Thiết kế máy biến áp dầu có các thông số sau: Sp= 1600 kVA

áp trong truyền tải và phân phối điện năng Dương Quốc Huy Phạm Văn Nhất Chương 2: Tính toán, thiết kế - Tính toán kích thước chủ yếu của máy biến áp... Trong ngành điện thì công việc thi

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN



BÀI TẬP LỚN MÔN: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐIỆN

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẤY BIẾN ÁP

DƯƠNG QUỐC HUY 2019603600 NGUYỄN HỒNG HUY 2019603887 PHẠM VĂN NHẤT 2019603636

HÀ NỘI, 2022

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐIỆN

Số: 10

1 Tên lớp: 20214EE6023001

2 Họ và tên sinh viên: Nhóm 10

kW dòng điện không tải i0=1,0% Tổn hao không tải P0=3400 W, dùng thép cán nguội Nga 3404 dày 0,35 mm

YÊU CẦU THỰC HIỆN

➢ Tính toán dây quấn máy biến áp

➢ Tính toán các tham số không tải, ngắn mạch

➢ Tính toán cuối cùng về hệ thống mạch từ và tham số không

tải của máy biến áp

➢ Tính toán nhiệt

3 Mô phỏng kết quả thiết kế máy biến áp trên phần mềm

4 Nội dung trình bày báo cáo ĐAMH theo đúng quy cách chung

(BM03-Quy định số 815/QĐ-ĐHCN, ngày 15 tháng 8 năm 2019)

Ngày giao đề tài: 04/7/2022 Ngày hoàn thành: 22/8/2022

GIẢNG VIÊN HƯỚNG

DẪN

TS Nguyễn Việt Anh

PHIẾU HỌC TẬP NHÓM 6

I Thông tin chung

1 Tên lớp: 20214EE6023001

2 Họ và tên sinh viên: Nhóm 10

Thiết kế máy biến áp dầu có các thông số sau: Sp= 1600 kVA ;

số pha m = 3 Tổ nối dây Y/Yn – 0 Điều chỉnh điện áp lúc không tải,

chế độ làm việc liên tục: Điện áp bên cao áp U2=35±2*2,5% kV ; bên

hạ áp U1=0,4 kV Điện áp ngắn mạch Un=6,25% ; Tổn hao ngắn mạch

Pn=18 kW dòng điện không tải i0=1,0% Tổn hao không tải P0=3400 W,

dùng thép cán nguội Nga 3404 dày 0,35 mm

Yêu cầu thực hiện:

1 Tổng quan về máy biến áp điện lực

2 Tính toán thiết kế:

➢ Tính toán các kích thước chủ yêu của máy biến áp

➢ Thiết kế mạch từ

➢ Tính toán dây quấn máy biến áp

➢ Tính toán các tham số không tải, ngắn mạch

➢ Tính toán cuối cùng về hệ thống mạch từ và tham số không

tải của máy biến áp

➢ Tính toán nhiệt

3 Mô phỏng kết quả thiết kế động cơ trên phần mềm

2 Hoạt động của sinh viên

2.1 Hoạt động/Nội dung 1: Tổng quan về máy biến áp điện lực

- Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Kiến thức về thiết kế máy điện

2.2 Hoạt động/Nội dung 2: Tính toán, thiết kế

- Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Xây dựng được quy trình thiết kế máy biến áp điện lực, cách tính toán kích thước mạch từ, dây quấn stato và rôto

2.3 Hoạt động Nội dung 3: Mô phỏng kết quả tính toán, thiết kế trên

phần mềm

- Mục tiêu/chuẩn đầu ra: Biết được cách sử dụng phần mềm để

mô phỏng xác định kết quả, so sánh đối chiếu với kết quả tính toán giải tích

IV Học liệu thực hiện ĐAMH

1 Tài liệu học tập: Thiết kế máy điện (Trần Khánh Hà, Nguyễn Hồng

Thanh… ); Máy điện 2 (Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ)

2 Phương tiện, nguyên liệu thực hiện ĐAMH (nếu có): Máy tính cá nhân, bản vẽ

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC

1 Tên lớp: 20214EE6023001

2 Họ và tên sinh viên: Nhóm 10

Thiết kế máy biến áp dầu có các thông số sau: Sp= 1600 kVA ; số pha

m = 3 Tổ nối dây Y/Yn – 0 Điều chỉnh điện áp lúc không tải, chế độ làm

việc liên tục: Điện áp bên cao áp U2=35±2*2,5% kV ; bên hạ áp U1=0,4

kV Điện áp ngắn mạch Un=6,25% ; Tổn hao ngắnmạch Pn=18 kW dòng

điện không tải i0=1,0% Tổn hao không tải P0=3400 W, dùng thép cán

nguội Nga 3404 dày 0,35 mm

- Vài nét về máy biến áp

- Định nghĩa máy biến áp

Tìm hiểu tài liệu, viết báo cáo

Dương Quốc Huy

Phạm Văn Nhất

Chương 2: Tính toán, thiết kế

- Tính toán kích thước chủ yếu của máy biến áp

- Thiết kế mạch từ

- Tính toán dây quấn của MBA

Tìm hiểu tài liệu, thiết

kế theo yêu cầu đề tài, viết báo cáo

Nguyến Hồng Huy

Phạm Văn Nhất

Chương 2: Tính toán, thiết kế

- Tính toán các tham số không tải ngắn mạch

- Tính toán cuối cùng về

hệ thống mạch từ

- Tính toán nhiệt

Tìm hiểu tài liệu, thiết

kế theo yêu cầu đề tài, viết báo cáo

Phạm Văn Nhất

Nguyễn Hồng Huy

Dương Quốc Huy

Chương 3: Mô phỏng tính toán, thiết kế

- Xác định kết quả và so sánh giải tích

Tìm hiểu tài liệu, nhập

số liệu kỹ thuật cho chương trình, theo dõi quá trình chạy phần mềm và xuất dữ liệu kết quả

BÁO CÁO HỌC TẬP NHÓM

1 Tên lớp: 20214EE6023001

2 Họ và tên sinh viên: Nhóm 10

Thiết kế máy biến áp dầu có các thông số sau: Sp= 1600 kVA ; số pha

m = 3 Tổ nối dây Y/Yn – 0 Điều chỉnh điện áp lúc không tải, chế độ làm

việc liên tục: Điện áp bên cao áp U2=35±2*2,5% kV ; bên hạ áp U1=0,4

kV Điện áp ngắn mạch Un=6,25% ; Tổn hao ngắnmạch Pn=18 kW dòng

điện không tải i0=1,0% Tổn hao không tải P0=3400 W, dùng thép cán

nguội Nga 3404 dày 0,35 mm

Kiến nghị với GVHD

Dương Quốc Huy

Nguyễn Hồng Huy

máy biến áp điện lực

- Vài nét về máy biến áp

- Định nghĩa máy biến

áp Nguyên lí hoạt động

- Các lượng định mức

Bản báo

áp trong truyền tải và phân phối điện năng

Dương Quốc Huy

Phạm Văn Nhất

Chương 2: Tính toán, thiết kế

- Tính toán kích thước chủ yếu của máy biến áp

MỤC LỤC

MỤC LỤC 11

DANH MỤC HÌNH ẢNH 13

DANH MỤC BẢNG BIỂU 14

LỜI MỞ ĐẦU 15

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 17

1 Vài nét khái quát về máy biến áp 17

2 Định nghĩa MBA 18

3 Nguyên lý hoạt động 20

4 Các lượng định mức 20

4.1 Điện áp định mức 20

4.2 Dòng điện định mức 21

4.3 Công suất định mức 21

5 Công dụng của MBA 21

6 Vai trò của máy biến áp trong truyền tải và phân phối điện năng 23

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP DẦU 26

1 Tính toán các kích thước chủ yếu cúa máy biến áp 26

2 Thiết kế mạch từ 28

3 Tính toán dây quấn của MBA 31

4 Tính toán các tham số không tải, ngắn mạch 35

5 Tính toán cuối cùng về hệ thống mạch từ và tham số không tải của máy biến áp 42

6 Tính toán nhiệt 49

6.1 Dây quấn HA: 49

6.2 Dây quấn CA: 50

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG 57

1 Mô phỏng thiết kế 3D máy biến áp 57

2 Mô phỏng số liệu máy biến áp 58

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 61

1 Kết luận 61

2 Hướng phát triển đồ án trong tương lai 61TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Sơ đồ phân phối điện năng 17

Hình 1 2 Máy biến áp 3 pha dầu 18

Hình 1 3 Vỏ thùng dầu máy biến áp 18

Hình 1 4 Bình hút ấm của máy biến áp làm mát bằng dầu 19

Hình 1 5 Mô hình lõi thép 19

Hình 1 6 Nguyên lí hoạt động của máy biến áp 20

Hình 1 7 trạm biến áp 500kV Phú Lâm 21

Hình 1 8 trạm biên áp treo 23

Hình 1 9 trạm biến áp nền 23

Hình 2 1 Bố trí dây quấn hạ áp 37

Hình 2 2 Lực nén dây quấn trong và dây quấn ngoài 40

Hình 2 3 Hình vẽ lực chiều trục 41

Hình 2 4 Kích thước đường kính trụ 43

Hình 2 5 Khoảng cách hai trụ trong lõi thép 43

Hình 2 6 Kích thước thùng dầu 51

Hình 2 7 kích thước đường ống 53

Hình 4 1 Điện áp hiện tại 58

Hình 4 2 Điện áp liên kết 58

Hình 4 3 Điện áp vào 59

Hình 4 4 Điện áp cảm ứng 59

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2 1Bảng kích thươc lõi sắt 42

LỜI MỞ ĐẦU

Chúng ta đang sống trong thời đại với sự phát triển không ngừng của

khoa học kĩ thuật, một thời đại 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 kĩ 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 xuất 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 nơi 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 được 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 dược sử dụng rộng rãi hơn và

không ngừng được cải tiến sao cho phục vụ nhu cầu của người sử dụng đươc

tốt nhất

Với những kiến thức được học trên lớp và tìm hiểu thực tế Sau một

thời gian làm việc, nghiên cứu, tham khảo chúng em đã hoàn thành Bài tập

lớn môn học Chúng em cũng chân thành cảm ơn đến thầy TS Nguyễn Việt

Anh đã giảng dạy chúng em kiến thức bổ ích về bộ môn “ Thiết kế thiết bị

điện”

Tuy vậy do lượng kiến thức có hạn, trong thời gian ngắn nên đề tài của

em còn nhiều thiếu sót, kính mong thầy giúp đỡ thêm

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC

1 Vài nét khái quát về máy biến áp

Để dẫn điện từ các trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện nếu khoảng cách giữa nơi sản xuất điện và nơi tiêu thụ điện lớn, một vấn đề lớn đặt ra và cần được giải quyết là việc truyền tải điện năng đi

xa làm sao cho hợp với kinh tế nhất và đảm bảo được các chỉ tiêu kĩ thuật

Hình 1 1 Sơ đồ phân phối điện năng Như ta đã biết, cùng một công suất truyền tải trên đường dây, nếu điện

áp được ăng cao thì dòng điện chạy trên đường dây sẽ giảm xuống, như vậy

có thể làm tiết diện ây nhỏ đi, do đó trọng lượng và chi phí dây dẫn sẽ giảm xuống, đồng thời tồn hao năng lượng trên đường dây cung sẽ giảm xuống

Vì thế, muốn truyền tải công suất lớn đi xa,ít tổn hao và nết kiệm kim loại mầu trên đường đây người ta phải dùng điện áp cao, dẫn điện bằng các đường dây cao thế, thường là 35, 110, 220 và 500 KV Trên thực tế, các máy phát điện thường không phát ra những điện áp như vậy vì lí do an toàn, mà chỉ phát ra điện áp từ 3 đến 21KV, do đó phải có thiết bị để tăng điện áp đầu đường dây lên Mặt khác các hộ tiêu thụ thường chỉ sử dụng điện áp thấp từ 127V, 500V hay cùng lắm đến6KV, do đó trước khi sử dung điện năng ở đây cần phải có thiết bị giảm điện áp xuống.Những thiết bị dùng để tăng điện áp

ra của máy phát điện tức đầu đường dây dẫn và những thiết bị giảm điện áp trước khi đến hộ tiêu thụ gọi là các máy biến áp (MBA) Thực ra trong hệ thống điện lực, muốn truyền tải và phân phối công suất từ nhà máy điện đến tấn các hộ tiêu thụ một cách hợp lí, thường phải qua ba, bốn lần tăng và giảm điện áp như Do đó tổng công suất của các MBA trong hệ thống điện lực thường gấp ba, bốn lần công suất của trạm phát điện Những MBA dùng trong hệ thống điện lực gọi là MBA điện lực hay MBA công suất Từ đó ta cũng thấy rõ, MBA chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lượng chứ không chuyển hóa năng lượng Ngày nay khuynh hướng phát triển của MBA điện lực là thiết kế chế tạo những MBA có dung lượng thật lớn, điện

áp thật cao, dùng nguyên liệu mới chế tạo để giảm trọng lượng và kích thước máy Nước ta hiện nay ngành chế tạo MBA đã thực sự có một chỗ đứng trong việc đáp ứng phục vụ cho công cuộc công nghiệp hiện đại hóa nước nhà

Hiện nay chúng ta đãsản xuất được những MBA có dung lượng 63000KVA với điện áp 110 kV

2 Định nghĩa MBA

Hình 1 2 Máy biến áp 3 pha dầu

Hình 1 3 Vỏ thùng dầu máy biến áp

Hình 1 4 Bình hút ấm của máy biến áp làm mát bằng dầu

Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa trên nguyên lí

cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này

thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không

thay đổi.Đầu vào của MBA được nối với nguồn điện, được gọi là sơ cấp

(SC) Đầu ra của MBA được nối với tải gọi tà thứ cấp (TC) Khi điện áp đầu

ra TC lớn hơn điện áp vào SC ta có MBA tăng áp.Khi điện áp đầu ra TC nhỏ

hơn điện áp vào SC ta có MBA hạ áp Các đại lượng và thông số của đầu sơ

cấp:

Hình 1 5 Mô hình lõi thép + U1: Điện áp sơ cấp

+ I1 : Dòng điện qua cuộn sơ cấp

+ P1 : Công suất sơ cấp

+ W1 : Số vòng dây cuộn sơ cấp

Các đại lượng và thông số của đầu thứ cấp:

+ U2 : Điện áp thứ cấp

+ I1 : Dòng điện qua cuộn thứ cấp

+ P1 : Công suất thứ cấp

+ W1 : Số vòng dây cuộn thứ cấp

3 Nguyên lý hoạt động

Hình 1 6 Nguyên lí hoạt động của máy biến áp MBA hoạt động tuân theo hai hiện tượng vật lý:

+ Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường (từ trường)

+ Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 hiệu điện thế cảm ứng (cảm ứng điện)

Dòng điện được tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối với hiệu điện thế

sơ cấp, và 1 từ trường biến thiên trong lõi sắt Từ trường biến thiên này tạo

ra trong mạch điện thứ cấp 1 hiệu điện thế thứ cấp Như vậy hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp thông qua từ trường Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng quấn trên lõi sắt

là điện áp pha với MBA 3 pha làđiện áp dây Đơn vị của điện áp ghi trên nhãn máy thường là KV

4.2 Dòng điện định mức

Dòng điện định mức là dòng điện đã qui định cho mỗi dây quấn của

MBA, ứngvới công suất định mức và điện áp định mức Đối với MBA 1 pha

dòng điện định mứclà dòng điện pha Đối với MBA 3 pha dòng điện định

mức là dòng điện dây

4.3 Công suất định mức

Công suất định mức của MBA là công suất biểu kiến định mức.Công

suất định mức kí hiệu là Sđm, đơn vị là VA,KVA.Đối với MBA 1 pha công

suất định mức là:

(1.1)

2 1

MBA đã và đang được sử dụng rộng rãi trong đời sống, phục vụ chúng

ta trong việc sử dụng điện năng vào các mục đích khác nhau:

+ Trong các thiết bị lò nung có MBA lò

+ Trong hàn điện có MBA hàn

+ Làm nguồn cho các 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 là MBA điện lực được sử dụng trong hệ thống điện

Trong hệ thống điện MBA có vai trò vô cùng quan trọng, dùng để truyền tải và phân phối điện năng ,vì các nhà máy điện công suất lớn thường

ở xa các trung tâm tiêu thụ điện (Các khu công nghiệp và các hộ tiêu thụ … ) vì thế cần phải xây dựng các hệ thống truyền tải điện năng Điện áp do nhà máy phát ra thường là: 6.3; 10.5; 15.75; 38.5 KV Để nâng cao khả năng truyền tải và giảm tổn hao công suất trên đường dây phải giảm dòng điện chạy trên đường dây, bằng cách nâng cao điện áp truyền ,vì vậy ở đầu đường dây cần lắp đặt MBA tăng áp 110 KV ; 220KV ; 500 KV v v.và ở cuối đường dây cần đặt MBA hạ áp để cung cấp điện cho nơi tiêu thụ thường là 127V đến 500V và các động cơ công suất lớn thường là 3 đến 6KV

6 Vai trò của máy biến áp trong truyền tải và phân phối điện năng

Hình 1 8 trạm biên áp treo

Hình 1 9 trạm biến áp nền Hiện nay mang điện trải rộng ở khắp mọi nơi, nhưng điện năng chỉ

được sản xuất ở một số ít nhà máy phát điện, mà các nhà máy này được xây

dựng ở những nơi có các đặc điểm như gần sông hồ lớn , gần mỏ than ….vì

vậy mà cách xa nơi tiêu thụ hang trăm hàng nghìn km Điện năng có đặc

điểm là khi xản xuất ra cần phải tiêu thụ ngay Chính vì vậy cần phải truyền

tải điện năng tới ngay nơi tiêu thụ Điện năng được truyền tải bằng các đường dây điện.Với mạng lưới dài tới hàng trăm hàng nghìn km

Giả sử ta cần truyền tải một công suất P của máy phát trên quãng đường dài Công suất P, hiệu điện thế U và dòng điện trên dây dẫn liên hệ với nhau bằng biểu thức:

Do hiệu ứng jun-lenxơ, trên đường dây sẽ có một công suất hao phí

ΔP sẽ biến thành nhiệt toả vào môI trường Ta có biểu thức tính tổn hao:

2

U P

R

 =

R là điện trở dây dẫn Vì ΔP là tổn hao công suất do vậy cần phải giảm

ΔP xuống mức thấp nhất Chẳng hạn muốn giảm ΔP xuống 100 lần thì ta có thể làm hai cách:

• Giảm R xuống 100 lần

• Tăng u lên 100 lần

Nếu làm theo cách thứ nhất thì ta phải tăng tiết diện dây lên 100 lần, đồng nghĩa với việc ta phải tăng khối lượng dâu dẫn lên 100 lần Điều này là quá tốn kém vì ta phải tăng sức trống đỡ của cột lên 100 lần và giá thành vật liệu sẽ quá cao.Như ta đã biết việc tăng U lên 10 lần chỉ có thể thực hiện được khi ta sử dụng MBA.Ta nhìn vào mô hình mạng điện sau đây:

Máy phát điện ở các nhà máy phát điện chỉ có thể tạo ra dòng điện tới 24kv.Trạm biến áp ở nhà máy điện có khả năng nâng điện thế đó lên tới 500kv Quãng đường truyền tảI càng xa càng 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 vì điện áp của nơi tiêu thụ chỉ cần điện áp thấp vài trăm volt Trong các hệ thống điện hiện nay cần phải có tối thiểu 4÷ 5 lần tăng giảm điện áp Do đó tổng công suất đặt của các máy biến áp gấp mấy lần công

suất của máy phát điện.Người ta đã tính được rằng nó gấp 6÷7 hay 8 lần hoặc hơn thế nữa hiệu suất của máy biến áp thường rất lớn 98 ÷ 99 % nhưng do

số lượng máy biến áp nhiều lên tổn hao trong hệ thống điện là rất đáng kể.Có thể nói trên mạng truyền tải điện năng thì MBA được chia làm hai loại chính

là MBA truyền tải điện áp cao, MBA trung gian và MBA phân phối

• MBA truyền tải điện áp cao, công suất lớn nó đảm nhiện cung cấp điện cho một vùng, một khu vực Vì vậy yêu cầu đối với loại máy này là: Un phải lớn đồng thời phải điều chỉnh được điện áp dưới tải

• MBA phân phối với công suất vừa và nhỏ, cung cấp điện cho một vùng dân cư nhỏ, hay một số ít nhà máy Yêu cầu với loại này là Un

từ 4-5%, AU nhỏ, điều chỉnh không điện, hay thậm chí không điều chỉnh

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP DẦU

ĐỀ TÀI: Tính toán máy biến áp điện lực Áp dụng tính toán máy

biến áp dầu có các thông số sau:

• Số pha m=3 Tổ nối dây Y/𝑌𝑛-0

• Điều chỉnh điện áp lúc không tải, chế độ làm việc liên tục

• Điện áp bên cao áp:

U

= 35  2 x 2.5%,kV

• Điện áp bên hạ áp: U 1 = 0, 4kV

• Điện áp ngắn mạch Un =6, 25%

• Tổn hao ngắn mạch Pn =18kW

• dòng điện không tải I0 =1, 0%

• Tổn hao không tải P0 =3400W

• Dùng thép cán nguội Nga 3404 dây 0.35 mm

➢ Các bước tính toán thiết kế:

❖ Bước 1: Tính toán các kích thước chủ yếu của MBA

❖ Bước 2: Thiết kế mạch từ

❖ Bước 3: Tính toán dây quấn của MBA

❖ Bước 4: Tính toán các tham số không tải, ngắn mạch

❖ Bước 5: Tính toán cuối cùng về hệ thống mạch từ

❖ Bước 6: Tính toán nhiệt của MBA

1 Tính

toán

Xác định các đại lượng điện cơ bản của máy biến áp

Dựa vào các số liệu ban đầu của đề tài, ta xác định được các đại lượng điện sau:

S S 1600

Dòng điện 3 pha định mức

Phía cao áp nối Y:

I

= = I 2

6, 39 A ( )

Phía hạ áp nối Y:

I

= = I

2309, 40(A)

Điện áp pha định mức

Điện áp thử dây quấn

( tra bảng 2 trang 185 – tài liệu TKMBA điện lực – Phan Tử Thụ )

Chọn các số liệu xuất phát và tính toán kích thước chủ yếu

Với Ut1 =55(kV) Tra bảng 14 – 2 phụ lục 14 (Tài liệu thiết kế máy

điện của Trần Khánh Hà và Nguyễn Hồng Thanh)

Có: ∆ = 18 𝑚𝑚 (∆ : khoảng cách điện giữa 2 dây quấn CA và HA)

𝛿12 = 4 (mm) Chiều rộng quy đổi từ trường tản:

Thành phần điện áp tác dụng của điện áp ngắn mạch

đ

3 n

r

m n

U % = (U ) −(U ) =6,14%

2 Thiết kế mạch từ

Lõi thép dùng thép cán nguội dầy 0.35 mm, lấy mật độ từ thông của

trụ là 𝐵𝑇 = 1.62 𝑇 (theo bảng 13.2 , 13.3- thiết kế máy điện –Trần Khánh Hà-Nguyên Hồng Thanh- Trang 457-458 )

Hà-Tỷ lệ tiết diện gông với tiết diện trụ là: 𝐾𝐺 = 1.02

Mật độ từ thông trong rãnh chéo góc là: 'k T

Tổn hao từ hóa trong trụ: 𝑞𝑡: 𝑞𝑡 = 1.956𝑉𝐴𝑘𝑔

Trong khe hở vuông góc: 𝑞"𝐾 = 0.61 𝑉𝐴𝑐𝑚2

Theo bảng 13.7 , 13.5 và 13.6 , hệ số tổn hao phụ 𝑘𝑓 = 0,91 cho hằng

số với dây đồng là a = 1,4 và b = 0,28 lấy 𝑘𝑅 = 0,95 Pham vi chọn  là từ 1.8 đến 2.4 ( theo bang 13.4)

2, 46.10

1600.1,

4 ,12 23

0, 2453,10 4 34, 2 0, 91.0, 95.12 1800 13.9MPa

1, 4.

.

23

Ứng suất trong dây quấn: 𝛿𝑐𝑝 ≈ 25.24 𝑀𝑃𝑎

3 Tính toán dây quấn của MBA

• Dây quấn HA