Bài giảng máy điện, nguồn điện - Chương 2

1
8/16/2010 Chu Quốc Hùng HVKTQS
Bài giảng MĐ 0810
1
Chương 2
M
M
Á
Á
Y BI
Y BI
Ế
Ế
N
N
Á
Á
P
P
8/16/2010 Chu Quốc Hùng HVKTQS
Bài giảng MĐ 0810
2
1.Công dụng MBA
U
P
I =
- Dòng truyền tải:
- MBA trong HTĐ:
tăng áp, giảm áp 3p
- Đường tr/tải 10,5kV-22kV-35kV-110kV-220kV-500kV.
§

§
2
2
.1.M
.1.M
Ở
Ở
Đ
Đ
Ầ
Ầ
U
U
- Các nhà máy điện ở xa nơi tiêu thụ Æ Tải điện đi xa
-Phụ tải: 650V-450V
380V-220V-115V
- MBA trong công
nghiệp, kỹ thuật, …
- Điện áp MP: 6,3kV-10,5kV-15,75kV-22kV.
(kí hiệu trên sơ đồ)
Æ tăng U giảm I Æ tiết kiệm VL
2
8/16/2010 Chu Quốc Hùng HVKTQS
Bài giảng MĐ 0810
3
Phân loại các MBA:
•MBA điện lực, đo lường, hàn, …
•MBA 1 pha, 3 pha.
•1 hay nhiều dây quấn.
•Kiểu bọc, trụ; hình xuyến, …

8/16/2010 Chu Quốc Hùng HVKTQS
Bài giảng MĐ 0810
4
2.Định nghĩa
•TB điện từ tĩnh;
3.Các lượng định mức
•Điện áp: U
1đm
,
(MBA 3 pha là giá trị U
d
).
(MBA 3 pha là giá trị I
d
).
đmđmđm
IUS
11
3=
•Tần số f
đm
;
U
2đm
.
•Phía nối nguồn (sơ cấp):
•Phía nối tải (thứ cấp):
•Dòng điện: I
1đm
, I

2đm
.
•Công suất: S
đm
=U
1đm
I
1đm
w
1
, U
1
, I
1
, P
1
.
w
2
, U
2
, I
2
, P
2
.
biến đổi điện áp xoay chiều;
giữ nguyên f
=U
2đm

I
2đm
(VA)
đmđm
IU
22
3=
dòng điện không tải I
0
; số pha; sơ đồ nối dây;
điện áp ngắn mạch U
n
; …
MBA 3p:
3
8/16/2010 Chu Quốc Hùng HVKTQS
Bài giảng MĐ 0810
5
§
§
2
2
.2.C
.2.C
Ấ
Ấ
U T
U T
Ạ
Ạ

O & NG/LÝ L
O & NG/LÝ L
À
À
M VI
M VI
Ệ
Ệ
C C
C C
Ủ
Ủ
A MBA
A MBA
1.Cấu tạo MBA

Dây quấn:

Vỏ máy;

Lõi thép: lá thép KTĐ 0,3-0,5mm hình U, I, E; Trụ, gông.
đồng, bọc cách điện;
tròn/chữ nhật;
dq sơ cấp, thứ cấp
thùng dầu; cực điện;
bình dãn dầu, van an toàn, …
8/16/2010 Chu Quốc Hùng HVKTQS
Bài giảng MĐ 0810
6
2.Nguyên lý hoạt động của MBA

•MBA 2 dq w
1
, w
2
.
dt
d
we
φ
11
−=
dt
d
we
φ
22
−=
m
fwE Φ=
11
44,4
m
fwE Φ=
22
44,4
•Đặc điểm các sđđ E
1
, E
2
.

;
2
1
2
1
w
w
E
E
k ==
;
1
2
2
1
2
1
I
I
U
U
w
w
k ===
Vai trò sđđ e
1
,
Coi U
1
I

1
=U
2
I
2
:
•Nguồn u
1
Æ i
1
•ф biến thiên tạo e
1
, e
2
.
ф(t)=Φ
m
sinωt
•Tỷ số BA:
Æ ф
);
2
sin(2
2
π
ωπ
−Φ= tfw
m
Æ điện năng truyền qua MBA
);

2
sin(2
1
π
ωπ
−Φ= tfw
m
sđđ e
2
;
4
8/16/2010 Chu Quốc Hùng HVKTQS
Bài giảng MĐ 0810
7
§
§
2
2
.3.H
.3.H
Ệ
Ệ
PH/TRÌNH CÂN B
PH/TRÌNH CÂN B
Ằ
Ằ
NG ĐI
NG ĐI
Ệ
Ệ

N T
N T
Ừ
Ừ
MBA
MBA
1.Quá trình điện từ trong MBA

TT chính ф (trong lõi):
;
1
11
dt
di
Le
t
−=
111
44,4 UfwE
m
≈Φ=
constUKhi =
1

TT tản Ψ
t
(ngoài lõi):
•Vai trò: quyết định sự truyền tải năng lượng qua MBA.
•Dạng phức:
;

11111
•••
−=−= IjXILjE
t
ω
•Phụ thuộc U
1
;
•Tác động: tạo e
1
, e
2
.
(k
0
phụ thuộc tải)
•Đặc điểm: phụ thuộc tải
dt
di
Le
t
2
22
−=
••
−=
222
IjXE
t
const

m
=Φ→
tạo
8/16/2010 Chu Quốc Hùng HVKTQS
Bài giảng MĐ 0810
8
2.Phương trình cân bằng điện áp sơ cấp MBA
•Các thành phần điện áp:
11111 t
eiReu −+−=
)1()(
11111
•••
++−=⇔ IjXREU
•Tổng trở dây quấn sơ cấp:
111
jXRZ +=
−
3.Phương trình cân bằng điện áp thứ cấp MBA
•Các thành phần điện áp:
22222 t
eiRue −+=−
);2()(
22222
•••
+−−=⇔ IjXREU
•Tổng trở dq thứ cấp:
222
jXRZ +=
−

u
1
, e
1
,R
1
i
1
, e
t1
e
2
, u
2
;R
2
i
2
, e
t2
5
8/16/2010 Chu Quốc Hùng HVKTQS
Bài giảng MĐ 0810
9
4.Phương trình cân bằng sức từ động MBA
•TT chính ф k
0
đổi (với U
1
=ct

e
)
•Nguồn STĐ:
01
iw
221101
iwiwiw −=
2
1
2
01
w
w
I
II
•
••
+=⇔
)3(
'
201
•
••
+=⇒ III
ÆHệ ptr MBA:
)1(
1111
•−••
+−= IZEU
)2(

2222
•−••
−−= IZEU
)3(
'
201
•
••
+= III
- dòng điện thứ cấp quy đổi)
k
I
I
•
•
=
2
'
2
(
11
; iw
22
& iw
8/16/2010 Chu Quốc Hùng HVKTQS
Bài giảng MĐ 0810
10
§2.4.SƠ ĐỒ THAY THẾ CỦA MBA
1.Hệ phương trình quy đổi của MBA
)1(

1111
•−••
+−= IZEU
)2(
2222
•−••
−−= IZEU
)3(
'
201
•
••
+= III
•Đưa vào hệ Ptr các thông số từ hóa
•−•
=−
01
IZE
th
•Quy đổi các lượng ở thứ cấp về phía sơ cấp:
Nhân Ptr(2) với k; rồi nhân k/k
k
I
ZkEkUk
•
−••
−−=
2
2
2

22
ÆHệ Ptr quy đổi của MBA:
;
2
'
2
•
•
= UkU
)'1(
1101
•−•−•
+= IZIZU
th
)'2(
'
2
'
20
'
2
•−
•−
•
−= IZIZU
th
)3(
'
201
•

••
+= III
Đặt:
•
+=
0
)( IjXR
thth
−
−
=
2
2'
2
ZkZ
):(
12
••
= EEkcó