Đề TÀI : Máy biến dòng

Click icon to add picture

* Đề TÀI : Máy biến dòng
*Nhóm 2 :
Nguyễn Phương Nam
*
Nguyễn Văn Sỹ
*
Nguyễn Trọng Quyền
*
Đặng Hồng Sơn
*
Đinh Quốc Hoàng
*
Phạm Xuân Sự
*


GIỚI THIỆU VỀ MÁY BIẾN DÒNG(TI).
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BIẾN DÒNG.
1 . Khái niệm

- Máy biến dòng (máy biến điện áp) là thiết bị
có tác dụng cách li phần sơ cấp và thứ cấp ,có
nhiệm vụ biến đổi dòng điện có trị số lớn và
điện áp cao xuống dòng điện tiêu chuẩn 5A
hoặc 1A.Điện áp an toàn cho mạch đo lường
và bảo vệ.
-Tải của máy biến dòng được đấu vào cuộn
thứ cấp W2 của máy biến dòng và một đầu
được nối đất .

Một số hình ảnh thực tế về máy biến dòng


Một số hình ảnh thực tế về máy biến dòng


2. ĐẶC ĐIỂM CỦA MÁY BIẾN DÒNG:

1.Chế độ ngắn mạch là chế độ làm việc bình thường.
2.Khi làm việc cuộn dây thứ cấp của máy biến dòng
không cho phép hở mạch.Vì khi hở mạch sẽ sinh ra điện
thế nguy hiểm cho công nhân làm việc và sự cách điện của
máy biến dòng.
3.Hệ số từ cảm thay đổi.
4.Dòng điện của cuộn thứ cấp không phụ thuộc vào tải chỉ
phụ thuộc vào dòng điện sơ cấp.


3. Chế độ làm việc của máy biến dòng.
Máy biến dòng làm việc với các chế độ:
- Chế độ ngắn mạch của dòng sơ cấp, mạch thứ cấp phụ tải Z2.
Tỷ số giữa dòng ngắn mạch sơ cấp trên dòng định mức gọi là bội số dòng của B I:
Khi n lớn, sai số máy biến dòng tăng, sai số phụ thuộc vào dòng thứ cấp I2 hoặc tải
Z2. Sai số dòng điện thường đạt giá trị <10%, ký hiệu là n10.
- Chế độ hở mạch thứ cấp của BI.
Ở chế độ làm việc định mức (mạch thứ cấp có tải Z2), dòng từ hóa rất bé, dưới1%
I1đm , biên độ từ cảm trong lõi thép rất bé(0,06 ÷ 0,1T) . Dòng I2 có tác dụng khử từ,
cân bằng với I1.

Nếu thứ cấp hở mạch (I2 = 0), vai trò khử từ của nó không còn, toàn bộ stđ I1W1 làm
nhiệm vụ từ hóa lõi thép, làm lõi thép rất bão hòa nên són của từ cảm B (có dạng gần
xung vuông, trị số lớn vì cuộn dây thứ cấp 2 có số vòng lớn, nó sẽ cảm ứng ra điện áp
U2 có biên độ rất cao (cỡ vài chục KV) và gây nguy hiểm cho người và thiết bị thứ
cấp máy biến dòng không được phép hở mạch phía thứ cấp và không cần cầu chì bảo
vệ phía thứ cấp.


II Phân loại và nguyên lý làm việc của máy biến dòng.
1 . Phân loại máy biến dòng

* Hiện nay có 3 loại máy biến dòng cơ bản :
- Máy biến dòng dạng dây quấn :
Cuộn sơ cấp của máy biến dòng loại này
sẽ được kết nối trực tiếp với các dây dẫn,
có nhiệm vụ đo cường độ dòng điện chạy
trong mạch. Cường độ dòng điện trong
cuộn thứ cấp phụ thuộc vào tỷ số vòng dây
quấn của máy biến dòng.


- Máy biến dòng dạng vòng
“Vòng” sẽ không được cấu tạo ở
cuộn sơ cấp. Thay vào đó, cường
độ dòng điện chạy trong mạch sẽ
được truyền và chạy thẳng qua
khe cửa hay lỗ hổng của “vòng”
trong máy biến dòng. Một số máy
biến dòng dạng vòng hiện nay đã
được cấu tạo thêm chi tiết “chốt

chẻ”, có tác dụng cho lỗ hổng hay
khe cửa của máy biến dòng có thể
mở ra, cài đặt và đóng lại, mà
không cần phải ngắt mạch cố định.


- Máy biến dòng dạng khối :
Đây là một trong các loại của máy
biến dòng hiện nay được ứng dụng
trong các loại dây cáp, thanh cái của
mạch điện chính, gần giống như
cuộn sơ cấp, nhưng chỉ có một vòng
dây duy nhất. Chúng hoàn toàn tách
biệt với nguồn điện áp cao vận hành
trong hệ mạch và luôn được kết nối
với cường độ dòng điện tải trong
thiết bị điện.


2.Nguyên lý hoạt động.
-Máy biến dòng được chế tạo dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ
-Năng lượng điện được truyền dẫn từ cuộn dây sơ cấp sang cuôn dây thứ cấp thông
qua quá trình cảm ứng điện trường và từ trường.
Từ thông qua mạch kín biến thiên (tăng hoặc giảm) thì trong mạch sẽ xuất hiện dòng
điện, hiện tượng trên được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ, dòng điện sinh ra từ hiện
tượng trên gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ xảy ra trong khoảng
thời gian từ thông biến thiên


3.Sơ đồ cấu tạo.

-Cấu tạo:Gồm một mạch từ trên đó quấn cuộn dây sơ cấp nối tiếp với mạch điện cao thế và
một hay vài cuộn dây thứ cấp để lấy tín hiệu ra cung cấp cho các thiết bị đo lường,bảo vệ...
Toàn bộ đươc đúc sẵn bằng vật liệu cách điện,hoặc được đặt cố định trong các ống sứ cách điện
chứa đầy dầu cách điện.
-Tỉ số biến đổi dòng điện định mức: Kđm=I1/I2;Với I1:dòng điện sơ cấp định mức,I2:dòng điện
thứ cấp định mức.


-Nguyên lý làm việc của máy biến dòng giống như máy biến
áp ta có sơ đồ thay thế của máy biến dòng.


(+)Tình trạng làm việc của biến dòng điện khi dây quấn
thứ cấp hở mạch.
-Phương trình (3) cân bằng sức từ động có thể viết dưới
dạng:


-Khi hở mạch dây quấn thứ cấp lực từ hóa của
dây quấn thứ cấp I2.W2=0.Lúc đó lực từ hóa
bằng tổng bằng lực từ hóa của dây quấn sơ cấp
I1.W1 tăng lên đột ngột.Cảm ứng từ B và cùng
với nó tổn hao trong lõi thép tăng lên so với
các trị số định mức của chúng.Do đó lõi thép
bị bão hòa ,đường cong B(t) có dạng hình
thang còn đường cong I(t) có dạng nhọn
đầu.Suất điện động nhọn đầu có thể tăng lên
rất cao(có khi hàng nghìn vôn (V) gây nguy
hiểm cho người và thiết bị .Do đó biến dòng
điện không được phép làm việc với mạch thứ

cấp hở.


Mối liên hệ giữa tỷ số vòng dây  và tỷ số điện áp trong máy biến dòng :
 

Ví dụ:  Với một máy biến dòng dạng thanh khối, có 1 vòng dây ở cuộn sơ cấp và 160 vòng dây ở
cuộn thứ cấp, chúng được kết nối với một ampe kế có độ lớn tiêu chuẩn của điện trở trong là
0.2Ω. Các ampe kế được thiết lập để hiển thị sai số chính xác trong một phạm vi cho phép khi cuộn
sơ cấp đạt tới mức 800 ampe. Hãy tính cường độ dòng điện tối đa và  hiệu điện thế tối đa của
cuộn thứ cấp trên ampe kế.
Giải đáp:
Cường độ dòng điện của cuộn thứ cấp: Secondary Current:
 
Hiệu điện thếcủa cuộn thứ cấp mà Ampe kế thể hiện:
 


Chúng ta có thể thấy từ các kết quả trên, khi cuộn thứ cấp của máy biến dòng được kết n ối với các ampe k ế
có điện trở rất nhỏ, thì dòng điện thứ cấp sẽ bị sụt giảm 1,0 Volt hiệu điện thế so vớidòng điện sơ c ấp. Nếu
ampe kế được lấy ra, cuộn thứ cấp sẽ  bị hở mạch và máy biến dòng giảm áp sẽ trở thành máy biến dòng
tăng áp, do sự gia tăng đột ngột rất lớn các luồng từ tính phát tán mạnh mẽ từ lõi thứ cấp. K ết qu ả là m ột
dòng điện áp cao được thụ cảm bởi cuộn thứ cấp, bằng tỷ lệ: Vp(Ns/Np), xuất hiện trong cuộn thứ cấp.
Vì vậy, giả sử như máy biến dòng trên được kết nối với một dòng điện 3 pha, có hiệu điện thế ở mức 480
volt. Kết quả sẽ là:
 

76,8 kV đấy chính là lý do tại sao các máy biến dòng hiện nay không bao gi ờ được để h ở mạch th ứ c ấp hay
kết nối với các đường truyền không cố định,chắc chắn. Trường hợp nếu hệ mạch không có gắn ampe k ế, thì
một đoạn mạch ngắn phải được nối xuyên qua từ đầu đến cuối cuộn thứ cấp để tránh nguy cơ “sốc” điện,

tăng áp đột ngột.
Điều này là bởi vì khi dòng điện thứ cấp bị hở mạch, lõi sắt vận hành của máy biến dòng sẽ phải chịu một áp
lực vận hành rất lớn thậm chí tới mức bão hòa, chúng sẽ phát ra một nguồn điện thứ cấp bất thường với
điện áp rất lớn, và như trong ví dụ đơn giản trên của chúng tôi, nguồn điện này đã được tính toán ở mức
76,8 kV! Nguồn điện áp thứ cấp này có thể tàn phá dễ dàng lớp vở cách nhiệt bọc bên ngoài dây đi ện gây
cháy nổ hoặc gây tai nạn điện giật nếu chúng ta vô tình chạm tay vào máy biến dòng.


IV.CÔNG DỤNG:

-Dùng để cấp điện cho mạch dòng điện của ampe mét,watt
mét,công tơ điện.
-Các thiết bị đo đếm khi đấu vào máy biến dòng (TI) phải được
chế tạo theo quy chuẩn của dòng điện định mức là 5A hoặc 1A cho
phù hợp với dòng điện định mức của cuộn thứ cấp của máy biến
dòng.


Bài thuyết trình của nhóm 2 đến đây là kết thúc
Xin cảm ơn thầy và các bạn đã lắng nghe
Mong mọi người góp ý để nhóm mình hoàn thiện bài thuyết trình

À hihi . . . Hết