Đ C ĐI M C U T O VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VI C Ặ Ể Ấ Ạ Ệ
C A MBA, MC, TU, TI Ủ
I/ Đ c đi m c u t o và nguyên lý làm vi c c a MBAặ ể ấ ạ ệ ủ
Là m t thi t b đi n t lo i tĩnhộ ế ị ệ ừ ạ , làm vi c trên nguyên lý c m ng đi n tệ ả ứ ệ ừ, bi nế
đ i m t h th ng dòng đi n xoay chi u c p đi n áp này thành m t h th ng dòng đi nổ ộ ệ ố ệ ề ở ấ ệ ộ ệ ố ệ
xoay chi u c p đi n áp khác v i t n s không thay đ i. ề ở ấ ệ ớ ầ ố ổ
Máy bi n áp g m có hai ho c nhi u cu n dây liên h nhau b i t thông móc vòng.ế ồ ặ ề ộ ệ ở ừ
N u m t cu n dây đ c đ t vào m t ngu n đi n áp xoay chi u ế ộ ộ ượ ặ ộ ồ ệ ề ( g i là cu n dây sọ ộ ơ
c pấ), thì s có m t t thông sinh ra v i biên đ ph thu c vào đi n áp s c p và sẽ ộ ừ ớ ộ ụ ộ ệ ơ ấ ố
vòng dây qu n s c p.ấ ơ ấ
T thông này s móc vòng các cu n dây qu n khác ừ ẽ ộ ấ (dây qu n th c pấ ứ ấ ) và c mả
ng trong dây qu n th c p có m t s c đi n đ ng m iứ ấ ứ ấ ộ ứ ệ ộ ớ , có giá tr ph thu c vào s vòngị ụ ộ ố
dây qu n th c p. ấ ứ ấ
1/ Các b ph n chính c a MBAộ ậ ủ : lõi s tắ, dây qu nấ, v máy và cách đi n.ỏ ệ
a. Lõi thép: dùng làm m ch d n tạ ẫ ừ, đ ng th i làm khung đ qu n dây qu n.ồ ờ ể ấ ấ
Thông th ngườ , đ gi m t n hao do dòng xoáy sinh raể ả ổ , lõi thép c u t o g m các lá thépấ ạ ồ
k thu t đi n ỹ ậ ệ (tole silic) dây 0,35mm ghép l i đ i v i máy bi n áp ho t đ ng t n sạ ố ớ ế ạ ộ ở ầ ố
vài trăm Hertz.
Ki u tr ể ụ (hay ki u lõiể): dây qu n bao quanh tr thép. Lo i này thông d ng choấ ụ ạ ụ
các máy bi n áp m t pha và ba pha c công su t nh và trung bình. ế ộ ở ấ ỏ
Lõi thép có k t c u và liên k t ch c ch n v i v máy và đ c ti p đ t v i v .ế ấ ế ắ ắ ớ ỏ ượ ế ấ ớ ỏ
b. Dây qu nấ: làm nhi m v try n d n năng l ngệ ụ ề ẫ ượ , th ng b ng đ ng ho cườ ằ ồ ặ
nhôm.
Dây qu n đ ng tâmấ ồ : ti t di n ngang là nh ng vòng tròn đ ng tâm. Dây qu n hế ệ ữ ồ ấ ạ
áp th ng qu n phía trong g n tr thépườ ấ ầ ụ , còn dây qu n cao áp qu n phía ngoài b c l yấ ấ ọ ấ
dây qu n h áp. ấ ạ
Dây qu n xen kấ ẽ: các bánh dây c a dây qu n cao áp và h áp qu n xen k nhauủ ấ ạ ấ ẽ
d c theo tr thép. Ki u dây qu n này dùng cho dây qu n ki u b c. ọ ụ ể ấ ấ ể ọ
c. V máyỏ: g m 2 b ph nồ ộ ậ : thùng và n p thùng. ắ
Thùng máy bi n ápế: th ng c u t o b ng thépườ ấ ạ ằ , có hình d ng tròn hay b u d c. ạ ầ ụ
d. D u cách đi nầ ệ : Đ đ m b o tu i th v n hành ph i tăng c ng làm mátể ả ả ổ ọ ậ ả ườ
máy, b ng cách ngâm máy bi n áp trong thùng đ ng đ y d u. ằ ế ự ầ ầ
Có trang b hai b hút m cho d u MBA và b OLTC, có van cân b ng áp su t ị ộ ẩ ầ ở ộ ằ ấ
Lo i h th ng gi n n d u t do có trang b màng cao su ch n đ gi i h n ti pạ ệ ố ả ở ầ ự ị ắ ể ớ ạ ế
xúc gi a d u và không khí.ữ ầ
H th ng ch a d u c a thân MBA và b OLTC đ c cách ly riêng bi t, có đ ngệ ố ứ ầ ủ ộ ượ ệ ồ
h ch m c d u cho t ng ngăn.ồ ỉ ứ ầ ừ
Trong máy bi n ápế, hai v t li u đ ng và thép là hai y u t nh h ng ch y uậ ệ ồ ế ố ả ưở ủ ế
đ n tính năng k thu tế ỹ ậ , chi phí ch t o và hình dáng k t c u c a máy bi n áp .ế ạ ế ấ ủ ế
Vì v y ng i ta đ a ra h s hình dáng ậ ườ ư ệ ố β là đ i l ng bi u th m i quan h t ng quanạ ượ ể ị ố ệ ươ
gi a tr ng l ng thép và tr ng l ng đ ng trong máy bi n áp. ữ ọ ượ ọ ượ ồ ế
l
d12
π
β
=
d12: đ ng kính trung bình vòng cách đi n gi a cu n cao và h . ườ ệ ữ ộ ạ
c ng b i hu n nâng b c công nhân Đề ươ ồ ấ ậ - 1 -
l: chi u cao cu n dâyề ộ
2/ Các tiêu chu n ch t o và thí nghi m: ẩ ế ạ ệ vi c ki m tra, l p đ t và thí nghi m MBAệ ể ắ ặ ệ
đ c d a theo các tiêu chu n ch t o c a nhà s n xu t ượ ự ẩ ế ạ ủ ả ấ
3/ Đi u ki n làm vi c:ề ệ ệ MBA đ c thi t k , ch t o đ l p đ t và v n hành theo cácượ ế ế ế ạ ể ắ ặ ậ
đi u các đi u ki n sauề ề ệ
-Đ cao so v i m c n c bi n ộ ớ ự ướ ể
-Nhi t đ môi tr ng t i đa ệ ộ ườ ố
-Nhi t đ môi tr ng trung bình ệ ộ ườ
-Đ m c c đ i ộ ẩ ự ạ
-Khí h u ậ
4/ Các thông s k thu t chính: ố ỹ ậ
a.Công su t đ nh m c Sấ ị ứ đm
Công su t toàn ph n (hay bi u ki n) đ a ra dây qu n th c p c a máy bi n áp.ấ ầ ể ế ư ở ấ ứ ấ ủ ế
Đ n v tính b ng KVA ho c VA. ơ ị ằ ặ
b. Đi n áp dây s c p đ nh m c Uệ ơ ấ ị ứ 1đm
Là đi n áp c a dây qu n s c p. Đ n v tính b ng KV ho c Vệ ủ ấ ơ ấ ơ ị ằ ặ
c. Đi n áp dây th c p đ nh m c Uệ ứ ấ ị ứ 2đm
Là đi n áp dây c a dây qu n th c p khi máy bi n áp không t i và đi n áp đ t vàoệ ủ ấ ứ ấ ế ả ệ ặ
dây qu n s c p là đ nh m c. Đ n v tính b ng KV ho c V. ấ ơ ấ ị ứ ơ ị ằ ặ
d. Dòng đi n dây đ nh m c s c p (Iệ ị ứ ơ ấ 1đm) và th c p (Iứ ấ 2đm)
Là nh ng dòng đi n dây c a dây qu n s c p và th c p ng d ng v i công su tữ ệ ủ ấ ơ ấ ứ ấ ứ ụ ớ ấ
và đi n áp đ nh m c. Đ n v tính b ng Ampe hay KA. ệ ị ứ ơ ị ằ
Đ i v i MBA 1 pha: ố ớ
dm
dm
dm U
S
I
1
1=
dm
dm
dm U
S
I
2
2=
Đ i v i MBA 3 pha: ố ớ
dm
dm
dm U
S
I
1
13
=
dm
dm
dm U
S
I
2
23
=
e.T n s đinh m c ầ ố ứ
f. T n i dây ổ ố
g. M c cách đi n ứ ệ
h. Ki u làm mát ể
j. Gi i h n đ tăng nhi t ớ ạ ộ ệ
k. T n hao không t i (Po): ổ ả T n hao không t i Pổ ả 0 c a máy bi n áp bao g m cácủ ế ồ
t n hao lõi thép PổFe và t n hao ph n đ ng trong dây qu n s c p Pổ ầ ồ ấ ơ ấ Cu1.
T n hao thép PổFe, thông th ng kho ng 0,1% đ n 0,2% c a t ng công su t MBA,ườ ả ế ủ ổ ấ
bao g m: t n hao do t tr Pồ ổ ừ ễ h, t l v i t n s t hóa f và t l bình ph ng v i c mỷ ệ ớ ầ ố ừ ỷ ệ ươ ớ ả
ng t Bứ ừ 2, và t n h ao do dòng xoáy Pổx, t l v i bình ph ng t n s fỷ ệ ớ ươ ầ ố 2 và bình ph ngươ
c m ng t Bả ứ ừ 2.
Th c t tính toán, có th s d ng bi u th c sau: ự ế ể ử ụ ể ứ
∑
=+=
k
kkxhFe m
f
BPPPP
3,1
2
50/0,1 50
V i Pớ1,0/50(W/kg): su t t n hao c a lõi thép t n s t hóa f = 50Hz v i c m ngấ ổ ủ ở ầ ố ừ ớ ả ứ
t là ừ1,0 Tesla.
Mk: kh i l ng c a lõi thép đo n k (kg). ố ượ ủ ở ạ
B: c m ng t c a lõi thép đo n k (Tesla)ả ứ ừ ủ ở ạ
T n hao đ ng Pổ ồ cu1: Pcu1 = r1I02
c ng b i hu n nâng b c công nhân Đề ươ ồ ấ ậ - 2 -
P0 là công su t t n hao không t i đo đ c khi làm thí nghi m không t i máy bi nấ ổ ả ượ ệ ả ế
áp, đ t đi n áp đ nh m c vào dây qu n s c p, th c p h m ch. ch đ không t iặ ệ ị ứ ấ ơ ấ ứ ấ ở ạ ở ế ộ ả
công su t đ a ra phía th c p b ng 0, song máy v n tiêu th công su t Pấ ư ứ ấ ằ ẫ ụ ấ 0, công su t Pấ0
g m công su t t n hao s t t trong lõi thép và công su t t n hao trên đi n tr dây qu nồ ấ ổ ắ ừ ấ ổ ệ ở ấ
s c p t ng ng v i dòng đi n không t i. Vì dòng đi n không t i nh cho nên có th bơ ấ ươ ứ ớ ệ ả ệ ả ỏ ể ỏ
qua công su t t n hao trên đi n tr s c p và coi nh Pấ ổ ệ ở ơ ấ ư 0 là công su t t n hao s t t trongấ ổ ắ ừ
lõi thép máy bi n áp. ế
l. T n hao có t iổ ả
z. Đi n áp ng n m ch (Un): ệ ắ ạ Un là đi n áp ng n m ch đo đ c trong thí nghi mệ ắ ạ ượ ệ
ng n m ch, th ng đ c tính theo ph n trăm c a đi n áp s c p đ nh m c:ắ ạ ườ ượ ầ ủ ệ ơ ấ ị ứ
%100%
1dm
n
nU
U
U=
Lúc ng n m ch đi n áp th c c p Uắ ạ ệ ứ ấ 2 = 0 do đó đi n áp ng n m ch Uệ ắ ạ n là đi n áp r i trênệ ơ
t ng tr dây qu nổ ở ấ
Giá tr hi u d ng c a s c đi n đ ng eị ệ ụ ủ ứ ệ ộ 1 s là: ẽ
mm
mfNfN
E
EΦ=Φ== 11
1
144,4
2
2
2
π
T ng ng, giá tr hi u d ng c a s c đi n đ ng eươ ứ ị ệ ụ ủ ứ ệ ộ 2 dây qu n th c p là: ở ấ ứ ấ
Ngoài ra MBA còn có nh ng thông s k thu t c b n khác.ữ ố ỹ ậ ơ ả
5/ Nguyên lý làm vi c c a MBA ệ ủ
U1
U2
φ
1
U
2
U
Taûi
Z
2
n
1
n
2
I
1
I
e1 = -
dt
dn
1
là su t đi n đ ng t c m ấ ệ ộ ự ả
e1 = -
dt
dn2
là su t đi n đ ng h c mấ ệ ộ ỗ ả
→ e1, e2 g i chung là su t đi n đ ng c m ng ọ ấ ệ ộ ả ứ
Đ l nộ ớ : E1 =
2
Em
= 4.44n1f Φm
c ng b i hu n nâng b c công nhân Đề ươ ồ ấ ậ - 3 -
E2 =
2
Em
= 4.44n2f Φm
H s bi n đ i: K = ệ ố ế ổ
2
1
n
n
=
2
1
E
E
- Xét s đ nguyên lý MBA 1 pha g m dây qu n th nh t có s vòng dây nơ ồ ồ ấ ứ ấ ố 1 đ c n iượ ố
vào ngu n đi n, dây qu n th hai có s vòng dây nồ ệ ấ ứ ố 2 n i v i ph t i. khi n i nố ớ ụ ả ố 1 vào ngu nồ
đi n xoay chi u thì trong đó có dòng đi n iệ ề ệ 1. Vì i1 bi n thiên nên t thông do nó sinh raế ừ
cũng bi n thiên và móc vòng qua c hai cu n dây t o nên các su t đi n đ ng c m ng eế ả ộ ạ ấ ệ ộ ả ứ 1
và e2. Sđđ e2 sinh ra dòng đi n Iệ2 đ a đi n năng ra cung c p cho ph t i. Nh v y dòngư ệ ấ ụ ả ư ậ
đi n xoay chi u đã đ c truy n t cu n nệ ề ượ ề ừ ộ 1 đ n cu n nế ộ 2 ra ph t i, dây qu n nụ ả ấ 1 nh n đi nậ ệ
t ngu n nên g i là cu n s c p, dây qu n nừ ồ ọ ộ ơ ấ ấ 2 n i v i ph t i đ đ a đi n năng ra g i làố ớ ụ ả ể ư ệ ọ
dây qu n th c pấ ứ ấ Gi thi t t thông bi n thiên theo quy lu t hình sin đ i v i th i: ả ế ừ ế ậ ố ớ ờ
Φ = Φm Sinωt
Ta có e1 = - n1
dt
d
φ
= - n1
dt
tmd )sin(
ωφ
= n1ωΦm sin (ωt -
2
π
)
e1 = - n2
dt
d
φ
= - n2
dt
tmd )sin(
ωφ
= n2ωΦm sin (ωt -
2
π
)
trong đó E1 =
2
1mn
ωφ
= 4.44fn1Φm
E1 =
2
2mn
ωφ
= 4.44fn2Φm
e1 =
2
E1 Sin(
t
ω
-
2
π
)
e2 =
2
E2 Sin(
t
ω
-
2
π
)
Đ l n c a các sđđ t l v i s vòng dây v i t ng s và t thông. Các su t đi n đ ngộ ớ ủ ỉ ệ ớ ố ớ ầ ố ừ ấ ệ ộ
ch m pha sau t thông m t góc 90ậ ừ ộ o
→ Nh v y, có th đ nh nghĩa MBA là m t thi t b đi n t đ ng yên làm vi c theoư ậ ể ị ộ ế ị ệ ừ ứ ệ
nguyên lý c m ng đi n t bi n đ i m t h th ng dòng đi n xoay chi u c p đi n ápả ứ ệ ừ ế ổ ộ ệ ố ệ ề ở ấ ệ
này thành m t h th ng dòng đi n xoay chi u c p đi n áp khác v i cùng t n s .ộ ệ ố ệ ề ở ấ ệ ớ ầ ố
+ Kyù hieäu caùc loaïi :
- Kyù hieäu A, B, C : chæ caùc ñaàu ñaàu cuûa cuoän daây sô caáp .
- Kyù hieäu X, Y, Z : chæ caùc ñaàu cuoái cuûa cuoän daây sô caáp .
- Kyù hieäu a, b, c : chæ caùc ñaàu ñaàu cuûa cuoän daây thöù caáp .
- Kyù hieäu x, y, z : chæ caùc ñaàu cuoái cuûa cuoän daây thöù caáp .
- - : chæ cuoän daây ñaáu tam giaùc; Y : chæ cuoän daây ñaáu hình sao
MBA hai cuoän daây
MBA ba cuoän daây
MBA töï ngaãu
c ng b i hu n nâng b c công nhân Đề ươ ồ ấ ậ - 4 -
III/ Đ c đi m c u t o MCặ ể ấ ạ
1/ Khái ni m MC đi n:ệ ệ MC là thi t b dùng đ đóng, c t m ch đi n khi cóế ị ể ắ ạ ệ
dòng ph t i và c khi có dòng ng n m ch mà không gây ra h h i gì cho conụ ả ả ắ ạ ư ạ
ng i và cho thi t b . Yêu c u ph i đóng c t nhanh, khi đóng c t không gây cháy,ườ ế ị ầ ả ắ ắ
n .ổ
-Các thông s chính c a MC đi n: ố ủ ệ
+ Uđm : đi n áp làm vi c đ nh m c c a MC (kV) ệ ệ ị ứ ủ
+ Iđm : dòng đi n đ nh m c c a MC (A) ệ ị ứ ủ
+ Ic t đm ắ: Dòng đi n c t đ nh m c c a MC (kA) ệ ắ ị ứ ủ
+ fđm : T n s đ nh m c (Hz)ầ ố ị ứ
2/ C u t o và nguyên lý làm vi c c a máy c t đi n d p h quang b ngấ ạ ệ ủ ắ ệ ậ ồ ằ
khí SF6
-C u t o: Đ c ch t o m i pha m t ch c t (v i c p đi n áp ≤ấ ạ ượ ế ạ ỗ ộ ỗ ắ ớ ấ ệ
220kV), bu ng d p h quang đ c b trí rong m t c t s , n p khí SF6ồ ậ ồ ượ ố ộ ộ ứ ạ
t 3.5ừ÷ 8 bar, trong đó d t ti p đi m chính, ti p đi m ch u h quang c aặ ế ể ế ể ị ồ ủ
ph n c đ nh và ph n đ ng, ph n ti p đi m đ ng đ c n i v i thanhầ ố ị ầ ộ ầ ế ể ộ ượ ố ớ
truy n b ng phíp cách đi n, đ c đ a ra bên ngoài liên k t v i h th ngề ằ ệ ượ ư ế ớ ệ ố
truy n đ ng bên ngoài b ng các kh p n i, tay đòn. C c u truy n đ ngề ộ ằ ớ ố ơ ấ ề ộ
th ng s d ng truy n đ ng b ng khí nén h c lò xo ườ ử ụ ề ộ ằ ơặ
c ng b i hu n nâng b c công nhân Đề ươ ồ ấ ậ - 5 -
Lò xo
óngđ
Lò xo
c tắ
Cam
B ch ng ộ ố
rung
Tr cụ
chính
Ch t ố
ch nặ
Ch t ố
mở
Motor
truy n ề
ngđộ
B TRUY N NG C A MÁY C T KHÍ Ộ Ề ĐỘ Ủ Ắ
SF6