Bài giảng máy điện I - Phần 2 Máy biến áp - Chương 2

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

0
261
lượt xem
109
download

Bài giảng máy điện I - Phần 2 Máy biến áp - Chương 2

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

TỔ NỐI DÂY VÀ MẠCH TỪ MÁY BIẾN ÁP 2.1. TỔ NỐI DÂY MÁY BIẾN ÁP 2.2. MẠCH TỪ CỦA MÁY BIẾN ÁP 2.1. TỔ NỐI DÂY MÁY BIẾN ÁP 1. Cách ký hiệu đầu dây: Tên dây quấn Đầu đầu Đầu cuối - Cao áp – CA 1 pha A X 3 pha A, B, C X, Y, Z - Hạ áp – HA 1 pha a x 3 pha a, b, c x, y, z - Trung áp 1 pha Am Xm 3 pha Am, Bm, Cm Xm, Ym, Zm - Dây trung tính: Phía cao áp: O; Hạ áp: o; Trung áp: Om 2.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng máy điện I - Phần 2 Máy biến áp - Chương 2

  1. MÁY BIẾN ÁP CHƯƠNG 2: TỔ NỐI DÂY VÀ MẠCH TỪ MÁY BIẾN ÁP  2.1. TỔ NỐI DÂY MÁY BIẾN ÁP  2.2. MẠCH TỪ CỦA MÁY BIẾN ÁP Next Back Phần II
  2. MÁY BIẾN ÁP  2.1. TỔ NỐI DÂY MÁY BIẾN ÁP 1. Cách ký hiệu đầu dây: Tên dây quấn Đầu đầu Đầu cuối - Cao áp – CA 1 pha A X 3 pha A, B, C X, Y, Z - Hạ áp – HA 1 pha a x 3 pha a, b, c x, y, z - Trung áp 1 pha Am Xm 3 pha Am, Bm, Cm Xm, Ym, Zm - Dây trung tính: Phía cao áp: O; Hạ áp: o; Trung áp: Om 2. Các kiểu đấu dây quấn: Các kiểu đấu dây của máy biến áp phụ thuộc vào cấp điện áp, mức độ ảnh hưởng của phụ tải không đối xứng và loại phụ tải. Next Back Chương 2
  3. MÁY BIẾN ÁP a) Nối sao (Y , Y0): AB C Trong dây quấn nối Y: Ud = 3 Uf, Id = If. (Y) Dây quấn nối Y dùng cho dây quấn CA vì khi đó X Y Z Uf < Ud 3lần  có lợi về mặt cách điện. Dây quấn nối Y0 dùng trong trường hợp phụ tải hỗn AB CO hợp dùng cả Ud và Uf, chủ yếu dùng cho dây quấn HA. Trong 1 số ít trường hợp dùng cả cho CA. (Y0) b) Nối tam giác (): X Y Z Trong dây quấn nối  : Id = 3 If, Ud = Uf. A B C Thường dùng cho dây quấn HA của máy biến áp trung gian. Việc nối  có lợi hơn ở phía HA vì dòng điện If < Id 3 lần  có thể giảm tiết diện () dây  thuận tiện cho việc chế tạo. X Y Z Back Chương 2 Next
  4. MÁY BIẾN ÁP A B C c) Nối Zích zắc (Z): Mỗi pha dây quấn được chia làm 2 phần đặt trên 2 trụ khác nhau, nối nối tiếp nhau và đấu ngược nhau. Trường hợp này đấu phức tạp và tốn dây X' Y' Z' đồng  chỉ dùng trong những trường hợp đặc X Y Z biệt: máy biến áp chỉnh lưu, máy biến áp đo lường... A' B' C' 3. Tổ nối dây của máy biến áp: Tổ nối dây biểu thị góc lệch pha giữa các sức điện động dây quấn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp. Góc lệch pha này (tổ nối dây) phụ thuộc vào: - Chiều quấn dây. - Cách ký hiệu các đầu dây - Kiểu đấu dây ở sơ cấp và thứ cấp. Back Next Chương 2
  5. MÁY BIẾN ÁP 11 12 1 Để xác định tổ nối dây của máy biến áp 2 10 ta dùng phương pháp kim đồng hồ: 3 9 a) Xác định tổ nối dây của máy biến áp 1 pha: 4 8 5 7 6 A A A A a EA X X a x EA Ea Xx x a Ea Xx a  = 0o  I/I-12  = 180o  I/I-6 Back Next Chương 2
  6. MÁY BIẾN ÁP b) Xác định tổ nối dây của máy biến áp 3 pha: B * Máy biến áp 3 pha nối Y/Y: A B C EAB Y X C Z A X Y Z EAB Eab a b c b Eab y Y/Y - 12 c x x y z z Nếu hoán vị thứ tự các pha thứ cấp hoặc đổi a chiều quấn dây hay đổi ký hiệu đầu dây của dây quấn thứ cấp ta có các tổ nối dây chẵn: 2, 4, 6, 8, 10, 12. Next Back Chương 2
  7. MÁY BIẾN ÁP * Máy biến áp 3 pha nối Y/: Giả thiết dây quấn sơ cấp nối hình Y, dây quấn thứ cấp nối . B A B C EAB Y 11 EAB X C X Y Z Z Eab a b c A z c b  = 30o Y/ - 11 x x y z Eab ya Nếu ta đổi thứ tự các pha thứ cấp hoặc đổi chiều quấn dây hay đổi ký hiệu đầu dây của dây quấn thứ cấp ta có các tổ nối dây lẻ: 1, 3, 5, 7, 9, 11. Next Back Chương 2
  8. MÁY BIẾN ÁP * Máy biến áp 3 pha nối Y/Z: Giả thiết dây quấn sơ cấp nối hình Y, dây quấn thứ cấp nối Z. B Cách xác định: A B C Vẽ véc tơ xa’ ngược Y EAB X C pha với XA. a’ z’. X YZ Z Đặt tiếp z’c trùng a b c Y/Z-11 pha với ZC. A a'z' c b Vẽ tương tự ta được: x' y' z' yb’ và x’a; y c'y' x y z xz zc’ và y’b. Eab b'x' c' a' b' a Next Back Chương 2
  9. Bài tập: xác định các tổ nối dây trong các sơ đồ sau: A B C A B C A B C X Y Z X Y Z X Y Z a b c c b a b c a x y z x y z x y z A B C A B C A B C X Y Z X Y Z X Y Z b a c c a b c a b x y z x y z x y z
  10. MÁY BIẾN ÁP  2.2. MẠCH TỪ CỦA MÁY BIẾN ÁP 1. Các dạng mạch từ: a) Với máy biến áp 1 pha: có 2 loại kết cấu mạch từ: kiểu lõi và kiểu bọc. b) Với máy biến áp 3 pha: Máy biến áp có hệ thống mạch từ riêng: Tổ máy biến áp 3 pha Máy biến áp có hệ thống mạch từ chung: Máy biến áp 3 pha 3 trụ A aB bC c A B C x y z a b c (*) X Y Z Back Next Chương 2
  11. MÁY BIẾN ÁP 2. Các hiện tượng xảy ra khi từ hoá lõi thép: Ta xét khi máy biến áp làm việc không tải. Nghĩa là khi đặt vào dây quấn sơ cấp điện áp hình sin còn dây quấn thứ cấp hở mạch. a) Máy biến áp 1 pha: i0 i2 Khi có điện áp hình sin u = Um.sint đặt vào dây quấn sơ cấp sẽ sinh ra dòng không tải i0 u1 u2 chạy trong nó. i0 sinh ra từ thông  chạy trong lõi thép. Nếu bỏ qua điện áp rơi trên điện trở dây quấn thu ta có: = W. d . ì =-e dt Nghĩa là từ thông sinh ra cũng biến thiên hình sin theo thời gian:  = m.sin(t -  ). 2 * Nếu không kể đến tổn hao trong lõi thép thì dòng i0 là dòng phản kháng để từ hoá lõi thép i0= i0X. Do đó quan hệ  = f(i0) chính là quan hệ từ hoá B = f(H). Next Back Chương 2
  12. MÁY BIẾN ÁP * Nếu kể đến tổn hao trong lõi thép thì quan hệ (i0) là quan hệ từ trễ B(H). Khi đó i0 có dạng nhọn đầu nhưng vượt trước  một góc  nào đó.  được gọi là góc tổn hao từ trễ, phụ thuộc vào tổn hao từ trễ trong lõi thép. ,i0 B () Dòng không tải gồm hai thành phần: i0 + I0x là thành phần phản  kháng để từ hoá lõi thép  tạo nên  và cùng chiều 0 với . H(i0) t 0 + I0r gây nên tổn hao sắt từ trong lõi thép: U1 Thực tế  nhỏ  I0x  I0 I0 I 0  I 2x  I 2r I0r 0 0  m I0x Back Chương 2 Next
  13. MÁY BIẾN ÁP b) Máy biến áp 3 pha: Khi không tải nếu xét từng pha riêng lẻ thì dòng bậc 3 trong các pha: i03A = I03m. sin3t i03B = I03m. sin3(t – 1200) = I03m sin3t i03C = I03m. sin3(t – 2400) = I03m sin3t. Trùng pha nhau về thời gian, song dạng sóng phụ thuộc vào kết cấu mạch từ và cách đấu dây quấn. * Trường hợp máy biến áp nối Y/Y: Vì dây quấn sơ cấp nối Y nên thành phần dòng bậc 3 không tồn tại  i0 sẽ có dạng hình sin và từ thông do nó sinh ra có dạng vạt đầu:  = 1 + 3 +5. - Đối với tổ máy biến áp 3 pha : Vì mạch từ của cả 3 pha riêng rẽ nên 3 của cả 3 pha sẽ dễ dàng khép mạch như 1. Trong dây quấn sơ cấp và thứ cấp ngoài sức điện động e1 do 1 sinh ra và chậm sau 11 góc 900 còn có e3 do 3 tạo ra và chậm sau 3, 900. Chương 2 Next Back
  14. MÁY BIẾN ÁP  Sức điện động tổng trong 1 pha: e = e1+ e3 có dạng nhọn đầu gây 3 nguy hiểm cho cách điện của dây quấn và hư hỏng thiết bị đo lường. Vì vậy thực tế không dùng kiểu đấu e Y/Y cho tổ máy biến áp 3 pha. e1 e3 - Đối với máy biến áp 3 pha 3 trụ: Vì 3 đập mạch với tần số 3f qua vách thùng, gây nên tổn hao phụ làm hiệu suất máy biến áp giảm.  Phương pháp đấu Y/Y cũng chỉ áp dụng cho các máy biến áp 3 pha 3 trụ với dung lượng  5600KVA. * Máy biến áp 3 pha nối /Y: Dây quấn sơ cấp nối  nên dòng i03 sẽ khép kín trong tam giác đó, dòng từ hoá sẽ có dạng nhọn đầu   và e1, e2 đều là hình sin nên không có những bất lợi như trường hợp trên. Next Chương 2 Back
  15. MÁY BIẾN ÁP * Máy biến áp 3 pha nối Y/: 3Y Tóm lại: Khi máy biến áp làm việc không tải các cách đấu Y/ hay /Y đều tránh được tác hại  E 23 3 của từ thông và sức điện động điều hoà bậc 3. 0 3. Tính toán mạch từ: Mục đích: xác định dòng điện cần thiết để từ hoá (3) lõi thép và tổn hao trong mạch từ.  23 Ta phân tích dòng từ hoá thành 2 thành phần: I + Thành phần tác dụng i0r. + Thành phần phản kháng i0x. a) Thành phần dòng điện tác dụng i0r: Phụ thuộc vào tổn hao sắt. Tổn hao này có thể tính gần đúng: 1, 3 f pFe = P10/50[Bt2.Gt + Bg2.Gg]   (W)   50  p Fe  i 0r  (A) mU 1 Chương 2 Back Next
  16. MÁY BIẾN ÁP Với: + p10/50 là suất tổn hao trong thép khi cường độ từ cảm là 10 kiloGaux (hay 1T) và f = 50 Hz. + Bt và Bg là cường độ từ cảm trong trụ và gông. + Gt và Gg là trọng lượng trụ và gông tính theo kích thước hình học của lõi thép (Kg). + m là số pha của máy biến áp. b) Thành phần dòng điện phản kháng: Có thể tính theo 2 phương pháp: Bt F với F = Ht.lt + 2 Hg.lg + n 'k . . là sức từ động trung + I0x = 0 bình. 2 .W 3 T ' nk  là số khe hở tính toán giữa trụ và gông 3 q t .t .G t  q t.g .G g  n.q  .S Q0 + I 0x   mU 1 mU 1 q t .t , q t .g là suất từ hoá trong trụ và gông. Next Chương 2 Back
Đồng bộ tài khoản