Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

MỤC LỤC
PHẦN I: TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU
I)Xác định các đại lượng cơ bản
II)Chọn các số liệu và tính các kích thước chủ yếu
PHẦN II): TÍNH TOÁN DÂY QUẤN
I)Tính toán dây quấn hạ áp
II)Tính toán dây quấn cao áp
PHẦN III): TÍNH TOÁN CÁC THAM SỐ NGẮN MẠCH
I)Tổn hao ngắn mạch
II)Điện áp ngắn mạch
III)Tính toán lực cơ học khi ngắn mạch
PHẦN IV): TÍNH TOÁN CUỐI CÙNG VỀ HỆ THỐNG MẠCH TỪ
PHẦN V): TÍNH TỔN HAO VÀ DÒNG ĐIỆN KHÔNG TẢI
PHẦN VI): TÍNH TOÁN NHIỆT
I)Tính toán nhiệt của dây quấn
II)Tính toán nhiệt của thùng
III)Tính toán cuối cùng nhiệt chênh của dây quấn và dầu :
IV)Trọng lượng ruột máy,dầu và bình giãn dầu:
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO



Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
11
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

LỜI NÓI ĐẦU
Mba điện lực là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống điện. Việc tải điện

năng đi xa từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ trong các hệ thống điện cần phải có rất
nhiều lấn tăng giảm điện áp. Do đó tổng công suất đặt của các Mba lớn hơn nhiều lần
so với công suất máy phát. Tuy hiệu suất của Mba thường rất lớn ( 98-99% ) Nhưng
do số lượng Mba nhiều nên tổng tổn hao trong hệ thống rất đáng kể vì thế vấn đề đặt ra
trong thiết kế Mba vẫn là giảm tổn hao nhất là tổn hao không tải trong Mba .
Vấn đề phát triển của ngành chế tạo Mba điện lực hiện nay là tăng được giới hạn
về công suất, về điện áp, ngoài ra còn mở rộng thang công suất của Mba thành nhiều
dãy để đáp ứng một cách rộng rãi với nhu cầu sử dụng và vận hành Mba. Để làm được
điều đó trong thiết kế, chế tạo Mba ta phải không ngừng cải tiến, tìm ra những vật liệu
mới tốt hơn, thay đổi kết cấu mạch từ hợp lý, tăng trình độ công nghệ...
Vì vậy, nhiệm vụ thiết kế các loại máy biến áp điện lực là hết sức cần thiết.
Ngày nay, các máy biến áp điện lực của nước ta cũng như của nhiều nước trên thế giới
đã được chế tạo theo những tiêu chuẩn thích hợp hơn, có những thông số kỹ thật cao
hơn trước đây rất nhiều.
Qua đồ án môn học này đã giúp em hiểu và làm quen với công việc thiết kế Mba
nói riêng và máy điện nói chung. Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thiết kế nhưng
chắc chắn không tránh khỏi những sai sót, em mong các thầy, cô cùng các bạn đóng
góp những ý kiến xây dựng.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội: Ngày 22/01/2007
Sinh viên

Bùi Văn Lục


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
22
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

PHẦN I : TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU

I) Các đại lượng điện cơ bản của MBA
1. Công suất mỗi pha của mba:
S
f
=
m
S
=
3
400
=133 (kVA)
2. Công suất mỗi trụ:
S’=
t
S
=
3
400
=133 (kVA)
3. Dòng điện dây định mức:
-Phía CA:
2
3
.
2
3
10
U
S
I

dm
=
=
)(49.10
10.22.3
10.400
3
3
A=
-Phía HA:
1
3
1
.3
10.
U
S
I
dm
=
=
)(36.577
10.4,0.3
10.400
3
3
A=
4. Dòng điện pha định mức:
-Phía CA: đấu Y
49.10

22
==
II
f
(A)
-Phía HA: đấu Y I
f1
=I
1
= 577.36 (A)
5. Điện áp pha:
- Phía CA đấu Y:
.3
2
2
U
U
f
=
=
)(12720
3
10.22
3
V=
- Phía HA đấu Y:
)(9,230
3
400
3

1
1
V
U
U
f
===
6. Các thành phần điện áp ngắn mạch:
Thành phần tác dụng:
(%)12.1
400.10
4500
.10
10..
10..
.100.
.
3
3
====
−
−
dm
n
f
f
f
nf
r
S

P
Im
Im
U
rI
u
Thành phần phản kháng:
%84.312.14
2222
=−=−=
rnx
uuu
7. Điện áp thử của các dây quấn:
Phía CA:
35
2
=
th
U
(kV)
Phía HA:
5
1
=
th
U
(kV) ( Bảng 2)
II) Chọn các số liệu xuất phát và thiết kế sơ bộ lõi thép:
a. Lõi sắt:
1.Chọn lõi sắt kiểu trụ, dây quấn cuộn thành hình trụ nên tiết diện ngang của trụ sắt có

dạng bậc thang đối xứng nội tiếp với hình tròn đường kính d


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
33
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

d
d
0
1

Theo bảng 4 với các tấm lá tôn có ép chọn số bậc là 7
Vật liệu lõi sắt: dùng tôn silic mã hiệu 3404 có chiều dày : 0,35 mm-Bảng 8. Để ép trụ
ta dùng nêm gỗ suốt giữa ống giấy Bakêlit với trụ hay với cuộn dây hạ áp <H.2>
Để ép gông ta dùng xà ép với bu lông xiết ra ngoài gông


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
44
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

Xà ép gông trên và dưới được liên kết với nhau bằng những bulông thẳng đứng chạy dọc
cửa sổ lõi sắt giữa hai cuộn dây. giữa xà ép với gông phải lót đệm cacton cách điện để hệ
thống xà sắt không tạo thành mạch từ kín.
2. Chọn tôn silic và cường độ từ cảm trong trụ
Chọn tôn silic cán lạnh mã hiệu 3404 có chiều dày 0,35mm
Theo Bảng 11 ta chọn B
T
=1,66T

3. Các hệ số và suất tổn hao, suất từ hoá trong trụ và gông.
- Hệ số dầy: Tra Bảng 10: k
đ
= 0,97
- Hệ số chêm kín Bảng 4: k
c
=0,92
- Hệ số lợi dụng lõi thép: k
ld
=k
c
.k
đ
= 0,92.0,97=0,89
- Hệ số tăng cường tiết diện gông: ( Bảng 6) k
g
=T
g
/T
t
=1,015
- Từ cảm trong gông B
G
=B
T
/k
g
=1,66/1,015=1,64
- Hệ số quy đổi từ trường tản: k
R

=0,95
- Từ cảm khe hở không khí giữa trụ và gông:
ghép chéo
2/
TKK
BB =⇒
=
)(17,1
2
66,1
T=
- Suất tổn hao thép (Bảng 45 ) Trong trụ p
T
= 1,47 (W/kg)
Trong gông p
G
=1,41 (W/kg)
- Suất từ hoá ( Bảng50) Trong trụ q
T
=2,56 (W/Kg)
Trong gông q
G
=2,13 (W/Kg)
- Suất từ hoá khe hở không khí: Nối thẳng p''
k
=28600 VA/mm
2
Nối chéo p'
k
= 3900 VA/mm

2
4. Chọn cách điện : ( Bảng 18,19)
- Cách điện giữa trụ và dây quấn HA: a
01
= 5 (mm)
- Cách điện giữa dây quấn HA và CA: a
12
=10 (mm)
- Cách điện giữa dây quấn CA và CA: a
22
=10 (mm)
- Cách điện giữa dây quấn CA đến gông: l
02
=30(mm)
- Bề dầy ống cách điện CA và HA : δ
12
=3 (mm)
- Tấm chắn giữ các pha : δ
22
=2 (mm)
- Đầu thừa ống cách điện: l
đ2
=15 (mm)
5.a. Chiều rộng quy đổi từ trường tản:
a
R
=a
12
+1/3(a
1

+a
2
)
trong đó
2
4
'
21
10.
3
−
=
+
Sk
aa
(Bảng 12)
⇒
k=0,53
020,010.210.53,0
3
2
4
21
==
+
⇒
−
aa
(m)

Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
55
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

a
R
=0,01+0,02=0,03 (m)
b. Xác định kích thước chủ yếu của MBA:
MBA cần thiết kế là loại máy 3pha 3 trụ kiểu phẳng dây quấn đồng tâm (H.4)
l
a
2
d
21
d
l
o
a
01
a
1
c
a
22
c
Các kích thước chủ yếu của MBA là:
- Đường kính trụ sắt: d
- Chiều cao dây quấn: l
- Đường kính trung bình giữa hai dây quấn: d

12
1.Tính hệ số kích thước cơ bản β:
Hệ số β biểu diễn quan hệ giữa đường kính trung bình d
12
với chiều cao dây quấn l.

l
d
12
.
π
β
=
Để chi phí chế tạo MBA là nhỏ nhất, mặt khác vẫn đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật ta cần
phải tìm được giá trị β tối ưu.
Công suất trên một trụ: S
’
=U.I
Thành phần phản kháng của điện áp ngắn mạch:
(%)10.
.
.......9,7
4
12
−
π
=
lu
kadwIf
U

v
rR
x


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
66
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12


(%)10.
.
......9,7
4−
β
=
v
rR
x
u
kawIf
U
Trong đó :
. I, w: là dòng điện và số vòng cuộn dây CA hoặc HA
. f =50Hz tần số lưới điện
.k
r
=0,95 hệ số Rogovski
.a
R

=0,03 m chiều rộng quy đổi từ trường tản
.u
v
=4,44.f.B
T
.T
T
Điện áp trên một vòng dây
.T
T
=k
lđ
πd
2
/4 Tiết diện trụ
rR
xldT
rR
vx
v
kaf
uk
d
Bf
kawf
uu
wuS
...9,7
10...
4

...44,4
.....9,7
10.10..
..
2
2
34
'








==
−
π
β
Rút ra:
22
'
...
...
507,0
ldTx
rR
kBuf
kaS

d
β
=
Trong biểu thức trên chỉ có β thay đổi trong một phạm vi rộng quyết định tới sự thay đổi
đường kính d
Đặt A=
1561,0
89,0.66,1.84.3.50
95,0.03,0.133
507,0
...
.'.
507,0
4
22
4
22
==
ldTx
rR
kBuf
kaS
Để tìm được β tối ưu, trước hết ta xác định trọng lượng tác dụng của MBA

Trong đó :
ld
kAaA ...10.663,5
34
1
=

0
24
2
...10.605,3 lkAA
ld
=
Thay số :
)(7.26089,0.1561,0.36,1.10.663,5
34
1
KgA ==

)(45.2303,0.89,0.1561,0.10.605,3
24
2
KgA ==

).(...10.40,2
).(...10.40,2
2212
24
2
34
1
aaAkkB
ebaAkkB
ldG
ldG
+=

++=
Thay số :
)(6.180)41,042,036,1.(1561,0.89,0.015,1.10.40,2
34
1
KgB =++=


)(56.10)01,001,0.(1561,0.89,0.015,1.10.40,2
24
2
KgB =+=


. Trọng lượng dây quấn đồng :
2
.
.
∆
=
K
Pk
G
nf
dq
(2-53)
Trong đó: K là hằng số phụ thuộc điện trở suất của dâyquấn: K
Cu
=2,4.10
-12

+mật độ dòng điện :
12
.
.
..746.0
dS
uP
k
vn
f
=∆
+k
f
: hệ số tính đến tổn hao phụ trong dây quấn, trong vách.


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
77
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

Chọn k
f
=0,95 (Bảng 15)
Thay d
12
=a.A.X, u
v
=4,447.B
T
.T

T
; T
T
=
ld
k
d
4
.
2
π
vào ( 2-53) :
2
1
X
C
G
dq
=
.
Trong đó:
222
2
'
1
.... AUBkk
Sa
KC
rTldf
dq

=

Với tần số f=50Hz:

222
2
1
AUBkk
Sa
kC
rTldf
dq
=
với dây đồng: K
dq
=2,46.10
-2

( )
kgC 12.322
1561,0.12,1.66,1.89,0.95,0
36,1.400
10.46,2
222
2
2
1
==
−
Theo công thức 2-76

M=
Aa
P
kkk
n
rfn
.
....10.244,0
26−
Trong đó:

nx
nr
u
u
n
n
e
u
k
.
1(
100
.41,1
π
−
+=
)
=
)1(

5,5
100
.41,1
366,5
206,1.
π
−
+ e
=38,29
1634,0.36,1
7600
.95,0.95,0.29,38.10.244,0
26−
=M
=11,04 MPa
- Trọng lượng tôn Silic của một "góc", tiết diện gông chữ nhật. Theo 2-66b với máy công
suất 400 kVA
334
....10.492,0 xAkkG
ldgo
=
= 0,492.10
4
.1,015. 0,89.0,1561
3
.x
3
= 16.9 x
3
Kg

- Tiết diện trụ lõi sắt: Theo 2-68a
22
...785,0 xAkS
ldT
=
= 0,785.0,89.0,1561
2
.x
2
= 0,01702 .x
2
(m
2
)
- Tiết diện khe hở vuông góc:
S'
K
= S
T
= 0,01702 x
2
- Tiết diện khe hở chéo:Theo 2-68b
2''
.02406,02. xSS
TK
==
- Tổn hao không tải, trong tính toán sơ bộ dùng trong công thức 5-23:


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9

88
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12







++−++=
2
.).2(..)
2
.(.
.
po
ooGgpf
po
oTtpfo
k
GGNGpk
k
GGpkP
Trong đó:
. k
pf
là ảnh hưởng của tổn hao phụ, tra bảng 48, với dung lượng máy 400 kVA, tôn cán lạnh
3404, lá tôn có ủ ta chọn k
pf
= 1,13

. k
po
là hệ số kể đến tổn hao phụ trong các góc nối của mạch từ, tra bảng 47 ta được k
po
=
9,38
N là số lượng góc nối mạch từ cần phải tính đến tổn hao của sắt, với máy biến áp ba pha
N=4
Thay vào công thức ta được:







++−++=
2
38,9
.).24(.13,2.13,1)
2
38,9
.(47,1.13,1
. ooGoTo
GGGGGP
= 1,661.G
T
+ 4,633.G
o
+ 2,406.G

G
(W)
- Công suất từ hóa, trong tính toán sơ bộ, có thể dùng biểu thức công suất từ hoá không tải
đơn giản bớt các hệ số trên như sau:
∑
+






++−++=
''''''''''
...
2
.
.).2(..)
2
(..
kkkif
irig
ooGgifif
io
oTtififo
Tnqk
kk
GGNGqkk
k
GGqkkQ

Trong đó
+ k
'
if
hệ số xét đến tổn hao phụ trong sắt, với tôn cán lạnh 3404, có ủ lại sau khi cắt dập k
'
if
= 1,2
+ k
''
if
đối với gông có tiết diện nhiều bậc lá thép có ủ, máy biến áp công suất S=400 kVA
lấy k
''
if
= 1,07
+ k
io
hệ số gia tăng dòng không tải, tra bảng 53, với tôn cán lạnh 3404, dày 0,35 mm, mật
độ từ thông trong gông B
g
= 1.64 T, mạch từ 3 pha 3 trụ ta được k
io
=27,95
+ k
ig
là hệ số kể đến ảnh hưởng của góc nối do sự phối hợp khác nhau về số lượng mối nối
nghiêng và thẳng, k
ig
=27,95

+ k
ir
là hệ số kể đến ảnh hưởng do chiều rộng lá tôn ở các góc mạch từ, tra bảng 52b với B
g
=1,64T ta được k
ir
=1,27
Thay các hệ số vào biểu thức trên:
+






++−++=
2
27,1.95,27
.).24(13,2.07,1.2,1)
2
95,27
(56,2.07,1.2,1
ooGoTo
GGGGGQ

22
.02566,0.2.3900.07,1.01815,0.6.28600.07,1 xx ++

=3.287.G
T

+ 2,734.G
G
+78,067G
o
+3546.7 x
2
2. Thành phần phản kháng của dòng điện không tải

(%)
1010.
10.
3
2
S
Q
S
Q
i
ox
==


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
99
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

Với Q là công suất từ hoá, gần đúng tính bởi công thức:

)(
''

δ
QQQkQ
fcf
++=

Trong đó:
+
''
f
k
: hệ số kể đến sự phục hồi từ tính không hoàn toàn khi ủ lại lá tôn lấy
2,1k
''
f
=
+Q
c
: công suất tổn hao chung của trụ và gông:
Q
c
=q
t
.G
t
+ q
g
.G
g
(VA) (2-64)
q

t
;q
g
là suất tổn hao của trụ và gông: Bảng 50 q
t
=2,56 (VA/kg)
q
g
=2,13 (VA/kg)
+Q
f
: công suất từ hoá phụ đối với “góc”
Q
f
= 40 q
t
.G
0
=(VA) 40 .2,56. G
0
=102,4. G
0

G
0
là trọng lượng của một góc
3334334
0
7.16.1561,0.89,0.015,1.10.486,0...10.486,0 XXXAkkG
ldg

===

+
δ
Q
: công suất từ hoá ở những khe hở không khí nối giữa các lá thép

t
TqQ .2,3
δδ
=
(VA) =3,2 .28600 T
t
(2-67)
+
δ
q
: suất từ hoá khe hở: bảng 50
Tiết diện tác dụng của của trụ: T
t
=
223
002,0785,0 XXAk
ld
=
Trong tính toán sơ bộ có thể coi gần đúng dòng điện không tải i
0
=i
0x
3. Mật độ dòng điện trong dây quấn:

dqdq
dq
dq
nf
GG
G
GK
Pk
1
10.20,42
10.2,1781
.10.4,2
4500.95,0
.
6
12
12
.
====∆
−
Trong đó : +
2
1
X
C
G
dq
=
+K=2,4.10
-12

+k
f
=0,95
Đối với MBA dầu
6
10.5,4≤∆
Cu
(A/m
2
)
4. Lực cơ học:
Lực hướng kính tác dụng lên một trong hai dây quấn:
)(
.
..
10.2610...).(628,0
'2
262
max
N
af
Suk
kiF
R
xn
rr
−−
==
βω

29.38)1(
5.5
100
.41,1)1(
100
.41,1
366,5/206,1.
/.
=+=+=
−
−
π
π
ee
u
k
XR
uu
n
n
)(10.78.129
03,0.50
133.84.3.29.38
10.26
3
2
2
NF
r
==

−
ứng suất kéo tác dụng lên tiết diện sợi dây dẫn:

3
.
...2
XM
T
F
r
r
==
ωπ
σ


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
1010
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

Trong đó:
163,0
1561,0.36,1
4500
.95,0.95,0.29,38.10.224,0
.
....10.244,0
66
===
−−

Aa
P
kkkM
n
rfnCu
Điều kiện:
2
/(60 mMN≤
σ
)

Lập bảng các đại lượng:

β
1,2
1,4
1,6
1,8
1,88
4
β
=X
1.0470
1.0880
1.125
1.158
1.171
2
22
β

=
X
1.0960
1.1840
1.2660
1.3410
1.3710
4
33
β
=X
1.1480
1.2880
1.424
1.553
1.606
XXA /6,285/
1
=


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
1111
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

275.36
264.98
256.27
248.96
246.20

22
2
.01,25. XXA =
27.499
29.707
31.764
33.646
34.398
33
1
.89,198. XXB =
231.529
259.764
287.192
313.209
323.898
22
2
.26,11. XXB =
12.505
13.509
14.445
15.301
15.643
2
21T
X.AX/AG +=
302.857
294.689
288.031

282.610
280.598
2
2
3
1G
X.BX.BG +=
244.034
273.273
301.637
328.510
339.541
GTFe
GGG +=
546.891
567.962
589.668
611.120
620.139
3
0
.62,18 XG
=
21.38
23.98
26.51
28.92


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9

1212
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

29.90
2
1dq
X/CG =
402.482
372.568
348.436
328.949
321.751
=
dd
G
1,03.1,03.G
dq
426.993
395.257
369.656
348.982
341.346
k
dqFe
.G
dd
1007.703
932.807
872.388
823.598

805.577
dqdqFeFe
'
td
G.k.kGC
+=
1554.594
1500.769
1462.056
1434.718
1425.716
T
G.661,1
503.046
489.478
478.419
469.415
466.073
G
G.406,2
587.146
657.495
725.739
790.395
816.936
o
G.633,4
99.034
111.111
122.843

133.972
138.544
P
o
1189.225
1258.084


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
1313
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

1327.001
1393.782
1421.553
2
.003,0 XT
T
=
0.0033
0.0036
0.0038
0.0040
0.0041
T
G.287,3
995.5
968.6
946.8
928.9

922.3
G
G.734,2
667.19
747.13
824.68
898.15
928.31
o
G.067,78
1668.74
1872.25
2069.94
2257.45
2334.49
2
.7,3456 X
3887.1832
4199.2928
4490.1222
4756.1247
4862.5257
o
Q
7218.61
7787.31
8331.49
8840.66
9047.65
).10/(

0
SQi
ox
=
1.146
1.236
1.322
1.403
1.436


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
1414
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

dq
G4,2/7600.91,0.10
6
=∆
2.676
2.781
2.876
2.960
2.993
XXAd .1612,0.
==
0.169
0.175
0.181
0.187

0.189
ddad .36,1.
12
==
0.230
0.239
0.247
0.254
0.257
βπ=
/d.l
12
0.601
0.515
0.450
0.400
0.383
C=d
12
+a
12
+2.a
2
+a
22
0.385
0.394
0.402
0.409
0.412

+Với giới hạn P
0
=1420 W
4,2
≤⇒
β
+Với giới hạn i
0
=2,0%
[ ]
4,28,1
÷∈∀⇒
β
+Trị số β =1,88 ứng với C
’
tdmin

Ta chọn giá trị β=1,88 thoả mãn tất cả các tiêu chuẩn đặt ra.
c) Các kích thước chủ yếu:
1. Đường kính trụ sắt:
)(18,088,1.1561,0
4
4
mAd ===
β
Chọn đường kính tiêu chuẩn gần nhất: d
đm
=0,18 (Bảng 7)
Tính lại trị số β
đm

:


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
1515
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12


76,1
1561,0
18,0
4
4
=






=






=
A
d

dm
dm
β
2. Đường kính trung bình của rãnh d ầu giữa hai dây quấn:
1210112
.2.2 aaadd
dm
+++=
(2-77)
+
)(024,002,0.2,1
3
.
21
11
m
aa
ka ==
+
=
; Trong đó : k
1
=1.2 và
02,0
3
21
=
+ aa
+ a
01

=0,5 cm
+ a
12
=1 cm
cmd 8,2414,2.25,0.218
12
=+++=
3. Chiều cao dây quấn:
cm
d
l
dm
2,44
76,1
8,24.
.
12
===
π
β
π
Tiết diện thuần sắt của trụ:
)(022,0
4
18,0.
.89,0
4
.
.
4

.
..
2
22
m
d
k
d
kkT
dm
ld
dm
cdT
====
π
ππ
Điện áp một vòng dây:
)(107,8022,0.66,1.50.44,4...44,4 VTBfu
TTv
===
PHẦN II. TÍNH TOÁN DÂY QUẤN.
I) Tính dây quấn HA.
1.Số vòng dây một pha của dây quấn HA:
W
1
=
v
t
U
U

1
Trong đó:
+U
t1
là điện áp trên một trụ của dây HA:
U
t1
= U
f1
= 230,94 (V)


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
1616
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

+U
v
= 8,107 (V)
- Điện áp một vòng dây.
⇒ W
1
=
107,8
94,230
=28,5 ≈ 28(vòng)
Tính lại điện áp một vòng dây
U
v
=

28
94,230
= 8,24 (V)
Cường độ từ cảm thực trong trụ sắt là :
B
t
=
t
v
Tf
U
..44,4
=
022,0.50.44,4
24,8
= 1,68 (T)
2. Mật độ dòng điện trung bình.
Sơ bộ tính theo công thức: ∆
tb
= 0,746.k
g
.
12
.
Sd
UP
vn
10
4
( A/m

2
)
∆
tb
= 0,746 . 0,93 .
264,0.400
24,8.4500
.10
4
= 2,43 .10
6
( A/m
2
)
3. Tiết diện vòng dây sơ bộ:
T
'
1
=
tb
t
I
∆
1
=
tb
f
I
∆
1

=
6
10.43,2
3,909
= 374.10
-6
(m
2
) = 374 (mm
2
)
Chọn kết cấu dây quấn, dựa theo Bảng 38:
Với S = 400 KVA ; I
t
= 909,3 (A) ; U
1
= 0,4 ( KV)
T
'
1
= 374 (mm
2
)
Chọn kết cấu dây quấn hình xoắn mạch đơn dây dẫn bẹt. ( H.5) . Với ưu điểm là độ bền
cơ cao, cách điện bảo đảm, làm lạnh tốt.


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
1717
Thiết kế MBA điện lực 400kVA 22/0.4kV Y/yo-12

hv
HÌNH 5.
4. Chiều cao sơ bộ mỗi vòng dây:
h
v1
=
4W
l
1
1
+
- h
r1
Trong đó: + h
r1
là kích thước hướng trục của rãnh dầu giữa các bánh dây: Bảng 54a: Lấy
h
r1
= 4(mm)
+ l
1
: Chiều cao dq HA: l
1
= 44,2 cm = 0,44 (m)
+ W
1
= 28 (vòng)
h
v1

=
428
44,0
+
- 0,004 = 0,0097m = 9,7 (mm)
⇒ h
v1
< 16,5mm, do đó dùng dây quấn hình xoắn mạch đơn.
5. Căn cứ vào h
v1
và T
'
1
chọn dây dẫn theo Bảng 21:
- Chọn số sợi chập song song là : n
v1
= 6
- Tiết diện sợi dây: 52,1(mm
2
)


Bùi Văn Lục TBĐ-ĐT K9
1818