Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 1 Lời nói đầu Trong những năm gần đây, các máy biến áp điện lực có vai trò ngày càng quan trọng trong quá trình phân phối và truyền tải năng l-ợng điện, vì trên thực tế các nhà máy sản xuất điện th-ờng ở những nơi thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy sản xuất điện nh- Sông Đà (Hoà Bình), Thác Ya- li, Sơn La,hoặc có thể xuất khẩu điện năng sang các n-ớc lân cận, chứ không thuận tiện cho việc tiêu thụ điện năng mà những nơi tiêu thụ điện năng nh- hộ tiêu dùng điện, các nhà máy sản xuất, các khu công nghiệp lại th-ờng ở rất xa. Để sử dụng tối đa năng l-ợng điện đã sản xuất ra ng-ời ta phải đề ra giải pháp truyền tải điện năng đi xa, đồng thời cũng tránh sự mất mát năng l-ợng điện trong quá trình truyền tải thì biện pháp nâng cao điện áp ở đầu đ-ờng truyền tải là có hiệu quả và có tính khả thi nhất. Và đến nơi tiêu thụ lại phải có biện pháp hạ thấp điện áp phù hợp với yêu cầu sử dụng. Vì vậy, nhiệm vụ thiết kế các loại máy biến áp điện lực là hết sức cần thiết. Ngày nay, các máy biến áp điện lực của n-ớc ta cũng nh- của nhiều n-ớc trên thế giới đã đ-ợc chế tạo theo những tiêu chuẩn thích hợp hơn, có những thông số kỹ thật cao hơn tr-ớc đây rất nhiều. Cho nên những tính toán thiết kế d-ới đây chỉ mang tính Thiết kế môn học với trình tự tính toán thết kế một máy biến áp đơn chiếc với thông số máy biến áp do giáo viên h-ớng dẫn môn học đề ra. Đề 45A: Tính toán kích th-ớc chủ yếu của máy biến áp có thông số: S =1250 KVA U CA /U HA = 35/6,3 KV P o =2000 W P n =14000 W i o % =1,5% u n % =6 Tổ nối dây Y/Y. Sinh viên thực hiện Cao Việt Hà Năng l-ợng điện tập trung Tiêu thụ năng l-ợng điện MBA Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 2 Thiết kế máy biến áp điện lực A. Nhiệm vụ thiết kế. Tính toán kích th-ớc chủ yếu của máy biến áp có thông số: S =1250 KVA U CA /U HA = 35/6,3 KV P o =2000 W P n =14000 W i o % =1,5 u n % =6 Tổ nối dây Y/Y. Yêu cầu kinh tế, kỹ thuật: - tổn hao không tải: P 0 (W) - dòng điện không tải: i 0 % - điện áp ngắn mạch: 0 0 0 0 0 0 0 0 n 5 || %u ttu tcuttu n nn - máy biến áp kinh tế tốt phải thoả mãn các tham số yêu cầu: + có kích th-ớc hợp lý + đảm bảo các yêu cầu về độ bền cơ, bền nhiệt + đạt hiệu quả kinh tế khi vận hành + vận hành đơn giản, dễ sửa chữa, dễ bảo d-ỡng và thay thế B. Tính toán kích th-ớc chủ yếu của máy biến áp. Ta thiết kế máy biến áp kiểu phẳng, 3 pha, 3 trụ, cách điện và lầm mát bằng dầu máy biến áp, dây quấn bằng đồng. I Các đại l-ợng cơ bản của máy biến áp: - Dung l-ợng của máy biến áp (3 pha): S=1250 (KVA) - Dung l-ợng 1 pha của máy biến áp: 416,67 3 1250 3 S S f KVA - Dung l-ợng 1 trụ: 67,416 3 1250 3 ' f S S KVA - Dòng điện định mức: I dây đm CA (A)20,62 35.3 1250 .3 CA U S I dây đm HA = )(55,114 3,6.3 1250 .3 A U S HA - Dòng điện pha định mức: Với tổ nối dây Y/Y ta có: I pha đm CA = I dây đm CA =20,62 (A) I pha đm HA = I dây đm HA =114,55 (A) Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 3 II Kích th-ớc chủ yếu củ máy biếm áp: Ta xét sơ đồ mạch từ và dây quấn của máy biến áp phẳng 3 pha, 3 trụ Trong đó: d : đ-ờng kính đ-ờng tròn ngoại tiếp trụ d 12 : đ-ờng kính trung bình của cuộn cao áp (CA), hạ áp (HA) l : chiều cao trung bình của dây quấn CA và HA a 01 : khoảng cách cách điện giữa cuộn HA và trụ a 12 : khoảng cách cách điện giữa cuộn HA và CA l 0 : khoảng cách cách điện giữa các cuộn dây với gông c : khoảng cách giữa 2 trụ liên tiếp a 1 : bề dầy cuộn HA a 2 : bề dầy cuộn CA Kích th-ớc chủ yếu chủ máy biếm áp là những kích th-ớc có ảnh h-ởng đến các kích th-ớc khác của máy biến áp. Đó là: d , l, d 12 . 1. Chọn đại l-ợng xuất phát: Chọn vật liệu làm mạch từ và mật độ tự cảm: - Chọn vật liệu làm mạch từ là tôn cán lạnh, có suất tổn hao đặc biệt thấp có mã hiệu là 330A. - Chọn mật độ tự cảm của trụ là: B T =1.591 (T), có: P T =1,27 w/kg; q T = 2,6 Var/kg B G = 55,1 02,1 591,1 G T K B (T) có P g =1,18 w/kg; q g =2,4 Var/kg l d a 01 a 2 a 12 a 1 a 22 d 12 c Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 4 Trụ và gông đ-ợc ghép bởi những lá tôn dầy 0,35 mm, đ-ợc phủ 2 lớp sơn, hệ số lấp đầy đ-ợc tra trong bảng 9 (trang 186 giáo trình Thiết kế Máy Biến áp điện lực): K đ =0.92 Ph-ơng pháp ghép trụ và gông bằng đai ép - Hệ số tăng c-ờng gông: K G =1.02 (bảng 10 trang giáo trình Thiết kế máy biến áp điện lực) - Mối ghép ở 4 góc và ở giữa là mối ghép xiên. - Số bậc thang của trụ là 8 bậc - Hệ số ép chặt là: K C =0.925 đ-ợc tra ở bảng 4 (trang 182 giáo trình Thiết kế Máy Biến áp điện lực) - Các kích th-ớc cách điện: đ-ợc xác định dựa vào điện áp thử nghiệm U TN cho trong bảng 18, bảng 19 trang 193 195 giáo trình Thiết kế máy biến áp điện lực các kích th-ớc cách điện tối thiểu của dây quấn cao áp (CA) U TN1 =85 KV CA với gông (G): l 02 =7,5 cm CA HA: a 12 =2,7 cm 12 =0,4 cm CA CA: a 22 =3,0 cm 22 =0,2 cm các kích th-ớc cách điện tối thiểu của dây quấn hạ áp (HA) U TN2 =25 KV HA G: l 01 =l 02 =7,5 cm HA trụ (T): a 01 =1 cm 01 =0,4 cm - Tính các thành phần điện áp ngắn mạch: Ta có: 2 % 2 %% nxnrn uuu ; dm n ndmndmn dm ndm nr I P rIrIP U rI u 3 .3 100. . 2 % %89,512,16 %12,1100. 10.1250 14000 100.100. 3 222 % 2 %% 3 % nrnrnx dm n phadmdm n nr uuu S P UI P u 2. Tính toán tổng hợp (sơ bộ): Trong tính toán thiết kế Máy biến áp, trị số l d 12 . d 12 : đ-ờng kính trung bình 2 dây quấn CA và HA .d 12 =l tb l: chiều cao dây quấn Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 5 l tb : là chiều dài trung nình của một vòng dây Có ảnh h-ởng rất lớn đến đặc tính kỹ thuật và kinh tế của máy biến áp. Việc xác định các kích th-ớc chủ yếu của máy biến áp phải đ-ợc dựa vào . Tức là phải xác định nh- thế nào đó để máy biến áp đạt đ-ợc những yêu cầu về kinh tế và đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật, an toàn trong vận hành Tính đ-ờng kính của trụ theo . - Trụ của máy biến áp đ-ợc ghép bằng các tập thép, thiết diện của trụ có hình bậc thang với số bậc thang là 8. Đ-ờng kính d của trụ là đ-ờng kính của đ-ờng tròn ngoại tiếp thiết diện của trụ. d đ-ợc xác định theo công thức: xA KBuf kaS d lTnx RR . . '. .16 4 22 % trong đó: 4 x đ-ợc coi là biến cần tìm 4 22 % . .'. .16 lTnx RR KBuf kaS A là hằng số (rất ít phụ thuộc vào ) - xác định A từ công thức: 4 22 % . .'. .16 lTnx RR KBuf kaS A trong đó: S=416.67 KVA: là công suất trên một trụ của máy biến áp a R : chiều rộng quy đổi theo từ tr-ờng tản giữa dây quấn CA và HA 3 a 21 12R aa a ; a 12 =2,7 cm là khoảng cách điện giữa cuộn CA HA cm aa aa cmSK aa R 733,4033,17,2 3 033,167,416.45,0'. 3 21 12 4 4 21 K=0,45 là hệ số tra bảng K R =0,95 hệ số Rôgoski, là hệ số quy đổi từ tr-ờng tản lý t-ởng sang từ tr-ờng tản thực, xem nh- K R ít thay đổi theo công suất f =50 Hz tần số điện áp làm việc u nx% =5,89 thành phần điện áp ngắn mạch phản kháng B T 1,591 T K l =K c +K đ hệ số lợi dụng (sử dụng) lõi thép K c =0,925 (bảng 5) K đ =0,92 (bảng 9) K l =0,925.0,92=0,851 Thay số vào ta có: 692,21 8625,0.591,1.89,5.50 95,0.7333,4.67,416 .16 . .'. .16 4 22 4 22 % lTnx RR KBuf kaS A d Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 6 Ta phải tìm giá trị tối -u nhất, nghĩa là máy biến áp thiết kế phải có đ-ợc các thông số, đặc tính kỹ thuật phù hợp với yêu cầu và có giá thành thấp nhất. Để đạt đ-ợc yêu cầu này ta phải xác định: - Trọng l-ợng tác dụng của lõi thép. - Trọng l-ợng kim loại dây quấn. - Tiêu chuẩn kỹ thuật: P 0 , i 0% , , r , u n% 2.1 Chỉ tiêu kinh tế: Yêu cầu kinh tế của kinh tế của máy biến áp là, có giá thành nhỏ nhất, tức là chi phí cho máy biến áp là nhỏ Chi phí cho máy biến áp chủ yếu là chi phí cho vật liệu lõi sắt, chi phí vật liệu dây quấn. a) Trọng l-ợng tác dụng của lõi sắt. Lõi thép gồm trụ và gông: G l = G T + G g . - Trọng l-ợng sắt của trụ đ-ợc xác định theo công thức: 2 2 1 xA x A G T Trong đó A 1 và A 2 là các hắng số, còn là ẩn 4 x + xác định các hằng số A 1 : l KAaA .10.66,5 32 1 trong đó: d d a 12 hầu nh- không thay đổi, đ-ợc xác định theo bảng 12 (trang giáo trình thiết kế máy biến áp điện lực), a=1,4 A= 21,692 K l =0,8625 là hệ số lợi dụng lõi sắt, đ-ợc tính ở trên 697,5898625,0.692,21.4,1.10.66,5 .10.66,5 3232 1 l KAaA (kg) + xác định các hằng số A 2 : 02 22 2 .10.60,3 lKAA l l 02 = 7,5 cm là khoảng cách điện giữa cao áp và gông 109.5775,7.8625,0.692,21.10.60,3 22 2 A (kg) - Trọng l-ợng sắt của gông đ-ợc xác định theo công thức: G g =B 1 x 3 +B 2 x 2 B 1 , B 2 là các hằng số Với máy biến áp 3 pha, 3 trụ B 1 , B 2 đ-ợc xác định theo công thức + xác định B 1 : ).( .10.40,2 32 1 ebaAKKB lG trong đó: K G =1,02 là hệ số tăng c-ờng gông K l =0,8625 là hệ số lợi dụng lõi sắt A=21,692 4,1 12 d d a tra bảng 12 29,0 2 2 d a b tra bảng 13 Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 7 e=0,375 là hệ số tính đến dung sai giữa trụ và đ-ờng tròn ngoại tiếp (đ-ờng tròn bao) 445.027375,029,04,1.692.21.8625,0.02,1.10.40,2).( .10.40,2 3232 1 ebaAKKB lG + xác định B 2 : 56.62937,2692,21.8625,0.02,1.10.40,2 10.40,2 22 2212 22 1 aaAKKB lG với a 12 =2,7 là khoảng cách điện giữa CA HA a 22 =3,0 là khoảng cách điện giữa CA CA. - Trọng l-ợng sắt tác dụng là: 2 2 3 1 2 2 1 .xBxBxA x A GGG gTl trong đó các hệ số A 1 , A 2 , B 1 , B 2 đ-ợc xác định ở trên: A 1 = 697.589 (kg) A 2 = 109.577 (kg) B 1 = 445.027 (kg) B 2 = 56.629 (kg) b) Trọng l-ợng phần kim loại (đồng) dây quấn trần: Trọng l-ợng kim loại dây quấn đ-ợc các định theo công thức: 2 1 x C G dq trong đó C 1 là hằng số đ-ợc xác định nh- sau: 2 % 222 2 ' 1 . . . AufBKK aS KC nrllf dqCu với cách chọn dây quấn đồng (Cu) ta có: K dq Cu =61,6.10 4 S =1250 KVA công suất máy biến áp A =1,4 xác định nh- trên K f =0,90 là hệ số tính đến tổn hao phụ, đ-ợc xác định trong bảng 14 trang giáo trình thiết kế máy biến áp điện lực K l =0,8625 đã tính ở trên B T =1,591 T đã chọn ban đầu f =50 Hz tần số điện áp làm việc u nr% =1,12 % A ==21,692 675.912 692,21.12,1.50.591,1.8625,0.9,0 4,1.1250 .10.6,61 . . . 2222 2 4 2 % 222 2 ' 1 AufBKK aS KC nrllf dqCu Khi tính đến l-ợng dây quấn tăng thêm ở cuộn cao áp để điều chỉnh thì 2 1 ' . x C KG dqdq K cđ : là hệ số tính đến lớp cách điện, với dây quấn là đồng thì K cđ =1,06 Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 8 C 1 : là hệ số tính ở trên c) Tính giá thành vật liệu tác dụng: Giá thành vật liệu tác dụng tính theo vật liệu sắt. C td =G T +G g +K dqFe .K.G dq Trong đó: Fe dq dqFe Z Z K là tỉ giá của dây quấn (Cu) với sắt Với thép cuộn 330A thì K dqFe =2,09 đ-ợc xác định theo bảng 15 trang 191 giáo trình thiết kế máy biến áp điện lực. Nh- vậy ta có các quan hệ của G T , G g , G l , G dq , C td theo x 2 2 1 xA x A G T G g =B 1 x 3 +B 2 x 2 2 2 3 1 2 2 1 .xBxBxA x A GGG gTl 2 1 .' x C KG dq C td =G T +G g +K dqFe .K.G dq =G l + K dqFe .G dq 2 1 2 2 3 1 2 2 1 ' .06,1.09,2. x C xBxBxA x A C td Từ đó ta sẽ dùng các hàm của Excel thành lập bảng tính toán theo 4 x Bảng 1 Qua bảng số liệu ta thấy rằng C td min = 2628.924 khi = 1.99 cm1.18899,1 4 4 x thì chi phí để chế tạo máy biến áp là nhỏ nhất. Tuy nhiện việc chọn x ( 4 x ) còn phải căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật nh- Tiêu chuẩn kỹ thuật: P 0 , i 0% , , r , u n% 2.2 Chỉ tiêu kỹ thuật: Để đảm bảo máy biến áp làm việc bình th-ờng và an toàn khi vận hành thì máy biến áp thiết phải các b-ớc kiểm nghiệm về P 0 , i 0% , , r , u n% P 0 1,1.P 0 T i o% 1,1.i o% T cp r r cp u n% không đ-ợc sai lệch 5% so với u n% T a) Giới hạn bởi công suất không tải: P 0 Tổn hao không tải của máy biến áp đ-ợc tính theo công thức P 0 =K f .(p T .G T + p g .G g ) Trong đó: K f =1,15 là hệ số tổn hao phụ chủ yếu xét đến các yếu tố nh- B T , B G phân bố không đều hoặc do công nghệ chế tạo lá thép bị Bavia, hay xếp A 1 = 697,589 (kg) A 2 = 109,577 (kg) B 1 = 445,027 (kg) B 2 = 56,629 (kg) C 1 = 675,912 (kg) Với Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 9 không cùng chiều, làm cho P 0 tăng lên. Xác định trong bảng 40 trang 217 giáo trình thiết kế máy biến áp điện lực P T : là suất tổn hao trong trụ, đ-ợc xác định trong bảng 42 trang 219 giáo trình thiết kế máy biến áp điện lực, với B T =1,591 (T) ta tra đ-ợc p T =1,27 w/kg P g : suất tổn hao trong gông, tra bảng 42 với T K B B G T g 559,1 02,1 591,1 Ta tra đ-ợc p g =1,18 w/kg 2 2 1 xA x A G T G g =B 1 x 3 +B 2 x 2 P 0 =K f .(p T .G T + p g .G g )= 2 2 3 1 2 2 1 .18,1.27,115,1 xBxBxA x A Từ đó ta cũng dùng các hàm Excel thành lập bảng tính toán theo 4 x Bảng 1 b) Giới hạn bởi dòng điện không tải: Dòng điện không tải của máy biến áp gồm hai thành phần: i or và i ox . Với máy biến áp công suất trung bình và lớn thì i or ằ i ox nên trong tính toán sơ bộ có thể coi i or i ox , i ox đ-ợc tính theo công thức: 100. % S Q i nx Trong đó: S =1250.10 3 VA là công suất máy biến áp cần thiết kế Q (Var): là công suất từ hoá của lõi, đ-ợc xác định theo công thức: Q =K f .(Q c +Q f +Q ) K f : là hệ số tính đến sự phục hồi từ tính không hoàn toàn khi ủ lại lá tôn cũng nh- khi uốn nắn hay ép lõi sắt, có thể lấy K f =1,25 Q Fe : công suất tổn hao chung của trụ và gông: Q Fe =q T .G T + q G .G G q T : suất từ hoá ở trong trụ q G : suất từ hoá ở trong gông Chúng đ-ợc tra trong bảng 48 trang giáo trình thiết kế máy biến áp điện lực. G T : trọng l-ợng phần trụ G G : trọng l-ợng phần gông Q Fe =2,6. 2 2 1 xA x A +2,4.(B 1 x 3 +B 2 x 2 ) B T =1,591 Tq T =2,6 Var/kg 4,2559,1 G G T G qT K B B Var/kg A 1 = 697,589 (kg) A 2 = 109,577 (kg) B 1 = 445,027 (kg) B 2 = 56,629 (kg) C 1 = 675,912 (kg) Với A 1 = 697,589 (kg) A 2 = 109,577 (kg) B 1 = 445,027 (kg) B 2 = 56,629 (kg) C 1 = 675,912 (kg) Với Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 10 Q f : công suất từ hoá phụ Q f =40.q T .G q T =2,6 tra bảng 48 G: là trọng l-ợng 1 góc, G=0,45.10 -2 .K G .K l .A 3 .x 3 K G =1,02 là hệ số tăng c-ờng gông K l =0,8625 là hệ số lợi dụng lõi A=21,692 G=0,45.10 -2 .1,02.0,8625.21,692 3 .x 3 =40.408.x 3 Q f =40.2,6.40,408x 3 =4202,432x 3 Q : công suất từ hoá ở những khe hở không khí, phần chỗ nối giữa các lá thép, đ-ợc xác định theo công thức Q =3,2. q .T T q : suất từ hoá khe hở, đ-ợc xác định trong bảng 48 trang giáo trình thiết kế máy biến áp điện lực q =3,91 T T : tiết diện tác dụng của trụ, d-ợc xác định theo công thức T T =0,785.K l .A 2 .x 2 =0,785.0,8625.21,692 2 .x 2 = 318,587.x 2 Q =3,2.3,91.318,587.x 2 = 3986.16.x 2 Do đó: Q =K f .(Q Fe + Q f +Q )=1,15 32 232 2 3 1 2 2 1 76975,56483295,4526 16425,2267 16,3986432,42024,2 6,2.25,1 xx x xxxBxBxA x A Q 100. % S Q i nx c) Giới hạn bởi mật độ dòng điện trong dây quấn Mật độ dòng điện trong dây quấn đ-ợc tính theo công thức: dq nf GK PK . . K f : hệ số tính đến tổn hao phụ trong dây quấn, đ-ợc tra trong bảng 14 trang 190 giáo trình thiết kế máy biến áp điện lực, K f =0,9 P n =14000 W tổn hao ngắn mạch K: là hằng số phụ thuộc vào điện trở suất của dây quấn, với dây quấn đồng thì K=2,4 G dq : trọng l-ợng dây quấn, đ-ợc xác định theo công thức: 22 1 x 675.912 x C G dq 222 1 46672,716 x 675.912 .06,1.' xx C KGKG dqdq với C 1 = 675.912 đ-ợc xác định ở trên [...]... Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Ta thấy sự sai lệch un % 2,58 % 5 % nên cách tính toán trên cho kết quả thảo mãn về giới hạn điện áp ngắn mạch 5 Kết luận Qua các b-ớc kiểm tra điều kiện về: P0 1,1.P0T io% 1,1.io%T cp r r cp un% không sai lệch quá 5% so với un%T Ta có thể kết luận rằng ph-ơng án thiết kế trên là... i0% 2.5 2.0 1,606 1.5 1.0 0.5 =x4 0 1,5 1,7 1,9 1,99 2,4 Đồ thị i0% =f() Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội 2,7 3,0 14 Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Đối chiếu với bảng số liệu ta thấy tại giá trị =1,99 x=1,188 giá thành vật liệu tác dụng là nhỏ nhất (Ctd min) Qua số liệu tính toán ở bảng 1 ta thấy tại giá = 1.99 x 4 4 1,99 1.188 cm thì có P0 =2200.796... 716,46672 ' Gdq x2 2,65.x 14000 M 0,2453.10 4.24,4576.0,9.0,95 0,236471 1,4.21,692 r =M.x3 =0,236471.x3 UV =11,2526.x2 12 Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Ta có bảng tổng kết các số liệu sau: thành lập dựa trên các hàm chuẩn của Excel Bảng 1 1,500 1,700 1,900 1,990 2,400 2,700 3,000 1 2 x 1,107 1,142 1.174 1,188 1,245...Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực K f Pn K G 'dq 0,9.14000 2,65.x 747,558 2,4 x2 d) Giới hạn về lực cơ học: Ngoài những yêu cầu về điện, dây quấn cũng phải chịu đ-ợc những lực cơ học do các lực điện động gây ra, nhất là khi ngắn mạch để đảm bảo yêu cầu trên thì ta đi kiểm nghiệm tiêu chuẩn r cp r:... =36,4 cm Chiều cao của dây quấn l d12 3,14.36,4 55,378 cm 2,06393 15 Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực Tiết diện của trụ T d 2 3,14.26 2 K l 0,8625 4 4 Số vòng dây sơ bộ WCA U faCA UV và WHA U faHA UV trong đó: UV : là điện áp trên một vòng dây, UV =4,44.f.BT.TT.10-4 TT: tiết diện tác dụng của trụ, d-ợc xác... kích th-ớc về từ tr-ờng tản UV : là điện áp trên một vòng dây, UV =4,44.f.BT.TT.10-4 TT: tiết diện tác dụng của trụ, d-ợc xác định theo công thức TT =0,785.Kl.A2.x2 =0,785.0,8625.21,6922.x2= 318,587.x2 UV =4,44.50.1,591.318,587.x2.10-4 =11,2526.x2 11 Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội Bài tập lớn un % Thiết kế máy biến áp điện lực 7,9 f S '. aR K R 7,9.50.416,67.x... máy biến áp nh- sau: Đ-ờng kính của trụ: d=A.x trong đó: A=21,692 x=1,118 cm d=21,692.1,188= 25,77 cm Căn cứ vào tiêu chuẩn Quốc tế quy định đối với đ-ờng kính trụ của máy biến áp (bảng 7 trang 185 giáo trình thiết kế máy biến áp điện lực) Ta chọn đ-ợc d=26 cm 4 Khi đó: dm 4 d 26 2.06393 A 21,692 Với =2,06393 x= 1,198599 thay vào các công thức trên ta thấy chi phí sẽ tăng lên đến Ctd=2629,404... 0,382 0,396 0,455 0,497 0,538 27 Uv 13,782 14,672 15,511 15,874 17,432 18,490 19,490 28 un% 5,845 5,845 5,845 5,845 5,845 5,845 5,845 13 Cao Việt Hà- Thiết Bị Điện- Điện Tử 2, K42 Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội Bài tập lớn Thiết kế máy biến áp điện lực 2720 Ctd (Rouble- Rúp) 2700 2680 2660 2640 2620 2600 2580 1,5 1,7 1,9 1,99 2,4 2,7 3,0 Đồ thị đ-ờng cong Ctd=f() x4 P0 (W) 3000 2500 2200 2000 1500... 4.24,4576.0,9.0,95 14000 0,236471 1,4.21,692 r =M.x3 =0,236471.x3 e) Giới hạn bởi điện áp ngắn mạch: Điện áp ngắn mạch của máy biến áp gồm 2 thành phần đó là unr và unx 2 2 un % unr % unx % ; unr % I dm rn 100 U dm 2 Pn 3.I dm rn I dm rn Pn 3I dm unr % Pn P 100 n 100 3.I dm U phadm S dm Đối với máy biến áp công suất trung bình và lớn thì có thể coi unx >> unr un % unx % 7,9 f S '. aR... bảng số liệu ta thấy tại giá trị = 1,99 thì i0%=1,606 tiêu chuẩn io% 1,1.io%T đ-ợc thoả mãn, trong đó io%T =1,5% 1,1.io%T =1,1.1,5 =1,65 Theo quy định, đối với dây quấn đồng ở máy biến áp dầu thì T 4,5 A/mm2 tại giá trị =1,99 thì = 3,215 < T Điện áp ngắn mạch: un% = 5,845 < un%T 3 Tính kích th-ớc chủ yếu Với = 1,99 đã chọn sơ bộ ở trên ta tính đ-ợc các kích th-ớc chủ yếu của máy biến áp nh- . trình thiết kế máy biến áp điện lực P T : là suất tổn hao trong trụ, đ-ợc xác định trong bảng 42 trang 219 giáo trình thiết kế máy biến áp điện lực, với. cầu sử dụng. Vì vậy, nhiệm vụ thiết kế các loại máy biến áp điện lực là hết sức cần thiết. Ngày nay, các máy biến áp điện lực của n-ớc ta cũng nh- của nhiều