tính toán thiết kế máy biến áp điện lực, chương 6 pptx

Chương 6: Xác định điện áp ngắn
mạch
3.2.1. Thành phần điện áp ngắn mạch tác dụng.
U
nr
=
dm
nr
U
U
.100 =
dm
dmn
U
Ir
.
.100 =
mIU
mIr
dmdm
dmn
.
.
.
.100=
1000
.
S
P
n
100

 U
nr
=
S
P
n
.
10
=
250
.
10
534,3732
= 1,439 (%)
3.2.2. Tính thành phần điện áp ngắn mạch phản kháng:
u
nx
=
dm
dmn
U
IX
.100 =
2
' 9,7
v
rr
U
kasf


.10
–1
%
Trong đó : + =
l
d
12

+d
12
= d đ
m
+ 2a
01
+ 2a
1
+ a
12
= 0,17 + 2.0,004 + 2.0,0252 +
0,027 = 0,255 (m)
+
 = 3,142 .
412,0
255,0
= 1,944
+a
r
= a
12
+ 1/3(a

1
+ a
2
) = 0,027 + 1/3 ( 0,0252 + 37,5 . 10
-3
) =
0,048(m)
+k
r
= 1 - ( 1 – e
1/6
)
+
 =
412,0.142,3
0375,00252,0027,0
.
2112





l
aaa

= 0,069
+k
r
= 1 – 0,069 ( 1 – e

-1/0,069
) = 0,931
U
nx
=
2
415,6
931,0.048,0.944,1.333,83.50.9,7
. 10
-1
= 6,949%
3.2.3. Điện áp ngắn mạch toàn phần:
U
n
=
22
493,1949,6  = 7,107%
Sai l
ệch lớn hơn so với tiêu chuẩn :
8,6
8,6107,7

.100 = 4,5%
Như vậy sai số nằm trong phạm vi 5% đạt yêu cầu.
3.3. Lực cơ học của dây quấn:
Khi mba bị sự cố ngắn mạch thì dòng điện ngắn mạch sẽ rất lớn,
nó không những làm tăng nhiệt độ máy mà còn gây lực cơ học lớn
nguy hiểm đối với dây quấn mba.
3.3.1. Dòng điện ngắn mạch cực đại.
1.Trị số hiệu dụng của dòng điện ngắn mạch xác lập:

I
n
=
n
dm
U
I
100 =
107,7
124,4
.100 = 58,027 (A)
2. Trị số cực đại ( xung kích) của dòng điện ngắn mạch:
)1(2
/.
max
nxnr
uu
n
eIi



)(846,123)1.(2.027,58
949,6/493,1.
max
Aei 


3.3.2. Tính lực cơ học khi ngắn mạch:
Lực cơ học sinh ra do tác dụng của dòng điện trong dây quấn với

từ thông tản.
- Lực hướng kính: Do từ trường tản dọc tác dụng với dòng điện
gây nên
F
r
= B
tb
i
max
. W. l
v
= 0 ,628 (i
max
.W)
2
. k
r
. 10
-6

( 4- 34)
F
r
= 0,628. ( 123,846 . 3150)
2
. 1,944. 0,931. 10
-6
= 172978N
L
ực F

n
đối với hai dây quấn là trực đối nhau ( H.9 ) có tác dụng
ép ( hay nén) dây quấn trong và có tác dụng trương ( bung) đối với
dây quấn ngoài.
- Lực chiều trục F’
t
do từ trường tản ngang tác dụng với dòng
điện sinh ra.
F’
t
= F
r
.
l
2
a
r
= 172978 .
412,0.2
048,0
= 10076 (N)
L
ực F’
t
có tác dụng nén cả hai dấy quấn theo chiều trục và F’
t
sẽ
đạt giá trị lớn nhất ở giữa dây quấn.
3.3.3. Tính toán ứng suất của dây quấn:
1. ứng suất do lực hướng kính gây nên:

- ứng suất nén trong dây quấn HA: Do lực nén F
nr
gây nên
F
nr
=
2
F
n
 
nr1
=
TW
10.F
6
nr

=
W.T.2
10.F
6
r


=
36.10.4,140.142,3.2
10.172978
6
6



= 5,447
(MP
a
)
-
ứng suất nén hoặc kéo trong dây quấn CA:

nr2
=
3150.10.54,1.142,3.2
10.172978
6
6


= 5,675(MPa)
So sánh v
ới giá trị tiêu chuẩn: 
nr
 30MPa

100.
30
675,5
= 18,9% ứng suất nén cho phép.
2. ứng suất do lực chiều trục gây nên:
- Lực chiều trục chủ yếu là lực nén, nó làm hỏng những miếng
đệm cách điện giữa các vong dây. ( H .10)
a

b
F
n
= F’
t
= 10076

n
=
b
a
n
F
n
.
.
10.
6
=
6
6
10.40.2,25.8
10.10076


= 1,25 MPa
Trong đó: +n : Số miếng đệm theo chu vi vòng tròn dây quấn,
n=8 (Bảng 30)
+a, b:kích thước miếng đệm
Chọn + Bề rộng tấm đệm b = 40 (mm)

+ Bề rộng tấm đệm a = 25,2(mm)
Phần IV: tính toán cuối cùng về hệ thống mạch từ và tham số
không tải của m.b.a