tính toán thiết kế máy biến áp điện lực, chương 2

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

364
lượt xem 135
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ số biểu diễn quan hệ giữa đường kính trung bình d12 với chiều cao dây quấn l. Để chi phí chế tạo MBA là nhỏ nhất, mặt khác vẫn đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật ta cần phải tìm được giá trị tối ưu . Công suất trên một trụ : S’=U.I Thành phần phản kháng của điện áp ngắn mạch

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: tính toán thiết kế máy biến áp điện lực, chương 2

Chương 2: Tính hệ số kích thước cơ bản Hệ số  biểu diễn quan hệ giữa đường kính trung bình d12 với chiều cao dây quấn l.  .d12  l Để chi phí chế tạo MBA là nhỏ nhất, mặt khác vẫn đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật ta cần phải tìm được giá trị  tối ưu . Công suất trên một trụ : S’=U.I Thành phần phản kháng của điện áp ngắn mạch : 7,9.f .I.w..d12 .a R .k r Ux  .10  4 (%) u v .l 7,9.f .I.w..a R .k r Ux  .10 4 (%) uv. Trong đó : . I, w: là dòng điện và số vòng cuộn dây CA hoặc HA . f =50Hz tần số lưới điện .kr=0,95 hệ số Rogovski .aR=0,047 m chiều rộng quy đổi từ trường tản .uv=4,44.f.BT.TT Điện áp trên một vòng dây 2 .TT=klđd /4 Tiết diện trụ 2  d 2   4,44. f .BT . .kld  .u x .10 u .u .104.103  4  S '  uv .w. x v   7,9. f .w. .aR .kr 7,9. f .aR .kr S ' ..a R .k r Rút ra: d  0,507 f .u x .B 2 .k 2 T ld Trong biểu thức trên chỉ có  thay đổi trong một phạm vi rộng quyết định tới sự thay đổi đường kính d S '.a R .k r 133,33.0,047.0,95 Đặt A= 0,5074 2 2  0,507 4  0,176 f .u x .BT .k ld 50.4,866.1,6 2.0,8132 Để tìm được  tối ưu, trước hết ta xác định trọng lượng tác dụng của MBA
a. Trọng lượng tác dụng của lõi sắt: Lõi sắt gồm hai phần trụ và gông  .d   .d  Trọng lượng sắt của trụ : GT  t.TT . Fe .(l  2.l0 )  t. .kld . Fe  12  2.l0     4   Trong đó : +Số trụ tác dụng : t=3 +Tỉ trọng sắt  Fe  7650( Kg / m ) 3 +Đường kính trung bình giữa 2 dây quấn : d 12 =a.d Hệ số : a=1,4 (Bảng13) +Khoảng cách giữa cuộn dây và gông : l 0 = 0,075 (m) A1 d =A.X ; d12=a.A.X ; =X 4 ; GT   A2 .X 2 (2-42) X Trong đó : A1  5,663.10 4 .a. A 3 .k ld A2  3,605.10 4 . A 2 .k ld .l 0 Thay số : A1  5,663.10 4.1,4.0,176 3.0,813  351,401( Kg ) A2  3,605.10 4.0,176 2.0,813.0,075  68.09( Kg ) Trọng lượng sắt gông: Để cho đơn giản ta giả thiết gông có tiết diện chữ nhật :  .d 2 G G  2.k G .TT . Fe .((t  1)C  e)  2.k G . k ld . Fe .((t  1)C  e) 4 Trong đó : +Khoảng cách giữa hai trụ : C= d12  a12  2.a2  a22 +Chiều dày cuộn CA: a 2 =b.d/2 +Trị số b (Bảng 14) : b = 0,32 +Khoảng cách cách điện : a12= 0,027(m) ; a22= 0,03(m) +d =a.A.X +Hệ số tăng cường gông : k=1.015 Thay vào : GG  B1. X  B2 . X 3 2 (2-48) với: B1  2,40.10 4 .k G .k ld . A 3 .(a  b  e) B 2  2,40.10 4 .k G .k ld . A 2 .(a12  a 22 ) Thay số : B  2,40.10 4.1,015.0,813.0,176 3.(1,4  0,32  0,41)  229,977( Kg ) B2  2,40.10 4.1,015.0,813.0,176 2.(0,027  0,03)  34,968( Kg ) Trọng lượng tác dụng của lõi sắt MBA : A1 G Fe  GT  GG   ( A2  B 2 ). X 2  B1 . X 3 X
b. Trọng lượng dây quấn đồng : k f .Pn G dq  (2-53) K .2 Trong ó : .K l hng s ph thuc in tr sut ca dâyqun : K Cu =2,4.10-12 Pn .uv +mật độ dòng điện :   0.746.k f . S .d12 +kf : hệ số tính đến tổn hao phụ trong dây quấn, trong vách. Chọn kf=0,94 (Bảng 15) d12=a.A.X, uv=4,447.BT.TT ; TT=  .d 2 Thay kld vào ( 2-53) : 4 C1 Gdq  . X2 Sa 2 Trong đó : C1  K dq ' k f .k ld .BT2 . f .U r . A 2 2 Với tần số f=50Hz : Sa 2 C1  k dq với dây đồng : Kdq=2,46.10-2 k f k ld BT U r A 2 2 2 400.1,4 2 C1  2,46.10 2  340,39kg  0,94.0,813 2.1,6 2.1,15.0,176 2 Khi tính cả trọng lượng cách điện của dây quấn và phần dây quấn tăng thêm dùng để điều chỉnh điện áp ở cuôn CA thì trọng lượng toàn bộ dây quấn phải nhân thêm hệ số k=1,06 Giá thành vật liệu td: C td  C Fe GT  G g   C dq .k .G dq Trong đó CFe và Cdq tương ứng là giá 1kg sắt làm lõi và 1kg kim loại đồng làm dây quấn đã kể đến các chi phí về chế tạo lõi sắt và dây quấn cũng như các phế liệu không dùng được . Thường biểu diển giá thành theo đơn vị quy ước với cách chọn giá thành 1kg sắt làm đơn vị. C A C C td  td  B1 . X 3  B 2  A2 X 2  1  K dqFe .k . 1 (2-59) ' C Fe X X Cdq Trong đó: K dqFe   1,84 (Bảng 16) CFe ' dCtd Đạo hàm CT 2-59 và cho triệt tiêu: 0 Để xác định trị số X dX tương ứng với giá thành vật liệu tác dụng cực tiểu từ phương trình:
X 5  BX 4  CX  D  0 (2-60) 2 B  A2 2 (34,968  68,09) B . 2  .  0,320 3 B1 3 229,977 A1 351,401 C   0,509 3B1 3.229,977 2C1 2.340,39 D .K dqFe .k  .1,84.1,06  1,924 3B1 3.229,977 Thayvào (2-60): X5+ 0,320.X4- 0,509.X- 1,924=0 Giải phương trình trên bằng phương pháp dò ta được : X=1,21 Tương ứng với trị số   X 4  2,068 So sánh với phạm vi trị số  cho trong Bảng 17   1,8;2,4 Để chọn được  còn phải căn cứ vào những tham số kĩ thuật của mba thiết kế: 1. Tổn hao không tải: P0  k 'f ( pt Gt  pg .Gg ) Trong đó: + pt ; pg suất tổn hao trong trụ và gông (bảng 45) Pt = 1,295 (w/kg) ; pg=1,251(w/kg) ’ + k f : hệ số phụ, (Bảng 43) ; k’f=1,25 Gt,Gg;theo biểu thức (2-42) và (2-48) 2. Thành phần phản kháng của dòng điện không tải Q.10 2 Q iox  3  (%) S .10 10 S Với Q là công suất từ hoá, gần đúng tính bởi công thức : Q  k 'f' (Qc  Q f  Q ) Trong đó: + k f'' : hệ số kể đến sự phục hồi từ tính không hoàn toàn khi ủ lại lá tôn lấy k 'f'  1,2 +Qc : công suất tổn hao chung của trụ và gông: Qc=qt.Gt+ qg.Gg (VA) (2-64) qt ;qg là suất tổn hao của trụ và gông: Bảng 50 qt=1,775 (VA/kg) qg=1,675 (VA/kg) +Qf: công suất từ hoá phụ đối với “góc”
Qf = 40 qt.G0 =(VA) 40 .1,775. G0 =71. G0 G0 là trọng lượng của một góc G0  0,486.10 4 k g .k ld . A 3 . X 3  0,486.10 4.1,015.0,813.0,176 3. X 3  21,74 X 3 + Q  : công suất từ hoá ở những khe hở không khí nối giữa các lá thép Q  3,2q  .Tt (VA) =3,2 .4000 Tt (2-67) + q  : suất từ hoá khe hở: bảng 50 Tiết diện tác dụng của của trụ : Tt = 0,785k ld A 3 X 2  0,0198 X 2 Trong tính toán sơ bộ có thể coi gần đúng dòng điện không tải i0=i0x 3. Mật độ dòng điện trong dây quấn: k f . Pn 0,93.4600 1433,75.1012 1   12   42,219.10 6 K .Gdq 2,4.10 .Gdq Gdq Gdq C1 Trong đó : + Gdq  X2 +K=2,4.10-12 +kf=0,93 Đối với MBA dầu Cu  4,5.106 (A/m2)