ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY ĐIỆN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC BA PHA 250 KVA LÀM MÁT BẰNG KHÔNG KHÍ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.47 MB, 192 trang )
1/2010
GVHD: Th.s Nguy n Văn oài
TRU NG
TK MBA
I H C CÔNG NGHI P HÀ N I
KHOA
I N
B MÔN THI
TB
I N
ÁN MÔN
THI T K
MÁY
I N
TÀI :
THI
T K MÁY BI N ÁP
I
NL
C BA
PHA
250 KVA LÀM MÁT B NG KHÔNG KHÍ
GVHD
: NGUY N VĂN OÀI
NSVTH : N3 Điện1 K1
01/ 2010
Nhóm 3 in 1_ K1 HaUI
1
1/2010
GVHD: Th.s Nguy n Văn oài
TK MBA
M cl c
Chương 1: T ng Quan V
Máy Bi n Áp..............................................................................................................7
I.Khái Ni m.............................................................................................................................................................7
II. Tiêu chu n trong vi c ch t o máy bi n áp..............................................................................................7
III. Ch n v t li u trong vi c thi t k
ch t o máy bi n áp.........................................................................8
IV. Ch n k t c u chính cho máy bi n áp......................................................................................................9
1.Lõi thép và k t c u:........................................................................................................................................9
2. Dây qu n......................................................................................................................................................12
3. H th ng làm mát....................................................................................................................................... 13
V. M c ích, nhi m v và yêu c u thi t k ..................................................................................................13
1.Nhi m v kĩ thu t:......................................................................................................................................... 13
2.Tính toán i n t :...........................................................................................................................................13
3. Thi t k thi công..........................................................................................................................................13
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN KÍCH THƯ C CH Y U C A MÁY BI N ÁP............................................15
I.
Các thông skĩ thu t ban
II.
u................................................................................................................15
Ý nghĩa các thông s .........................................................................................................................15
1/T n hao ng n m ch Pn................................................................................................................................15
2/T n hao không t i Po..................................................................................................................................15
3/ i n áp ng n m ch Un................................................................................................................................16
4/ Dòng i n không t i Io.................................................................................................................................16
III.
Tính toán các tr s
nh m c............................................................................................................17
1. Công su t m i pha máy bi n áp ba pha..............................................................................................17
2. Công su t m i tr MBA..............................................................................................................................17
3. Các dòng i n
nh m c............................................................................................................................17
4. i n áp pha..................................................................................................................................................17
5. i n áp th nghi m dây qu n :.................................................................................................................17
6. Ki u dây qu n..............................................................................................................................................17
Nhóm 3 in 1_ K1 HaUI
2
1/2010
GVHD: Th.s Nguy n Văn ồi
IV.
TK MBA
Ch n v t li u tác d ng. .............................................................................................................
17
1. Ch n v t li u d n i n. ..............................................................................................................
18
2. Ch n v t li u d n t . ..................................................................................................................
18
V. Ch n k t c u m ch t . ..................................................................................................................
18
1. Ch n d ng m ch t . ...................................................................................................................
18
2. c i m t ng lo i.....................................................................................................................
18
3. Ch n ti t di n tr thép................................................................................................................
21
4. Ghép tr và gơng. ......................................................................................................................
21
5. Cách phân b cu n dây MBA theo hình dáng m ch t . ...............................................................
22
VI.
Xác nh hình dáng ch y u MBA. .........................................................................................
23
1. Ch n thơng s cơ b n cho máy bi n áp ......................................................................................
23
2.
25
Ch n h s hình dáng β. .............................................................................................................
CHƯƠNG 3 : TÍNH TỐN IÊN T ......................................................................................................
41
Tính tốn dây qu n MBA : .......................................................................................................................
41
I-Yêu cầu chung đối với dây quấn : ...................................................................................................
41
1.Về mặt điện : ..............................................................................................................................
41
2.Về mặt cơ học : ..........................................................................................................................
41
3.Về mặt chòu nhiệt : .....................................................................................................................
41
II- Tính toán dây quấn hạ áp : ............................................................................................................
42
1.Số vòng dây một pha của dây quấn hạ áp : ................................................................................
42
2.Điện áp thực của mỗi vòng dây : ................................................................................................
42
3.Tiết diện dây dẫn sơ bộ hạ áp : ..................................................................................................
42
4.Cường độ từ cảm thực trong trụ sắt : .........................................................................................
43
III-Tính toán dây quấn cao áp : ..........................................................................................................
48
1.Xác đònh số vòng dây của dây quấn cao áp ứng với điện áp đònh mức .......................................
48
Ta có : ...........................................................................................................................................
48
2.Số vòng dây của một cấp điều chỉnh điện áp : ...........................................................................
48
3.Mật độ dòng điện sơ bộ :............................................................................................................
49
4.Chiều dày cách điện giữa các lớp : ............................................................................................
52
5.Xác đònh kích thước ống cách điện giữa cao áp và hạ áp : .........................................................
52
Nhóm 3 in 1_ K1 HaUI
3
1/2010
GVHD: Th.s Nguy n Văn ồi
TK MBA
6.Bề dày cuộn dây cao áp : ...........................................................................................................
54
7.Đường kính trong của dây quấn cao áp : ....................................................................................
55
8.Đường kính ngoài của dây cao áp : ............................................................................................
55
9. Khoảng cách giữa hai trụ cạnh nhau : ......................................................................................
55
10. Bề mặt làm lạnh dây quấn cao áp : .........................................................................................
56
CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH ............................................................................................
57
I-Xác đònh tổn hao ngắn mạch : .....................................................................................................
57
1.Trọng lượng đồng của cuộn dây quấn hạ áp : ............................................................................
57
2.Trọng lượng đồng dây quấn cao áp : ..........................................................................................
57
3.Trọng lượmg đồng của hai dây quấn cao áp và hạ áp : ..............................................................
58
4.Tổn hao đồng : ...........................................................................................................................
58
II-Xác đònh tổn hao phụ : ....................................................................................................................
59
1.Đối với dây quấn hình chữ nhật : ...............................................................................................
59
2.Đối với dây quấn tiết diện tròn : ................................................................................................
60
III- Tổn hao dây dẫn ra : ....................................................................................................................
61
IV- Tổn hao trong vách thùng và các chi tiết kim loại khác : ........................................................
64
V-Xác đònh điện áp ngắn mạch : ........................................................................................................
65
VI-Tính lực cơ học của dây quấn máy biến áp : ...............................................................................
67
CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN CUỐI CÙNG HỆ THỐNG MẠCH TỪ VÀ HỆ SỐ KHÔNG TẢI CỦA
MÁY BIẾN ÁP ..........................................................................................................................................
I-Xác đònh kích thước cụ thể của lõi sắt : .........................................................................................
77
77
II-Tính toán tham số không tải của máy biến áp : ..........................................................................
85
III-Hiệu suất máy biến áp :.................................................................................................................
88
CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN NHIỆT CỦA MÁY BIẾN ÁP . ..................................................................
89
Tính toán nhiệt qua từng phần : .........................................................................................................
89
I-Tính toán nhiệt của dây quấn hạ áp : .........................................................................................
89
II-Tính toán nhiệt dây quấn cao áp : .............................................................................................
91
CHƯƠNG 7 : ĐỘ AN TOÀN VÀ TÍNH KINH TẾ..............................................................................
96
A-Độ an toàn : ......................................................................................................................................
96
I-An toàn khi xuất xưởng : .............................................................................................................
96
Nhóm 3 in 1_ K1 HaUI
4
1/2010
GVHD: Th.s Nguy n Văn ồi
TK MBA
II-An toàn khi vận hành : ..............................................................................................................
97
B.Tính kinh tế : .....................................................................................................................................
97
I-Xác đònh toàn bộ trọng lượng của máy biến áp : ........................................................................
98
C. ánh giá chung : ..............................................................................................................................
103
Nhóm 3 in 1_ K1 HaUI
5
1/2010
GVHD: Th.s Nguy n Văn oài
1
Dung l ng máy bin áp
Tn hao không t i
Sơ
tài : Thi t k máy bi n áp không khí
TK MBA
n m ﾤ ch Tn hao ng
u dây in áp ng
n m ﾤ ch S pha
:
:
:
:
:
:
Sdm = 250 KVA
Po = 600 W
Y/Yo-12
Un = 5.5%
Pn = 2750W
m = 3, tn s f=50Hz, Udm=35/0.4KV
stt
Tên b n v
1
Mt ct
ﾤ ng mt ct b ﾤ ng MBA
K
2
Kh gi
y
A3
S l ng
tc
u MBA
A3
01
Ph n thuy t minh
1.Tính toán kích th c ch yu
2.Tính toán dây qu
n CA/HA 3. Tính toán ng
01
n m ﾤ ch
4.Tính toán nhit, Thit k v thùng 5.
Thit k kt cáu máy bin áp
Nhóm 3 in 1_ K1 HaUI
6
1/2010
GVHD: Th.s Nguy n Văn oài
TK MBA
Chương 1: T ng Quan V! Máy Bi n Áp
I.Khái Ni m.
Máy bin áp là b phn quan trng trong h thng
in, bin
i
in áp này sang
in áp khác. Vic truyn t i
in năng t nhà máy
in ti h tiêu th- cn ti thiu 4
n 5 ln tăng gi m
in áp. Do
ó tng công su
t
tg
pt5
n 8 ln hoc hơn n a. Hiu su
t ca máy bin áp th !ng r
t ln (98%-99%). Nhưng vì s l ng máy bin áp nhiu nên tng tn hao là r
t ln, do
ó tôn cán l ﾤ nh
c dùng làm m ﾤ ch t máy bin áp, khi
ó tn hao công su
t (P) và công su
t t hoá(Q) th
p, d"n
n tn hao gi m
áng k.
Các b phn chính trong máy bin áp: Lõi s
t( m ﾤ ch t), dây qu
n , h thng làm mát và v máy
II. Tiêu chu n trong vi c ch
t o máy bi n áp.
Mt trong nh ng nhim v- ca ngành thit k máy bin áp là xác
#nh
c nh ng yêu cu riêng cho các máy bin áp. Ph n ánh
c yêu cu v vn hành và
iu kin làm vic ca nó. m b o s$ phát nóng cho phép, kh năng v quá t i, sơ
t ni dây,
in áp
#nh m ﾤ c,
iu ch%nh v
in áp, các
c tính v không t i, ng
n m ﾤ ch…. Do yêu cu v m& rng thang công su
t,
in áp và nâng cao ch
t l ng
in năng cũng như tính năng ca máy bin áp nhiu tiêu chu n mi ca máy bin áp
c
a ra. (
ây ta thit k máy bin áp có công su
t là 250KVA
in áp 35/0.4KV ( làm mát b ﾤ ng không khí), kiu tr-.
Công Su
Làm l ﾤ nh b ﾤ ng
t
250KVA
Không khí
So vi tiêu chu)n cũ thì tiêu chu)n mi có nh
S pha
in áp
3
35/0.4KV
ng yêu cu cao hơn như:
- tn
hao
gi
áng k.
- hiu su
t tăng lên
- gi
m
m
ﾤ
c
ca dây qu
n
- m&
rng
ph
ﾤ
iu
ch%nh
in áp d i t i
- tăng c !ng trang thit b# máy bin áp kim tra ch
t l ng và b o qu n
Nhóm 3 in 1_ K1 HaUI
m
tăng
m
nhit
vi
7
1/2010
GVHD: Th.s Nguy n Văn oài
TK MBA
III. Ch n v t li u trong vi c thi t k ch t o máy bi n áp.
Vic chn l$a vt liu thit k máy bin áp nh ﾤ m m-c
ích c i thin các
c tính ca mày bin áp như :
- gi m tn hao năng l ng, kích th c, trng l ng mbo
tin cy,
m b o ch
t l ng
- vt liu r*, d kim
Vt liu trong máy bin áp th !ng có 3 lo ﾤ i:
- vt liu tác d-ng
: dùng
d"n
in như dây qu
n, d"n t như lõi thép.
- vt liu cách
in : dùng
cách
in các phn t+ trong máy bin áp (như
cartong cách
in, s ﾤ, sơn emay, du bin áp….).
- vt liu kt c
u : dùng
bovv
gi
c
#nh máy bin áp( bulông, xà
ép, v máy.
Vt liu quan trng trong vic thit k ch t ﾤ o máy bin áp là tôn silic. Lõi
thép máy bin áp
c dùng ch yu là tôn cán nóng dày 0.5mm hoc tôn cán l ﾤ nh dày 0.35mm.
Tuy nhiên
gi m su
t tn hao ng !i ta dùng tôn cán l ﾤ nh,
ng th!i tăng
t c m trong lõi thép lên 1.6 ÷ 1.65 tesla trong khi tôn cán nóng ch% ti 1.45
tesla. Do dó su
t tn hao gi m, trng l ng và kích th c gi m
m b o ch% tiêu kinh t k, thut,
c bit là chiu cao gi m
áng k thun tin cho di chuyn l
t.
p
Vt liu quan trng th ﾤ hai là kim lo ﾤ i làm dây qu
n, ng !i ta th !ng dùng dây qu
n làm b ﾤ ng
t
-
ng vì:
in tr& su
nh,
in tt, d gia công.
m
d"n
b
bn
o
cơ
in tt…..
Trong thit k MBA có hai lo ﾤ i dây d"n th
c
dùng
là
!ng
ng
và
như
im
in tr& su
t
bn cơ
nhôm,
r*,
kém,
mc
d
cao
khó gia
dù
nhôm
kim,
công
có
nh
nh-
hơn,
nên ng
!i
ng
ưu
nhưng
ta
chn
ng làm dây qu
n
V vt liu cách
in thông th !ng ng !i ta dùng dây qu
n cách
in bc b ﾤ ng gi
y cáp. (
ây theo yêu cu thit k ta dùng c
p cách
in B. Tuy nhiên nhit
cho phép ca dây qu
n máy bin áp
c quyt
#nh không ch% & c
p cách
in ca mày bin áp mà còn ph- thuc nhit
cho phép ca không khí làm mát bin áp.
Ng !i ta th !ng dung sơn emay do mng hơn, cách
in tt hơn,
bn cơ và tính ch#u nhit cũng tt hơn gi
y cáp tuy nhiên giá thành cao hơn.
Nhóm 3 in 1_ K1 HaUI
8
1/2010
GVHD: Th.s Nguy n Văn oài
IV. Ch n k t c u chính cho máy bi n áp.
MBA g
TK MBA
m nh ng b phn chính sau: lõi thép( m ﾤ ch t), dây qu
n, h thng làm mát và v máy
1.Lõi thép và k t c u:
Trong MBA lõi thép dùng làm m ﾤ ch d"n t và khung cho dây qu
n,
lõi
thép
c ghép nh ng lá thép b ﾤ ng xà ép hoc bulong t ﾤ o thành b khung cho máy bin
áp, tren nó còn b
u
.n
t
dây
d"n
ra
ni
vi
các
các
s
ﾤ
xuyên
hoc
giá
p máy:
Hình 1. M ﾤ ch t MBA
Lõi s
tg
m hai phn : Tr- T và Gông G
Tr- là phn lõi s
