tính toán thiết kế máy biến áp điện lực, chương 5 ppt

Chương 5: Tính toán ngắn mạch
3.1. Tổn hao ngắn mạch:
Tổn hao ngắn mạch của Mba hai dây quấn là tổn hao khi ngắn
mạch một dây quấn còn dây quấn kia đặt vào điều áp ngắn mạch
U
n
để cho dòng điện trong cả hai dây quấn đều bằng định mức .
3.1.1. Tổn hao chính: Là tổn hao đồng trong dây quấn:
P
cu
= I
2
.R =
T
lT
622
10



= 
2
(T.l).

.10
-6
P
cu
= 
2
(T.l.

d
).
d


, 10
-6
= 2,4m 10
-12
. 
2
. G
cu
(4-3)
Trong đó: +  : Mật độ dòng điện (A/m
2
)
+

1
= 2,570. 10
6
(A/m
2
)
+

2
= 2,678 . 10
6

(A/m
2
)
+ T ti
ết diện dây đồng: (m
2
)
+ l chi
ều dài dây dẫn (m)
+ 
d
: Tỉ trọng dây dẫn 
d
= 8900kg/m
3
+

: Điện trở suất của dây dẫn ở 75
0
C

= 0,02135 m
+ G
cu
: Trọng lượng đồng dây quấn:
+ Dây quấn HA: G
cu
= 86,188(kg)
 P
cu

= 2,4 . 10
-12
. 2,57
2
. 10
12
. 86,188 – 1366,231(W)
- Dây qu
ấn CA: G
cu2
= 130, 191 (kg)
 P
cu2
= 2,4 . 10
-12
. 2,678
2
.10
12
.130,191
= 2240,855(W)
V
ậy tổn hao đồng:
P
cu
= P
cu1
+ P
cu2
= 1366,231 + 2240,855 = 3607,086 (W)

3.1.2. Tổn hao phụ trong dây quấn:
Tổn hao phụ thường đựơc ghép vào tổn hao chính bằng cách
thêm hệ số k
f
vào tổn hao chính:
P
cu
+ P
f
= P
cu
. k
f
.
Trong đó k
f
phụ thuộc vào kích thước hình học của dây dẫn và sự
sắp xếp của dây dẫn trong tổn thất tản.
- Trong đó dây quấn HA:
+ Số thành dẫn song song với từ thông tản: m = 36
k
f1
= 1 + 0,095 . 10
8
.
2
a
4
.n
2

Trong đó: +  =
l
mb.
k
r
=
412,0
95,0.36.10.1,6
3
= 0,506
+ b = 6,1(mm)
+ a = 3,7(mm)
k
f1
= 1 + 0,95.10
8
( 0,506)
2
. ( 3,7)
4
. 10
-12
. 6
2
= 1,0164
Trong dây qu
ấn CA.
k
f2
= 1 + 0,044. 10

8

2
.d
4
.n
2
Với : n = 14
d = 1,3(mm)
m = 288  =
l
md.
.kr =
412,0
95,0.288.10.3,1
3
= 0,683
k
f2
= 1 + 0,44. 10
8
(0,683)
2
. 1,3
2
.10
-12
.14
2
= 1,001

Dây qu
ấn HA là dây quấn hình xoắn có số sợi ghép song song là
6 do đó còn có tổn hao phụ gây nên bởi dòng điện phân bố không
đều giữa các dây ghép song song v
ì hoán vị không hoàn toàn.
l

a
b
1
2 3
4
5
6
m
m
nn
k
fhv1
= 1 + 0,53 . 10
-2
.
2
(
cu
f

)
2
.a

4
(n
4
– 20n
2
+ 64)
k
fhv1
= 1 + 0,53. 10
-2
(0,506)
2
.
2
02135,0
50






. 3,7
4
.10
-12
(6
4
– 20. 6
2

+ 64)
k
fhv1
= 1,001
3.1.3. Tổn hao chính trong dây dẫn ra:
P
r
= 2,4. 10
-12
.
2
.G
r
1. Đối với dây quấn HA:
- Chiều dài dây dẫn ra HA: l
r1
= 7,5l = 7,5. 0412 = 3, 090(m)
- Tr
ọng lượng đồng dây dẫn ra HA:
G
r1
= l
r1
.T
r1
. = 3,09 . 140,4. 10
-6
. 8900 = 3,861(kg)
- T
ổn hao trong dây dẫn ra HA:

P
r1
= 2,4 . 10
-12
. 2,57
2
. 10
-12
. 3,861 = 61,206(W)
2. Đối với dây quấn CA:
- Chiều dài dây dẫn ra CA
l
r2
= 7,5.l = 7,5. 0,412 = 3,090 (m)
- Tr
ọng lượng đồng dây dẫn ra CA:
G
r2
= l
r2
.T
r2
. 
cu
= 3,09 . 1,54.10
-6
. 8900 = 0,042(kg)
- T
ổn hao trong dây dẫn ra CA:
P

r2
= 2,4 . 10
-12
. ( 2,678)
2
. 10
12
. 1,042 = 0,729 (W)
3.1.4. Tổn hao trong vách thùng và các chi tiết kim loại khác:
Do một phần tử thông tin khép mạch qua vách thùng dầu, các xà
ép gông, các bulông , nên phát sinh t
ổn hao trong các bộ phận
này.
P
t
= 10.k.s
Trong đó hệ số k tra theo bảng 40a: k = 0,015
P
t
= 10 . 0,015 . 250 = 37,5 (W)
3.1.5. Như vậy ta có tổn hao ngắn mạch của mba là:
P
n
= P
cu
k
f1
+ P
cu2
k

f2
+ P
r1
+ P
r2
+ P
t
P
n
= P
cu1
( k
f1
+ k
fhv1
– 1 ) + P
cu2
k
f2
+ P
r1
+ P
r2
+ P
t
= 1366,231(
1,0164 + 1,001 –1) + +2240,855. 1,001 + 61,206
+ 0,729 + 37,5 = 3732,534 (W)
So sánh v
ới số liệu đã cho :

3700
534,3732
.100 = 100,879%
N
ếu kể cả dây quấn điều chỉnh ( khi 100,05Uđm)
P
n
= 3732,534 + 0,05 ( 2240,855.1,001) = 3844,689(W)