intTypePromotion=3

Giáo trình Máy điện đặc biệt - CHƯƠNG 2 MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT

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

0
123
lượt xem
43
download

Giáo trình Máy điện đặc biệt - CHƯƠNG 2 MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT

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

 Máy Biến Áp Ba Dây Quấn  Trong  hệ  thống  điện  lực  những  máy  biến  áp  có  một  dây  quấn  sơ  cấp  và  dây  quấn thứ cấp gọi là máy biến áp ba dây quấn để cung cấp điện cho các lưới điện có  những điện áp khác nhau, ứng với các tỉ số biến đổi:

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Máy điện đặc biệt - CHƯƠNG 2 MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT

  1. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  CHƯƠNG 2  MÁY B IẾN ÁP ĐẶC BIỆT  1. Máy B iến Áp Ba Dây Q uấn  Trong  hệ  thốn g  điện  lực  những  m áy  b iến   áp  có  mộ t  dâ y  qu ấn  sơ  cấp   và  dâ y  quấn  thứ  cấp  gọi  là  má y  biến  áp  ba  dâ y  qu ấn  để  cun g  cấp   điện  cho  các  lưới  điện  có  những điện áp khác nhau, ứng với các tỉ số b iến  đổi: w1 U »1 k 12 =  (2.1 ) w2 U2 w1 U »1 k 13 =  (2.2 )  w3 U3 Máy biến  áp ba dâ y q uấn có ưu  điểm  nâng  cao được tính  kinh tế và k ỹ th uật củ a  trạm   biến  áp,  vì  số  má y  b iến   áp   củ a  các  trạm   sẽ  ít  h ơn  và  tổn  h ao   vận  hành   cũng  nhỏ  hơn.  Người  ta chế tạo m áy biến áp b a dây qu ấn  theo kiểu tổ  má y b iến  áp ba ph a hoặc  má y  b iến   áp  ba  pha ba  trụ,  ở   mỗ i  pha đặt  ba  dâ y  quấn.  Các  tổ   nố i  dây  tiêu  chuẩn  như  sau:  Y   /Y   /D ­ 12­11 ; Y   /D/D ­ 11­11.  0 0 0 H ình 2 .1.  Máy biến áp ba dây q uấn.  Th eo quy định, công suất của ba dâ y quấn được chế tạo theo những tỉ  lệ  sau đây:  1) 100%, 100%,  100%.  2) 100%, 100%,  67 %.  3) 100%, 67 %, 100 %.  4) 100%, 67 %, 67%.  Công  suất  củ a m áy biến  áp  b a d ây  qu ấn  lấy  theo  côn g  suất  của dây  qu ấn   sơ  cấp  (có  công  su ất lớn nhất). T r a n g  | 21 
  2. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  1.1. Phương trình cơ bản, mạch điện thay thế và đồ  thị vectơ của máy biến  áp ba dây dây  quấn.  Tươn g  tự  như  má y  b iến  áp hai dâ y  quấn dòng I0  rất nhỏ  I0  =  (2,5  ÷ 3 ,5).Iđm,  nên  sau  khi  đã  tính  đổi  các d ây  qu ấn 2,3   về dâ y  q uấn 1  ta có phương  trình cơ b ản   và đồ  thị  vectơ dòng điện sau :  H ình 2.2. . . . . I1 + I 2 + I 3 = I 0 @ 0 . . . . U 1 - I1 .z 1 = -(U' 2 + I' 2 .z '2 ) . . =  -(U'3 + I' 3 .z '3 ) (2.3 )  Trong đó, z   = r    + j. x    ; z’2 = r’2  + j.x’   ; z’   = r’    + j. x’        1 1 1 2 3 3 3 Mạch điện th ay thế của má y b iến áp  ba dâ y  quấn · - I'3 · · I1 - I'2 · - U'3 · I0 · · - U'2 U1 Hình 2.3. Mạch  điện thay th ế của má y biến áp b a d ây qu ấn T r a n g  | 22 
  3. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  Đồ  thị vectơ ứng vớ i các phương trình cơ bản trên:  H ình 2 .4. Đồ thị vectơ  của m áy biến áp ba dâ y quấn.  1.2. Xác định cá c tham số  của  máy biến á p ba  dây quấ n  Được xác định từ ba thí nghiệm ngắn mạch giữa các cuộn dây 1 và 2  ; 1  và 3 ; 2 và  3.  Tươn g tự  như thí ngh iệm ngắn mạch của má y  b iến  áp hai d ây qu ấn  Hình 2.5. Th í nghiệm n gắn m ạch máy biến áp ba dâ y q uấn T r a n g  | 23 
  4. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  Ta có:  z  12  = (r1  + r’   ) + j(x    + x’   ) =  r  12  + jx  12    n 2 1 2 n n zn13  = (r1  + r’3) + j(x1  + x’3) =  rn13  + jxn13  z  23  = (r’    + r’   ) + j(x’    + x’   ) = rn23  + jx  3    n 2 3 2 3 2 Từ đó ta biết được: r n 12 + r n 13 - r n 23 (2.4 ) r 1 =  2 r n 12 + r n 23 - r n 13 (2.5 ) r ' 2 =  2 r n 13 + r n 23 - r n 12 (2.6 )  r ' 3 =  2 Tươn g tự  ta  có  thể tính đư ợc x   , x’    và x’    sau: 1 2 3 x n 12 + x x n 23 n 13 (2.7 ) x 1 =  2 +x x x n 13 n 12 n 23 (2.8 ) x ' 2 =  2 +x x x n 13 n 23 n 12 (2.9 )  x ' 3 =  2 Các thí ngh iệm  ngắn  mạch cũng cho phép xác định được các điện áp ngắn m ạch  u  12 , u  13  và u  23  tương ứng vớ i các tổn g trở ngắn mạch z  12  , z  13  và z  23 .  n n n n n n 1.3. Độ thay đổ i điện á p của máy biến áp  ba dây quấn.  Các  điện  áp  đầu  ra  U   ,  U    tha y  đ ổi  th eo   trị  số  và  tính   chất  của  tải  I   ,  I3 ,  cosư  ,  2  2 3 1  co sư2. Chú  ý rằng nếu tải của một dâ y q uấn thứ cấp thay đổ i th ì sẽ ảnh  hưởng đ ến  điện  ·  áp  củ a dây qu ấn  thứ  cấp kia, do  đó điện áp rơ i trên dâ y quấn sơ  cấp I1 . z1 Độ   tha y  đ ổi  đ iện   áp   ở  các  tải  I’2 ,  I’    với  hệ  số  côn g  suất    co sư   ,  cosư    như  h ình   3 2 3 vẽ (7­3) là: DU  2*  = (U  đm  – U’   )  / U  đm  1 1 2 1 = unr12*cosư2  + unx12*.sinư2  +  unr3*. cosư3  + unx3 *. sinư3  (2.10)  Trong đó :  u  r12*  =  r  12 . I’2  / U  đm  ; u  x12 *  =  x  12. I’2 / U  đm     1 n n 1 n n unr3*  =  r1.I’3/ U1đm  ; u nx 3* = x1.I’3/ U1đm  Tươn g tự  ta  có  biểu thức củ a ∆U13*  cũng có dạng như sau : DU13*  = (U1đm  – U’3) / U1đm  = u  r13* .cosư   + u  x13 * .sin ư    + u  r2* .cosư    + u  x2* . sinư    n 3 n 2 n 2 n 2 (2.11)  Trong đó :  unr13*  =  rn13. I’3  / U1đm  ;   un13*  = xn13.I’3  / U1đm  u  r(2)*  = r  .I’2  / U  đm  ;  u  x2 * = x   .I’    / U  đm  1    n 1 n 1 2 1 Hiệu su ất của m áy biến áp ba dâ y q uấn: T r a n g  | 24 
  5. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  P0 + DPCu1 + DPCu 2 + DPCu 3 h% = [1 - ].100 P0 + P2 + P3 + DPCu1 + DPCu 2 + DPCu 3 I 2 .rm + I 1 .r1 + I 2 .r2 + I 2 .r3 2 0 2 3 h% = (1 - ). 100 b2 . S2 ñm . cos j2 + b 3 . S3 ñm . cos j3 + å P 2 2 P0 + b12 .Pn12 + b13 .Pn13 h% = [1 - ].100   (2 .12 )  2 2 b12 .Sñm 2 . cos j 2 + b13 .Sñm 3 . cos j 3 + P0 + b12 .Pn12 + b13 .Pn13 2 2 Trong đó: å P = P0 + b12 .Pn12 + b13 .Pn13 là tổng tổn hao m áy biến  áp.  2. Máy B iến Áp Tự Ngẫ u  Máy  biến  áp  tự  ngẫu  dùng  có  lợi  trong  trường  hợp  hiệu  của  điện  áp  thứ  cấp   U2  và sơ cấp  U   .  Kinh tế h ơn về mặt chế tạo và tổn  hao ít hơn so với m áy biến áp  thường.  1 Máy biến áp tự  ngẫu  khác m áy biến  áp  một  dây  qu ấn   ở  chỗ  cả  cuộn d ây  sơ  cấp  và  thứ  cấp  cấp  chỉ  dùn g  1  dâ y  qu ấn ,  ha y  n ói  khác đ i  dâ y  qu ấn  thứ   cấp  là  mộ t  bộ   phận  củ a d ây  quấn  sơ  cấp.  Dây  qu ấn   sơ  cấp đ ược  nối  song  song  với  lư ới,  còn   dây  qu ấn   thứ  cấp nối trự c tiếp với lưới.  Máy biến áp tự  ngẫu  ngo ài việc  liên  h ệ qua  hỗ  cảm  các  dâ y  q uấn  sơ và  thứ  cấp  còn liên  hệ trực tiếp vớ i nh au  về điện.  Các kiểu nối dây của má y b iến áp  tự ngẫu:  (a) Nối thuận T r a n g  | 25
  6. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  (b ). Nối ngược  H ình 2 .6.  Sơ đồ của má y b iến áp tự ngẫu một pha  *  So   sánh   dun g  lượng  thiết  kế  S k  (dung  lượng  tru yền   qua  từ  trường)  với  dung  t lượn g tru yền tải Stk  củ a máy b iến  áp tự n gẫu. Stk = E1 . I1 = E2 . I2 U1  E1  = I2  = k  ≈ U2 E2 I1 Thực tế lúc vận hành, Stt của má y  biến áp tự  ngẫu bằng: Stt = UCA . ICA = UHA . UHA Tỉ số` b iến đổ i điện áp củ a lư ới điện : U C A I HA = k' =  U HA I C A Nh ư vậy đối  với hình 1­5 a  ta có: E .I (U ­ U ). I 1 Stk  =  2 2 = C A H A C A = 1 ­   Stt UCA . ICA UCA . ICA k' Và đ ối với hình 1­5b ta có : E2 . I2 (U ­ U ). I Stk  = CA HA HA = k'­1 =   Stt UCA . ICA UCA . ICA T r a n g  | 26 
  7. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  Bảng 1­1  cho b iết  các trị số của Stk  ứ ng với các trị  số  k’ khác nhau của hai kiểu  Stt nối dâ y: UCA Stk  k' (= ) Stt U HA Sơ đồ  nố i thuận  Sơ đồ nối n gược  1  0  0  1,25  0 ,20  0,25  1,5  0 ,30  0,5  1,75  0 ,43  0,75  2  0 ,5  1  2,5  0 ,6  1,5  3  0 ,67  2  5  0 ,8  4  Từ đó ta thấ y:  ­  Kiểu  nối  thu ận  ưu  việt  hơn  vì  cùn g  trị  số  k’  thì Stk  nhỏ  hơn,  do   đó  Stt đượ c dùng nh iều trên th ực  tế.  ­ k’ gần bằng 1 thì càng  có lợi,  thường máy  biến áp tự ngẫu có k’  ≤ 2,5.  ­ Khi làm việc tổn h ao tron g m áy biến áp tự ngẫu  nhỏ vì: å P å P 1 (1 - ).S = k' St t Stk 1 Nghĩa  là  giảm   còn so  với  tổn  hao  tính  theo  Stk  ha y  là  tổn  h ao   của  má y  (1 ­  )   k' biến áp h ai dây qu ấn  có cùng dung lượn g.  1 Tươn g tự  điện áp n gắn m ạch của m áy biến áp tự ngẫu  giảm còn (1 ­  ) so với Un    k' củ a  m áy  biến  áp  hai  d ây  quấn.  Vì  U n  nhỏ  nên DU  của  m áy  biến  áp  tự   ngẫu  cũn g  nhỏ,  và dòng điện n gắn mạch sẽ tăn g tương ứng.  Ngoài  việc  tru yền   tải  điện  năng,   m áy  biến  áp   tự   n gẫu  còn  dùn g  để  mở  má y  động  cơ  điện  khôn g  đồng  bộ,  dùng  trong  phòn g  thí  n ghiệm   để  th ay  đổi  đ iện   áp  liên  tục. T r a n g  | 27 
  8. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  Quan hệ máy biến áp tự  ngẫ u với má y biến áp  thường  Xét sơ đồ m ạch điện như sau:  Hình 2.7. Sơ đồ  má y  biến áp tự  ngẫu  tăn g và giảm  áp.  Chế  độ  không  tải  của  m áy  biến  áp   tự  ngẫu  (I2  =  0)  không  khác  má y  b iến   áp  thường  vì  điện  áp  U  X  đặt  vào  m áy  biến  áp  tự  n gẫu  đượ c  phân  bố   đều  giữ a  các  vò ng  A dâ y của dâ y quấn sơ cấp sẽ là: U AX U U U wax = AX = AX = 1 U2 = Uax = w AX wAX ka ka w ax Trong đó , ka  là hệ số biến đổi  củ a m áy biến  áp tự n gẫu  Trong trường hợp  tăn g áp: U 2 =  U AX = k a .U 1 Kh i  n gắn   m ạch ,  dòn g  đ iện   sơ   c ấp   là  I    còn   dòn g  tron g   d â y  d ẫn   n gắn   mạ ch  1 h a i  cự c  a ­x  là I   .  2 Giả  sử  hai  dây  quấn  A­X  và  a­x  không  liên  hệ  về  điện  với  nhau.  Nếu  bỏ  qua  I  ta  có:  I   .w  X  + I   .w  x  = 0  1 A 2 a 1  Hay  I1  + . I2  = 0  ka Trong  máy  biến  áp   tự   n gẫu  không  nhữn g  đi  qu a  A­a  mà  đ i  qua  cả  bộ  phận  chung a­x, n ên  Iax là tổn g h ình học của I    và I  .    1 2  1 Iax  = I1  + I2  = ­ I1( k a - 1 ) =  I2 (1 -  ) Do  đó :  ka Từ đó  ta  thấy  I  x  đ i  qua bộ  phận chung  a­x  ngược  chiều  với  I1  và  cùng  chiều  với    a I  .   2  So sánh  các thôn g số n gắn m ạch của má y  biến áp thường và tự  ngẫu th ì tổn hao  đồng của hai m áy thư ờng: I  2 .r    + I’   2 .r’    1  1 2 2 Ơ má y b iến áp  tự n gẫu, dòn g đ iện  I    ch ỉ đi qua bộ phận A­a có đ iện trở  là: 1 w Aa w - w ax 1 = r1 . AX rAa = r1 . = r1 .(1 - ) w AX w AX ka T r a n g  | 28 
  9. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  1 ∆P  u (Aa) = I  2 . r  a  =  I1 2 .r1 . (1 -  ) Do đó:     (2.13)  C 1  A ka 1 Phần  a­x  đóng  vai  trò  dòng  thứ  cấp  có  dòng điện   Ia x  đi  qua  trị  số   bằng: (1 -  )   ka củ a dòng điện I2  của má y biến áp thường.  Giả  sử  mật độ  dòng  điện  như  nhau  thì  có  thể  thay  đổ i  tiết  diện của  phần   a­x  với  cùng tỉ lệ trên.  1 2  1 ∆PCu(ax) = I2 ax.rax  =I2 2 . (1 -  ) .r2. Khi đó:    1 ka 1 -  ka ( vì điện trở của bộ phận a­x tỉ lệ n ghịch với dòng điện )  1 ∆P  u (ax) = I  2 .r2 . (1 -  ) Su y ra  2    (2.14)  C ka Từ  (2.13)  và  (2.14)  ta  thấ y  rằng  máy  biến  áp   tự  ngẫu  có   thể  xem  là  m áy  biến  áp  1 thường có điện trở sơ cấp và  thứ cấp nhỏ đi (1 -  ) lần, nghĩa là:  ka 1 rna  = rn. (1 -  ) ka Tương ứng ta có:  1 Pna  = P n. (1 -  ) ka Trọng lượng củ a dây quấn máy biến áp tự n gẫu cũn g giảm đi theo tỉ lệ đó  1 GM a  = GM. (1 -  ) ka (vì phần  A­a  của máy biến  áp  tự  ngẫu  có   cùng  tiết  diện như m áy biến  áp  thường  1 nhưng ch iều dài nhỏ hơn (1 -  ) lần, và bộ  phận a­x có cùng chiều dài như  má y biến áp  ka 1 thường nhưng tiết diện nhỏ hơn (1 -  ) lần.  ka 1 x  a  =   x  . (1 -  ) Tương tự  n n ka 1 una  =  un. (1 -  ) Do đó  ka Như  vậy,  so  vớ i  máy  biến  áp   thường  các  cạnh  tam  giác  n gắn  mạch   nhỏ  hơn 1 (1 -  ) lần   và  dòng đ iện  ngắn  mạch   sẽ  lớn  lên  tương  ứng  công  suất  đưa  vào máy  biến  ka áp   tự ngẫu  :  P    =  U  . I1  truyền   cho  dây  quấn  thứ cấp  gồm  hai  phần:  một  phần dưới  dạng  1    1 công  suất  điện  từ  P12  tương  ứng  với  phần  dâ y  quấn  A­a,  một  phần   dưới  dạng  công  su ất  điện P    tương ứn g với phần dây quấn dâ y  quấn a­X do đó:  đ 1 P12  = UAa.I1  =(U1 ­ U2).I1  = P1. (1 -  ) (2.15)  ka 1  P    = P    – P  2  = P   . (2.16) đ 1 1 1 ka T r a n g  | 29 
  10. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  Để có được sự làm việc củ a máy b iến  áp  tự n gẫu lú c có tải ta xếp chồng hai ch ế  độ  khôn g  tải  và  n gắn  mạch.  Vì  vậ y  đồ  th ị  phụ   tải  của  máy  biến  áp  có   dạng  biến  áp  thường nhưng tươn g ứn g với đ iện  áp  ngắn mạch  U  a  và DP  ua  nh ỏ th ì ∆U củ a m áy biến  n C áp   tự  ngẫu   nhỏ hơn,  còn  ça    >  ç  thườn g,  từ  biểu  th ức  xna  và  rna  ta  thấ y  rằn g:  Khi  ka  =  1  tổn   hao DPCua  và  trọng  lượng  GMa  =  0.  nhưng trong  trườn g h ợp n ày  a  ≡  A  su y  ra  điện  năng  chu yển sang  thứ cấp khôn g qua biến đổi.  Kh i  k    lớn  sự phân biệt giữa  biến  áp  tự  ngẫu  và b iến   áp   thư ờng không  còn  nữ a,  a khi k    =2   m áy  biến áp tự  ngẫu  trở  thành   ít  thuận   lợi.   Vì  ở các hộ  tiêu   thụ  do m áy biến  a áp  tự n gẫu  cung  cấp phải bảo  vệ quá điện áp, do chỗ  dâ y  q uấn  CA và  HA n ối điện  với  nhau.   Vì  vậ y  thườn g  k   =   1 ,25   ÷  2.  Biến  áp  tự  ngẫu   được  dùng  đ ể  m ở  má y  đ ộng  cơ  a không  đồn g  bộ  và  đồn g  bộ  cũng  như  các  đư ờng  dây  tru yền   tải  và  các  lưới  đ iện  phân  phối.  Sau đâ y  là h ình  vẽ sơ  đồ  thu ận  và ngược củ a máy b iến áp  tự n gẫu ba pha có  các  cách  đấu  để mở  má y đ ộng cơ khôn g đồng bộ ba ph a.  Hình 2.8. Sơ  đồ  nố i thu ận và ngược má y  biến áp tự  ngẫu ba ph a.  Theo GOST 3211­46 m áy biến  áp tự n gẫu ph ải  có ba cấp điện áp thứ cấp  cụ thể  tron g sơ đồ thuận là : 0 ,55 ; 0,64  ; 073U    còn trong  sơ đồ  ngược là: 0,27 ; 0,36 ;  1 0,45U1  Cấp  điện  áp  trun g bình  0 ,64   và  0,36  và  đượ c  lấ y  làm   điện  áp  định  mức  phụ   tải  tron g  hai  phút  với  dòng  điện  tương  ứng  với  côn g  suất  ghi  trên   bảng  m áy  đượ c  xem   là  ch ế độ tải đ ịnh  mức của má y b iến áp dùng cho m ở m áy .  0  Độ  ph át nón g của dòng điện xác định th eo  ph ương pháp điện trở ≤ 135  C.  3. Máy B iến Áp Đo Lường  Gồ m hai  loại:  Máy biến  điện  áp và m áy biến dòng điện  để biến đổi điện  áp  cao, dòn g đ iện  lớn  thành  những  lượn g n hỏ để đo được bằng dụng cụ  đo  tiêu  chuẩn (1 V  ÷100V hoặc  1A ÷  5A  )  hoặc  dùng  trong  mạch  bảo  vệ.  Má y  biến  đ iện   áp  được  ch ế  tạo  vớ i  công  suất  từ  25VA ÷ 1000VA và máy b iến dòn g từ  5V ÷  100 VA. T r a n g  | 30 
  11. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  Máy biến đ iện  áp  có  dâ y  q uấn  sơ cấp  nố i  với lưới đ iện  và  dâ y q uấn  th ứ  cấp  nối  với  Volt  mét  hay  vớ i  cuộn  dâ y  son g  son g  củ a  Watt  mét  ho ặc  với  cuộn  dâ y  của  rơ  le  bảo vệ.  Tổng trơ  Z của  loại má y  này rất  lớn  nên má y  biến  áp  làm  việc ở trạng  thái  gần  như không  tải, điện áp rơ i  tron g  má y rất n hỏ,  do  đó sai  số  về trị  số  ∆U%  và về  gó c  δ u  giữa U    và U    đều nhỏ . 1 2 w1 U2 . ­ U1 ∆U% = (2.17)  w2 .100 U1 H ình 2 .9.  Sơ đồ kết  nối và đồ  thị vectơ của MBA.  Chú  ý   khi  sử  dụng  má y  b iến   điện  áp  không  đượ c  nối  tắt  mạch   thứ  cấp ,  vì  như  thế sẽ tư ơng  đương  với nối  tắt  mạch  sơ cấp   và  dẫn đ ến  gây  ra  sự  cố  ngắn m ạch  ở  lưới  điện.  Máy  biến  dòng  điện  có  dâ y  q uấn  sơ  cấp  và  nối  nối  tiếp  vớ i  mạch   cần  đo  dòng  điện,  d ây  quấn  thứ  cấp  gồm  nhiều  vòng  d ây  được  nố i  với  Am pe  m ét    hoặc  các  cuộn  dâ y n ối tiếp  củ a Watt m ét h ay rơ le b ảo vệ.  Tổng  trở  Z  của  những  dụng  cụ  n ày  rất  nhỏ  và trạng  thái  làm  việc  của  máy  biến  dòng  là  trạng  thái  ngắn  m ạch,  lõi  th ép  không  bão  ho à  ( F  =  0,8  ÷  1   wb)  và  I0  ≈ 0,   do  đó các  sai số đo lường về trị số  w2 I2 . ­ I1 w1 .100 ∆i% = (2.18)  I1 và sai số về gó c  δi  cũng nhỏ .  Hình 2.10.  Sơ đồ kết nối và đồ thị vectơ của my b iến  dịn g.  Chú  ý   khi  sử  d ụng  má y  b iến  dò ng  khôn g  được  đ ể  d â y  q uấn  thứ   cấp  hở   mạch  vì  n hư  vậ y  I0  =  I1  rất  lớn,   lõi  th ép  bão  ho à  n ghiêm  trọng  ( F  =  1,4  ÷   1,8   wb )  sẽ  nó ng T r a n g  | 31 
  12. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  và  làm   chá y  d ấy  quấn.  Hơn  nữa  khi  b ão  hoà  sẽ  làm   cho  sức  đ iện   độn g  tăng  vọt  đến  điện áp ở  đầu thứ cấp lên rất cao không an  toàn cho người sử dụn g.  Hình 2.11.  Để đ ảm bảo an toàn  dâ y  quấn th ứ cấp  đư ợc nối  đất mộ t đầu.  H ình 2 .12. Sơ đồ ngu yên lý.  4. Máy B iến Áp Chuy ển  Đổ i Ba Pha Sa ng Hai Pha (MBA SCOTT).  Hiện  n ay,  cù ng  với  sự  ph át  triển   của  nền  công  nghiệp  ngày  càng  có  nhiều  dâ y  chu yền  sản  xuất  hiện  đ ại  ra  đời.  Dây  ch u yền   sản   xuất  càng  h iện   đại  thì  tính  chu yên  môn  hoá  càng  cao  đò i  hỏi  các  th iết  bị  sử  dụng  tron g  dâ y  ch u yền  cũng  m ang  tính  chu yên  môn  ho á cao. Do đó, để áp  ứng các  yê u cầu  trên  thì ngà y  càng có nhiều thiết bị  đặc b iệt  ch ế tạo. Các thiết bị này đ ược ch ế tạo chỉ  để đáp ứn g một vài yêu cầu  đặc b iệt  nào đó.  Má y b iến  áp   chu yển   đổi  số  ph a là mộ t tron g  các  th iết b ị đặc  biệt đó. Máy  biến  áp   chu yển  đổ i  số  ph a  từ  b a  ph a  th ành  hai  pha  ha y  còn  gọi  m áy  biến  áp  Sco tt  là  lo ại  má y  b iến   áp  đ ặc  biệt  chu yên   dùn g  để  tạo  điện  áp  h ai  pha  cấp  n guồn  cho  các  động  cơ  hai ph a.  Như  ta biết các động  cơ đ iện  hai ph a  có  thể đấu nối  trở để dùn g đ iện mộ t ph a.  Tu y  nhiên,  việc  nà y  làm  cho   mom en   mở  m áy  củ a  động  cơ  thấp  không  đáp  ứn g  đư ợc  yêu  cầu   củ a  một  số d ây  ch u yền  sản  xu ất.  Để  kh ắc  phụ c h iện   tượn g  trên  chúng  ta  ph ải  dùng  m áy  biến  áp  chu yển  đ ổi  số  pha  từ  ba  pha  san g  hai  ph a  đ ể  cung  cấp  n guồn  điện  hai  ph a cho  độn g cơ h ai pha. Hình  2 .10 . Sơ đồ n gu yên  lý của má y  biến áp biến  đổi  b a  pha th ành h ai pha. T r a n g  | 32 
  13. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  Hình 2.13. Sơ đồ  má y  biến áp b iến  đổ i số pha  Ta có :  U    = U  C . w2  = U  . w2  b B 1  w1 w1 2 . w 2  2 . w 2  3  = U1. w2  Ua  = UAO . =  .U 1 . 2  3 . w1 3 . w1 w1 Ta có giản đồ vectơ sau: T r a n g  | 33 
  14. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  Hình 2.14. Sơ đồ kết nối mba Scott.  H ình 2 .15. Đồ th ị vectơ của mb a Sco tt.  5. Máy B iến Áp Hàn  Các  máy  biến  áp  hàn  đượ c  chia  thành  nhiều  loại  có  cấu  tạo  và  đ ặc  tính  khác  nhau  tu ỳ  th eo  phương  pháp  hàn  (  hồ   quang  ,  hàn  điện  …).  Ơ  đ ây  ta  chỉ  xét  đến  lo ại  má y b iến   áp  h àn   hồ  quang  (h ình  2 ­15).  Các  m áy  biến  áp  hàn  hồ   quang  được  chế  tạo  sao  cho  có  đặc tính  n go ài U2  =  f  (I2)  rất  dốc  để  hạn  chế đư ợc dòn g điện  ngắn m ạch  và  bảo  đảm  cho  hồ   q uang  được  ổn  định.  Muốn  điều  chỉnh  dòn g  điện  hàn  cần   phải  có  thêm một  cuộn cảm  phụ  có đ iện   kháng  tha y  đ ổi đ ược bằng cách  tha y  đ ổi  khe hở d  củ a  lõi thép của cuộn  cảm. T r a n g  | 34 
  15. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  Máy  biến  áp  h àn  hồ  quang  thườn g  có  điện  áp  khôn g  tải  bằng  60  ÷75V  và  điện  áp  ở   tải  định   m ức  b ằn g  20kVA  và  n ếu  dùng  cho   h àn  tự  động  th ì  có  thể  tới  hàng  100kVA.  H ình 2 .15. Má y b iến áp hàn hồ quang làm việc có cuộn kh áng  6. Máy B iến Áp Chỉnh Lưu  Máy biến áp chỉnh  lưu có đặc  điểm  là  tải  củ a các  ph a không  đồng  thờ i  mà  luân  phiên   nhau  th eo   sự   làm   việc  của  các  dươn g  cực  của  các  bộ  chỉnh  lưu   thu ỷ  ngân  hoặc  bán d ẫn  đặt ở m ạch thứ cấp   củ a  m áy  biến áp như  trên  hình  2. 16.  Như  vậ y  máy  biến  áp  luôn luôn làm  việc trong tình  trạn g khôn g đ ối xứng, do  đó  ph ải chọn sơ đồ nối d ây sao  cho đ ảm  bảo được điều  kiện  từ hoá bình thư ờng  củ a các  trụ   lõi  thép  và  giảm  nhỏ được  sự đập m ạch  của đ iện  áp  và dòng điện chỉnh lưu.  Muốn như vậy ph ải tăng số pha củ a d ây qu ấn  thứ  cấp (th ườn g chọn  số pha bằng  6) và ở  phía thứ cấp  có  đặt thêm  cuộn  cảm can bằng K giữa các điểm trung tính  củ a b a  pha  thuận   (a’b’c’)  và  ba  pha  ngược  (a’’b’’c’’).   Tác  dụn g  của  cuộn  cảm  K  là  làm  can  0  bằng  đ iện   áp   trong  mạch  của  hai  pha  có  gó c  lệch   60  làm  việc  song  song,  ví  dụ  như  củ a a’và c’’  trên  hình 2.16.  Kh i  hai  dâ y  qu ấn  thứ  cấp  làm  việc  song  song  với  nh au,  bộ  chỉnh  lưu   sáu  ph a  làm   việc  tương  tự   như  bộ  ch ỉnh  lưu  ba  pha  và  mỗi  dươn g  cự c  làm  việc  khôn g  ph ải  tron g th ời gian  mộ t ph ần  sáu mà tron g một phần ba chu  kỳ.  Hình 2.16.  Sơ đồ m áy biến áp  ch ỉnh  lưu T r a n g  | 35 
  16. Giáo trình Máy điện  đặc biệt – Nguyễn  Trọng  Thắng  CÂU HỎI Ô N TẬP.  1 .  Cấu tạo, ngu yên lý  làm việc và đặc điểm của m áy biến áp ba dây qu ấn.  2 .  Vì sao tron g m áy biến  áp ba dâ y q uấn từ  thông, sđđ và đ iện áp pha luôn  luôn là  hình sin ?  3 .  Ngu yên lý  làm việc và đặc điểm của m áy biến áp tự  ngẫu. So  sánh  má y  biến  áp tự  ngẫu với má y b iến áp  hai d ây quấn.  4 .  Cấu tạo, ngu yên lý  làm việc và ứn g dụng của má y b iến  áp đo  lường. Nh ững  đ iểm  cần  chú ý khi sử  dụng  chúng.  5 .  Bài tập 1: Cho 1 m áy biến áp b a pha ba d ây quấn Y0/Y0/D­12­11 :  10000/6667 /10000  KVA;121/3 8,5/11 KV; u  12 % = 15; u  13 % = 1 0,5  ; u  23 %  n n n = 6 ; u  r12 % =  1  ; u  r13 % = 0,65 ; u  r23 % = 0,8.  n n n a.  Tính   các  tham  số  r1,  r’2,  r’3  ;  x1,   x’2,  x’3  và  vẽ  giản  đồ  th ay  thế  má y  biến  áp n ày.  b .  Phía  điện  áp  cao đư ợc  nối  với  n guồn.  Dây  qu ấn  điện  áp  trung b ình   có   tải  b ằn g  3000  KVA ;  cosj    =  0,8   và  d ây  q uấn  điện  áp  thấp  có  tải  b ằn g  6000  2 KVA, co sj    =  0,8 . Tính Du  2 % và Du  3 %.  3 1 1 6 .  Bài  tập  2  :  Cho   một  má y  biến  áp  3  ph a  Sđm  =  3200   KVA ,   35 /6  KV ,  52,5 /307 ,5  A,Y/Y­12,   un%  =   1,04, pFe  =   9,53 KW ,  pcu  =   32,5  KW.  Bây  giờ  đ em  nố i lại thành má y b iến  áp tự ngẫu 41/35 KV. Hãy ;  a. Trình b ày cách  nố i dâ y  của m áy biến áp tự ngẫu .  b .Tính công suất tru yền tải  của m áy biến áp tự ngẫu , công suất của dây qu ấn  sơ cấp và thứ cấp.  c. Hiệu suất của má y b iến  áp  tự ngẫu ở  tải địn h mức với  cosj = 0,8 .  d . Dòng điện ngắn m ạch  của m áy biến áp tự ngẫu . T r a n g  | 36 

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản