Bài tập máy điện-Chương 5

Chia sẻ: Phan Thi Ngoc Giau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

170
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'bài tập máy điện-chương 5', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập máy điện-Chương 5

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. CHƯƠNG 5: CÁC MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT Bài tập 5-1. Một MBA ba pha ba dây quấn nối Yo/Yo/-12-11; 10000/6667/10000 kVA; 121/38.5/11kV; un12% = 15; un13% = 10.5; un23% = 6; unR12% = 1; unR13% = 0.65; un23% = 0.8. Xác định (a) các tham số và vẽ mạch điện thay thế đơn giản MBA. Phía cao áp được nối với nguồn, phía điện áp trung bình có tải 3000kVA và cos2 = 0.8; dây quấn điện áp thấp có tải 6000kVA và cos3 = 0.8. Tính (b) u12% và u13%. Đáp số: a. R1 = 3,29 ; R’2 = 11,35 ; R’3 = 6,23 ; X1 = 87,20 ; X’2 = 161,29 ; X’3 = 66,25 . b. u12% = 5,7 và u13% = 5,22. Các dòng điện pha định mức của máy biến áp: 10000  103 S1dm I f1dm   47.7149A  3  121  103 3U1dm 6667  103 S 2dm I f 2dm   99.9791A  3  38.5  10 3 3U 2dm 10000  103 S 3dm I f 3dm  303.0303A   3U 3dm 3  11  103 Quy đổi về sơ cấp ta có: 38.4  103 U 2dm I 2dm  I f 2dm  99.9791  31.7289A f 121  10 3 U1dm 11  10 3  3 U 3dm I 3dm  I f 3dm  303.0303  47.7149A f 121  103 U1dm Các điện áp ngắn mạch của máy biến áp: 121  10 3 U n12  0.15  U1dm  0.15   10479V 3 121  10 3 U nR12  0.01  U1dm  0.15   698.5938V 3 UnX12  Un12  U nR12  104792  698.5938 2  10456V 2 2 121  10 3 U n13  0.105  U1dm  0.105   7335.2V 3 121  10 3 U nR13  0.0065  U1dm  0.01   454.086V 3 UnX13  Un13  UnR13  73322  454.0862  7321.2V 2 2 121  10 3 U n 23  0.06  U1dm  0.06   4191.6V 3 121  10 3 U nR 23  0.008  U1dm  0.008   558.8751V 3 61
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. UnX 23  U n23  U nR 23  1333.7 2  177.8239 2  4154.1V 2 2 Các tổng trở của máy biến áp: U 698.5938 Rn12  nR12   14.641 I f1dm 47.7149 U 10456 Xn12  nX12   219.1264 I f1dm 47.7149 U 454.086 Rn13  nR13   9.5187  I f1dm 47.7149 U 7321.2 Xn13  nX13   153.4357  I f1dm 47.7149 U 558.8751 Rn23  nR23   17.5683 I f 2dm 31.7289 U 4154.1 Xn 23  nX23   130.5859 I 2dm 31.7289 f Tổng trở của các dây quấn: Z  Z13  Z 23 14.641  j219.126  9.5187  j153.4357  17.5683  j130.5859 Z1  12  2 2  ( 3.294  j120.99) Z  Z12  Z13 17.5638  j130.5859  14.641  j219.1264  9.5187  j153.4357 Z 2  23  2 2  (11.34  j98.1384) Z  Z 23  Z12 9.5187  j153.4357  17.5683  j130.5859  14.641  j219.1264 Z 3  13  2 2  (6.22  j32.44761) Độ thay đổi điện áp của máy biến áp: S 3000 k t12  t 2   0.45 S 2dm 6667 S 6000 k t12  t 3   0.6 S 3dm 10000 R n 12 k t12I 14.641  0.45  31.7289  3 2dm u nr12   0.00299  121  10 3 U1dm X n 12 k t12 I2dm 219.1264  0.45  31.7289  3 u nx12   0.04478  121  10 3 U1dm R 1k t13 I 3.29  0.6  47.7149  3 3dm u nr 3   0.001348  121  103 U1dm X 1k t13I3dm 120.99  0.6  47.7149  3 u nx3   0.04958  121  10 3 U1dm 62
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. R n 13 k t13I3dm 9.5187  0.6  47.7149  3 u nr13   0.0039  121  10 3 U1dm X n 13 k t13 I 153.4357  0.6  47.7149  3 3dm u nx13   0.0629  121  103 U1dm R 1k t12I2dm 3.29  0.45  31.7289  3 u nr2   0.000672  121  103 U1dm X 1k t12 I2dm 120.99  0.45  31.7289  3 u nx2   0.0247  121  10 3 U1dm U12  u nr12cos2  u nx12sin2  u nr3cos3  u nx3sin3  0.00299  0.8  0.0447  0.6  0.001348  0.8  0.0247  0.6  0.06 U13  u nr13cos3  u nx13sin3  u nr2cos2  u nx2sin2  0.0039  0.8  0.0629  0.6  0.000672  0.8  0.0247  0.6  0.0562 Bài tập 5-2. Một MBA ba pha hai dây quấn Sđm = 3200kVA; 35/6kV; 52.5/307.5A; Y/Y- 12; un% = 6.94; unR% = 1.04; Pfe = 9.53kW; Pn = 32.5kW. Bây giờ đem nối lại thành MBA tự ngẫu. Trình bày (a) cách nối dây MBA hai dây quấn thành MBA tự ngẫu. Tính (b) công suất toàn phần truyền dẫn trực tiếp và công suất thiết kế MBA; (c) hiệu suất MBA ở tải định mức với cos = 0.8; (d) dòng điện ngắn mạch của MBA tự ngẫu. Sơ đồ nối máy biến áp như hình bên. IHA ICA Dòng điện trong các dây quấn: a 3200  10 3 Sdm I CA   52.786A E2 I2  UHA U2,N2 3  35  10 3 3U CA x 3200  10 3 Sdm UCA A I HA   307.9201A  3  6  10 3 3U HA E1 I1 U1,N1 Dòng điện trong cuộn dây chung: X I C  I HA  I CA  307.9201  52.786  255.1338A Công suất truyền tải của máy biến áp: S tk  3200kVA 35 S tt  (a  1)S tk    1   3200  21866.67kVA   6  S td  U HA I C  3  6000  255.1338  2651.4kVA Hiệu suất của máy biến áp: S tt cos2 21866.67  0.8  0.9976   S tt cos2  PFe  Pn 21866.67  0.8  9530  32500 63
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Tổng trở ngắn mạch của máy biến áp thường quy đổi về hạ áp: U nCA u n  U CA 0.0694  6000 2 2 zn   0.7808   3200  10 3 I CA Sdm Khi nối thành máy biến áp tăng áp thì tổng trở ngắn mạch là: U CA 35 zn  zn  0.7808  0.6665 U CA  U HA 41 Dòng ngắn mạch khi máy biến áp làm nhiệm vụ tăng áp: U 6000 In  HA   5197.5A z 3  0.6665 n Dòng ngắn mạch khi ,àm nhiệm vụ hạ áp: U 35000 I n  I CA  5197.5  30318A n U CA 6000 Bài tập 5-3. Một MBA tự ngẫu một pha có điện áp 2300/450V, f = 60Hz, vận hành giảm áp và cung cấp cho tải có tổng trở 210o . Bỏ qua tổn hao và từ thông tản trong máy, hãy xác định: (a) dòng điện tải; (b) dòng điện vào phía cao áp; (c) dòng điện (biến đổi điện áp) trong cuộn dây chung; (d) công suất toàn phần truyền dẫn trực tiếp và công suất biến đổi (thiết kế) qua MBA. Dòng điện tải: U HA 450 I t  I HA   225A  zt 2 Dòng điện phía cao áp: IU 225  450 I CA  HA HA   44.02A I CA U CA 2300 Dòng điện trong cuộn dây chung: I C  I HA  I CA  225  44.02  180.98A Công suất : S td  U 2I C  450  180.98  81441VA S tk  U HAI CA  450  44.02  19809VA Bài tập 5-4. Một MBA tự ngẫu một pha vận hành tăng áp có tỉ số biến đổi điện áp a’=4 được nối với nguồn có điện áp 600V. Phía cao áp nối với tải có công suất 100kVA, hệ số công suất 0.8 (chậm sau). Bỏ qua tổn hao và từ thông tản trong máy, hãy vẽ mạch 64
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. điện và xác định: (a) điện áp phía thứ cấp; (b) dòng điện tải, (c) dòng điện trong cuộn dây sơ; (d) dòng điện trong cuộn dây sơ cấp. Điện áp thứ cấp(cao áp): U CA  aU HA  4  600  2400V Dòng điện tải: 100  10 3 I t  I CA   41.667A 2400 Dòng điện sơ cấp: I HA  aI CA  4  41.667  166.667A Dòng điện trong cuộn sơ cấp: I C  I HA  I CA  166.667  41.667  125A Bài tập 5-5. Một MBA tự ngẫu một pha có tổng số vòng là 600, trong đó dây quấn thứ cấp là 200 vòng. Phía cao áp được nối với nguồn có điện áp 2400V, f = 60Hz. Dây quấn thứ nối với tải có công suất 4.8kVA, hệ số công suất 0.6 (chậm sau). Bỏ qua tổn hao và từ thông tản trong máy, hãy xác định (a) điện áp phía thứ cấp; (b) dòng điện sơ cấp và thứ cấp; (c) công suất toàn phần truyền dẫn trực tiếp; (d) công suất thiết kế MBA; (d) từ thông cực đại trong lõi thép. Đáp số: (a) 800V; (b) 2A, 6A; (c) 1600VA; (d) 3200VA; (e) 0,015Wb Số vòng dây sơ cấp: N1  600  N 2  600  200  400vg Điện áp thứ cấp: N 200 U HA  HA U CA   2400  800V NCA 600 Dòng điện tải: S 4800 I t  I HA  t   6A U HA 800 Dòng điện sơ cấp: N 200 I CA  HA I HA   6  2A NCA 600 Công suất thiết kế: S tk  I C U HA  (6  2)  800  3200VA Công suất truyền dẫn trực tiếp: S td  S t  S tk  4800  3200  1600VA 65
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Từ thông trong lõi thép: U HA 800  0.015 Wb   4.44fN 2 4.44  50  200 Bài tập 5-6. Một MBA tự ngẫu một pha có công suất 100kVA, 440/240V, 60Hz cung cấp cho tải thuần trở công suất 8kW, 240V và một động cơ 10hp, 240V, 60Hz. Động cơ đang vận hành 90% tải, cos = 0.86 chậm sau, hiệu suất 88%. Bỏ qua tổn hao và từ thông tản trong máy, hãy tính (a) công suất toàn phần mà nguồn cung cấp cho MBA; (b) công suất toàn phần truyền dẫn trực tiếp và công suất thiết kế MBA. Công suất động cơ tiêu thụ từ lưới điện: P 10  736 Sdc  dc   9725.2VA cos 0.88  0.86 Tổng công suất của tải bằng công suất nguồn cung cấp cho máy biến áp: Pt  Sdc cos + Pr  9725.2  0.86  8000  16364 W Qt  Sdc sin   9725.2  0.5103  4962.7 VAr S t  Pt2  Q 2  16364 2  4962.7 2  17100 VA t Dòng điện tải: St 17100 I t  I HA   71.2484A  U HA 240 Dòng điện sơ cấp: U 240 I CA  HA I HA   71.2484  38.8628A U CA 440 Công suất thiết kế: S tk  I C U HA  (I HA  I CA )  240  7772.6VA Công suất truyền dẫn trực tiếp: S td  S t  S tk  100000  7772.6  92227VA    66