5.1.1. Sơ đồ thay thế máy biến áp:
a) Các thông số của máy biến áp:
Tổng trở của máy biến áp: là
.
T T T
Z R j X
phản ánh
hiện tượng tổn thất công suất tác dụng do hiệu ứng
Joule và hiện tượng tổn thất công suất phản kháng do
tản từ trong các cuộn dây. Trong đó:
T
R
là điện trở,
T
X
là điện cảm kháng.
Tổng dẫn của máy biến áp:
.
T T T
phản ánh
hiện tượng tổn thất công suất trong lõi thép máy biến
áp: tổn hao do dòng Foucault và tổn hao từ. Tổn thất
trong lõi thép hầu như không phụ thuộc vào tải của
máy biến áp và bằng lúc không tải. Với:
T
G
là điện
dẫn,
T
B
là cảm dẫn.
Các thông số của máy biến áp có thể tính theo các
số liệu của máy biến áp như: tổn thất ngắn mạch
k
P
,
tổn thất không tải
o
P
, điện áp ngắn mạch
%
k
U, dòng
điện không tải
%
o
I
. Các số liệu là kết quả của thí
nghiệm ngắn mạch và thí nghiệm không tải.
b) Sơ đồ thay thế và tính các thông số cho máy
biến áp hai cuộn dây:
Máy biến áp ba pha hai cuộn dây là loại được dùng
phổ biến trong hệ thống cung cấp điện. Khi tính toán
dùng sơ đồ hình Γ như hình vẽ.
T
G
T
B
T
T T
S P j Q
Hình Error! No text of specified style in
document..1. Sơ đồ thay thế máy biến áp 2 cuộn
dây
Ở đây:
'
1 2
T
R R R
và
'
1 2
T
X X X
(
' '
2 2
và
R X
là điện trở và cảm
kháng của cuộn dây thứ cấp 2 đã quy đổi về cuộn dây
sơ cấp 1. Sau đây sẽ nêu các công thức tính thông số
máy biến áp (
T
R
,
T
X
,
T
G
và
T
B
) thông qua các số liệu
(
k
P
,
o
P
,
%
k
U và
%
o
I
) của nó:
Tính
T
R
: ta có 2
2
2
3 . .
dm
k dm T T
dm
S
P I R R
U
, do đó
2
2
.
k dm
T
dm
P U
RS
(E
rror! No text of specified style in document.
Tính với đơn vị thường dùng:
2 2
3
2 2
.
.10 ,
k dm
T
dm
P KW U KV
RS KVA
Tính
T
X
: ta có .
% .100
3
dm T
k
dm
I X
UU
, do đó
2 2
%.
.10,
k dm
T
dm
U U KV
XS KVA
(Error! No text of specified style in document.
-
Tính
T
G
: một cách gần đúng
0
2
T
dm
P
G
U
(
Error! No text of specified style in document.
Tính
T
B
: một cách gần đúng
0
2
T
dm
Q
B
U
(
Error! No text of specified style in document.
Trong đó:
0
0
%. ,
100
dm
I S
Q KVA
c) Sơ đồ thay thế và tính các thông số cho máy
biến áp ba cuộn dây và tự ngẫu:
Đối với máy biến áp ba cuộn dây và tự ngẫu, nhà
chế tạo cho những số liệu sau:
dm
S
: công suất định mức máy biến áp.
Cdm
U,
Tdm
U
,
Hdm
U hay 1
dm
U
, 2
dm
U, 3
dm
U
: điện áp định mức các
cuộn cao, trung và hạ.
%
o
I
: dòng điện không tải tính theo phần trăm so với
dòng điện định mức.
12
P
,
13
P
,
23
P
: tổn thất ngắn mạch ứng với ba trạng
thái thí nghiệm ngắn mạch.
12
%
U, 13
%
U, 23
%
U: điện áp ngắn mạch ứng với ba trạng
thái thí nghiệm ngắn mạch.
R1X1
0
S
1
I1
U1
R2
X2
2I’2
U’2
R3
X3
3I’3
U’3
1
2
3
2
1
3
a)
b)
c)
Hình Error! No text of specified style in
document..2. a) Máy biến áp ba cuộn dây; b) MBA
tự ngẫu; c) Sơ đồ thay thế hình sao
Sơ đồ thay thế hình sao có đặt lượng tổn hao trong
thép: 0.
Fe Fe Fe
S S P j Q
(Error! No text of
specified style in document.
Tổn thất công suất tác dụng khi ngắn mạch và điện
áp ngắn mạch của máy biến áp ba cuộn dây và tự
ngẫu được tính theo các dạng ngắn mạch sau:
1) Khi cuộn 2 bị ngắn mạch, cuộn 3 hở mạch, cuộn 1
được đặt vào một điện áp sao cho trong cuộn 1 và 2
có dòng định mức. Người ta đo được
12
P
và 12
%
U, với:
12 1 2
P P P
trong đó
1
P
và
2
P
là tổn thất công suất
tác dụng trong cuộn 1 và 2.
12 1 2
%%%
U U U
2) Cho hở mạch cuộn 2, ngắn mạch cuộn 3 và cuộn 1
được đặt vào một điện áp sao cho trong cuộn 1 và 3