Bài giảng máy điện I - Phần 2 Máy biến áp - Chương 5 pps

Khi không tải I0 = 5 10Iđm nhưng trong quá trình quá độ khi đóng máy biến áp không tải vào lưới dòng I0 tăng gấp nhiều lần... Khi ngắn mạch đột nhiên: Xét quá trình quá độ từ khi bắt đầ

Next Phần II

Back

TRONG MÁY BIẾN ÁP

5.1: QUÁ DÒNG ĐIỆN TRONG MÁY BIẾN ÁP

5.2: QUÁ ĐIỆN ÁP TRONG MÁY BIẾN ÁP

5.1: QUÁ DÒNG ĐIỆN TRONG MÁY BIẾN ÁP

Next Back

1 Đóng máy biến áp vào lưới khi không tải:

Để đơn giản ta giả thiết  tỷ lệ với i0: i0 =

1

1

L

W 

 sin(t + ) =  + (5.2)

1

m 1

W

U

1

1

L

r

dt

d

Trong quá trình quá độ của , nghiệm của phương trình (2) là:

 = ' + "với: ’= msin(t +  - ) = - mcos(t + ) là thành

phần xác lập; ”= C là thành phần tự do

Hằng số tích phân C xác định theo điều kiện đầu: khi t = 0 lõi thép

có từ dư ( d):  = - mcos + C=  d → C = m(cos  d)

Khi không tải I0 = (5 10)Iđm nhưng trong quá trình quá độ khi đóng máy biến áp không tải vào lưới dòng I0 tăng gấp nhiều lần Xét khi đóng máy biến áp vào nguồn hình sin ta có:

U1msin(t + ) = i0r1 + W1

dt

d

(5.1) : góc pha đầu của điện áp u1

2



t L

r

1

1

e



Với:

 2

1

2 1 1

m 1 1 m

L r

W

U L









 = - mcost + (m + d) (5.4)

= ' + "

t L

r

1

1

e



- Bất lợi nhất là khi đóng mạch lúc  = 0

(điện áp bằng 0) và d = + d :

- Từ thông sẽ đạt cực đại ở thời gian nửa

chu kỳ sau khi đóng mạch (t  )

- Điều kiện thuận lợi nhất đóng máy biến áp không tải vào lưới là lúc

 = (điện áp có trị số cực đại) và d = 0

Khi đó:  = - mcos(t + ) = msint nghĩa là không xảy ra quá trình quá độ mà trạng thái xác lập được thành lập ngay

2



2



Vì r1 << L1 nên   1









L

r t

L

r

1

1 1

1

e e

Next Chương 5

Back

Thay vào (5.4): max = 2m + d 2m→ mạch từ rất bão hoà

-m

d

max





"

'

t

Ta có:  = - mcos(t + ) + (mcos  d) L1 (5.3)

e

Next Back

2 Khi ngắn mạch đột nhiên:

Xét quá trình quá độ từ khi bắt đầu xảy ra ngắn mạch đến khi thành lập chế độ ngắn mạch xác lập:

U1msin(t + n) = inrn + Ln (5.5)

dt

din

Với n là góc pha lúc xảy ra ngắn mạch

'' n

'

i 

- Giải phương trình với điều kiện đầu: t = 0; in = 0 ta có:

in = = - Incos(t + n) + Incosn (5.6)

t n L

n r

e



: là thành phần dòng ngắn mạch xác lập

: là thành phần dòng ngắn mạch tự do

'

n

i

''

n

n

2 n

m 1 n

L r

2

U I







- Ngắn mạch bất lợi nhất khi n = 0 với rn << Ln ta có:

in = - 2 Incost + I2 n

t n L

n r

e



Dung lượng máy biến áp càng lớn thì kxg càng lớn: kxg = 1,2 1,8

Dòng này đạt trị số lớn nhất (hoặc trị số xung) sau thời gian t =





ixung = I2 n(1 + ) = Ixn 2 nkxg

n r

e

p

-rn xn

u1

in

5.2 QUÁ ĐIỆN ÁP TRONG MÁY BIẾN ÁP

Next

Khi làm việc trong lưới điện máy biến áp thường chịu những điện

áp xung kích có trị số lớn gấp nhiều lần trị số định mức

Nguyên nhân: do thao tác đóng cắt các đường dây, các máy điện hoặc do ngắn mạch chạm đất kèm theo hồ quang hoặc do sét đánh trên đường dây và sóng sét truyền đến máy biến áp

Quá điện áp do sét đánh trên đường dây còn gọi là quá điện áp do khí quyển có tác dụng nguy hiểm với máy biến áp hơn cả vì trị số rất lớn đến hàng triệu vôn

Để bảo vệ các thiết bị người ta đặt những bộ chống sét để trút điện tích của sóng điện áp xung kích xuống đất, sau đó các thiết bị trong trạm máy biến áp chỉ còn chịu tác dụng của điện áp có trị số bằng (4  5)Ul

Do quá điện áp, cách điện của dây quấn máy biến áp có thể bị xuyên thủng Vì vậy ở đầu và cuối các cuộn dây được tăng cường cách điện bằng cách quấn thêm nhiều lớp giấy cách điện Điểm trung tính của dây quấn của máy biến áp có U > 35kV cũng thường được nối đất

Để giảm hoặc triệt tiêu quá trình dao động điện từ xảy ra khi quá điện áp người ta chế tạo những điện dung màn chắn Cmc có dạng là những vành hoặc vòng kim loại, khuyết 1 đoạn (để tránh trở thành vòng ngắn mạch) nối với dây quấn và có bọc cách điện Vành điện dung được đặt giữa cuộn dây đầu tiên và gông từ, còn các vòng điện dung thì ôm lấy các cuộn dây đầu tiên

Next