CHệễNG 2 TỔ NỐI DÂY VÀ MẠCH TỪ CỦA MBA
2.2. TỔ NỐI DÂY CỦA MÁY BIẾN ÁP
Các đầu tận cùng của dây quấn máy biến áp, 1 đầu gọi là đầu đầu, đầu kia gọi là đầu cuối.
- Đối với MBA 1 pha thì có thể tùy ý chọn đầu đầu và đầu cuối.
- Đối với MBA 3 pha, các đầu đầu và đầu cuối phải chọn 1 cách thống nhất : giả sử dây quấn pha A chọn đầu đầu đến đầu cuối đi theo chiều kim đồng hồ (hình 2.1a) thì các dây quấn pha B và C còn lại cũng phải được chọn như vậy (hình 2.1b, c). Điều này rất cần thiết bởi vì 1 pha dây quấn kí hiệu ngược thì điện áp lấy ra mất tính đối xứng (hình 2.2).
Hình 2.1 a, b, c Hình 2.2
Cách qui ước các đầu đầu và đầu cuối của dây quấn MBA 3 pha :
Cao áp Hạ áp
Pha A
Pha B Pha C Pha A Pha B Pha C
Đầu đầu A B C a b c
Đầu cuối X Y Z x y z
Đầutrung tính O o
2.2.2.Các kiểu đấu dây quấn
Dây quấn MBA có thể đấu theo các kiểu chính sau :
- Đấu hình sao (Y): Khi đấu sao thì ba đầu X, Y, Z nối lại với nhau, còn ba đầu A, B, C để tự do (hình 2.3a). Nếu đấu sao có dây trung tính thì gọi là đấu hình sao không (Y0 hình 2.3b ).
Dây quấn đấu Y0 thông dụng đối với MBA cung cấp cho tải hỗn hợp vừa dùng điện áp dây để chạy động cơ, vừa dùng điện áp pha để thắp sáng.
- Đấu hình tam giác () thì đầu cuối của pha này đấu với đầu đầu của pha kia: có thể đấu theo 2 kiểu hoặc theo thứ tự AX-BY-CZ-A (hình 2.4) hoặc theo thứ tự AX-CZ-BY-A. Cách đấu tam giác được dùng nhiều khi không cần điện áp pha.
- Đấu hình tam giác hở (đấu hình V): Thường dùng cho tổ MBA 3 pha khi sửa chữa hoặc hư hỏng một máy.
- Đấu hình zic zăc (Z) : Lúc đó mỗi pha dây quấn gồm 2 nửa cuộn dây ở trên 2 trụ khác nhau noái noái tieáp nhau (hình 2.4).
Hình 2.3a Cách nối Y Hình 2.3 b Cách nốY0 Hình 2.3 Cách nối
Hình2.4. Đấu zíc zắc dây quấn MBA
Kiểu đấu dây này rất ít dùng vì tốn nhiều đồng hơn và thường chỉ gặp trong các máy biến áp dùng cho các thiết bị chỉnh lưu hoặc MBA đo lường để hiệu chỉnh sai số về góc lệch pha.
2.2.3.Toồ noỏi daõy cuỷa MBA
Được hình thành do sự phối hợp kiểu đấu dây sơ cấp so với kiểu đấu dây thứ cấp. Nó biểu thị góc lệch pha giữa s.đ.đ dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp. Góc lệch pha này phụ thuộc vào các yếu tố :
- Chieàu quaán daây.
- Cách kí hiệu đầu dây.
- Kiểu đấu dây quấn giữa sơ và thứ cấp.
Muốn xác định và gọi tên 1 tổ đấu dây ta phải chấp nhận các giả thiết sau :
- Các dây quấn quấn cùng chiều trên trụ thép.
- Chiều S.đ.đ trong dây quấn hoặc chạy từ đầu cuối đến đầu đầu hoặc ngược lại.
Xét mba 1 pha có 2 dây quấn sơ cấp AX, thứ cấp ax như hình 2.5. Nếu 2 dây quấn được quấn cùng chiều trên trụ thép, kí hiệu các đầu dây như nhau (A, a ở phía trên; X, x ở phía dưới như hình 2.5 a) thì s.đ.đ cảm ứng trong chúng khi có từ thông biến thiên đi qua sẽ hoàn toàn trùng pha nhau (hình 2.5 b). Nếu đổi chiều dây quấn (như hình 2.5 c) hoặc đổi kí hiệu đầu dây quấn thứ cấp ax (hình 2.5 e) thì s.đ.đ trong chúng sẽ hoàn toàn ngược pha nhau (hình 2.5 d, f).
Trường hợp hình a, góc lệch pha giữa các s.đ.đ kể từ véc tơ s.đ. đ sơ cấp đến véc tơ s.đ.đ thứ cấp theo chiều kim đồng hồ là 3600 (I/I-12). Hai trường hợp hình c và e góc lệch pha là 1800 (I/I-6).
Hình2.5. Tổ nối dây của máy biến áp một pha
Ở MBA 3 pha còn do cách đấu Y, với những thứ tự khác nhau mà góc lệch pha giữa các s.đ.đ dây sơ và thứ cấp có thể là 300, 600, . . . 3600.
Trong thực tế để thuận tiện người ta không dùng độ để chỉ góc lệch pha đó mà dùng phương pháp kim đồng hồ để biểu thị và gọi tên tổ nối dây của MBA. Kim dài của đồng hồ chỉ điện áp dây sơ cấp đặt cố định ở số 12. Kim ngắn của đồng hồ chỉ điện áp dây thứ cấp tương ứng với các con số : 1, 2, 3, . . . 12, tùy theo góc lệch pha là 300, 600, 900 . . . 3600.
Hình2.6. Phương pháp kí hiệu tổ nối dây theo phương pháp kim đồng hồ Thớ duù 1
- Toồ noỏi daõy Y/ Y:
Nếu đổi chiều quấn dây hay đổi ký hiệu đầu dây của dây quấn thì tổ nối dây là Y/Y-6. Hoán vị thứ tự các pha thứ cấp, tương ứng là các tổ nối dây chẵn 2, 4, 8, 10.
- Tổ đấu dây Y/
Nếu đổi chiều quấn dây hay đổi ký hiệu đầu dây của dây quấn thì tổ nối dây là Y/ -5.
Hoán vị các pha thứ cấp tương ứng là các tổ nối dây lẻ 1, 3, 7, 9.
Sản xuất nhiều máy biến áp có tổ nối dây khác nhau rất bất lợi cho việc chế tạo và sử dụng, vì thế trên thực tế ở nước ta và liên xô cũ chỉ sản xuất các máy biến áp điện lực thuộc các tổ nối
A B C
X Y Z a b c
x y z
b
a y c z x
2 .
E B
A Y C Z X
1 .
E 1
.
E
2 .
E Y/Y- 12
A B C
X Y Z a b c
x y z
B
A Y C Z X
1 .
E
x a y b z c
2 .
E
1 .
E
2 .
E Y/-11
dây sau: máy biến áp một pha I/I-12, máy biến áp ba pha Y/Y0-12, Y/-11 và Y0/-11. Phạm vi ứng dụng của chúng được ghi trong bảng dưới đây:
Tổ nối dây Điện áp Dung lượng của máy biến áp (KVA) CA (KV) HA (V)
Y/Y0-12 35 230
400
560
1800 Y/-11 35
110
525
525
3150
1800
5600