tính toán thiết kế máy biến áp điện lực, chương 7 potx

Chương 7: Tính toán kích thước
lõi sắt
1. Ta chọn kết cấu lõi thép kiểu 3 pha , 3 trụ , lá thép ghép xen
kẽ làm bằng tôn cán lạnh mã hiệu 3404 dầy 0,35 mm có 4 mối nối
nghiêng ở 4 góc . ép trụ dùng nêm gỗ suốt giữa ống giấy bakêlit
v
ới trụ . Gông ép bằng xà ép với bu lông siết ra ngoài gông
S
ố bậc , chiều dầy các tập lá thép và kích thước các tập lá thép
tra theo Bảng 41a : với d = 0,17 m
Th
ứ tự
tập
Trụ
(mm)
Gông ( Trong 1/2 T
t
)
1 160
28

160
28

2 145
17

145
17

3 130

10

130
10

4 110
10

110
10

5 85
8

85
16

6 50
8

- Số bậc thang trong trụ n
T
= 6
- S
ố bậc thang trong gông n
G
= 5
- Chi
ều rộng tập lá thép gông ngoài cùng a
G

= 85 mm
- H
ệ số chêm kín hình tròn của bậc thang trụ k
c
= 0,927
- Di
ện tích tiết diện ngang các bậc thang của trụ và gông ( Bảng
42a )

2
5,208 cmT
bT


2
1,214 cmT
b

- Thể tích góc mạch từ : V
0
= 2908 cm
3

2. Xác định tiết diện tổng các bậc thang trong trụ :


 26
5,20810 cmbaT
TTbT
3. Tiết diện tác dụng của trụ sắt :

bTdT
TkT .
Trong đó k
đ
là hệ số điền đầy k
đ
= 0,92 ( Bảng 10 )

2
82,1915,208.92,0 cmT
T

4. Tiết diện tổng các bậc thang của gông :



 26
2141010 mmbaT
GGbG
5. Chiều dầy gông :



mbb
TG
162,02.881010172810.
3




6. Tiết diện tác dụng của gông :

2
972,1961,214.92,0. cmTkT
bGdG

7. Chiều cao trụ sắt :



'''
00
llll
T

Trong đó : l
0
' và l
0
'' là khoảng cách từ dây quấn đến gông trên và
gông dưới và bằng 0,075 m
ml
T
562,0075,0.2412,0 
8. Khoảng cách giữa hai trụ cạnh nhau :
m377,002,0357,010.a''DC
3
222



9. Trọng lượng sắt của trụ và gông :
- Trọng lượng sắt 1 góc của mạch từ : là phần chung nhau của
trụ và gông , giới hạn bởi hai mặt trục vuông góc nhau

6
00
10



VkG
d
Trong đó : V
0
là thể tích góc mạch từ


= 7650 ( Kg/m
3
) : Là tỉ trọng thép
`467,207650.10.2908.92,0
6
0
KgG 

Trọng lượng sắt gông : Gồm hai phần :
Phần giữa hai trụ biên :



KgTCtG
GG
231,22710.7650.972,196.377,0).13.(2 1.2'
4



Phần gông ở giữa các góc :
KgG
G
G
G
934,40467,20.2.2
2
.4''
0
0

Trọng lượng sắt toàn phần của gông :
KgGGG
GGG
165,268934,40231,227''' 
Trọng lượng sắt trụ : Gồm hai phần :
Phần trụ ứng với chiều cao cửa sổ mạch từ :
KglTtG
TTT
408,2477650.562,0.10.82,191.3 '
4




Phần trụ nối với gông :
KgGaTtG
GTT
035,9)467,207650.16,0.10.82,191.(3)10 (''
4
0
3
1



Trong đó a
1G
= 160mm
 Trọng lượng sắt trụ :
KgGGG
TTT
433,256035,9408,247''' 
Trọng lượng sắt toàn bộ của trụ và gông :

KgGGG
GTFe
608,524165,268433,256 
4.2 Tính toán tổn hao không tải , dòng điện không tải và hiệu
suất mba
Khi cấp điện áp xoay chiều định mức có tần số định mức vào
cu
ộn dây sơ cấp và thứ cấp để hở mạch , gọi là chế độ không tải .
1. Tổn hao không tải : Chủ yếu là tổn hao trong lá thép silic .

) (
0 GGTTf
GpGpkP 
Trong đó : suất tổn hao p
T
, p
G
phụ thuộc vào từ cảm B
T
, B
G
,
mã hi
ệu và chiều dầy lá thép :
T
Tf
u
B
T
V
T
506,1
82,191.50.44,4
10.415,6
44,4
10.
44

T
T

T
BB
G
T
TG
467,1
972,196
82,191
.506,1.

Tiết diện khe hở không khí ở mối nối nghiêng :

T
B
B
T
kn
065,1
2
506,1
2

Tra bảng 45 :
Với B
T
= 1,506 T  p
T
= 1,11 (W/Kg) ; p
K
= 858,4 (W/m

2
)
V
ới B
G
= 1,467 T  p
G
= 1,044 ( W/Kg) ; p
K
= 810,4 (W/m
2
)
V
ới B
kn
= 1,065 T p
KN
= 398,6 (W/m
2
)
Đối với mạch từ phẳng , nối nghiêng ở 4 góc , trụ giữa nối
thẳng , lõi sắt không đột lỗ , tôn có ủ sau khi cắt và có khử bavia :
ptpepGKKKp
GT
GGTTpppc
kkkTnpkG
pp
GNGpGpkkP
2
).'.(

0000










Trong đó :
+ N: Số lượng góc nối của mạch từ N = 4
+ k
p0
= 10,18 là hệ số kể đến tổn hao phụ ở các góc nối mạch
từ ( Bảng 47 )
+ k
PG
= 1 là hệ số tổn hao phụ ở gông
+ k
PT
= 1,01 là hệ số tổn hao do tháo lắp gông trên ( Để lồng
dây)
+ k
PE
= 1,02 là hệ số tổn hao do ép trụ để đai
+ k
PC
= 1,05 là hệ số kể đến tổn hao do cắt dập lá tôn

+ k
PB
= 1 là hệ số kể đến tổn hao gấp mép hoặc khử bavia
+ n
K
: Số khe nối giữa các lá thép trong mạch từ .
Thay số :





 18,10.467,20.
2
044,111,1
)467,20.4231,227.(044,1443,256.11,1.1.05,1
0
P


)(¦934,813
01,1.02,1.1.)10.972,196.4,810.210.82,191.4,858.110.82,191.2.6,398.4(
444
W


Sai lệch so với tiêu chuấn : %74,0100.
820
820934,813



2. Dòng điện không tải :
Thành phần tác dụng của dòng điện không tải:

100.100.
./
./
100.%
0
0
0
0
S
P
UmS
UmP
I
I
i
f
f
f
R
R











%326,0
10
.
250
934,813

Theo Bảng 50 , ta tìm được suất từ hoá :
Với B
T
= 1,506 T , q
T
= 1,375 ( VA/Kg) , q
KT
=17008 (VA/m
2
)
V
ới B
G
= 1,467 T , q
G
= 1,241 (VA/Kg) , q
KG
= 14884 (VA/m
2
)

V
ới B
kn
= 1,065 T , q
KN
=1975 (VA/m
2
)
V
ới lõi sắt kiểu trụ phẳng , làm bằng thép cán lạnh có ép trụ và
gông b
ằng đai , không có bulông xuyên lõi :



















kkkioir
gt
ggtticibitieig
TnqGkk
qq
GNGqGqkkkkkQ
2
).(
.00
'
.0


 )467,20.4231,227(241,1433,256.375,1.18,1.00,1.01,1.04,1.00,1



 82,191.17008.1274,271.1975.4(467,20.745,41.433,1.
2
241,1375,1

289,382910).972,196.14884.2
4


(VA)
Trong đó : N=4
T
K
=

2
274,27182,191.22 cmT
T
 với mối ghép nghiêng
2
972,196 cmTT
GK
 ( Gông )
2
82,191 cmTT
TK
 Với mối ghép thẳng ở trụ
+k
ib
= 1 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc cắt gọt bavia
+k
ic
= 1,18 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc cắt dập lá thép
+k
ir
= 1,433 : Hệ số kể đến ảnh hưởng do chiều rộng lá tôn ở các
góc mạch từ
+k
ig
= 1 : Hệ số làm tăng công suất từ hoá ở gông
k
ie
= 1,04 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc ép mạch từ
k
it

= 1,01 : Hệ số kể đến sự tăng công suất từ hoá do tháo lắp
gông trên để cho dây quấn v
ào trụ
k
i0
= 41,745 : Hệ số chung ( Bảng 53 )
Thành phần phản kháng của dòng điện không tải :
%532,1
250
.
10
289,3829
.
10
%
0
0

S
Q
i
x

Dòng
điện không tải tổng :
%`566,1326,0532,1%
222
0
2
00


rx
iii
Nh
ỏ hơn so với dòng điện không tải tiêu chuẩn.
Trị số :
528,5
100
532,1
.844,360
0

X
I (A)
176,1
100
326,0
.844,360

oR
I (A)
615,5
100
566,1
.844,360
0
I (A)
3.Hiệu suất của mba khi tải định mức :