Bài tập lớn Máy biến áp doc

Bài tập lớn GVHD: Lê Văn Bằng
Bài làm
I. MÁY BIẾN ÁP

Hình 1. máy biến áp
1. Vị trí, vai trò của máy biến áp
(MBA) trong hệ thống điện.
MBA có một vị trí và vai trò rất quan trong trong hệ thống điện, chúng dùng để biến
đỏi điện áp dòng điện xoay chiều phù hợp với mỗi mục đích sử dụng của con người.
2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc.
2.1. Cấu tạo
Máy biến áp gồm hai bộ phận chính là: Lõi thép và dây quấn
2.1.1. Lõi thép máy biến áp
Lõi thép dùng để dẫn từ thông chính của máy, được ché tạo từ những vật liệu dẫn điện
tốt, thường là thép kĩ thuật điện. Lõi thép gồm:
- Trụ là nơi dặt dây quấn
- Gông là phần khép kín mạch từ giữa các trụ.
Trụ và gông tạo thành mạch từ khép kín.
2.1.2. Dây quấn MBA
- Thường được chế tạo bằng đồng có tiết diện tròn hoặc chữ nhật bên ngoài có bọc cách
điện.
- Dây quấn gồm nhiều vòng dây và lồng vào trụ lõi thép.Có cách điện giữa các vòng dây
và dây quấn với lõi thép.
Máy biến áp thưòng có hai hoặc nhiều dây quấn.
Ngoài ra để làm mát và tăng cường cách điện cho MBA, người ta thường đặt lõi thép và
dây quấn trong thùng dầu.
SVTH: Hà Duy Đại trang:…. Môn:Điện Kỹ Thuật
Bài tập lớn GVHD: Lê Văn Bằng
Hình 2: cấu tạo máy biến áp
2.2. Nguyên lý làm việc của máy biến áp.

Cuộn dây (1) có số vòng W1, đặt vào lưới có điện áp u1 gọi là cuộn dây sơ cấp.
Cuộn dây (2) có số vòng W2 gọi là cuộn thứ cấp.
Cả hai cuộn dây được quấn trên lõi sắt (3)
Đăt điện áp U1 vào dây quấn sơ cấp thì từ thông do nó sinh ra cũng là hính sin
Φ = Φm.sinωt
Theo định luật cảm ứng điện từ sức điện động trong dây quấn (1) và (2) sẽ là:
SVTH: Hà Duy Đại trang:…. Môn:Điện Kỹ Thuật
φ
i
1
W
2
u
1
i
2
u
2
W
1
Bi tp ln GVHD: Lờ Vn Bng
3. Chc nng ca tng b phn ca mỏy bin ỏp
3.1. Lừi thộp
gim tn hao do dũng in xoỏy, mch t c ghộp t nhng lỏ thộp KTD dy
0.35- 0.5 mm cú sn cỏch in vi nhau.

Mỏy bin ỏp kiu lừi mt pha v ba pha.
SVTH: H Duy i trang:. Mụn:in K Thut
e

1
= - W
1
. = - W
1
. = - W
1
..
m
.cost
dt
d
dt
td
m
sin.
= W
1
..
m
.sin (t - ) = (1)
2

2
tE2
1
sin
Với: E
1
= = 4,44.W
1
.f.
m
(2)
(2)
2
Wf2
2
W
m11m1

=

T ơng tự: (3)
dt
d
We
22

=

=
2
tsin.E.2
2
Với: E
2
= = 4,44.W
2
.f.
m
(4)
2
W
m2

- Nếu bỏ qua điện áp rơi trên dây quấn sơ cấp và thứ cấp thì ta có: U
1
E
1
và
U
2
E
2

2
1
2
1
U
U
E
E
K =
- Trong máy biến áp lý t ởng: P
1
= P
2
U
1
.I
1
= U
2
.I
2

1
2
2
1
I
I
U
U

K ==
T
T
G
G
T
T
T
G
G
Bài tập lớn GVHD: Lê Văn Bằng
Máy biến áp kiểu bọc một pha và ba pha.
* Để hình thành khung từ của MBA ta có hai kiểu ghép như sau.
- Ghép nối: - Ghép xen kẽ



3.2. Dây quấn
Là bộ phận truyền tải năng lượng từ đầu vào đến đầu ra của MBA. Dây quấn của máy
biến áp thường làm bằng đồng (hoặc nhôm)
Theo cách bố trí dây quấn cao áp (CA) và hạ áp (HA) ta chia thành dây quấn đồng tâm
(hình a) và dây quấn xen kẽ( hình b).
SVTH: Hà Duy Đại trang:…. Môn:Điện Kỹ Thuật
T T T
G
G
GG
T
G
G

GG
HA
CA
(b)
HA
CA
(a
)
Bi tp ln GVHD: Lờ Vn Bng
4. T ni dõy ca mỏy bin ỏp
4.1. Cỏc kớ hiu u dõy.
4.2, Cỏc kiu u dõy qun.
Ph thuc vo cp in ỏp, mc nh hng ca ph tai khụng i xng v loi ph
ti
* Ni ( Y, Yo)
Trong dây quấn nối Y: U
d
= U
f
, I
d
= I
f
.
Dây quấn nối Y dùng cho dây quấn CA vì khi đó U
f
< U
d
lần có lợi về mặt cách
điện. Dây quấn nối Y

0
dùng trong trờng hợp phụ tải hỗn hợp dùng cả U
d
và U
f
, chủ yếu
dùng cho dây quấn HA. Trong 1 số ít trng hợp dùng cả cho CA.
SVTH: H Duy i trang:. Mụn:in K Thut
Tên dây quấn Đầu đầu Đầu cuối
- Cao áp CA 1 pha A X
3 pha A, B, C X, Y, Z
- Hạ áp HA 1 pha a x
3 pha a, b, c x, y, z
- Trung áp 1 pha A
m
X
m
3 pha A
m
, B
m
, C
m
X
m
, Y
m
, Z
m
- Dây trung tính: Phía cao áp: O; Hạ áp: o; Trung áp: O

m
Bi tp ln GVHD: Lờ Vn Bng

* Ni
Trong dây quấn nối : I
d
= I
f
, U
d
= U
f
Thng dùng cho dây quấn HA của máy biến áp trung gian. Việc nối có lợi hơn ở phía
HA vì dòng điện I
f
< I
d
lần có thể giảm tiết diện dây thuận tiện cho việc chế tạo.

* Ni zichzc (Z)
Mi pha dõy qun c chia lmt trờn hai tr khỏc nhau, ni ni tip vi nhay v
u ngc nhau. Trng hp ny ỏu phc tp v tn dõy nờn ch c dựng trong
nhng trng hp dc bit :MBA chnh lu, MBA o lng
5. Cỏc thụng s chớnh ca mỏy bin ỏp
stt c tớnh k thut Thụng s
1 Kiu mỏy 3 pha, 2 cun dõy ngam trong
du lm vic ngoi tri
2 Cụng sut nh mc 40MVA
3 in ỏp nh mc 10,5/1159x1,78% kV
4 Dũng in nh mc 2199,4/200,8 A

5 S ũ ni dõy Ynd11
6 Tn hao khụng ti
P
0
=19,8 kW I
0
=0,084 %
7 Tn hao cú ti P
k
=148,994 kW
8 Trng lng tng 69,5 tn
9 Kớch thc di.rng.cao 6580x4480x5520 mm
II. NG C KHễNG NG B MT PHA
SVTH: H Duy i trang:. Mụn:in K Thut
A B C
X Y Z
(Y)
X Y Z
A B C O
(Y
0
)
A B C
X Y Z
()
Bài tập lớn GVHD: Lê Văn Bằng

Hình 3. động cơ điện một pha
1. Phạm vi áp dụng, cấu tạo và nguyên lý làm việc.
1.1. Phạm vi áp dụng.

Động cơ điện không đòng bọ một pha được sử dụng rất rộng rãi trong dân dungjvaf công
nghiệp như máy giặt, tủ lạnh, máy lau nhà, máy bơm nước…Nói chung các động cơ công
suất nhỏ, thường nhỏ hơn 750W. Phần lớn động cơ một pha thuộc loại này, mặc dù chúng
còn được thiết kế với công suất 7.5 kW và ở hai cấp điện áp là 110 và 220V.
1.2. Cấu tạo.
Cấu tạo của động cơ điện khong đồng bộ được trình bày ở hình dưới, gồm hai bộ phận
chủ yếu là rotor và stator ngoài ra còn có vỏ máy, nắp máy và trục máy. Trục làm bằng
thép trên đó gắn Rotor ổ bi và phía cuối trục có gắn một quạt gió để làm mát máy dọc
trục.
1.2.1. Stator: gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn,ngoài ra con có vỏ máy va
nắp máy
SVTH: Hà Duy Đại trang:…. Môn:Điện Kỹ Thuật
Bài tập lớn GVHD: Lê Văn Bằng
Hình 4: Cấu tạo đọng cơ không đồng bộ

1.2.1.1. Lõi thép
Lõi thép stator có dạng hình trụ, làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, được dập rãnh bên
trong, ròi ghép lại với nhau theo hướng lõi trục. Lõi thép được ép vào trong vỏ máy
1.2.1.2. Dây quấn stator
Thường được làm bằng sợi dây đồng có bọc cách điện và quấn trong các rãnh của lõi
thép. Khi có dongg điện chạy trong dây quấn sẽ sinh ra từ trường quay.
1.2.1.3 Vỏ máy
Gồm thân và nắp thường làm bằng gang.
SVTH: Hà Duy Đại trang:…. Môn:Điện Kỹ Thuật
Bài tập lớn GVHD: Lê Văn Bằng
Hình 5. kết cấu stator của máy điện không đồng bộ
1.2.2. Rotor
Rotor là phần quay gồm lõi thép dây quấn và trục máy
Hình 6. cấu tạo rotor động cơ không đồng bộ
1.2.2.1. Lõi thép Rotor

Gồm các lá thép kỹ thuật điện được lấy từ phần bên trong của stator ghép lạ, mặt ngoài
dập rãnh để dặt dây quấn, mặt trong đục lỗ để đặt trục
1.2.2.2 Trục
Làm bằng thép, trên trục có gắn lõi thép rotor
1.2.2.3. Dây quấn
Có hai kiểu rotor ngắn mạch hay còn gọi là roto lồng sóc và roto dây quấn
SVTH: Hà Duy Đại trang:…. Môn:Điện Kỹ Thuật
Bài tập lớn GVHD: Lê Văn Bằng

Hình 7.Cấu tạo máy điện không đồng bộ rotor dây quấn
SVTH: Hà Duy Đại trang:…. Môn:Điện Kỹ Thuật