Bài giảng Thiết kế đường dây và trạm biến áp: Chương 4 - TS. Nguyễn Nhật Nam, TS. Huỳnh Quốc Việt

Cho nên tổng công suất MBA trong hệ thống điện có thể bằng 4 đến 5 lần tổng công suất của các máy phát điện.. Cho nên dù.[r]

MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC

4.1 Tổng quan

4.2 Tính toán phát nóng máy biến áp

4.3 Quá tải của máy biến áp

4.4 Các loại máy biến áp

4.5 Tính toán và chọn công suất máy biến áp

1 MBA 3 pha 3 MBA 1 pha

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

MBA là thiết bị

truyền tải điện năng

từ điện áp này đến

điện áp khác.

Trong hệ thống lớn thường phải qua nhiều lần tăng, giảm mới đưa điện năng từ các máy phát điện đến hộ tiêu thụ

Cho nên tổng công suất MBA trong hệ thống điện có thể bằng 4 đến 5 lần tổng công suất của các máy phát điện

Cho nên dù MBA có hiệu suất rất cao nhưng tổn thất hàng năm vẫn cao.

MBA là thiết bị truyền tải điện năng P+jQ Không phát ra

MBA được chế tạo thành một khối, rất nặng Vd MBA

115/38,5 kV - 80 MVA nặng 105 tấn Vì vậy cần chú ý

Khi lựa chọn MBA tránh việc MBA vận hành non tải,

kéo dài tuổi thọ ko cần thiết do tổn thất không tải cao và

CS định mức MBA được chế tạo theo thang tiêu chuẩn

của mỗi nước thường các nhau lớn đặc biệt khi CS càng lớn Vd MBA 3 pha 2 cuộn dây 110 kV: 40 60 63 70 75 80

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

dm S

dm

U

0

P



N P



0%

I

%

N U

1 S đm: CS định mức CS liên tục truyền qua MBA trong

thời hạn phục vụ ứng với các đk định mức.

1 U đm: điện áp định mức của các cấp

2 U N %:điện áp ngắn mạch

3 I 0 %: dòng điện không tải

4 ΔP N: tổn hao ngắn mạch

5 ΔP 0: tổn hao không tải

6 k: tỷ số MBA

• Điện trở ?

• Điện kháng ?

x m

r m

rB

xB

S 1

S 2

∆P Fe + j ∆Q Fe

x m

r m

Tổn thất CS nhánh

từ hóa gần như ko phụ thuộc vào phụ tải

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

x m

U 1đm

x1

r m

I0

A

V

W

V

• Cuộn dây thứ cấp để hở mạch

• Đặt điện áp định mức vào cuộn sơ cấp

• Đo dòng điện, điện áp, công suất

U 1đm U20

A

V

W

V

• Cuộn dây thứ cấp để hở mạch

• Đặt điện áp định mức vào cuộn sơ cấp

0 2

0

100

%

dm

dm d

m

m

m

U P U

I S

r

x







rB

x m

U 1đm

xB

r m

I0

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

• Cuộn dây thứ cấp được nối tắt

• Đặt điện áp UN vào cuộn sơ cấp sao

cho dòng điện trên 2 cuộn dây đạt giá

trị định mức

2

N dm m

B

d

U

S





rB

x m

U N

xB

r m

U N

A

V

W

2

2

% 100

dm B N

dm

d

B

m

S r U

U

U

S

 





Bài tập 4.1: Cho 1 MBA có các thông số sau:

Uđm(C) = 115 kV, Uđm(H) =11 kV

Sđm = 10 MVA, ∆PN = 60 kW, ∆PFe = 14 kW

UN% = 10,5%, I0% = 0,7%

Xác định các tham số của sơ đồ thay thế MBA quy về phía cao áp

= 139 Ω (xem xB >> rB)

rm = 0,94 x 106 Ω

xm = 0,19 x 106 Ω

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Phương pháp làm mát MBA

Làm mát MBA bằng dầu theo quy luật tự nhiên

Làm mát MBA bằng dầu có thêm quạt

Làm mát MBA bằng tuần hoàn cưỡng bức dầu

và có thêm quạt

Làm mát dầu trong MBA bằng nước

Làm mát kiểu khô (không khí và tăng cường quạt)

Ví dụ:

AN ONAN ONAF

Chất làm mát dầu hay chất lỏng

tổng hợp có điểm cháy ≤ 3000C

O

Các chất lỏng tổng hợp khác L

Khí có điểm cháy > 3000C G

Tuần hoàn chất làm mát

Tuần hoàn cưỡng bức gián tiếp F

Tuần hoàn cưỡng bức trực tiếp D

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

 

2

3

dm

S

U

     

Tổn thất đồng: tỷ lệ

thuận với dòng điện hay

công suât: (Khi S = S đm

thì tổn thất đồng bằng

tồn thất NM)

Tổn thất sắt từ: tỷ lệ

thuận với khối lượng sắt

từ và là đại lượng ko đổi (bằng tổn thất không tải)

Khi vận hành MBA có tổn thất

và chuyển thành

nhiệt năng:

Cuộn dây

Dầu

Vỏ

Không khí







Sự phân bố nhiệt độ tương đối trong MBA theo phương ngang

• Nhiệt độ trên đoạn 2-3 và 6-7 chiếm khoảng 80-90%

• Giảm đoạn 2-3: nhà chế tạo

• Giảm đoạn 6-7: làm mát

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Cuộn dây

Vỏ thùng

Dầu

Vỏ thùng

Cuộn dây

Mạch từ

Nhiệt độ

Độ cao

Ta nhận

thấy vùng

nóng nhất

chính là độ

cao 2/3

chiều cao

MBA

Điểm nóng nhất là lớp dây trên cùng của MBA

Nửa trên MBA nhiệt

độ cuộn dây cao hơn nhiệt

độ mạch từ

Nửa dưới MBA nhiệt

độ mạch từ cao hơn nhiệt độ cuộn dây

Vì vậy ta nên đặt thiết

bị quạt làm mát tại độ cao 2/3 MBA là tốt nhất

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

        

 

2

2

0

1 1

MBA N

S

P P P P P K

S P

P K P bK

P

 

          

 

  

       



 

4.2.1 Tính toán độ tăng nhiệt độ của dây dẫn và dầu

Vận hành định mức

Vận hành khác định mức

• b = ∆PN/∆P0 thường chế tạo từ 2- 6

• S công suất vận hành

• K hệ số tải MBA K = S/S đm

1 1

d ddm

m

bK b

       



m là chỉ số phụ thuộc vào điều kiện làm mát (thực nghiệm)

• m = 0.8 khi làm mát bằng dầu tự nhiên

• m=0.9 khi làm mát bằng dầu có thêm quạt

• m=1 khi làm mát cưỡng bức có thêm quạt

Độ tăng nhiệt độ (so với môi trường) của

dầu có công thức:

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt