Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến áp một pha

20 286 0
Đồ án tốt nghiệp   thiết kế máy biến áp một pha

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha CHNG 1: TNH TON CC THAM S C BN 2.1 Tớnh dũng in cao ỏp v h ỏp ca mỏy bin ỏp mt pha + Phớa cao ỏp : S.10 S.10 50.10 = = = 2,273 ( A ) I2 = U CA U2 22.10 + Phớa h ỏp : S.10 S.10 50.10 I1 = = = = 227,27 ( A ) U HA U1 220 Trong ú: S : cụng sut biu kin ca mỏy bin ỏp mt pha (kVA) U2 : in ỏp nh mc ca mỏy bin ỏp mt pha phớa cao ỏp (kV) U1 : in ỏp nh mc ca mỏy bin ỏp mt pha phớa h ỏp (kV) 2.2 in ỏp th nghim ca dõy qun theo TCVN + dõy qun cao ỏp vi UCA = 22 kV thỡ Ut = 50 kV ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha + dõy qun h ỏp vi UHA = 0,22 kV thỡ Ut = kV Cỏc kớch thc ch yờỳ : C C a01 01 l0 l a a12 a2 d d 12 Hình 2.1 Các kích thớc chủ yếu máy biến áp pha hai dây quấn ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha Trong ú: + C: Chiu rng ca s mc t + d: ng kớnh tr st +l: Chiu cao dõy qun , hai dõy qun cao ỏp v h ỏp thng cú chiu di bng +d12: ng kớnh trung bỡnh ca hai dõy qun + a01: Khong cỏch t tr n cun h ỏp + a12: Khong cỏch in gia cao ỏp v h ỏp + a2: B dy cun cao ỏp Chiu rng quy i ca rónh t trng tn gia cao ỏp v h ỏp , vi Uth2 = 50 kV, theo bng 19 sỏch thit k mỏy bin ỏp Phan T Th, ta chn: a12 = 20 mm 12 = mm : chiu dy ng cỏch in gia h ỏp vi tr st Tớnh chiu rng quy i t trng tn ỏn tt nghip a r = a12 + Thit k mỏy bin ỏp mt pha a1 + a Trong ú: ar: L chiu rng quy i t trng tn(mm) a1,a2: L b dy cun h ỏp v cao ỏp a1 + a = k.4 S 10 = 0.54.4 50 10 = 14,4 (mm) k: l h s tra bng 12 sỏch thit k mỏy bin ỏp ca Phan t Th, k = 0,64ữ 0,51, ta chn k =0,54 4.H s quy i t trng tn ly s b: kr = 0,95 Cỏc thnh phn in ỏp ngn mch: TCVN + in ỏp ngn mch: Un% = 5% + Thnh phn tn hao khụng ti: P0= 270W +Thnh phn tn hao ngn mch: Pn = 850 W +Thnh phn in ỏp ngn mch tỏc dng : U nr = Pn 850 = = 1,7% 10.s dm 10.50 ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha + Thnh phn in ỏp ngn mch phn tỏc dng : U nx = U n2 + U r2 = 1,7 = 4,71% Cỏc thụng s mch t mỏy bin ỏp mt pha + Mch t mỏy bin ỏp mt pha thit k dng ch E vi dõy qun kiu tr qun gia tr, mch t cú mi ghộp chộo gúc , ghộp thng vi tr gia Tr dựng bng ai, gụng dựng st ộp li, lừi thộp dựng thộp cỏn ngui ng 3406 dy 0,35 mm + Chn mt t thụng s b: BT = 1,62 T + Theo bng 13.2 sỏch thit k mỏy k mỏy in Trn khỏnh H+ Phan T Th vi S = 50 kVA chn s b s bc ca tr l + H s in y: KP = ST = 0,92 SK + H s ộp cht KC = 0,93ữ 0,94, s b chn KC =0,93 + H s li dng lừi st: K ld = K C K P = 0,93.0,92 = 0,866 + S bc ca gụng trờn v di thng ớt hn s bc ca tr mt bc nhm mc ớch m bo lc ộp phõn b u hn trờn cỏc lỏ thộp ộp gụng + H s ộp gụng: t l gia tit din gụng v tit din tr ỏn tt nghip Kg = Sg ST Thit k mỏy bin ỏp mt pha , theo bng sỏch thit k mỏy bin ỏp ca Phan T Th ta chn Kg = 1,02 + Mt t thụng gụng: - T cm gụng: Bg = 1,62/1,02 = 1,585 T - T cm khe h khụng khớ vi mi ni thng: Bk = BT = 1,62 T - T cm khe h khụng khớ vi mi ni xiờn: BK = 1,62/ = 1,46 Cỏc thụng s tn hao ca mó hiu thộp Theo bng 44-4 c tớnh mó hiu thộp 3404, dy 0,35 mm sỏch thit k mỏy bin ỏp ta cú + Tn hao thộp: PFeT = 1,358w/kg; PFeG = 1,251w/kg + Tn hao tr: QT = 1,956 VA/ kg; gụng QG = 1,575VA/ kg, khe h vuụng gúc qK = 0,61VA/ cm2, khe h chộo qK= 0,0956VA/ cm2 cỏc thụng s khỏc + Theo bng 13.7 sỏch thit k mỏy in Nguyn Hng Thanh, h s tn hao ph chn Kf =0,91 ngn mch v bng 13.5 cho hng s i vi dõy ng l: a = 1,3; b = 0,4 Trong ú: ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha a = d12/d: t s gia tri s trung bỡnh gia hai dõy qun v ng kớnh tr st d b = a2/ d: t s gia b dy cao ỏp v ng kớnh tr st + H s hỡnh dỏng mỏy bin ỏp = .d 12 = 1,2 ữ 3,8 l Tớnh toỏn cỏc tham s c bn ng kớnh tr st d = A.x A = 0,507.4 S.a r Kr f U nx B t2 K ld2 Trong ú: S = 50 kVA: cụng sut nh mc mỏy bin ỏp mt pha ar: chiu rng quy i t trng tn Kr = 0.95 : h s quy i t trng tn f = 50 hZ: Tn s dũng in; Unx = 4.7% - thnh phn in ỏp ngn mch phn khỏng Bt = 1.62T : mt t cm tr ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha Kld = 0,86: h s li dng lừi st 2.Trng lng tr st GT = A1 + A x x Trong ú: d = A.x; d12= a.d = A.d.x; = x4 A1 =1,89.104.a.A3.Kld =1,89.104.1,3.0,12113.0,86 = 40 (kg) A2 =1,2.104.a.A2.Kld.l0 =1,89.104.1,3.0,12112.0,86.20.10-3 = 4,41 (kg) A = 0,507.4 S.a r Kr 50.0,0344 = 0.507 = 0,1211 2 f U nx B t K ld 50.4,44.1,62 0.86 3.Trng lng st gụng + Gụng mỏy bin ỏp mt pha cú th tớnh nh sau: Mt b phn phm vi hai tr ca hai gụng biờn, cú tit din Sg vi chiu di 2.C v trng lng ca b phn ny gụng trờn v di l Gg; Mt b phn gm hai na gúc mch t phớa ngoi ca hai gụng biờn vi trng lng ca gụng trờn v gụng di l Gg; Mt b phn gm hai tr biờn cú trng lng bng trng lng ca tr gia: G G = G 'g' + G 'g + G T ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha G''g/4 e.d C C G'g/2 b) a) Hình 2.2.a) Quy đổi nửa tiết diện trụ bậc thang hình chữ nhật; b) Các phần gông + Trng lng ca tr st b phn th nht l: G 'g = 2S g 2.c. Fe Trong ú: C = 0,5.d12+0.25d+0,5a12+ a2+a22: chiu rng ca s mch t d12: ng kớnh trung bỡnh ca hai dõy qun h ỏp v cao ỏp a12: khong cỏch gia cun h ỏp v cao ỏp a2: b rng cun cao ỏp a22: khong cỏch cun cao ỏp n gụng ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha + Trng lng st gụng b phn th hai: G 'g' = 4S g e.d. Fe = 4S g e.A.x. Fe e: h s quy i na tit din gụng biờn v hỡnh ch nht tng ng e.d Chn e = 0,45 + Cụng thc tớnh trng lng gụng: GG = B1.x3+B2.x2+GT B1=1,2.104.Kg.Kld.A3.(a+b+e) =1,2.104.1,03.0,86.0,12113.(1,3+0,4+0,405) = 42,459(kg) B2 = 1,2.104.Kg.Kld.A2.(a12+2.a22) = 1,2.104.1,03.0,86.0,12112.(0,002+0,03) = 5,45(kg) Tn hao khụng ti P0 = kff' (p T G T + p G G G ) Trong ú: pT, pG: sut tn hao tr v gụng ca mỏy bin ỏp k 'f - h s tn hao ph lừi st, vi tụn cỏn ngui ly k 'f = 1,25 P0 = 1,125(1,348.G T + 1,251.G G ) = 1,7.G T + 1,563.G G Cụng sut phn khỏng 10 ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha Q = kff'' (Q C + Q f + Q K ) Trong ú: + kff'' : h s k n s phc hi khụng hon ton li lỏ tụn cng nh s un nn v ộp lừi st, cú th ly kff'' = 1,25 + Q C : sut tn hao chung ca tr v gụng Q C = q T G T + q G G G = 1,956.G T + 1,575.G G + Q f : cụng sut t hoỏ ph i vi mi ni thng Q f = 40.q t G g = 78,24.G g + Qk : cụng sut t hoỏ nhng khe h khụng khớ ni gia cỏc lỏ thộp Q k = 3,2.q kt S k = 35,478.x 0103.x2 Vy : Q0 = 2,445.GT+1,563.GG+97,8.Gg+136,5.x2 SK = St = 0,875.Kld.A2.x2= 0,785.0,86.0,12112= 0, Trng lng kim loai hai dõy qun G dq = C1 x2 11 ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha S.a 50.1,3 2 C = K dq = 2,46.10 k K 2ld B T U nr A 0,91.0,86 2.1,62 1,7 0,12112 = 45,2( kg) Kdq =2,46.10-2 Giỏ thnh vt liu tỏc dng: C 'td = G Fe + K CuFe G Cu = G Fe + 1,81.G Cu 8.Thnh phn phn khỏng dũng in khụng ti i ox = Q0 10.S Theo lc in ng tỏc dng lờn dõy qun: +Lc in ng tỏc dng lờn dõy qun c tớnh nh sau: FK = 0,628.(i max W ) .K R 10 ( N ) Trong ú: imax = Kn I; u nr 100 (1 + e u ) = 34,2 Kn = 1,41 un nx ng sut kộo tỏc dng lờn dõy dn M Cu = 0,.66.10 6.k 2n k f k r Pn = 1,795 a.A 12 ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha r = 1,795.x Sau tớnh toỏn cỏc i lng tham s c bn theo h s hỡnh dỏng =1,2ữ 3,0 trang 38 ta xõy dng ng c tớnh chi phớ vt liu tỏc dng v trng lng st, ng 240 180 150 120 GFe C'td (%) GG 100 90 60 GT 30 GCu 1,2 1,4 1,6 2,5 3,0 1,2 1,4 1,6 2,5 3,0 Các quan hệ a) trọng lợng lõi sắt, dây quấn; b) Giá thnh vật liệu tác dụng Lp bng tớnh cỏc i lng vi = 1,2ữ3,0 13 ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha 1,2 1,4 1,6 2,5 3,0 x= 1,0466 1,878 1,1247 1,2754 1,3161 x2= 1,0954 1,1832 1,2649 1,5811 1,7321 1,465 1,2871 1,4226 1,9882 2,2795 A 40 = x x 38,2177 36,7729 35,5656 31,8108 30,3934 A2.x2 = 4,41.x2 4,8309 5,2180 5,5783 0,9728 7,6383 GT = A1/x+ A2.x2 43,0486 41,9909 41,1438 38,7837 38,0318 B1.x3= 42,5.x3 48,7276 54,6997 60,4615 84,4975 96,8790 B2.x2=5,45.x2 5,9702 6,4485 6,8938 8,6172 9,4397 GG = B1.x3+ B2.x2+GT 98,127 103,1391 108,4991 131,8984 144,3505 GFe = GT+ GG 183,8456 187,1209 190,7868 209,4657 220,4140 Gg = 8,168.x3 10,1279 12,2052 13,5405 18,9235 21,6963 P0 = 1,7.GT+1,563.GG 225,9603 232,5910 239,5268 272,0894 290,2738 Q0 = 2,245.GG+1,969.GT 1648 1814,8 1975,8 2648,7 2995 i0x= Q0/10.50 3,2965 3,6297 3,9517 5,2975 5,991 Gdq = C1/x2 41,2618 38,2010 35,7337 28,5870 26,0962 GCu = 1,06.Gdq 43,4945 40,4930 37,275 30,3022 27,6620 C 'td = G Fe + 1,81.G Cu 263,085 260,4133 259,3456 264,3127 270,4823 2,794.106 3.106 3,093.106 3,3577106 3,51106 CF 1,795.x 2,2928 2,5739 2,845 d = A.x 0,1266 0,1316 0,1361 0,1521 0,1592 d12 = a.d 0,1646 0,1791 0,1811 0,1978 0,2027 d12 0,4308 0,3838 0,3472 0,2454 0,2167 0,0633 0,0658 0,0680 0,0761 0,0796 x3 = J= k f Pn K.G dq l = 2.a2 b.d 0,4.d 14 3,9760 4,5586 ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha C= 0,75.d12+0,5.a12+a2+a22 0,2189 0,2183 0,2238 0,2586 0,2461 T bng lp trờn ta thy c rng, giỏ thnh chi phớ vt liu tỏc dng thp nht khong 1,6 1,8 , khong ú tt c cỏc tham s u yờu cu Ta chn vi h s hỡnh dỏng =1,6 1.ng kớnh tr st: d = 0,1361(m)140mm 2.ng kớnh trung bỡnh gia cao ỏp v h ỏp: 0,1769(m)180mm 3.Chiu dy cun h ỏp: l = 0,3472(m) 4.Tit din lừi st :ST = 0,0125 (m2) 5.Chiu di tr lừi st: lT = l +2.l0 = 0,3971 (m) 6.Khong cỏch gia cỏc tr lừi st: C = 0,2182 (m)220mm 7.in ỏp mt vũng dõy: UV = 4,44.f.BT.ST = 4,9664(V) 8.Trng lng tr st: GFe= 190,768 (kg) 9.Trng lng ng: GCu = 37,7337 (kg) 10.Mt dũng in : J = 3,093.106A/ mm2 11.ng sut dõy qun: =2,845 MPa 12.Tn hao khụng ti:P0 = 239,5286(W) 13.Dũng in khụng ti phn khỏng: i0x = 3,951 (A) 15 d12 = ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha CHNG TNH TON DY QUN MY BIN P MT PHA 3.1 Cỏc kiu dõy qun mỏy bin ỏp mt pha Theo cỏch qun dõy ta cú ta cú th chia dõy qun mỏy bin ỏp lm cỏc kiuchớnh sau: + Dõy qun hỡnh ng dõy qun ch nht + Dõy qun hỡnh ng dõy dn trũn + Dõy qun hỡnh xon + Dõy qun xon c liờn tc 3.1.1 Dõy qun hỡnh ng dõy qun ch nht +Loi dõy ny dựng dõy tit din hỡnh ch nht qun thnh hỡnh tr Nu dũng in ln quỏ thỡ ghộp thnh nhiu si song song Lỳc ú tt nht l dựng cỏc si cựng kớch thc ghộp k theo hng trc, khụng nờn ghộp k theo hng kớnh cho t thụng tn cỏc si dõy ging v nh vy tn hao v dũng in xoỏy chỳng s ging v v mt c khớ ghộp hng trc cng tt hn + Cỏc phng phỏp qun dõy: Qun np si dõy, qun dng si dõy.Núi chung dõy qun loi ny nờn qun np (theo cnh ln) si dõy, khụng nờn 16 ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha qun gõn dng (theo cnh nh) si dõy ve khú qun hn m dõy qun d nghiờng i; tn hao ph dũng in xoỏy tng lờn, tn nhit li kộm b b a a) Quấn nẹp sợi b) Quấn gân dựng sợi dây(hay dùng) dây(kiểu ny khó quấn dây dễ nghiêng đi) Hỡnh 3.1.a,b; + Nu qun dõy mt lp ta cú kiu qun dõy qun hỡnh ng mt lp hay gi l ng n (hỡnh 3.2.a) ; nu qun dõy hai lp ta cú kiu dõy qun ng kộp (hỡnh 3.2.b) Kiu hỡnh ng kộp thỡ hai lp ni tip nhau(qun lp t trờn xung di, sau ú lp ngoi qun ngc t di lờn) Nh vy u dõy phõn lp v uụi dõy phõn lp ngoi cú in ỏp bng in ỏp pha + Nu Um 1000 V cỏch in rt n gin, hoc dựng mt rónh du 4ữ8 mm hoc dựng mt ng giy cỏch in l +Kiu dõy qun hỡnh ng cú nhc im l hai u khụng cú gỡ gi cht nờn d b tung ú ch dựng cho mỏy bin ỏp c nh.Dõy qun hỡnh 17 ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha ng kộp n nh v mt c khớ hn v núi chung d ch to cng n gin nờn dựng ph bin cỏc mỏy bin ỏp cú cụng sut 630 kVA tr xung v in ỏp di KV 8 a)Dây quấn ống đơn 14 13 12 11 10 7 14 13 12 11 10 b)Dây quấn hình ống dây quấn ống kép Hỡnh 3.1.2 a,b + Trong cỏc mỏy bin ỏp dõy qun hỡnh ng n v kộp ch yu dựng lm dõy qun h ỏp 3.1.2 Dõy qun hỡnh ng nhiu lp + Dõy qun hỡnh ng nhiu lp dõy dn trũn (ln hn2) ng tõm (hỡnh 3.2) Vỡ s vũng dõy mt lp nhiu nờn in ỏp gia cỏc lp ln ú cỏch in khụng m bo, cn phi tng cng cỏch in gia cỏc lp Thng dựng vi 18 ỏn tt nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha lp giy cỏp l vi in ỏp 10 KV dựng lp dy 3.0,12 Dõy qun hỡnh ng nhiu lp dõy dn trũn vi in ỏp n 35 KV cn cú cỏch in tt hn; phũng phúng in b mt, chiu cao cỏch in gia cỏc lp phi cao hn chiu di dõy qun t 20ữ25 mm( c hai phớa) v phi qun thờm g bng bỡa cỏch in + Qun s lp nhiu quỏthỡ vic tn nhit khú khn ú cn phi cú rónh du dc gia Khi lm dõy qun h ỏp trong,rónh du cú th gia dõy qun, cũn lm cao ỏp ngoi rónh du thng b trớ vo quóng 1/2 ữ 2/ chiu dy cun dõy tớnh t ngoi +Dõy qun cú th si hay hai si chp li, ớt dựng n si Khi dựng nhiu si cng khụng cn hoỏn v vỡ v trớ ca nú phõn b ó u n + Dõy qun loi ny ch yu c ỏp dng cho mỏy bin ỏp cụng sut di 630 KVA thng cho cp in ỏp n 30 KV + Ngoi cũn cú mt kiu gn ging kiu ng nhiu lp dõy dn trũn na gi l dõy dn hỡnh ng nhiu lp phõn on, õy cng cng lm dõy dn trũn Vic phõn on thnh nhiu bỏnh dõy nh vy s gim in ỏp gia cỏc lp cnh tng bỏnh dõy, nh ú cú th ci thin c cỏch in gia cỏc lp Mt khỏc vic lm ngui cun dõy cng d dng hn Nhc im ca dõy qun ny l vic qun dõy phc hn + Kiu dõy qun ny cú s vũng dõy ớt, tit din ln nờn dựng lm dõy qun h ỏp u im ca nú l chu c lc c hc tt, tn nhit tt Nhng nhc im ca nú l chiu di ca cỏc si dõy ghộp khụng bng nờn in tr khỏc nhau, t thụng tn khụng u (cng xa tr st t thụng tn cng 19 ... nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha + dõy qun h ỏp vi UHA = 0,22 kV thỡ Ut = kV Cỏc kớch thc ch yờỳ : C C a01 01 l0 l a a12 a2 d d 12 Hình 2.1 Các kích thớc chủ yếu máy biến áp pha hai dây quấn ỏn tt... Trong ú: S : cụng sut biu kin ca mỏy bin ỏp mt pha (kVA) U2 : in ỏp nh mc ca mỏy bin ỏp mt pha phớa cao ỏp (kV) U1 : in ỏp nh mc ca mỏy bin ỏp mt pha phớa h ỏp (kV) 2.2 in ỏp th nghim ca dõy qun... nghip Thit k mỏy bin ỏp mt pha + Thnh phn in ỏp ngn mch phn tỏc dng : U nx = U n2 + U r2 = 1,7 = 4,71% Cỏc thụng s mch t mỏy bin ỏp mt pha + Mch t mỏy bin ỏp mt pha thit k dng ch E vi dõy qun

Ngày đăng: 06/09/2017, 08:51

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan