Chương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.ppt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.12 MB, 73 trang )

Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

4.2.3. Quan hệ điện từ trong máy biến áp4.2.4. Chế độ hoạt động của máy biến áp4.2.5. Máy biến áp ba pha

2

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

4.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI

3

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

4.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI

4

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

4.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI

5

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

4.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI

6

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

4.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI

7

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

4.2.1. ĐỊNH NGHĨA, CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP

 Định nghĩa: Máy biến áp (MBA) là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở một điện áp khác nhưng giữ nguyên tần số.

Ký hiệu MBA:

8

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Tổn thất công suất tăng

Chiều dài đường dây

NMĐ ở gần tải được đưa ra xa phụ tải vì:

+ Ơ nhiễm mơi trường

+ Gần nguồn nguyên liệu (Gió, mặt trời, nhiên liệu hóa thạch)+ Nơi xây dựng được thủy điện

+ Nơi xây được NMĐ hạt nhân

CÔNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP

 PR I

d 2

QX I

d 2

UZ .I

d

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

 Sử dụng để truyền tải và phân phối điện năng:

Cùng công suất S, nếu ↑ ΔUd → Id↓ dẫn đến:

→ Trọng lượng, tiết diện chi phí làm dây dẫn giảm → ΔUd =Zd.Id↓

→ ΔPd =Rd.I2d↓ và ΔQd =Xd.I2d↓

0,4 kV

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

 Sử dụng trong các thiết bị chuyên dụng:

Trong lò nung: MBA lò

 Trong hàn điện: MBA hàn

Trong thí nghiệm: MBA thí nghiệm

Trong đo lường: Máy biến điện áp, máy biến dịng điện...

CƠNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Tăng điện áp đầu ra để giảm hao phí trên đường dây truyền tải ?

Giảm điện áp đầu ra để giảm hao phí trên đường dây truyền tải ?

Giảm điện trở của dây dẫn trên đường truyền tải để giảm hao phí trên đường truyền tải ?

Tăng điện trở của dây dẫn trên đường truyền tải để giảm hao phí trên đường truyền tải ?

VAI TRÒ CỦA MÁY BIẾN ÁP TRONG VIỆC TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ?

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

 Nguồn điện xoay chiều (AC), nguồn điện một chiều (DC), pin hoặc ắc quy ?

MÁY BIẾN ÁP ĐƯỢC DÙNG ĐỂ BIẾN ĐỔI CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG NÀO ?

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

 Máy biến áp: bao gồm các bộ phận chính sau đây: lõi thép, dây quấn và vỏ máy. Ngoài ra cịn có vỏ máy, cách điện, sứ cách điện...

CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

 Lõi thép: được ghép bằng những lá thép kỹ thuật điện thành mạch từ kín để dẫn từ thơng, đồng thời làm khung để quấn dây.

Lá thép kỹ thuật điện có bề dày từ 0,351mm, mặt ngồi các lá thép có sơn cách

điện rồi ghép lại với nhau thành lõi thép. Lõi thép gồm hai phần: Trụ và Gông

CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

 Lõi thép: các lá thép kỹ thuật điện được sơn cách điện ở bề mặt để giảm tổn hao do từ trễ và dòng điện xoáy

CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP

Cấu tạo ruột MBA 3 pha kiểu trụ

1-Cuộn dây hạ áp; 2-Cuộn dây cao áp; 3-Mạch từ

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

CÁCH GHÉP NỐI MẠCH TỪ CỦA MBA

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

 Dây quấn: thường làm dây đồng (có thể làm dây nhơm)

CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

 Dây quấn:

CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP

Hình cắt và cấu tạo ruột MBA

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP

Cuộn dây quấn CA, HA

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

 Dây quấn:

CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

 Dây quấn:

CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

 Vỏ máy: Vỏ MBA làm bằng thép gồm hai bộ phận: thùng và nắp thùng

CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP

 Thùng MBA: Trong thùng

MBA đặt lõi thép, dây quấn và dầu biến áp. Dầu biến áp làm nhiệm vụ tăng cường cách điện và tản nhiệt.

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

 Vỏ máy: Vỏ MBA làm bằng thép gồm hai bộ phận: như: sứ ra của dây quấn cao áp và dây quấn hạ áp; Bình dãn dầu; Ống bảo hiểm...

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

4.2.1. ĐỊNH NGHĨA, CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP

Các đại lượng định mức của máy biến áp:

Điện áp định mức: Với máy 1 pha là điện áp pha,máy 3 pha là điện áp dây

Điện áp dây sơ cấp định mức U1đm (V, kV)

Điện áp dây thứ cấp định mức U2đm (V hay kV)

Dòng điện định mức: Là dòng điện đã quy định cho dây quấn MBA tương ứng với Công suất và điện áp định mức

Dòng điện dây sơ cấp định mức I1đm (A hay kA)

 Dòng điện dây thứ cấp định mức I2đm (A hay kA)

27

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

4.2.1. ĐỊNH NGHĨA, CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP

Các đại lượng định mức của máy biến áp:

Công suất định mức:

Với MBA 1 pha:

Với MBA 3 pha:

Ngồi ra trên nhãn MBA cịn ghi các số liệu khác như: tần số, số pha m, sơ đồ và tổ nối dây, điện áp ngắn mạch...

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

4.2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA

 Định nghĩa

Cuộn dây (1) có số vịng W1, đặt vào lưới có điện áp u1 gọi là cuộn dây sơ

W2, là cuộn dây thứ cấpHai Cuộn dây cùng được

quấn trên lõi sắt (3)

Zt phụ tải của MBA

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

4.2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

4.2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA

Năng lượng điện đưa vào sơ cấp bằng con đường hỗ cảm đã chuyển qua mạch thứ cấp và tiêu thụ trên tải.

Nếu bỏ qua tổn hao trên dây quấn→ U1 ≈ E1; U2 ≈ E2



→ Hệ số biến áp của MBAk < 1→ MBA tăng ápk > 1→ MBA hạ áp

Sơ cấpThứ cấp

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

4.2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA

Nếu bỏ qua tổn hao trong máy biến áp (MBA lý tưởng), có thể coi gần đúng quan hệ giữa các đại lượng sơ cấp và thứ cấp như sau:

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

MÁY BIẾN ÁP CĨ SỐ VỊNG DÂY CUỘN THỨ CẤP LỚN HƠN SỐ VÒNG DÂY

CUỘN SƠ CẤP DÙNG Ở:

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

BÀI TẬP CHƯƠNG 4

cấp 100, số vòng dây thứ cấp 300 vòng. Nếu đưa điện áp xoay chiều 220 vào cuộn dây sơ cấp thì điện áp thứ cấp là bao nhiêu?

34

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

BÀI TẬP CHƯƠNG 4

tần số nguồn điện sơ cấp là 50Hz, làm nhiệm vụ tăng

áp có dây quấn thứ cấp nối với tải. Điện áp sơ cấp

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

BÀI TẬP CHƯƠNG 4

tỷ số vòng dây

Điện áp trên cuộn thứ cấp sẽ là bao nhiêu nếu cuộn dây thứ cấp của MBA tăng thêm 24 vòng ?

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

BÀI TẬP CHƯƠNG 4

Máy biến áp có cơng suất 20kVA. Tính dịng điện định mức các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp?

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA

 Các phương trình cơ bản của MBA

u



i

1 Φ Móc vịng qua hai cuộn dâyCảm ứng trong 2 dây quấn

sức điện động e1 và e2 có chiều phù hợp với Φ. Chọn chiều i2 như hình vẽ

cuộn dây sơ cấp

Từ thơng tản Φt2 do dịng i2 tạo raChỉ móc vịng với

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA

 Phương trình cân bằng điện áp sơ cấp

</div>Trang 41<div class="page_container" data-page="41">

 Theo định luật Kirhhoff 1 → PT cân bằng điện áp sơ

</div>Trang 42<div class="page_container" data-page="42">

Phương trình cân bằng điện áp thứ cấp

</div>Trang 43<div class="page_container" data-page="43">

4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA

Phương trình cân bằng sức từ động trong MBA

Theo định luật dòng điện tồn phần:

Khi khơng tải

Là dịng khơng tải MBA

</div>Trang 44<div class="page_container" data-page="44">

4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA

 Các phương trình cơ bản của MBA

</div>Trang 45<div class="page_container" data-page="45">

4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA

Quy đổi Máy biến áp

Do MBA có 2 cuộn dây cách ly nhau và cách điện với mạch từ nên việc xét quá trình năng lượng sẽ khó khăn.

Để thuận tiện hơn khi nghiên cứu, người ta nối dây quấn với nhau (giả tưởng). Muốn vậy ta phải quy đổi thông số từ dây quấn này sang dây quấn kia.

 Thực chất của việc qui đổi:

 Điều kiện quy đổi:→ Quá trình năng lượng khi quy đổi phải như nhau

</div>Trang 46<div class="page_container" data-page="46">

4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA

Quy đổi Máy biến áp

Quy đổi sức điện động:

Thực chất của việc qui đổi:

Qui đổi dòng điện:

</div>Trang 47<div class="page_container" data-page="47">

4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA

 Sơ đồ thay thế Máy biến áp

Xuất phát từ các phương trình cơ bản của MBA, ta có thể biến đổi sơ đồ thay thế hình a sang hình b

</div>Trang 48<div class="page_container" data-page="48">

4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA

Sơ đồ thay thế Máy biến áp

</div>Trang 49<div class="page_container" data-page="49">

4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA

Sơ đồ thay thế Máy biến áp

</div>Trang 50<div class="page_container" data-page="50">

4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA

 Chế độ khơng tải Máy biến áp

Phía thứ cấp hở mạch, phía sơ cấp đặt vào điện áp.

</div>Trang 51<div class="page_container" data-page="51">

4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA

 Chế độ không tải Máy biến áp

Là chế độ mà phía thứ cấp hở mạch, phía sơ cấp đặt

</div>Trang 52<div class="page_container" data-page="52">

4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA

</div>Trang 53<div class="page_container" data-page="53">

MÁY BIẾN ÁP HOẠT ĐỘNG Ở CHẾ ĐỘ KHÔNG TẢI KHI ?

</div>Trang 54<div class="page_container" data-page="54">

4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA

 Chế độ có tải của Máy biến áp

Chế độ có tải là chế độ trong đó dây quấn sơ cấp nối vào nguồn điện áp định mức, dây quấn thứ cấp nối với tải. Để đánh giá mức độ tải, người ta đưa ra hệ số kt

 Độ biến thiên điện áp thứ cấp

</div>Trang 55<div class="page_container" data-page="55">

4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA

 Các loại tổn hao và giản đồ năng lượng

 Công suất tác dụng

 Công suất phản kháng

 Giản đồ năng lượng tổng hợp

</div>Trang 56<div class="page_container" data-page="56">

4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA

 Hiệu suất Máy biến áp

</div>Trang 57<div class="page_container" data-page="57">

4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA

 Khái niệm về Máy biến áp ba pha

 Để biến đổi điện áp của hệ thống dịng điện ba pha, ta có thể dùng 3 MBA 1 pha hoặc dùng 1 MBA 3 pha ba trụ

ΦR + ΦS + ΦT = 0

Bỏ qua trụ ở giữa

</div>Trang 58<div class="page_container" data-page="58">

4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA

 Khái niệm về Máy biến áp ba pha

 Hình ảnh thực tế một lõi thép và một MBA 150kVA – 6/0,4kV – Δ/Y0 dùng trong lưới phân phối

</div>Trang 59<div class="page_container" data-page="59">

1. Cách ký hiệu đầu dây: Một cuộn dây 2 đầu ra

 MBA một pha: Tuỳ ý chọn đầu đầu, đầu cuối của cuộn dây

Một đầu gọi là đầu đầu, đầu kia gọi là đầu cuối

 MBA ba pha: Do phía CA có 3 cuộn dây nên kí hiệu đầu dây phải phù hợp nhau ở cả 3 pha. Phía HA cũng làm tương tự

4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA

 Tổ nối dây Máy biến áp

</div>Trang 60<div class="page_container" data-page="60">

4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA

 Tổ nối dây Máy biến áp

</div>Trang 61<div class="page_container" data-page="61">

 Đầu và cuối ba pha phải chọn giống nhau nếu không điện áp ra

4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA

 Tổ nối dây Máy biến áp

</div>Trang 62<div class="page_container" data-page="62">

nhau mắc nối tiếp ngược chiều nhau.

4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA

 Tổ nối dây Máy biến áp

</div>Trang 63<div class="page_container" data-page="63">

4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA

 Tổ nối dây Máy biến áp

</div>Trang 64<div class="page_container" data-page="64">

3. Tổ nối dây: Cho biết góc lệch pha giữa sđđ dây sơcấp

và sđđ dây thứ cấp của máy biến áp

 Cùng chiều quấn dây

 Cùng kí hiệu đầu dây

a A

4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA

 Tổ nối dây Máy biến áp

</div>Trang 65<div class="page_container" data-page="65">

 Cùng chiều quấn dây  Ngược kí hiệu đầu dây

 Cùng kí hiệu đầu dây  Ngược chiều quấn dây

</div>Trang 66<div class="page_container" data-page="66">

Suất điện động sơ cấp và suất điện động thứ cấp trong máy biến áp 1 pha có mối quan hệ về pha như thế nào?

</div>Trang 67<div class="page_container" data-page="67">

b. MBA ba pha

Dùng kim đồng hồ chỉ tổ nối dây MBA

• Do nối hình sao & nối tam giác

• Ký hiệu các đầu dây

• Nên góc lệch pha có thể là 30o, 60o, 90o … 360o

• Kim dài ở yên số 12 chỉ sđđ sơ cấp

• Kim ngắn chỉ sđđ thứ cấp

4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA

 Tổ nối dây Máy biến áp

</div>

Chương 4 - Kỹ Thuật Điện 4.2 - Máy Biến Áp.ppt

<b>4.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI</b>

<b>4.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI</b>

<b>4.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI</b>

<b>4.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI</b>

<b>4.2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI</b>

<b>4.2.1. ĐỊNH NGHĨA, CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>CÔNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

 PR I

QX I

UZ .I

<b>CƠNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>VAI TRÒ CỦA MÁY BIẾN ÁP TRONG VIỆC TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ?</b>

<b>MÁY BIẾN ÁP ĐƯỢC DÙNG ĐỂ BIẾN ĐỔI CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG NÀO ?</b>

<b>CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>CÁCH GHÉP NỐI MẠCH TỪ CỦA MBA</b>

<b>CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>4.2.1. ĐỊNH NGHĨA, CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>4.2.1. ĐỊNH NGHĨA, CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO MÁY BIẾN ÁP</b>

<b>4.2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA</b>

<b>4.2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA </b>

<b>4.2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA </b>



<b>4.2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA </b>

<b>MÁY BIẾN ÁP CĨ SỐ VỊNG DÂY CUỘN THỨ CẤP LỚN HƠN SỐ VÒNG DÂY </b>

<b>CUỘN SƠ CẤP DÙNG Ở:</b>

<b>BÀI TẬP CHƯƠNG 4</b>

<b>BÀI TẬP CHƯƠNG 4</b>

<b>BÀI TẬP CHƯƠNG 4</b>

<b>BÀI TẬP CHƯƠNG 4</b>

<b>4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA</b>

<i>u</i>

<i>i</i>

<b>4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA</b>

<b>4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA</b>

<b>4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA</b>

<b>4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA</b>

<b>4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA</b>

<b>4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA</b>

<b>4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA</b>

<b>4.2.3. QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA</b>

<b>4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA</b>

<b>4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA</b>

<b>4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA</b>

<b>MÁY BIẾN ÁP HOẠT ĐỘNG Ở CHẾ ĐỘ KHÔNG TẢI KHI ?</b>

<b>4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA</b>

<b>4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA</b>

<b>4.2.4. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MBA</b>

<b>4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA</b>

<b>4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA</b>

<b>4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA</b>

<b>4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA</b>

<b>4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA</b>

<b>4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA</b>

<b>4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA</b>

<b>4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA</b>

<b>4.2.5. MÁY BIẾN ÁP BA PHA</b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về