BÀI TIỂU LUẬN NHÓM 3 MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP TU ppsx

TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TPHCM
EVNHEPC
BÀI TIỂU LUẬN NHÓM 3
MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP TU
Nội Dung Của Bài Tiểu Luận
I . Vai Trò Của Máy Biến Điện Áp TU .
II . Cấu Tạo Và Nguyên Lí Hoạt Động Của Máy Biến Điện Áp .
III . Thông Số Kỹ Thuật.
IV . Phân Loại .
V . Các yếu tố ảnh hưởng đến sai số của TU .
VI . Các loại TU 3 pha thông dụng & Nhãn Máy Biến Điện Áp .


I . Vai Trò
- Máy biến điện áp là thiết bị dùng để biến đổi điện áp cần đo
thành điện áp có giá trị tương ứng theo một tỉ lệ nhất định đã
được tiêu chuẩn hóa .
Máy biến điện áp thường được viết tắt là TU và VT.
- Biến điện áp được sử dụng khi điện áp cần đo có giá trị lớn trên
1KV , lúc này việc đo trực tiếp rất nguy hiểm cho người và thiết
bị .
Máy biến điện áp TU
II . Cấu Tạo Và Nguyên Lí Hoạt Động Của Máy Biến Điện Áp
a . Cấu tạo
-
Cuộn dây sơ cấp có W
1
vòng
dây là cuộn dây mà điện áp sơ
cấp U

1
đặt vào để biến đổi .
-
Cuộn thứ cấp có W
2
vòng dây
là cuộn dây cung cấp cho mạch
điện áp của thiết bị đo lường ,
thiết bị bảo vệ hay các khí cụ
tương tự .
Điện áp trên cuộn thứ cấp là U
2
.
- Lõi sắt : ghép bằng nhiều lá sắt
hoặc lõi sắt dạng xuyến .
1 . Máy biến điện áp kiểu cuộn dây
W
2
W
1
U
1
U
2
Máy biến điện áp TU – Kiểu cuộn dây
Máy biến điện áp TU – Kiểu cuộn dây
b . Nguyên lí hoạt động
-
Khi cho điện áp sơ cấp U
1

vào cuộn
sơ cấp , trong cuộn sơ cấp sẽ xuất
hiện từ thông trong lõi sắt , từ
thông


khép qua cuộn dây thứ cấp làm xuất
hiện suất điện động E
2
, nếu cuộn thứ
cấp nối đến tải , điện áp trên hai đầu
cuộn thứ cấp là U
2
.
Nếu máy biến áp là lí tưởng ta có :
K
u
: tỉ số biến áp của TU
1 1
2 2
U
U W
K
U W
= =
Φ Φ
Máy biến điện áp TU – Kiểu tụ điện
2 . Biến điện áp kiểu tụ điện

Cấu tạo biến điện áp kiểu tụ điện

Biến điện áp TU - kiểu tụ điện
-
Với các biến điện áp hoạt động ở mức
điện áp cao thế ( từ 66KV trở lên ), việc
chế tạo biến điện áp kiểu cuộn dây gặp
nhiều khó khăn do vấn đề cách điện
giữa các cuộn dây , vì vậy người ta
thường sử dụng kiểu tụ điện cho cấp
điện áp cao thế .
-
Biến điện áp kiểu tụ điện là máy biến
điện áp gồm bộ chia kiểu tụ điện và bộ
điện từ được thiết kế và được nối với
nhau .
Trong đó điện áp thứ cấp của bộ điện
từ tỷ lệ và cùng pha với điện áp sơ cấp
, cấp cho bộ chia kiểu tụ điện .
a . Cấu tạo
Biến điện áp - Kiểu tụ điện
Sơ đồ nguyên lí biến điện áp kiểu tụ điện
Biến điện áp TU - Kiểu tụ điện
Bộ chia kiểu tụ điện :
+ Là bộ chia áp gồm tụ điện áp cao C
1
và tụ điện áp trung gian
C
2
dùng để chia điện áp sơ cấp U
1
thành điện áp trung gian U

tg

tỷ lệ với điện áp cần đo .
Ta có :

+ Tụ điện áp cao (C
1

) là tụ điện được nối giữa đầu nối điện áp
cao và đầu nối điện áp trung gian .Tụ điện áp cao gồm các
miếng tụ điện ghép nối tiếp với nhau bên trong một ống sứ để
đạt được giá trị C
1
thích hợp .
+ Tụ điện áp trung gian C
2
là tụ điện được nối giữa đầu nối điện
áp trung gian và đầu nối đất .Tụ điện áp trung gian gồm các
miếng tụ điện ghép nối tiếp với nhau bên trong một ống sứ để
đạt được giá trị C
2
thích hợp .

1
1
1 2
tg
C
U U
C C

=
+
Biến điện áp TU - Kiểu tụ điện
Bộ điện từ :

Có cấu tạo về cơ bản gồm một máy biến điện áp kiểu cuộn
dây để giảm điện áp trung gian U
tg
đến giá trị điện áp thứ
cấp U
2
và một cuộn cảm có điện cảm X
L
xấp xỉ gần bằng
dung kháng X
C
tại tần số danh định C
1
+ C
2
.
Thiết bị phối hợp tần số mang :
+ Là phần tử trong mạch điện dùng để ghép tần số mang
cao tần f
c
vào tần số công nghiệp là 50 HZ , được sử dụng
trong phương thức truyền thông tin bằng đường dây tải điện
(PLC Power Line Communnication ) .
+ Thiết bị phối hợp tần số mang có trở kháng không đáng kể
với tần số công nghiệp , nhưng lại đáng kể với tần số mang

f
c .
Biến điện áp TU - Kiểu tụ điện
b . Nguyên lý
+ Điện áp sơ cấp U
1
qua bộ chia áp kiểu tụ điện thành điện
áp trung gian U
tg
, với :

1
1
2
tg
C
U U
C
=
+ Điện áp U
tg
qua bộ tụ điện từ sẽ được tiếp tục giảm xuống
đến giá trị điện áp thấp thứ cấp U
2
, cuộn cảm mắc nối tiếp có
vai trò bù dung kháng tạo ra do C
1
+C
2 .

Máy biến điện áp TU
3 . Những lưu ý trong Máy Biến Điện Áp TU :
a ) Điện áp thứ cấp U
2
của TU thường được chế tạo với giá trị
100V , còn U
1
bằng với điện áp cần đo ( 6KV , 10KV , 15KV ,
22KV ,110KV , 220 KV, … )
b ) Tổng trở mạch ngoài của TU rất lớn nên có thể xem TU làm
việc ở chế độ không tải
Chú ý : Không được để cho TU ở trạng thái ngắn mạch .
c ) Đối với mọi TU , cuộn thứ cấp đều nối đất để đảm bảo an
toàn cho người vận hành và thiết bị bên phía thứ cấp khi cách
điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp bị chọc thủng .
Máy biến điện áp TU – Phân loại
III . Phân Loại
1 . Biến điện áp dùng cho đo lường
Là máy biến điện áp dùng để cung cấp cho thiết bị đo lường như
: đồng hồ đo điện áp ,công tơ điện ,…
2 . Biến điện áp dùng cho bảo vệ
Là máy biến điện áp dùng để cung cấp cho rơle bảo vệ
3 . Biến điện áp một pha không nối đất
Là máy biến điện một pha mà tất cả các phần cuộn dây sơ cấp
bao gồm cả các đầu ra đều cách ly với đất đến mức tương ứng với
mức cách điện danh định của nó .

4 . Biến điện áp một pha nối đất
Là máy biến điện áp một pha có một đầu cuộn dây sơ cấp được
nối đất trực tiếp

Biến điện áp 3 pha kiểu cuộn dây
A B
a b
A N
a
n
Kí hiệu TU một pha không nối
đất
Kí hiệu TU một pha nối đất
Máy biến điện áp TU – Thông số kĩ thuật
IV . Thông số kĩ thuật
1.Điện áp sơ cấp danh định ( U
1dđ
)
- Là điện áp mà dựa vào đó để tính toán thiết kế máy biến điện
áp.
- Điện áp sơ cấp danh định được chọn phải phù hợp với điện áp
hệ thống tại vị trí lắp đặt TU .
- Điện áp sơ cấp danh định của máy biến điện áp một pha được
nối giữa dây pha và đất ( hoặc trung tính ) phải bằng lần giá
trị điện áp hệ thống .
2 . Điện áp thứ cấp danh định ( U
2dđ
)
- Là giá trị điện áp thứ cấp dùng để tính toán thiết kế máy biến
điện áp .
- Điện áp thứ cấp danh định được chọn phải phù hợp với điện áp
chuẩn tại vị trí lắp đặt TU .
- Giá trị điện áp chuẩn áp dụng tại miền Nam :
120V đối với HT phân phối

110V đối với HT truyền tải

1/ 3
Máy biến điện áp TU – Thông số kĩ thuật
-
Đối với hệ thống điện miền Bắc thường sử dụng giá trị chuẩn
là 100V và 110KV .

-
Đối với máy biến điện 1 pha được nối giữa dây pha và đất ,
điện áp thứ cấp danh định phải là một trong các giá trị trên
chia cho , nên chúng ta vẫn duy trì được tỉ số biến điện
áp danh định giữa U
1dđ
và U
2dđ
.
3 . Tỉ số biến áp danh định

3
u1d
u2d
ud
đ
đ
đ
U
K
U
=

Máy biến điện áp TU – Thông số kĩ thuật
4 . Sai số
có 2 loại sai số :
a ) sai số điện áp
-
Là sai số mà máy biến điện gây ra trong phép đo điện áp , do tỷ
số biến áp trong thực tế khác với tỷ số biến áp danh định
b ) sai số lệch pha
- Là độ lệch về pha giữa véctơ điện áp sơ cấp và điện áp thứ cấp
5 . Cấp chính xác
-
Là trị số quy định cho máy biến điện áp có sai số nằm trong giới
hạn quy định với điều kiện sử dụng cho trước .
- Cấp chính xác tiêu chuẩn đối với TU đo lường thường là :0.2 ,
0.5, 1 , 3 . Cấp thông dụng nhất là 0.5
-
Kí hiệu cấp chính xác trên TU : CL0.5 hay CLASS0.5
- Cấp chính xác tiêu chuẩn đối với TU bảo vệ là : CL 3P , CL 6P.
ud 2 1
1
( )
% %
đ
K U U
U
δ
−
=
Máy biến điện áp TU – Thông số kĩ thuật
6 . Công suất danh định ( VA) .

- Là giá trị công suất biểu kiến ( biểu thị bằng VA ) ứng với hệ số
công suất quy định mà máy biến điện áp có thể cung cấp cho
mạch thứ cấp
7 . Mức cách điện danh định .
- Là tổ hợp các giá trị điện áp đặc trưng cho cách điện của máy
biến điện áp so với khả năng chụi điện áp cao.
8 . Điện áp lớn nhất của thiết bị .
- Là điện áp hiệu dụng lớn nhất giữa pha - pha mà máy biến điện
áp được thiết kế theo mức cách điện của nó
9 . Cực tính .
- Ký hiệu cực tính máy biến điện áp quy định chiều tương đối giữa
điện áp U
1
và U
2
.
Máy biến điện áp TU- Các yếu tố ảnh hưởng đến sai số của TU
V . Các yếu tố ảnh hưởng đến sai số của TU .
-
Dòng không tải của TU :

0 1
0
.
m
I W
R
Φ =
⇒
0

0
1
m
R
I
W
Φ
=
⇒
Dùng thép có chất
lượng tốt làm mạch
từ
-
Phụ tải của TU
Là giá trị điện trở và điện kháng của các đồng hồ , dụng cụ đo ở
phía thứ cấp của TU
Dung lượng tải phía thứ cấp càng lớn thì sai số càng lớn .
-
Sự dao động của điện áp nguồn
Để TU làm việc chính xác thì đ.áp nguồn chỉ cho phép dao động
trong phạm vi
±
10% , nghĩa là từ 0.9 đến 1.1U
1đm
Máy biến điện áp TU - Các loại TU 3 pha thông dụng & Nhãn TU
I . Các Loại TU 3 Pha Thông Dụng :

-
TU 3 pha 3 trụ thép

-
TU 3 pha 5 trụ thép
Loại này thường dùng trong cấp điện áp thấp < 10KV
Máy biến điện áp TU - Các loại TU 3 pha thông dụng & Nhãn TU
II . Nhãn Máy Biến Điện Áp
Các máy biến điện áp đều có ghi nhãn trên bản thông số với các
nội dung sau :
1.Tên hãng sản xuất .
2.Loại ( Nhãn hiệu hàng hóa ) .
3.Số serial .
4.Tỷ số biến danh định .
5.Điện áp sơ cấp và thứ cấp danh định .
6.Tần số danh định ( HZ ) .
7.Công suất danh định ( VA ) .
8. Cấp chính xác .
9.Mức cách điện danh định .
10.Điện áp lớn nhất của hệ thống .
11.Đối với máy biến điện áp có nhiều cuộn thứ cấp thì phải chỉ rõ
công dụng của mỗi cuộn dây và các đầu nối tương ứng .
( Tài liệu được trích từ Giáo Trình Đo Lường Điện TCCN
Trường Cao Đẳng Điện Lực TPHCM )

TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐIỆN LỰC TPHCM
EVNHEPC