HỆ THỐNG điện 1 TRẢ lời câu hỏi CHƯƠNG v máy BIẾN áp

Cán bộ hướng dẩn: TS. Trần Trung Tính
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Đạt
Nguyễn Trọng Giáp
Trịnh Đức Thành
Trần Quốc Trung
Dư Thành Thật
Nguyễn Văn Quế
Nguyễn Đức Anh Duy

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu1.Có mấy loại tổn thất trong máy biến áp?
•
•

•

•

Có hai loại tổn thất chính trong máy biến áp:
Tổn thất đồng
Tổn hao đồng trên máy biến áp được xá định: Scu = Pcu + Qcu
Pcu: tổn hao công suất tác dụng trên cuộn dây, là tổn hao phát nóng trên cuộn dây
(hiệu ứng jun).
Qcu: tổn hao công suất tác phản kháng trên cuộn dây, là tiêu thụ công suất phản
kháng tự cảm và hỗ cảm giữa các cuộn dây.
Tổn hao sắt trên máy biến áp gồm: SFe = PFe + QFe
PFe: tổn hao công suất tác dụng trên lõi sắt, bản chất là do dòng điện xoáy gây
phát nóng (dòng fucô). các biện pháp giảm deltaPo là: + sử dụng thép kỹ thuật
điện. Giá trị tổn hao này thường được do nhà sản xuất cung cấp

QFe: tổn hao công suất tác phản kháng trên đường dây, nguyên nhân là do từ hoá
lõi thép (chủ yếu) và một phần do từ tải qua khe hở không khí.
Ngoài ra còn có các tổn hao phụ như: tổn hao trong lõi thép, tổn hao trong dây
quấn ….

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu1& 17&31.Có mấy loại tổn thất trong máy biến áp?
Tổn thất trên máy biến áp loại nào cao nhất?
f
Pst = Gt . p1/ 50 .( )1.3 .Btm2
50

Trong đó:
G là trọng lượng lõi thép
P1/50suất tổn hao phụ ở 0 T và
tần số 50hz
Btm từ cảm cực đại

I %.S đm
Qst = 0
100

Trong đó :
Sđm công suất định mức của
máy biến áp
I0% dòng không tải phần
trăm

∆pu = mI1 R1d + mI 2 R2 d = mβ 2 Rngm I 21đm = β 2 Pngm
2

2

2

là hệ số tải được xác định như sau:
m là số pha
R1d ,R2d điên trở pha dây quấn sơ cấp và thứ
cấp
I1, I2 dòng điện sơ cấp và thứ cấp máy biến
ápTHUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ

∆ QCu =

U n %.S đm
100

Trong đó :
Sđm công suất định mức của
máy biến áp
Un% điện áp không tải phần
trăm


Câu 2: Các phương pháp làm mát máy
biến áp ?
•

Làm mát trực tiếp, làm mát gián tiếp, làm mát hỗn hợp.

•

Làm mát trực tiếp là hệ thống tạo gió để thổi mát máy phát trong quá trình vận
hành, hệ thống này thường được lắp cứng với trục của máy phát để khi quay máy
phát là hệ thống này làm việc luôn.
Đối với các máy phát cỡ nhỏ thì họ làm mát trực tiếp kiểu hở giống như làm mát
động cơ, tức là có 1 cánh quạt gắn ở đầu có nắp che để đẩy gió thổi vào các khe
tản nhiệt làm bên ngoài của thân máy phát.

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu 2: Các phương pháp làm mát máy
biến áp ?
•

•

Máy phát cỡ lớn như ở nhà máy thủy điện thì làm mát hỗn hợp bằng hệ
thống kín và tuần hoàn, trên trục máy phát cũng được gắn cánh quạt để
đẩy gió nhưng kết cấu buồng máy phát được tạo thành 1 vòng kín: gió
đẩy khí theo dọc trục xuống làm mát rotor và các cuộn dây stator, luồn
theo khe hở máy phát xuống phía dưới và được đẩy ra ngoài thân máy
phát qua các cửa mà trên đó được gắn các bộ làm mát gián tiếp bằng
nước (nước lạnh được bơm vào từ hệ thống nước kỹ thuật của nhà máy
chảy qua các ống đồng xếp so le ở các cửa trên thân máy phát sẽ trao đổi
nhiệt với không khí đẩy qua và thành nước nóng chảy ra ngoài), sau đó

khí được làm mát sẽ quay ngược lại phía đầu trục theo vòng kín để tiếp
tục chu kỳ làm mát.
Nguyên liệu thì có thể dùng như: dầu, nước, khí…

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu 3&10: Ưu nhược điểm của máy biến áp ba pha?
So sánh ưu nhược điểm của mba 1 pha và mba 3 pha

•

•
•

Ưu điểm
Có thể vận hành với công suất lớn và đảm bảo
Nhược điểm
Kích cở lớn thường khó lắp đặt và đòi hỏi phải có trình độ cao mới vận hành
được
Chi phí kinh tế lớn và có thể gây ra sự cố nghiêm trọng khi xảy ra hư hỏng

Ưu điểm
Nhỏ gọn
Dể lắp đặt và vận hành
Chi phí thấp hơn máy biến áp 3 pha
Nhược điểm
Hiệu suất làm việc thấp hơn máy biến áp ba pha
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ

Câu 4: Điều kiện vận hành khẩn cấp của máy biến áp là
gì?

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu 5: Máy biến áp có thể biến đổi điện áp một chiều
được không?
• Như ta đã biết máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm
việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi điện áp từ cấp
điện này sang cấp điện khác . Mà dòng điện một chiều là
dòng điện có phương ,chiều, và độ lớn không đổi theo thời
gian
• Do đó máy biến áp không thể biến đổi điện áp một chiều

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


CÂU 6: Từ thông tản là gì? Ảnh hưởng đến
máy biến áp như thế nào?
•
•

Từ thông tản là phần từ thông không qua khe hở chính
của mạch từ mà khép kín theo đường khác
. Từ thông này lan ra ngoài mạch từ (xem hình 1a) xuyên
vào gông, rầm gông, nắp, đáy thùng, vách thùng và cảm
ứng trong các cấu trúc kim loại này của máy biến áp các
dòng điện xoáy gây nên các tổn thất phụ công suất của

máy.

Hình 1. Hình ảnh sự phân bố của từ
thông làm việc trong máy biến áp
hai cuộn dây. a) Khi có bố trí sun từ
trên vách thùng; b) Khi có bố trí sun
từ dưới gông.

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu7 : Xác định cực tính của máy biến áp
Ta có thể dùng phương pháp sau để xác định cực tính của máy
biến áp
Nối 1 đầu bất kỳ của cuộn dây tháp áp với 1 dầu của cuộn dây
thấp áp khác , sau đó đấu cuộn dây cao áp bất kỳ vào nguồn
điện , dùng vôn kế đo điện áp đo điện áp 2 đầu cuộn thấp áp còn
lại. Nếu điện áp đo được là điện áp tổng của 2 cuộn dây thì thì
chứng tỏ 2 đầu nối nhau không cùng cực tính, nếu điện áp đo
được bằng hiệu điện áp 2 đầu cuộn dây chứng tỏ 2 đầu nối
nhau là cùng cực tính

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu 8: Ứng dụng của các cách đấu dây
trong thực tế
Kiểu ∆ - Y thì thường được dùng để tăng áp

Máy biến thế hạ áp thì đấu thành Y-∆. Số vòng cuộn dây bên

sơ cấp không nhiều có thể đạt được tỉ lệ hạ áp tương đối lớn
∆-∆ đề nghị cho MBA có điều kiện vận hành khẩn cấp cơ
bản ít nhất, với điện áp pha được loại bỏ
Y–Y là sử dụng an toàn bởi vì những sự cố vận hành
trong điều kiện không cân bằng.
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu 9: tác hại dòng điện Foucaul và cách khắc
phục
• Trong
biến
và giảm
động dòng
cơ điện,
lõi sắtxuống.
của chúng
Để giảm
tác hạicác
này,máy
người
ta áp
phải
Foucault
Muốn
nằm
từ trường
biến
có các dùng
dòng cả

điện
vậy, người
ta trong
tăng điện
trở của
cácđổi.
lõi. Trong
Ngườilõi
ta không
khối sắt
Foucault
xuất
hiện.láDo
ứng
Joule-Lenz,
lượng
lớn làm lõi
mà dùng
nhiều
sắthiệu
mỏng
được
sơn cách năng
điện và
ghépcủa
lại
Foucault
chuyển
máy nhanh
với nhaucác

saodòng
cho các
lát cắtbịsong
songhóa
vớithành
chiềunhiệt
của từlàm
trường.
Dòng
bị nóng,
phần
năng
lượng
phí một
cáchlávô
íchlẻvàcó
điện Foucault
do một
đó chỉ
chạy
trong
từngbịláhao
mỏng.
Vì từng
đơn
làmnhỏ,
giảm
suất
máy.
kích thước

dohiệu
đó có
điện
trở lớn, nên cường độ dòng điện Foucault
trong các lá đó bị giảm đi nhiều so với cường độ dòng Foucault trong cả
khối sắt lớn. Vì vậy, năng lượng điện bị hao phí cũng giảm đi. Trong kỹ
thuật, người ta thường dùng các lá sắt làm lõi biến thế có điện trở suất rất
cao gọi là sắt Ferit để hạn chế tối đa dòng Foucault

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu 11 phân loại máy biến áp

Có nhiều cách phân loại máy biến áp, nhưng theo công dụng,
máy biến áp được chia thành những loại chính sau:
 Máy biến áp điện lực (còn gọi là máy biến áp công suất: dùng
để truyền tải và phân phối công suất trong hệ thống điện lực.
 M.b.a chuyên dùng cho các lò luyện kim, cho các thiết bị
chỉnh lưu; máy biến áp hàn điện; ...
 M.b.a tự ngẫu biến đổi điện áp trong phạm vi không lớn lắm
dùng để mở máy các động cơ điện xoay chiều.
 M.b.a thí nghiệm dùng để thí nghiệm điện áp cao (thí nghiệm
cao áp)...
.......................
Máy biến áp có rất nhiều loại, song thực chất các hiện
tượng xảy ra trong chúng đều giống nhau. Dưới đây chủ yếu
xét đến máy biến áp điện lực một pha và ba pha.
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ

13. Tại sao đấu Δ có lợi khi 3 pha mất cân bằng ?

- Cuộn tam giác sẽ khử từ thông thứ tự không.
- Cuộn tam giác sẽ khử sóng hài bậc 3 sinh ra do tính phi tuyến của mạch từ,
và của tải.

Nếu không có cuộn tam giác, từ thông thứ tự không và sóng hài bậc ba sẽ
không có đường thoát, và sẽ móc vòng qua các cấu kiện sắt từ bên ngoài như
khung máy, vỏ máy, bulông ghép nối, gây nóng và rung động mạnh (ồn).
Vì thế người ta thường kết hợp hài hòa cả 2 để nối giữa sao và tam giác.


14. So sánh và trình bày ứng dụng MBA kiểu bọc
và kiểu lõi ?

- Trong biến áp động lực sử dụng kiểu lõi tương đối nhiều; bởi vì vật liệu cách
điện mà nó sử dụng tương đối tiết kiệm, kết cấu tương đối đơn giản, tiện kiểm tra
sửa chữa.
- Biến áp kiểu bọc cũng có ưu điểm của nó, do cuộn cao áp, thấp áp của nó bố
trí xen nhau, lực mà các cuộn dây phải chịu tương đối nhỏ, cường độ cơ học
của nó tương đối cao, khi phạm vi điều chỉnh điện áp tương đối rộng cũng
không dẫn đến sinh ra lực cơ học do mất đối xứng gây nên.

Ứng dụng : Cho nên, biến áp dùng cho lò điện, hàn điện với dòng điện tương
đối lớn thì thường dùng kết cấu kiểu bọc.


Câu 15&24: mba có làm biến đổi công suất
và dòng công suất không?

• Máy biến áp là một thiết bị điện từ tĩnh, làm việc trên
nguyên lý cảm ứng điện từ,biến đổi một hệ thống dòng điện
xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện xoay
chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi.
• Do đó máy biến áp chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân
phối năng lượng chứ không biến đổi năng lượng . Vì vậy
máy biến áp không biến đổi công suất

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


16. Nguyên nhân MBA gây ra tiếng ồn ?
Lõi máy biến áp gồm nhiều lá thép mỏng ghép với
nhau. Khi có dòng điện chạy qua thì lõi bị từ hóa. Các lá
thép có xu hướng đẩy ra xa nhau nên sẽ rung động tạo ra
tiếng kêu có tần số gấp đôi tần số dòng điện.
Ngoài ra các vòng dây khi có dòng điện chạy qua cũng
có xu hướng hút đẩy nhau nhưng thường thì nó được quấn
chặt nên không tạo ra tiếng ồn.
Cách khắc phục:
Để giảm tiếng ồn do máy biến áp gây ra người ta phải
dùng kẹp hay ốc vít ép chặt các lá thép lại với nhau, hoặc
hàn dính lại với nhau, hoặc đổ keo lắp đầy các khoảng
trống.


Câu 18 ký hiệu tổ đấu dây có ý nghĩa gì?
• Căn cứ vào hình thức đấu dây của cuộn dây sơ cấp và thứ
cấp máy biến áp mà tổ đấu dây của máy biến áp củng khác
nhau. Tổ đấu dây trong máy biến áp thường thể hiện góc

lệch pha trong máy biến áp
• Máy biến áp thường dùng là kiểu ∆ / Y -11. Lệch pha của
hai điện áp dây này là 3300, tức là 11h
• Trong đó kim phút chỉ sức điện động của dây quấn sơ cấp
được đặt ở vị trí 12 trên đồng hồ
• Kim phút chỉ sức điện động của dây quấn thứ cấp

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu 22: Tại sao mba 3pha hư một pha
không sửa chửa mà phải thay mới?
• Tại vì mba 3 pha khi đã hư hỏng một pha có thể là do nó đã
đến hạn sử dụng hoặc do có quá tải, mà khi xảy ra sự cố thì
các bộ phận trong mba không chỉ pha bị hư hỏng bị ảnh
hưởng mà các pha khác củng bị ảnh hưởng theo do đó khẳ
năng làm việc của máy biến áp bị giảm, nguy cơ xảy ra sự cố
hoặc hư hỏng nửa là rất cao
• Do đó đẻ đảm bảo an toàn thì khi mba 3pha hư một pha
không sửa chửa mà phải thay mới

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu 23: nguyên lý làm việc của máy biến áp
3 pha

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ

Câu 30:Giải thích sơ đồ MBA
tr86
Giả định MBA cung cấp cho phụ tải trễ pha (dòng điện trễ pha so với điện áp),
và điện áp đạt tới n=N2/N1=1. Chúng ta có quan hệ gữa đại lượng các vectơ
của MBA như sau:
Đầu tiên chúng ta chọn điểm V2 và I2 bất kì và xác định V1 và I1. Từ V2 và I2,
chúng ta có thể tìm Im=V2/jXm,sau đó I1=Im+ I2 và V1=V2+ jX1I1. Nếu Im là nhỏ tức
V1 ≈ .V2
Xm có giá trị lớn, thì I1 ≈ .I 2 Nếu X1 có giá trị nhỏ thì
Nếu điện áp cung
cấp không đổi,/ V1 /, trong khi duy trì công suất tải trễ pha, nếu tăng / I 2 / là
Nguyên nhân gây sụt áp. Nếu chúng ta bỏ qua từ thẩm tản thì V 1 = V2

V1
jX 1 I1

Im

I2
I1

V2


Câu 27: mba khi nối ∆ - Y bị đứt
dây trung tính mba sẻ như thế
nào?
Như ta đã biết Kiểu ∆ - Y thì thường được dùng để tăng áp
Do đó đầu ra phía thứ cấp co điện áp tương đối cao. Nếu bị đứt
dây trung tính thì điện áp ra sẻ là điện áp dây gây nguy hiểm cho

máy biến áp vì không thể tiếp đất bảo vệ cho máy. Vì vậy khi
xảy ra sự cố thì khẳ năng hư homgr là rất cao và còn gây nguy
hiểm cho người vận hành


Câu38: Độ từ thẩm ảnh hưởng như thế
nào đến máy biến áp
Độ từ thẩm lá mức độ thấm từ của vật liệu dưới môi
trường
Trong máy biến áp thì nếu độ thẩm từ kém, do đó
từ thông tản nhỏ rất nhiều so với từ thông chính.,
nên ít tổn hao
Nếu máy biến áp độ thẩm từ kém từ thông lớn lõi
thép dể bị bảo hòa gây nên tổn hao phu cô

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ


Câu 32:MBA có làm việc trong điều kiện lý tưởng
hay không?
MBA thường không làm việc trong điều kiên lý tưởng mà bị tác
động bởi các yếu
tố bên ngoài như:
Dòng điện tăng cao do ngắn mạch ngoài và quá tải.
Mức dầu bị hạ thấp do nhiệt độ không khí xung quanh MBA
giảm đột ngột.
Các tác động xấu của thiên nhiên như mưa, gió,bụi bẩn,sét…
Quá điện áp khi ngắn mạch một pha trong hệ thống điện...
MBA là lý tưởng tức là không tổn thất, không sinh ra từ thông tản
và lõi thép sắt từ có độ từ thẩm vô hạn. Giả định không tổn thất có

nghĩa là điện trở bằng không. Giả định không sinh ra từ thông tản
( và ) có nghĩa tất cả sinh ra từ thông chính ( ) móc vòng cả hai dây
quấn sơ và thứ cấp


Câu 33:Điều kiện để 2 máy biến áp (MBA) 3 pha
làm việc song song?
2 máy MBA làm việc song song phải đáp ứng các điều kiện sau:
Cùng tổ nối dây: Nếu các MBA làm việc song song có cùng tổ nối dây thì
điện áp thứ cấp sẽ trùng pha nhau. Trái lại sẽ làm cho điện áp thứ cấp lệch
pha nhau. Kết quả là ngay khi không tải trong các dây quấn sơ và thứ có
dòng điện và dòng điện này lớn hơn nhiều lần dòng điện định mức, sẽ làm
cháy cuộn dây MBA
Tỉ số biến đổi điện áp K bằng nhau: Nếu tỉ số biến đổi bằng nhau, thì khi làm
việc song song, điện áp thứ cấp lúc không tải của các MBA sẽ bằng nhau
nên trong mạch nối liền các dây quấn thứ cấp sẽ không có dòng điện cân
bằng. Ngược lại se làm xuất hiện dòng điện cân bằng,dòng điện này sẽ
cộng thêm vào dòng điện tải của từng máy,kết quả làm cho các MBA phân
bố tải không tương ứng với tỷ lệ của công suất định mức
Trị số điện áp ngắn mạch Un bằng nhau: Nếu điện áp ngắn mạch Un của các
máy bằng nhau thì tải sẽ phân phối theo tỷ lệ công suất. Do đó các MBA sẽ
có công suất khác nhau nhiều, nếu làm việc song song sẽ không kinh tế.