LỜI GIỚI THIỆU
Thực hiện quyết định số 58/2008QĐ/BLĐTBXH ngày 6 tháng 9 năm 2008.
Về việc quy định chương trình khung trình độ Cao đẳng nghề, Trung cấp nghề
Điện công nghiệp.
Máy điện 2 là một môn học chuyên môn chính của nghề Điện công nghiệp.
Tập thể giáo viên khoa Điện – Trường Cao đẳng nghề đã theo đề cương chương
trình khung biên soạn nội dung giáo trình môn học Máy điện 2 để giảng dạy cho
Trung cấp, Cao đẳng nghề.
Giáo trình Máy điện 2 được biên soạn phục vụ công tác giảng dạy của giáo
viên, đồng thời làm tài liệu đọc, nghiên cứu cho Học sinh – Sinh viên. Nội dung
của giáo trình được biên soạn dễ hiểu và tính thực tiễn cao. Người học, đọc có thể
dễ dàng vận dụng lý thuyết vào thực hành trong rèn luyện nghề và hành nghề.
Nội dung của giáo trình được biên soạn gồm:
Bài 1: Máy biến áp
Bài 2: Sửa chữa dây quấn stato động cơ không đồng bộ 3 pha
Bài 3: Sửa chữa dây quấn stato động cơ không đồng bộ 1 pha
Bài 4: Quấn dây máy điện nâng cao
Trong biên soạn về trình độ cũng như kinh nghiệm
trong giảng dạy của nhóm tác giả có mức độ nhất đi "nh
nên không thể tránh khỏi khiếm khuyết về chuyên môn,
văn phạm. Mong các thầy cô cùng đo"c giả đóng góp ý
kiến.
Tham gia biên soạn:
1. Ths. Lê Ngọc Tùng
2. Ths. Phạm Văn Ngọc
3. Ths. Vũ Văn Quang
Giáo trình Máy điện 2
BÀI 1:
MÁY BIẾN ÁP
1. Mục tiêu của bài:
- Mô tả được cấu tạo, trình bày được nguyên lý làm việc của máy biến áp
một pha.
- Trình bày được ý nghĩa và điều kiện ghép máy biến áp làm việc song song
- Hiểu, sử dụng được các loại máy biến áp đặc biệt
- Tính toán, quấn được máy biến áp 1 pha công suất nhỏ.
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỷ mỉ, chính xác, tư duy sáng tạo và khoa học trong
học tập.
2. Nội dung bài:
2.1. Máy biến áp làm việc song song
2.1.1.Công dụng và ý nghĩa MBA làm việc song song:
- Nâng tổng công suất của các trạm máy biến áp (St = S1 + S2 + ….)
- Cung cấp điện liên tục cho các phụ tải
- Vận hành các máy biến áp một cách kinh tế nhất (tải tăng vận hành nhiều
máy, tải nhỏ vận hành ít máy).
- Thuận tiện cho công tác bảo dưỡng, sử chữa(máy nào cần bảo dưỡng hoặc
máy nào hỏng thì cắt điện của máy đó).
- Máy quá lớn thì việc chế tạo và vận chuyển sẽ khó khăn.
2.1.2. Điều kiện ghép mba làm việc song song:
Để ghép các máy biến áp làm việc song song không xuất hiện dòng điện cân
bằng (Icb) chạy quẩn trong các máy gây chấn động và làm hỏng máy. khi ghép cần
thoả mãn các điều kiện.
a. Điều kiện cùng tổ nối dây :
Cùng tổ nối dây điện áp thứ cấp sẽ trùng pha nhau. Khác tổ nối dây điện áp
thứ cấp sẽ lệch pha nhau, và sự lệch pha này phụ thuộc vào tổ nối dây.
Ví Dụ 1
Nối hai mba: Máy thứ nhất I nối Y/-11 và máy thứ hai II nối Y/Y0-12 làm
việc song song. Vậy điện áp thứ cấp hai máy sẽ lệch pha nhau một góc 300, trong
mạch nối liền dây quấn thứ sẽ xuất hiện một sđđ:
E = 2Esin150 = 0.518E
Khi máy không tải, trong đây quấn sẽ có dòng điện cân bằng :
Giả thử ZnI = ZnII = 0.05, lần Iđm
Như vậy dòng điện Icb = 5,18 Iđm sẽ làm hỏng máy biến áp.
4
Giáo trình Máy điện 2
b. Điều kiện cùng tỉ số biến đổi điện áp(K1 = K2 =……Kn ):
Nếu tỉ số biến đổi điện áp của hai máy khác nhau mà hai điều kiện còn lại
thỏa mãn thì khi mba làm việc song song, điện áp thứ cấp không tải sẽ bằng nhau
(E2I = E2II ), trong mạch nối liền dây quấn thứ của mba sẽ không có dòng điện chạy
qua.
Hình 1-1
Sơ đồ ghép song song 2 MBA 1 pha
Hình 1-2.
Đồ thị véc tơ điện áp và dòng điện của
các MBA có tổ nối dây khác nhau làm
việc song song.
Giả thử kI kIIthì E2I E2II và khi không tải, trong mạch nối liền quấn thứ
của mba sẽ có dòng điện Icb chạy qua được sinh ra bởi điện áp :
Dòng điện này sẽ chạy trong dây quấn mba theo hai chiều ngược nhau và
chậm pha một góc 900 vì r << x. Lúc này điện áp rơi trên dây quấn sẽ bù trừ với
sđđ, kết quả là trên mạch thứ có điện áp thống nhất U2.
Hình 1-3
Đồ thị véc tơ và sự phân phối tải của MBA song song
a, khi không tải. b. Khi có tải
Kết quả khi mba mang tải, dòng điện tải It sẽ cộng với dòng cân bằng làm cho
điều kiện làm việc của máy sẽ xấu đi, nghĩa là dòng trong máy không tỉ lệ với công
suất của chúng, ảnh hưởng tới sự lợi dụng công suất của chúng.
Chú ý : Cho phép K khác nhau 0.5% so với trị số trung bình của nó.
c. Điều kiện điện áp ngắn mạch bằng nhau (UN1 = UN2 =………..UNn):
5
Giáo trình Máy điện 2
Trị số ngắn mạch của các máy bằng nhau thì phụ tải sẽ phân bố tỉ lệ với công
suất của chúng. Thật vậy, xét ba mba làm việc song song có điện áp ngắn mạch unI,
unII, unIII. Nếu bỏ qua dòng điện từ hoá thì mạch điện có dạng như hình 1-3.
Tổng trở tương đương mạch
điện :
Điện áp rơi trên mạch tương
đương:
Hình 1-4.
Mạch điện thay thế của MBA làm việc song song
Trong đó dòng điện tổng các mba, do đó dòng điện tải của mỗi mba :
Thường thì nInIInII nên chuyển tính từ số phức sang tính môđun:
Ta có :
Từ dòng mba I, ta có :
nhân hai vế cho , ta có hệ số tải của các máy :
6
Giáo trình Máy điện 2
Như vậy, từ các công thức hệ số phụ tải trên, ta thấy hệ số tải của các máy
biến áp làm việc song song tỉ lệ nghịch với điện áp ngắn mạch của chúng :
Như vậy, các mba làm việc song song, có điện áp ngắn mạch un bằng nhau,
tải sẽ phân bố tỉ lệ với công suất của máy. Nếu un khác nhau MBA nào có un lớn, 
nhỏ còn un nhỏ, lớn. Khi máy có un nhỏ làm việc ở định mức thì MBA có un lớn
sẽ hụt tải, kết quả là không tận dụng hết công suất thiết kế của mỗi máy.
Chú ý : Cho phép un khác nhau 10% và công suất MBA có tỉ lệ: 3:1
Ví Dụ 2
Cho ba MBA có cùng tổ nối dây quấn và tỉ số biến đổi với các số liệu sau :
SđmI = 180kVA, SđmII = 240kVA, SđmIII = 320kVA; unI% = 5,4, unII% = 6,0, unIII% =
6,6. Hãy xác định tải của mỗi MBA khi tải chung của các MBA bằng tổng công
suất của chúng và tính xem tải tối đa của các MBA để không MBA nào bị quá tải ?
Giải
Tổng công suất của ba máy :
S = 180 + 240 + 320 = 740 kVA
Hệ số tải của các máy :
Công suất tải của các máy :
SI = I.SđmI = 1,125 x 180 = 202,5 kVA
SII = II.SđmII = 1,01 x 240 = 243 kVA
SIII = III.SđmIII = 0,92 x 320 = 294,5 kVA
Ta thấy MBA I có un nhỏ nhất bị quá tải nhiều, trong khi đó MBA III có un
lớn bị hụt tải. Tải tổng tối đa để không MBA nào bị quá tải ứng I = 1. Lúc đó ta
có :
S = 657,72 kVA
Rõ ràng là phần công suất đặt của các MBA không được lợi dụng sẽ bằng :
7