp máy biến áp thường hay dao động, phần phụ tải máy biến áp thay đổi, phụ tải máy biến áp nối vào lưới điện thay đổi điện áp từ đầu đường dây Khi điện áp sơ cấp máy biến áp không đổi, điện áp đặt lên thiết bị khác điện áp định mức điện áp rơi máy biến áp đường dây Như vậy, muốn giữ điện áp thiết bị dùng điện thay đổi phạm vi hẹp, cần điều chỉnh điện áp Phương pháp thường dùng thay đổi tỉ số biến đổi máy biến áp Về mặt lý thuyết tốt thay đổi số vòng dây dây quấn sơ cấp thứ cấp, thay đổi số vòng dây phía sơ cấp có thay đổi điện áp sơ cấp (theo nguyên tắc giữ cho từ thơng khơng đổi) thay đổi số vòng dây thứ cấp để bù lại điện áp rơi đường dây từ máy biến áp đến thiết bị điện áp rơi máy biến áp Cách giải tốn kém, thường thay đổi số vòng dây phía có điện áp thay đổi nhiều Khi điện áp bị giảm, thay đổi đầu phân áp mà giữ nguyên công suất cung cấp cho thiết bị dùng điện, làm tăng dòng điện Dây quấn chuyển mạch để thay đổi đầu phân áp phải chọn ứng với dòng điện lớn phạm vi điều chỉnh Thông thường máy biến áp đến 110KV, đầu phân áp thường đặt phía cao áp, điện áp lớn đặt phân áp phía hạ áp Thí dụ ứng với máy biến áp 220/110kV thường đặt đầu phân áp phía 110kV.Máy biến áp thay đổi điện áp mai tải thường gọi máy biến áp điều chỉnh (hoặc máy biến áp điều chỉnh điện áp tải) phạm vị điều chỉnh Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh điện áp Phần dây quấn, nhờ đầu phân áp chuyển mạch nối không nối với dây quấn làm việc gọi dây quấn điều chỉnh Các hệ thống điều chỉnh thường gặp mơ tả hình 17.2 Sơ đồ ởhình 17.2a dây quấn điều chỉnh nối thuận với dây quấn làm việc, khoảng điều chỉnh (1-11) hình17.2b dây quấn điều chỉnh với dây quân làm việc (dây quấn bản) tương ứng với hai nửa khoảng điều chỉnh cs hai phầ: AB - điềuchỉnh tĩnh CD - điều chỉnh thơ, số vòng dây quấn CD thường lớn dây quấn AB nấc điều chỉnh tĩnh Sơ đồ hình 172c, để giữ điện áp thứ cấp khơng đổi khí điện áp phía sơ cấp giảm, ta di chuyển vị trí tiếp xúc chuyển mạch W từ vị trí đến 2, 3,…6 Tiếp tục chuyển vị trí P từ I sang vị trí số II, lúc vị trí chuyển mạch W sang nấc 7, 8… Khi máy biến áp làm việc nấc điều chỉnh thấp mà giữ nguyên công suất truyền, tổn hao dây quấn sơ cấp tăng so với lúc điện áp sơ cấp định mức Xét trường hợp hình 17.2a c Giả sử điện áp sơ cấp giảm ΔU1, dòng điện phía sơ cấp   1đm U U 1đ m 1đm  U1 Điện trở dây quấn ứng với nấc giảm điện áp tỉ lệ với số vòng dây (hoặc điện áp): R R U 1đm 1đm  U U 1đm 1đm R1đm điện trở tương ứng với đầu phân áp điện áp định mức Tổn hao dây quấn sơ cấp là:  P R 2 1đm U  U 1đ m 1đm U 1đm 1đm Cách nối thực cho điện áp hai vòng dây kề khơng vượt điện áp hai nấc điều chỉnh Nếu nối tự nhiên theo thứ tự kề điện áp hai vòng kề a b điện áp nấc điều chỉnh Giả sử điện áp định mức 30kV (nối sao) phạm vi điều chỉnh điều chỉnh có điện áp (30000 ).0,02 = 346 V Khi nối theo thứ tự tự nhiên dây quấn kề nhau, điện áp hai vòng kề a b 346 = 2422V Trong nối theo sơ đồ điện áp hai lớp 346 = 692V Khi thí nghiệm phương pháp điện áp cảm ứng (gấp đơi) điện áp hai vòng dây cao Phương pháp điều chỉnh đòi hỏi sử dụng dây quấn điều chỉnh độc lập quấn dọc theo chiều cao trụ Đặt đầu điều chỉnh dây quấn chiều dòng điện ngược lại (chuyển mạch sang vị trí II) làm cho phân bố từ trường phức tạp, tăng từ trường tàn phụ, tăng tổn hao phụ tăng lực ngắn mạch dọc trục Phương pháp điều chỉnh theo sơ đồ hình cho phép dùng hai loại dây quấn điều chỉnh, phạm vi điều chỉnh rộng sử dụng dây quấn điều chỉnh độc lập Một kiểu dây quấn độc lập gồm hai phần AB CD Sử dụng loại dây quấn điều chỉnh quấn dọc chiều cao trụ làm giảm lực điện động ngắn mạch Tuy nhiên dây quấn dàn thành lớp mỏng, cách điện vòng dây tăng (hình17.4b) làm giảm an tồn chịu lực ngắn mạch Vì dây quấn điều chỉnh phải chế tạo thân trọng, bên ngồi có cách điện giữ chặt dây quấn để không biến dạng Phạm vi điều chỉnh máy biến áp điều chỉnh tải rộng, từ ± 10% đến ±20%, có lớn Điện áp nấc phụ thuộc vào phạm vi điều chỉnh có số nấc chuyển mạch, thường từ đến 2% điện áp định mức, máy biến áp cơng suất lớn, điện áp nấc nhỏ Xét sơ đồ sử dụng cho điều chỉnh điện áp tải thời điểm chuyển mạh làm việc đầu phân áp Trong thời gian dây quấn điều chỉnh bị tách rời khơng nối với dây quấn xác định điện dung C1 C2 Khi dây quấn điều chỉnh lại chuyển mạch P nối vào dây quấn chỉnh có chênh điện áp tiếp điểm P gây phóng điện Phóng điện khơng phải lúc làm hỏng máy biến áp gây tiếng nổ tia lửa điện muốn khử tượng phóng điện lày,có thể nối dây quấn quanh điện trở lớn.nếu sử dụng sơ ddoof17.5 tạo khe hở gữa dây quấn ,làm điện dung dây quấn chỉnh tinh chỉnh thô lớn,điện áp hai dây quấn bé không tạo tia lửa truyển mạch làm việc thờ điểm trên.cũng dùng chắn sắt phía ngồi dây quấn điều chỉnh ,làm tăng điện dung dây quấn điều chỉnh dây quấn chỉnh Nguyên tắc điều chỉnh điện áp có tải Khi điều chỉnh điện áp tải, tiếp điểm chuyển mạch không nối ngắn mạch vòng, đồng thời khơng phép hở mạch.Người ta dùng hệ thống tiếp điểm kép, nối điện trở (hoặc kháng) cặp tiếp điểm, để thời gian chuyển từ tiếp điểm, để thời gian chuyển từ tiếp điểm qua tiếp điểm kê bên hạn chế dòng điện ngắn mạch Nguyễn Thanh Tùng - Điện 1K1 50 Mô tả bước điều chỉnh xuống đầu phân áp thấp chuyển mạch kiểu điện trở Để đơn giản ta giả thiết dây quấn điều chỉnh nằm phía thứ cấp Trong thực tế đầu điều chỉnh thường nằm phía điểm trung tính không đặt đầu cực dây quấn Điện trở R chọn cho điện áp rơi điện trở q trình chuyển mạch làm việc tương ứng với dòng điện định mức (U’ = Iđm.R, U’ điệ áp nấc điều chỉnh) đồ thị vectơ hình … vị trí d, dòng điện hai điện trở R khác Bỏ qua điện trở dây quấn, giả thiết máy biến áp mang tải với dòng điện định mức, ta có Dòng điện cân bằg Icb = U’/2R pha với điện áp U’ Iđm/2 Đò thị vectơ hình … cho thấy dao động điện áp chu trình chuyển nấc phân áp Loại chuyển mạch dùng điện trở có điện áp thay đổi lớn cos = 1.mô tả điều chỉnh điện áp dùng chuyển mạch kiểu kháng điện vị trí c e cuộn kháng có điện kháng bình thường vị trí làm việc a f, dòng điện qua hai nửa cuộn kháng ngược chiều, điện kháng kháng với điện trở nhỏ bỏ qua vị trí này, dòng điện nhánh vòng ngắn mạch (n m) mơ tả chi tiết hình 17.8 dòng điện cân dòng từ hố kháng điện nối với điện áp mọt nấc điều chỉh Bỏ qua điện trở dây quấn tổn hao lõi thép kháng điện, dòng điện dòng phản kháng Dòng điện từ đầu phân áp chảy đến k, bỏ qua trở kháng Loại chuyển mạch dùng điện trở không thiết kế điện trở thường xuyên mang dòng điện, phụ tải nhiệt tính ứng với khoảng thời gian chuyển nấc Thời gian chuyển nấc nhỏ, kích thước điện trở bé Để đề phòng khả chuyển mạch khơng đến vị trí (do hư hỏng phần cơ), người ta đặt thêm nguồn chiều (pin) báo tín hiệu vị trí chuyển mạch, đồng thời báo điện trở chuyển mạch hết thời gian mang dòng điện Trong khoảng thời gian chuyển mạch làm việc, dao động điện áp khó phát Về việc dập tắt tia lửa hồ quang xuất tiếp điểm chuyển mạch, loại dùng điện trở nhanh dập tắt loại dùng cuộn kháng Nhược điểm loại dùng điện trở thiết bị phức tạp Khi đươc chế tạo cẩn thận, chuyển mạch kiểu điện trở làm việc tin cậy Chuyển mạch kiểu điện trở thường chế tạo ứng với 20 đến 100 lần làm việc ngày điện áp 220kV Dây quấn có số vòng dây thay đổi thường nối Phần dây quấn điều chỉnh thường đặt kề điểm trung tính cho phép chế tạo chuyển mạch ba pha điện áp cao phần chuyển mạch điện áp thấp Nối đặt nấc điều chỉnh gần đầu cực bối dây trường hợp cá biệt, cần điều chỉnh riêng pha máy biến áp tự ngẫu Khi phía điện áp cao thường xuyên nối đất, chuyển mạch nối phía điểm trung tính, điện chuyển mạch nhỏ nhiều so với điện áp định mức,khi dễ dàng chế tạo chuyển mạch cho điện tải điện áp cao (tới 500 kV) Điều chỉnh liên tục Điều chỉnh điện áp liên tục dùng điều chỉnh cảm ứng (hình 1710).Bản chất máy điều chỉnh động không đồng rôto dây quấn, rôto không quay mà chỉnh quay tới vị trí lệch góc α Dây quấn rơto nối dây cáp Nhược điểm làm lệch góc pha với lưới Để khắc phục người ta dùng hai máy cảm ứng, máy cảm ứng chịu điện áp nửa (hình 17-11), tiện lợi mômen quay hai phần cân lực ngắn mạch khơng có tác dụng làm quay rơto bị triệt tiêu Máy chế tạo cực Hãng Koch Sterzel chế tạo loại điều chỉnh điện áp liên tục máy biến áp có chuyển dịch (hình 17-12), gồm phần trụ cố định K, đặt dây quấn thứ cấp V2, Dọc trụ K ghép gơng J đặt hai phần dây quấn sơ cấp V1 vàV’1, nối ngược cực nhau, sinh hai từ thông φ1 φ’1 ngược pha Trên hình 17-12a, V1 V2 có từ thơng móc vòng, giả sử vị trí điện áp thứ cấp tăng hình 17-12b, dây quấn V2 có từ thơng φ1 φ’1 ngược chiều, móc vòng nên V2 khơng cảm ứng sức điện động, hình1712c có từ thơng φ’1 V’1 móc vòng với V2, cảm ứng sức từ động ngược chiều Nếu di chuyển J đến vị trí bất kỳ, xuất V sức điện động φ1- φ’1, thực việc thay đổi điện áp liên tục Trong hệ thống máy biến áp có cơng suất lớn, người ta sử dụng máy biến áp tự ngẫu điều chỉnh điện áp, điều chỉnh trực tiếp hay gián tiếp Hình 17-13 dẫn sơ đồ điều chỉnh điện áp trực tiếp Đơn giản điều chỉnh có điểm chung giửa dây quấn sơ cấp thứ cấp hình 17-13a Phương pháp dùng tỉ số biến đổi k từ trở lên Khi tỉ số biến đổi k nhỏ 3, sơ đồ không kinh tế, có biến đổi lớn từ thơng kõi thép Khi ký hiệu β tỉ số biến đổi từ thông, U1 - điện áp sơ cấp ; U2 - điện áp thứ cấp, ta có Sơ đồ hay dùng nhiều sơ đồ hình 17-13b,c,d điện áp điều chỉnh phía hạ áp dây quấn nối tiếp song song Ưu việt theosơ đồ hình 17-13c, dây quấn điều chỉnh nối trực tiếp với dây quấn nối tiếp song song Hình 17-13d cần dùng chuyển mạch cơng tắc đảo chiều, cấp thay đổi điện áp gấp đơi lần số đầu phân áp Hình 17-13b,d có đầu dây quấn điều chỉnh khơng nối cố định Hình 17-13e thực tế sử dụng cho điện áp đến 200 KV, điện áp cao, điện áp xung nguy hiểm đến phận chuyển mạch Hơn tiếp điểm điện áp cao, cần làm khoảng cách lớn, chuyển mạch khơng kinh tế Dây quân điều chỉnh đặt vị trí tuỳ ý, quan tâm đến cách điện tốt nên đặt cho điện áp cực đại đầu tương ứng với đường kính lớn dây quấn (hình 17-14) Làm nhơ có nhược điểm thay đổi điện áp ngắn mạch lớn, điện kháng tản ( từ thông tản ) dây quấn điều chỉnh lớn, dẫn đến tổn hao phụ lực ngắn mạch lớn Ngoài ra, đưa dây dẫn từ dây quấn điều chỉnh khó khăn Hình 17-15 17-16 phương án khắc phục thay đổi lớn điện áp ngắn mạch Hình 17-15 dây quấn điều chỉnh đặt sát trụ thường cạnh dây quấn nối đất, có khó khăn việc đưa đầu dây ra, từ trường tản nhỏ Hình 17-16 17-18 hay áp dụng cho máy biến áp cơng suất lớn Dây điều chỉnh đặt ngồi cùng, kề bên dây quấn nối tiếp Nhược điểm dây quấn điều chỉnh đặt gần điện cao áp, bố trí tiện đơn giản nên tăng cường an toàn cho máy Nếu dây quấn nối tiếp có dây dẫn vào giữa, phân dây quấn điều chỉnh hai phần (hình17-17) đảm bảo chịu lực điện từ Chỉ cần ý cách điện dây dẫn dây quấn điều chỉnh cạnh dây quấn nối tiếp Hình 17-18 cho sơ đồ điều chỉnh điện áp gián tiếp, thông qua máy biến áp phụ trợ Máy biến áp khơng có dây quấn điều chỉnh, giảm khoảng cách cách điện, giảm vật liệu cách điện Phương pháp chiếm kinh tế sử dụng với công suất lớn, 1000 MVA điện áp 4000/230 kv Tương tự, kiểu điều chỉnh gián tiếp điều chỉnh dây quấn đặt máy biến áp Thuận lợi dây quấn điều chỉnh thiết bị điều chỉnh tiếp với điện áp thấp Điều chỉnh gián tiếp làm trọng lượng máy biến giảm, riêng phận điều chỉnh tách riêng, tiện lợi cho vận chuyển Có điều không lợi tổng trọng lượng thiết bị tăng so với loại điều chỉnh trực tiếp nhìn chung vật liệu tăng từ 25÷ 332% Tất kiểu điều chỉnh điện áp vừa xét điều chỉnh dọc , phần điện áp điều chỉnh (pha) cộng trừ đại số so với điện áp pha nhà máy điện, cần thiết phải nối liên thơng với mạng điện trường hợp góc lệch pha Nừu nối máy biến áp điều chỉnh pha (ngang), ta vừa điều chỉnh điện áp vừa điều chỉnh góc pha để tiện phân bổ phụ tải KẾT LUẬN Thiết kế MBA ngành có trình tồn phát triển lâu, từ xuất ngành chế tạo máy điện tới nayđã có nhiều cải tiến kỹ thuật đẻ nâng cao hiệu sử dụng máy điện nói chung MBA nói riêng Bài viết em hồn thành kiến thức lý thuyết chủ yếu, nên nhiều thiếu sót hạn chế kiến thức thực tế trình vận hành sử dụng MBA Nên em mong thầy cô xem xét có ý kiến đóng góp bổ ích cho em trước tốt nghiệp trường, giúp em củng cố kiến thức để bước vào công việc cụ thể sau trường tôt nhất.Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: ĐOÀI tận tình giúp đỡ em thời gian làm đồ án để em hoàn thành tốt thiết kế tốt nghiệp Các tài liệu tham khảo số tác giả nguồn lý thuyết quan trọng giúp em hiểu để thực tốt đồ án tốt nghiệp Sinh viên thực NGUYỄN THANH TÙNG ... cơng suất đặt máy biến áp gấp lần công suất máy phát điện.Người ta tính gấp 6÷7 hay lần hiệu suất máy biến áp thường lớn 98 ÷99 % số lượng máy biến áp nhiều lên tổn hao hệ thống điện đáng kể.Có thể... 63000KVA với điện áp 110 kV II ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP Máy biến áp thiết bị điện từ đứng yên, làm việc dựa nguyên lí cảmứng điện từ, biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp thành hệthống... I VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ MÁY BIẾN ÁP .6 II ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP PHẦN II : THIẾT KẾ 12 I XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN CỦA MÁY BIẾN ÁP 13 CHƯƠNG II: THIẾT