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
Xem thêm: Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến áp một pha, Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy biến áp một pha