Thiết kế máy biến áp điện lực 3 pha ngâm dầu

Lêi më ®Çu hóng ta ®ang sèng trong thêi ®¹i víi sù ph¸t triÓn kh«ng ngõng cña khoa häc kÜ thuËt, mét thêi ®¹i mµ sù nghiÖp c«ng nghiÖp hãa hiÖn ®¹i hãa ®­îc ®Æt lªn hµng ®Çu . Nãi ®Õn c«ng nghiÖp hãa, hiÖn ®¹i hãa th× kh«ng thÓ t¸ch rêi ®­îc ngµnh ®iÖn, ngµnh ®iÖn ®ãng mét vai trß mÊu chèt trong qu¸ tr×nh ®ã. Trong ngµnh ®iÖn th× c«ng viÖc thiÕt kÕ m¸y ®iÖn lµ mét kh©u v« cïng quan träng, nhê cã c¸c kÜ s­ thiÕt kÕ m¸y ®iÖn mµ c¸c m¸y ph¸t ®iÖn míi ®­îc ra ®êi cung cÊp cho c¸c nhµ m¸y ®iÖn. Khi ®iÖn ®· ®­îc s¶n xuÊt ra th× ph¶i truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng tíi n¬i tiªu thô, trong qu¸ tr×nh truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng ®ã th× kh«ng thÓ thiÕu ®­îc c¸c m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc dïng ®Ó t¨ng vµ gi¶m ®iÖn ¸p l­íi sao cho phï hîp nhÊt ®èi víi viÖc t¨ng ®iÖn ¸p lªn cao ®Ó tr¸nh tæn thÊt ®iÖn n¨ng khi truyÒn t¶i còng nh­ gi¶m ®iÖn ¸p cho phï hîp víi n¬i tiªu thô . V× lÝ do ®ã mµ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc (MBA§L) lµ mét bé phËn rÊt quan träng trong hÖ thèng ®iÖn .MBA§L ng©m dÇu lµ lo¹i m¸y ®­îc sö dông rÊt phæ biÕn hiÖn nay do nh÷ng ­u ®iÓm v­ît tréi cña lo¹i m¸y nµy cã ®­îc .Nhê ®ã mµ MBA§L ng©m dÇu ngµy cµng d­îc sö dông réng r·i h¬n vµ kh«ng ngõng ®­îc c¶i tiÕn sao cho phôc vô nhu cÇu cña ng­êi sö dông ®­¬c tèt nhÊt . NhiÖm vô thiÕt kÕ tèt nghiÖp cña t«i lµ: thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc ba pha ng©m dÇu Bµi thiÕt kÕ tèt nghiÖp cña t«i gåm 2 phÇn: PhÇn 1 : Tæng quan vÒ m¸y biÕn ¸p. PhÇn 2 : ThiÕt kÕ. C¸c b¶n vÏ : B¶n vÏ tæng l¾p r¸p A0. B¶n vÏ quÊn d©y vµ s¬ ®å nèi d©y A0. B¶n vÏ m¹ch tõ l¾p r¸p A0. KÕt luËn . C¸c tµi liÖu tham kh¶o . Môc lôc . PhÇn I: Tæng quan vÒ m¸y biÕn ¸p 1.1 Vµi nÐt kh¸i qu¸t vÒ m¸y biÕn ¸p §Ó dÉn ®iÖn tõ c¸c tr¹m ph¸t ®iÖn ®Õn hé tiªu thô cÇn ph¶i cã ®­êng d©y t¶i ®iÖn (H×nh 1.1) NÕu kho¶ng c¸ch gi÷a n¬i s¶n xuÊt ®iÖn vµ n¬i tiªu thô ®iÖn lín, mét vÊn ®Ò rÊt lín ®Æt ra vµ cÇn ®­îc gi¶i quyÕt lµ viÖc truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng ®i xa lµm sao cho kinh tÕ nhÊt vµ ®¶m b¶o ®­îc c¸c chØ tiªu kÜ thuËt. M¸y ph¸t ®iÖn M¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p §­êng d©y t¶i M¸y biÕn ¸p gi¶m ¸p Hé tiªu thô H×nh 1.1 S¬ ®å m¹ng truyÒn t¶i ®iÖn ®¬n gi¶n Nh­ ta ®· biÕt, cïng mét c«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®­êng d©y, nÕu ®iÖn ¸p ®­îc t¨ng cao th× dßng ®iÖn ch¹y trªn ®­êng d©y sÏ gi¶m xuèng, nh­ vËy cã thÓ lµm tiÕt diÖn d©y nhá ®i, do ®ã träng l­îng vµ chi phÝ d©y dÉn sÏ gi¶m xuèng, ®ång thêi tæn hao n¨ng l­îng trªn ®­êng d©y còng sÏ gi¶m xuèng. V× thÕ, muèn truyÒn t¶i c«ng suÊt lín ®i xa, Ýt tæn hao vµ tiÕt kiÖm kim lo¹i mÇu trªn ®­êng d©y ng­êi ta ph¶i dïng ®iÖn ¸p cao,dÉn ®iÖn b»ng c¸c ®­êng d©y cao thÕ, th­êng lµ 35,110,220 vµ 500 KV. Trªn thùc tÕ, c¸c m¸y ph¸t ®iÖn th­êng kh«ng ph¸t ra nh÷ng ®iÖn ¸p nh­ vËy v× lÝ do an toµn, mµ chØ ph¸t ra ®iÖn ¸p tõ 3 ®Õn 21KV, do ®ã ph¶i cã thiÕt bÞ ®Ó t¨ng ®iÖn ¸p ®Çu ®­êng d©y lªn. MÆt kh¸c c¸c hé tiªu thô th­êng chØ sö dông ®iÖn ¸p thÊp tõ 127V, 500V hay cïng l¾m ®Õn 6KV, do ®ã tr­íc khi sö dung ®iÖn n¨ng ë ®©y cÇn ph¶i cã thiÕt bÞ gi¶m ®iÖn ¸p xuèng. Nh÷ng thiÕt bÞ dïng ®Ó t¨ng ®iÖn ¸p ra cña m¸y ph¸t ®iÖn tøc ®Çu ®­êng d©y dÉn vµ nh÷ng thiÕt bÞ gi¶m ®iÖn ¸p tr­íc khi ®Õn hé tiªu thô gäi lµ c¸c m¸y biÕn ¸p (MBA). Thùc ra trong hÖ thèng ®iÖn lùc, muèn truyÒn t¶i vµ ph©n phèi c«ng suÊt tõ nhµ m¸y ®iÖn ®Õn tËn c¸c hé tiªu thô mét c¸ch hîp lÝ, th­êng ph¶i qua ba, bèn lÇn t¨ng vµ gi¶m ®iÖn ¸p nh­ vËy. Do ®ã tæng c«ng suÊt cña c¸c MBA trong hÖ thèng ®iÖn lùc th­êng gÊp ba, bèn lÇn c«ng suÊt cña tr¹m ph¸t ®iÖn. Nh÷ng MBA dïng trong hÖ thèng ®iÖn lùc gäi lµ MBA ®iÖn lùc hay MBA c«ng suÊt. Tõ ®ã ta còng thÊy râ, MBA chØ lµm nhiÖm vô truyÒn t¶i hoÆc ph©n phèi n¨ng l­îng chø kh«ng chuyÓn hãa n¨ng l­îng. Ngµy nay khuynh h­íng ph¸t triÓn cña MBA ®iÖn lùc lµ thiÕt kÕ chÕ t¹o nh÷ng MBA cã dung l­îng thËt lín, ®iÖn ¸p thËt cao, dïng nguyªn liÖu míi chÕ t¹o ®Ó gi¶m träng l­îng vµ kÝch th­íc m¸y. N­íc ta hiÖn nay ngµnh chÕ t¹o MBA ®· thùc sù cã mét chç ®øng trong viÖc ®¸p øng phôc vô cho c«ng cuéc c«ng nghiÖp hiÖn ®¹i hãa n­íc nhµ. HiÖn nay chóng ta ®· s¶n xuÊt ®­îc nh÷ng MBA cã dung l­îng 63000KVA víi ®iÖn ¸p 110KV. §Þnh nghÜa m¸y biÕn ¸p M¸y biÕn ¸p lµ mét thiÕt bÞ ®iÖn tõ ®øng yªn, lµm viÖc dùa trªn nguyªn lÝ c¶m øng ®iÖn tõ, biÕn ®æi mét hÖ thèng dßng ®iÖn xoay chiÒu ë ®iÖn ¸p nµy thµnh mét hÖ thèng dßng ®iÖn xoay chiÒu ë ®iÖn ¸p kh¸c, víi tÇn sè kh«ng thay ®æi. KÝ hiÖu mét MBA ®¬n gi¶n nh­ h×nh 1.2 H×nh 1.2 KÝ hiÖu MBA §Çu vµo cña MBA ®­îc nèi víi nguån ®iÖn ,®­îc gäi lµ s¬ cÊp (SC).§Çu ra cña MBA ®­îc nèi víi t¶i gäi lµ thø cÊp (TC) Khi ®iÖn ¸p ®Çu ra TC lín h¬n ®iÖn ¸p vµo SC ta cã MBA t¨ng ¸p Khi ®iÖn ¸p ®Çu ra TC nhá h¬n ®iÖn ¸p vµo SC ta cã MBA h¹ ¸p . C¸c ®¹i l­îng vµ th«ng sè cña ®Çu s¬ cÊp . + U1 : §iÖn ¸p s¬ cÊp . + I1 : Dßng ®iÖn qua cuén s¬ cÊp . + P1 : C«ng suÊt s¬ cÊp . + W1 : Sè vßng d©y cuén s¬ cÊp . C¸c ®¹i l­îng vµ th«ng sè cña ®Çu thø cÊp . + U2 : §iÖn ¸p thø cÊp . + I2 : Dßng ®iÖn qua cuén thø cÊp . + P2 : C«ng suÊt thø cÊp . + W2 : Sè vßng d©y cuén thø cÊp . C¸c l­îng ®Þnh møc C¸c l­îng ®Þnh møc cña MBA do mçi nhµ chÕ t¹o qui ®Þnh sao cho phï hîp víi tõng lo¹i m¸y . Cã 3 ®¹i l­îng ®Þnh møc c¬ b¶n cña MBA . §iÖn ¸p ®Þnh møc §iÖn ¸p s¬ cÊp ®Þnh møc kÝ hiÖu U1®m ,lµ ®iÖn ¸p qui ®Þnh cho d©y quÊn s¬ cÊp . §iÖn ¸p thø cÊp ®Þnh møc kÝ hiÖu U2®m ,lµ ®iÖn ¸p gi÷a c¸c cùc cña d©y quÊn s¬ cÊp Khi d©y quÊn thø cÊp hë m¹ch vµ ®iÖn ¸p ®Æt vµo d©y quÊn s¬ cÊp lµ ®Þnh møc ,ng­êi ta qui ­íc víi MBA 1 pha ®iÖn ¸p ®Þnh møc lµ ®iÖn ¸p pha ,víi MBA 3 pha lµ ®iÖn ¸p d©y .§¬n vÞ cña ®iÖn ¸p ghi trªn nh·n m¸y th­êng lµ KV . Dßng ®iÖn ®Þnh møc Dßng ®iÖn ®Þnh møc lµ dßng ®iÖn ®· qui ®Þnh cho mçi d©y quÊn cña MBA ,øng víi c«ng suÊt ®Þnh møc vµ ®iÖn ¸p ®Þnh møc .§èi víi MBA 1 pha dßng ®iÖn ®Þnh møc lµ dßng ®iÖn pha .§èi víi MBA 3 pha dßng ®iÖn ®Þnh møc lµ dßng ®iÖn d©y . C«ng suÊt ®Þnh møc C«ng suÊt ®Þnh møc cña MBA lµ c«ng suÊt biÓu kiÕn ®Þnh møc .C«ng suÊt ®Þnh møc kÝ hiÖu lµ S®m ,®¬n vÞ lµ VA,KVA . §èi víi MBA 1 pha c«ng suÊt ®Þnh møc lµ : S®m=U2®.I2®m =U1®m.I1®m. §èi víi MBA 3 pha c«ng suÊt ®Þnh møc lµ : S®m=.U2®m.I2®m=.U1®m.I1®m. 1.4 C«ng dông cña MBA MBA ®· vµ ®ang ®­îc sö dông réng r·i trong ®êi sèng ,phôc vô chóng ta trong viÖc sö dông ®iÖn n¨ng vµo c¸c môc ®Ých kh¸c nhau nh­ + Trong c¸c thiÕt bÞ lß nung cã MBA lß . + Trong hµn ®iÖn cã MBA hµn . + Lµm nguån cho c¸c thiÕt bÞ ®iÖn ,thiÕt bÞ ®iÖn tö c«ng suÊt . + Trong lÜnh vùc ®o l­êng (M¸y biÕn dßng ,M¸y biÕn ®iÖn ¸p…) + M¸y biÕn ¸p thö nghiªm . + Vµ ®Æc biÖt quan träng lµ MBA ®iÖn lùc ®­îc sö dông trong hÖ thèng ®iÖn . Trong hÖ thèng ®iÖn MBA cã vai trß v« cïng quan träng , dïng ®Ó truyÒn t¶i vµ ph©n phèi ®iÖn n¨ng ,v× c¸c nhµ m¸y ®iÖn c«ng suÊt lín th­êng ë xa c¸c trung t©m tiªu thô ®iÖn (C¸c khu c«ng nghiÖp vµ c¸c hé tiªu thô…) v× thÕ cÇn ph¶i x©y dùng c¸c hÖ thèng truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng . §iÖn ¸p do nhµ m¸y ph¸t ra th­êng lµ : 6.3;10.5;15.75;38.5 KV.§Ó n©ng cao kh¶ n¨ng truyÒn t¶i vµ gi¶m tæn hao c«ng suÊt trªn ®­êng d©y ph¶i gi¶m dßng ®iÖn ch¹y trªn ®­êng d©y ,b»ng c¸ch n©ng cao ®iÖn ¸p truyÒn ,v× vËy ë ®Çu ®­êng d©y cÇn l¾p ®Æt MBA t¨ng ¸p 110 KV ;220KV ;500 KV v..v.vµ ë cuèi ®­êng d©y cÇn ®Æt MBA h¹ ¸p ®Ó cung cÊp ®iÖn cho n¬i tiªu thô ,th­êng lµ 127V ®Õn 500V vµ c¸c ®éng c¬ c«ng suÊt lín th­êng lµ 3 ®Õn 6KV . 1.5 CÊu t¹o cña m¸y biÕn ¸p M¸y biÕn ¸p cã 2 bé phËn chÝnh ®ã lµ : Lâi s¾t vµ D©y quÊn. Ngoµi ra cßn cã c¸c bé phËn kh¸c nh­ vá m¸y vµ hÖ thèng lµm m¸t. 1.5.1 Lâi s¾t m¸y biÕn ¸p Lâi s¾t m¸y biÕn ¸p dïng ®Ó dÉn tõ th«ng chÝnh cña m¸y, ®­îc chÕ t¹o tõ nh÷ng vËt liÖu dÉn tõ tèt nh­ thÐp l¸ kÜ thuËt ®iÖn. Ngµy nay lo¹i t«n c¸n l¹nh ®­îc sö dông chñ yÕu trong c«ng nghÖ chÕ t¹o lâi s¾t, do t«n c¸n l¹nh lµ lo¹i t«n cã vÞ trÝ s¾p xÕp c¸c tinh thÓ gÇn nh­ kh«ng ®æi vµ cã tÝnh dÉn tõ ®Þnh h­íng, do ®ã suÊt tæn hao gi¶m 2 ®Õn 2,5 lÇn so víi t«n c¸n nãng. §é tõ thÈm thay ®æi rÊt Ýt theo thêi gian, dïng t«n c¸n l¹nh cho phÐp t¨ng c­êng ®é tõ c¶m trong lâi s¾t lªn tíi 1,6 ®Õn 1,65 T (Tesla), trong khi ®ã t«n c¸n nãng chØ t¨ng ®­îc tõ 1,3 ®Õn 1,45T. tõ ®ã gi¶m ®­îc tæn hao trong m¸y, dÉn ®Õn gi¶m ®­îc träng l­îng kÝch th­íc m¸y, ®Æc biÖt lµ rót bít ®¸ng kÓ chiÒu cao cña MBA, rÊt thuËn tiÖn cho viÖc chuyªn trë. Tuy nhiªn t«n c¸n l¹nh gi¸ thµnh cã ®¾t h¬n, nh­ng do viÖc gi¶m ®­îc tæn hao vµ träng l­îng m¸y nªn ng­êi ta tÝnh r»ng nh÷ng MBA ®­îc chÕ t¹o b»ng lo¹i t«n nµy trong vËn hµnh vÉn kinh tÕ h¬n MBA ®­îc lµm b»ng t«n c¸n nãng. HiÖn nay ë c¸c n­íc, tÊt c¶ c¸c MBA ®iÖn lùc ®Òu ®­îc thiÕt kÕ bëi t«n c¸c l¹nh, (nh­ c¸c lo¹i t«n c¸n l¹nh cña Nga, NhËt, Mü, CHLB §øc…v..v) Lâi s¾t gåm 2 bé phËn chÝnh ®ã lµ trô(T) vµ g«ng(G) . Trô lµ n¬i ®Ó ®Æt d©y quÊn. G«ng lµ phÇn khÐp kÝn m¹ch tõ gi÷a c¸c trô. Trô vµ g«ng t¹o thµnh m¹ch tõ khÐp kÝn. L¸ thÐp kÜ thuËt ®iÖn ®­îc sö dông th­êng cã ®é dµy tõ(0,30 tíi 0,5)mm hai mÆt ®­îc s¬n c¸ch ®iÖn. Trong MBA dÇu th× toµn bé lâi s¾t vµ d©y quÊn ®Òu ®­îc ng©m trong dÇu biÕn ¸p. Theo sù ph©n bè s¾p xÕp t­¬ng ®èi gi÷a trô g«ng vµ d©y quÊn mµ ta cã c¸c lo¹i lâi s¾t nh­ sau : a.Lâi s¾t kiÓu trô: D©y quÊn «m lÊy trô s¾t, g«ng tõ chØ gi¸p phÝa trªn vµ phÝa d­íi d©y quÊn mµ kh«ng bao lÊy mÆt ngoµi cña d©y quÊn, trô s¾t th­êng bè trÝ ®øng, tiÕt diÖn trô cã d¹ng gÇn h×nh trßn, kÕt cÊu nµy ®¬n gi¶n, lµm viÖc b¶o ®¶m, dïng Ýt vËt liÖu, v× vËy hiÖn nay hÇu hÕt c¸c MBA ®iÖn lùc ®Òu sö dông kiÓu lâi s¾t nµy(H×nh 1.3) H×nh 1.3: KÕt cÊu m¹ch tõ kiÓu trô a. Mét pha; b. Ba pha; b.Lâi s¾t kiÓu bäc: KiÓu nµy g«ng tõ kh«ng nh÷ng bao lÊy phÇn trªn vµ phÇn d­íi d©y quÊn mµ cßn bao c¶ mÆt bªn cña d©y quÊn. Lâi s¾t nh­ bäc lÊy d©y quÊn, trô th­êng ®Ó n»m ngang, tiÕt diÖn trô cã d¹ng h×nh ch÷ nhËt. MBA lo¹i nµy cã ­u ®iÓm lµ kh«ng cao nªn vËn chuyÓn dÔ dµng, gi¶m ®­îc chiÒu dµi cña d©y dÉn tõ d©y quÊn ®Õn sø ra, chèng sÐt tèt v× dïng d©y quÊn sen kÏ nªn ®iÖn dung d©y quÊn Cdq lín, ®iÖn dung ®èi víi ®Êt C® nhá nªn sù ph©n bè ®iÖn ¸p sÐt trªn d©y quÊn ®Òu h¬n. nh­ng kiÓu lâi s¾t nµy cã nh­îc ®iÓm lµ chÕ t¹o phøc t¹p c¶ lâi s¾t vµ d©y quÊn, c¸c l¸ thÐp kÜ thuËt ®iÖn nhiÒu lo¹i kÝch th­íc kh¸c nhau khi d©y quÊn quÊn thµnh èng tiÕt diÖn trßn, trong tr­êng hîp d©y quÊn quÊn thµnh èng ch÷ nhËt th× ®é bÒn vÒ c¬ kÐm v× c¸c lùc c¬ t¸c dông lªn d©y quÊn kh«ng ®Òu, tèn nguyªn vËt liÖu. Lâi s¾t lo¹i nµy th­êng ®­îc sö dông chÕ t¹o cho c¸c MBA lß ®iÖn (H×nh 1.4) H×nh 1.4 KÕt cÊu m¹ch tõ kiÓu bäc. a. Mét pha ; b. Ba pha ; c.Lâi s¾t kiÓu trô – bäc ( H×nh 1.5): Lµ kiÓu lâi s¾t cã sù liªn hÖ gi÷a kiÓu trô vµ kiÓu bäc. KiÓu nµy hay dïng trong c¸c MBA mét pha hay ba pha víi c«ng suÊt lín (h¬n 100000KVA /1 pha)vµ ®Ó gi¶m bít chiÒu cao cña trô ta cã thÓ san g«ng sang hai bªn. §èi víi MBA cã lâi s¾t kiÓu bäc vµ kiÓu trô – bäc th× hai trô s¾t phÝa ngoµi còng thuéc vÒ g«ng. §Ó gi¶m tæn hao do dßng ®iÖn xo¸y g©y nªn, lâi s¾t ®­îc ghÐp tõ nh÷ng l¸ thÐp kÜ thuËt ®iÖn cã ®é dµy 0,35mm cã phñ s¬n c¸ch ®iÖn trªn bÒ mÆt. H×nh 1.5 M¹ch tõ kiÓu trô –bäc 1 :Trô ;2 :G«ng ;3 :D©y quÊn C¸c kiÓu ghÐp trô vµ g«ng víi nhau: Theo c¸c ph­¬ng ph¸p ghÐp trô vµ g«ng vµo nhau ta cã thÓ chia lâi s¾t thµnh 2 kiÓu ®ã lµ lâi ghÐp nèi vµ ghÐp xen kÏ. *GhÐp nèi: lµ kiÓu ghÐp mµ g«ng vµ trô ghÐp riªng sau ®ã ®­îc ®em nèi víi nhau nhê nh÷ng xµ vµ bulong Ðp ( h×nh 1.6a). kiÓu ghÐp nµy ghÐp ®¬n gi¶n nh­ng khe hë kh«ng khÝ gi÷a trô vµ g«ng lín nªn tæn hao vµ dßng ®iÖn kh«ng t¶i lín, v× thÕ mµ kiÓu nµy Ýt ®­îc sö dông. *GhÐp xen kÏ: lµ tõng líp l¸ thÐp cña trô vµ g«ng lÇn l­ît ®Æt xen kÏ ( h×nh 1.6b) sau ®ã dïng xµ Ðp vµ bulong Ðp chÆt. Muèn lång d©y vµo th× dë hÕt phÇn g«ng trªn ra, cho d©y quÊn ®· ®­îc quÊn trªn èng bakelit lång vµo trô, trô ®­îc nªm chÆt víi èng bakelit b»ng c¸ch nªm c¸ch ®iÖn ( gç,bakelit) sau ®ã xÕp l¸ thÐp vµo g«ng nh­ cò vµ Ðp g«ng l¹i. §Ó gi¶m bít tæn hao do tÝnh dÉn tõ kh«ng ®¼ng h­íng khi ghÐp c¸c l¸ thÐp ta cã thÓ thªm nh÷ng mèi nèi nghiªng gi÷a trô vµ bèn gãc, hay cã thÓ c¾t v¸t gãc l¸ thÐp kÜ thuËt ®iÖn nh­ (h×nh 1.6.c.d.e). Do d©y quÊn th­êng quÊn thµnh h×nh trßn, nªn tiÕt diÖn ngang cña trô s¾t th­êng lµm thµnh h×nh bËc thang gÇn trßn. G«ng tõ v× kh«ng quÊn d©y do ®ã ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc chÕ t¹o tiÕt diÖn ngang cña g«ng cã thÓ lµm ®¬n gi¶n, h×nh vu«ng h×nh ch÷ nhËt hay ch÷ T. Tuy nhiªn hiÖn nay hÇu hÕt c¸c MBA ®iÖn lùc ng­êi ta hay dïng tiÕt diÖn g«ng h×nh bËc thang cã sè bËc gÇn b»ng sè bËc cña tiÕt diÖn trô. e. L­ît 2 L­ît 1 a. b. L­ît 1 L­ît 2 c. L­ît 1 L­ît 2 d. L­ît 1 L­ît 2 H×nh 1.6 Thø tù ghÐp lâi s¾t ba pha. a. GhÐp nèi; b. GhÐp xen kÏ mèi nèi th¼ng; c. GhÐp xen kÏ mèi nèi nghiªng 4 gãc; d. GhÐp xen kÏ mèi nèi nghiªng 6 gãc; e. ghÐp xen kÏ hçn hîp. 1.5.2 D©y quÊn m¸y biÕn ¸p. D©y quÊn lµ bé phËn dÉn ®iÖn cña MBA, lµm nhiÖm vô thu n¨ng l­îng vµo vµ truyÒn n¨ng l­îng ra. Kim lo¹i lµm d©y quÊn th­êng b»ng ®ång, còng cã thÓ b»ng nh«m ( Ýt phæ biÕn). D©y quÊn gåm nhiÒu vßng d©y vµ ®­îc lång vµo trô lâi s¾t gi÷a c¸c vßng d©y, d©y quÊn cã c¸ch ®iÖn víi nhau vµ c¸c cuén d©y ®­îc c¸ch ®iÖn víi lâi. D©y quÊn MBA gåm cã 2 cuén cuén cao ¸p (CA) cuén h¹ ¸p (HA) ®«i khi cßn cã cuén trung ¸p (TA). Theo c¸ch s¾p xÕp d©y quÊn CA vµ HA , ng­êi ta chia ra hai lo¹i d©y quÊn chÝnh ®ã lµ : D©y quÊn ®ång t©m vµ d©y quÊn xen kÏ D©y quÊn ®ång t©m: (H×nh 1.7): Cuén CA vµ HA lµ nh÷ng h×nh èng ®ång t©m ,bè trÝ cuén HA ®Æt s¸t trô cßn cuén CA ®Æt ngoµi .Bè trÝ cuén CA ®Æt ngoµi sÏ ®¬n gi¶n ®uîc viÖc rót ®Çu d©y ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p còng nh­ gi¶m ®­îc kÝch th­íc r·nh c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c cuén d©y vµ gi÷a cuén d©y víi trô s¾t. b. D©y quÊn xen kÏ (H×nh1.8) : Cuén CA vµ HA ®­îc quÊn thµnh tõng b¸nh cã chiÒu cao thÊp vµ quÊn xen kÏ, do ®ã gi¶m ®­îc lùc däc trôc khi ng¾n m¹ch. D©y quÊn xen kÏ cã nhiÒu r·nh dÇu ngang nªn t¶n nhiÖt tèt nh­ng vÒ mÆt c¬ thi kÐm v÷ng ch¾c so víi d©y quÊn ®ång ©m. D©y quÊn kiÓu nµy cã nhiÒu mèi hµn gi÷a c¸c b¸nh d©y. 1.5.3 Vá m¸y biÕn ¸p: Vá MBA lµ bé phËn b¶o vÖ lâi MBA tr¸nh t¸c ®éng cña c¸c ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh nh­ m«i tr­êng khÝ hËu. Vá MBA gåm hai bé phËn thïng vµ n¾p thïng. Thïng MBA: Thïng m¸y lµm b»ng thÐp, th­êng lµ h×nh bÇu dôc. Lóc MBA lµm viÖc, mét phÇn n¨ng l­îng bÞ tiªu hao, tho¸t ra d­íi d¹ng nhiÖt ®èt nãng lâi thÐp, d©y cuèn vµ c¸c bé phËn kh¸c lµm cho nhiÖt ®é cña MBA t¨ng lªn. Do ®ã gi÷a MBA vµ m«i tr­êng xung quanh cã mét hiÖu sè nhiÖt ®é gäi lµ nhiÖt ®é chªnh. NÕu nhiÖt ®é chªnh v­ît qu¸ qui ®Þnh th× sÏ lµm gi¶m tuæi thä c¸ch ®iÖn vµ cã thÓ g©y sù cè ®èi víi MBA. Trong c¸c MBA ®Ó t¨ng c­êng lµm nguéi MBA khi vËn hµnh th× lâi MBA ®­îc ng©m trong m«i tr­êng dÇu. Nhê sù ®èi l­u trong dÇu, nhiÖt truyÒn tõ c¸c bé phËn bªn trong MBA sang dÇu råi tõ dÇu qua v¸ch thïng vµ truyÒn ra m«i tr­êng xung quanh. Líp dÇu s¸t v¸ch thïng nguéi dÇn sÏ chuyÓn dÇn xuèng phÝa d­íi vµ l¹i tiÕp tôc lµm nguéi mét c¸ch tuÇn hßan c¸c bé phËn bªn trong MBA. MÆt kh¸c dÇu MBA cßn lµm nhiÖm vô t¨ng c­êng c¸ch ®iÖn. Tïy theo dung l­îng MBA, mµ h×nh d¸ng vµ kÕt cÊu thïng dÇu kh¸c nhau. Lo¹i thïng dÇu ®¬n gi¶n nhÊt lµ thïng dÇu ph¼ng th­êng dïng cho c¸c MBA dung l­îng tõ 30KVA trë xuèng. §èi víi c¸c MBA cì trung b×nh vµ lín, ng­êi ta dïng lo¹i thïng dÇu cã èng hay lo¹i thïng cã bé t¶n nhiÖt. H×nh 1.9 Thïng dÇu kiÓu èng H×nh 1.10 Thïng dÇu cã bé t¶n nhiÖt ë nh÷ng MBA cã dung l­îng ®Õn 10.000KVA. Ta dïng nh÷ng bé t¶n nhiÖt cã thªm qu¹t giã ®Ó t¨ng c­êng lµm nguéi MBA. ë nh÷ng MBA dïng trong tr¹m thñy ®iÖn, dÇu ®­îc b¬m qua mét hÖ thèng èng n­íc ®Ó t¨ng c­êng lµm nguéi m¸y. b. N¾p thïng: N¾p thïng MBA dïng ®Ó ®Ëy thïng vµ trªn ®ã ®Æt c¸c chi tiÕt m¸y quan träng nh­: C¸c sø ra cña ®Çu d©y CA vµ HA, b×nh gi·n dÇu, èng b¶o hiÓm, hÖ thèng r¬le b¶o vÖ, bé phËn truyÒn ®éng cña bé ®æi nèi c¸c ®Çu ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cña d©y quÊn CA. C¸c sø ra cña d©y cuèn CA vµ HA lµm nhiÖm vô c¸ch ®iÖn gi÷a d©y dÉn ra víi vá m¸y. §iÖn ¸p cµng cao th× kÝch th­íc vµ träng l­îng sø ra cµng lín. B×nh gi·n dÇu: lµ mét thïng h×nh trô b»ng thÐp ®Æt n»m ngang trªn n¾p thïng vµ nèi víi thïng b»ng mét èng dÉn dÇu. §Ó b¶o ®¶m dÇu trong thïng lu«n lu«n ®Çy, ph¶i duy tr× dÇu ë mét møc nhÊt ®Þnh. §Çn trong thïng MBA th«ng qua b×nh gi·n dÇu gi·n në tù do. èng chØ møc dÇu ®Æt bªn c¹nh b×nh gi·n dÇu ®Ó theo dâi møc ®Çu bªn trong. èng b¶o hiÓm: Lµm b»ng thÐp th­êng lµ trô nghiªng, mét ®Çu nèi víi thïng, mét ®Çu bÞt b»ng mét ®Üa thñy tinh. NÕu v× lÝ do nµo ®ã mµ ¸p suÊt dÇu trong thïng cao qu¸ møc cho phÐp th× ®Üa thñy tinh sÏ vì ®Ó dÇu tho¸t ra lèi ®ã tr¸nh h­ háng MBA. Chó ý èng b¶o hiÓm ®Çu ®Æt ®Üa thñy tinh quay vÒ phÝa Ýt ng­êi qua l¹i hay nh÷ng vÞ trÝ Ýt nguy hiÓm nhÊt. 1.6 Nguyªn lý lµm viÖc cña MBA Nguyªn lý lµm viÖc cña MBA dùa trªn hiÖn t­îng c¶m øng ®iÖn tõ vµ sö dông tõ th«ng biÕn thiªn cña lâi thÐp sinh ra. C¸c cuén dÊy s¬ cÊp vµ thø cÊp trong mét MBA kh«ng cã liªn hÖ víi nhau vÒ ®iÖn mµ chØ cã liªn hÖ víi nhau vÒ tõ. XÐt s¬ då nguyªn lý cña mét MBA1 pha(h×nh1.11). I1 I2 Zt W1 W2 U1 U2 H×nh 1.11 Nguyªn lý lµm viÖc cña MBA §©y lµ s¬ ®å MBA 1 pha 2 d©y quÊn, m¸y gåm cã 2 cuén d©y. Cuén s¬ cÊp cã W1 vßng d©y vµ cã cuén thø cÊp cã W2 vßng d©y ®­îc quÊn trªn lâi thÐp. Khi ®Æt mét ®iÖn ¸p xoay chiÒu v1 vµo d©y cuèn s¬ cÊp trong ®ã sÏ cã dßng ®iÖn i1. Trong lâi thÐp vµ sinh ra tõ th«ng f mãc vßng víi c¶ hai cuén d©y s¬ cÊp vµ thø cÊp, c¶m øng ra c¸c søc ®iÖn ®éng e1 vµ e2. ë cuén s¬ cÊp cã søc ®iÖn ®éng sÏ sinh ra dßng ®iÖn i2 ®­a ra t¶i víi ®iÖn ¸p lµ u2. Gi¶ thiÕt ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®Æt vµo lµ mét hµm sè h×nh sin th× tõ th«ng do nã sinh ra còng lµ mét hµm sè h×nh sin. f= fm. sinwt Do ®ã theo ®Þnh luËt c¶m øng ®iÖn tõ, søc ®iÖn ®éng c¶m øng trong c¸c d©y quÊn s¬ cÊp vµ thø cÊp lµ: e1= w 1= - w 1= -w1wfmcoswt = E 1sin(wt-) e 2=-w2= - w2 = -w2fmcoswt E 2sin(wt) Trong ®ã: E1===4,44fW1fm E2===4,44fW2fm Lµ gi¸ trÞ hiÖu dông cña c¸c søc ®iÖn ®éng cña cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp. Dùa vµo biÓu thøc(1-3a,b) ta cã thÓ ®­a ra tØ sè biÕn ®æi cña MBA nh­ sau. k = = NÕu kh«ng kÓ ®iÖn ¸p r¬i trªn c¸c d©y quÊn th× cã thÓ coi U1E1, U2E2 do ®ã k cã thÓ coi nh­ tØ sè ®iÖn ¸p gi÷a d©y quÊn s¬ cÊp vµ thø cÊp. k= 1.7 Tiªu chuÈn hãa trong viÖc chÕ t¹o MBA ®iÖn lùc: MBA ®iÖn lùc ®­îc chÕ t¹o víi tÝnh n¨ng ®­îc qui ®Þnh theo tiªu chuÈn nhµ n­íc nh­ sau. Theo tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 6391-1-1998 cã c¸c qui dÞnh. +§iÒu kiÖn lµm viÖc cña MBA. §é cao kh«ng qu¸ 100m so víi mùc n­íc biÓn, nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ xung quanh n»m trong ph¹m vi -20o C ®Õn -40o C. Trong tr­êng hîp nµy biÕn ¸p ®­îc lµm nguéi b»ng n­íc th× nhiÖt ®é n­íc ®Çu vµo kh«ng v­ît qu¸ 25o C. + VÒ dßng c«ng suÊt: C¸c gi¸ trÞ ­u tiªn cña c«ng suÊt ®Þnh møc ®èi víi MBA c«ng suÊt ®Õn 10MVA ®­îc chän theo d·y R10 cña 10; 16; 25; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300;1 0.000 KVA. NÕu lµ MBA mét pha th× c«ng suÊt lÊy b»ng 1/3 sè liÖu t©m. + VÒ ®iÖn ¸p cã c¸c møc sau: 0,22; 0,38; 3,6; 10; 22; 35; 110; 220; 500kV. Tiªu chuÈn còng cã qui ®Þnh ký hiÖu vÒ c¸ch ®Êu nèi víi gãc lÖch pha trong MBA 3 pha nh­ sau: KiÓu nèi sao, tam gi¸c hoÆc zic-zac c¸c d©y pha cña MBA 3 pha vµ ®­îc ®¸nh dÊu b»ng c¸c chò Y, D vµ Z cho c¸c cuén d©y cao ¸p vµ y, d,z cho c¸c cén d©y h¹ ¸p. NÕu ®iÓm trung tÝnh cña cuén d©y nãi víi Y(y) hoÆc Z (z) ®­îc ®­a ra ngoµi th× vùc ®¸nh dÊu ph¶i lµ YN (yn) hoÆc ZN(zn) cho c¸c phÝa CA vµ HA [2] C¸c ký hiÖu b»ng ch÷ liªn quan ®Õn c¸c cuén d©y kh¸c nhau cña mét MBA ®Òu ®­îc ghi theo thø tù gi¶m dÇn cña ®iÖn ¸p ®Þnh møc. Sù lÖch pha cña cuén d©y 3 pha gi÷a ®iÖn ¸p d©y thø cÊp MBA 3 pha so víi ®iÖn ¸p d©y so cÊp th­êng ®­îc chØ thÞ b»ng chØ sè cña ®ång hå giê , trong ®ã vect¬ ®iÑn ¸p s¬ cÊp lu«n chØ sè 12 trªn mÆt ®ång hå t­îng tr­ng cho kim phót. Vect¬ ®iÖn ¸p thø cÊp sÏ lÖh pha t­¬ng øng ë c¸c vÞ trÝ lÇn l­ît chØ c¸c giê trong ®ã sã 12 cã thÓ coi lµ sè 0 (chØ sè cµng cao th× sù chËm pha cµng lín) 1.8 Môc ®Ých yªu cÇu vµ nhiÖm vô: §Ó ®¶m b¶o vÒ tÝnh to¸n hîp lý tèn it thêi gian, viÖc tÝnh to¸n MBA sÏ lÇn l­ît tiÕn hµnh theo tr×nh tù nh­ sau: 1. X¸c ®Þnh c¸c ®¹i l­îng c¬ b¶n: TÝnh dßng ®iÖn pha, ®iÖn ¸p pha cña c¸c d©y quÊn X¸c ®Þnh ®iÖn ¸p thö cña c¸c d©y quÊn X¸c ®Þnh c¸c thµnh phÇn cña ®iÖn ¸p ng¾n m¹nh 2. TÝnh to¸n c¸c kÝch th­íc chñ yÕu Chän s¬ ®å vµ kÕt cÊu lâi s¾t Chän lo¹i vµ m· hiÖu t«n Silic, c¸ch ®iÖn cña chóng, chän c­êng ®é tù c¶m cña lâi s¾t Chän c¸c kÕt cÊu vµ x¸c ®Þnh c¸c kháang c¸ch c¸ch ®iÖn chÝnh cña cuén d©y TÝnh to¸n s¬ bé MBA chän quan hÖ kÝch th­íc chñ yÕu b theo ®¹i sè io, Po, m, Pn ®· cho. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh trô, chiÒu cao d©y quÊn, tÝnh tãan s¬ bé lâi s¾t. 3. TÝnh to¸n d©y quÊn CA vµ HA Chän d©y quÊn CA vµ HA TÝnh cuén d©y HA TÝnh cuén d©y CA 4. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch X¸c dÞnh tæn hao ng¾n m¹ch TÝnh toµn ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch TÝnh lùc c¬ cña d©y quÊn khi MBA bÞ ng¾n m¹ch 5. TÝnh to¸n cuèi cïng vÒ hÖ thèng m¹ch tõ vµ tham sè kh«ng t¶i cña m¸y MBA X¸c ®Þnh kÝch th­íc cô thÓ cña lâi s¾t X¸c ®Þnh tæn hao kh«ng t¶i X¸c ®Þnh dßng ®iÖn kh«ng t¶i vµ hiÖu suÊt 6. TÝnh to¸n nhiÖt vµ hÖ thèng lµm nguéi MBA Tiªu chuÈn vÒ nhiÖt ®é chªnh TÝnh to¸n nhiÖt MBA TÝnh tãan gÇn ®óng träng l­îng vµ thÓ tÝch bé gi·n dÇu PhÇn II: ThiÕt kÕ Ch­¬ng 1: TÝnh to¸n kÝch th­íc chñ yÕu cña m¸y biÕn ¸p. Ch­¬ng 2: ThiÕt kÕ m¹ch tõ. Ch­¬ng 3: TÝnh to¸n d©y quÊn. Ch­¬ng 4: TÝnh to¸n tham sè kh«ng t¶i. Ch­¬ng 5: TÝnh to¸n cuèi cïng m¹ch tõ. Ch­¬ng 6: TÝnh to¸n nhiÖt m¸y biÕn ¸p. PhÇn II: ThiÕt kÕ NhiÖm vô thiÕt kÕ: ThiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc ba pha ng©m dÇu c«ng suÊt 400KVA. C¸c sè liÖu ban ®Çu: Dung l­îng S = 400KVA. §iÖn ¸p UCA/UHA=22/0.4KV(+-) 2*2.5% TÇn sè f=50 Hz. Tæ nèi d©y Y/Y0-12. Tæn hao kh«ng t¶i : P0 = 840 W Tæn hao ng¾n m¹ch: Pn=5750 W. §iÖn ¸p ng¾n m¹ch : Un=4%. Ch­¬ng 1: TÝnh to¸n c¸c kÝch th­íc chñ yÕu cña m¸y biÕn ¸p BµI 1: X¸c ®Þnh c¸c ®¹i l­îng ®iÖn c¬ b¶n cña MBA. Dùa vµo c¸c sè liÖu ban ®Çu cña nhiÖm vô thiÕt kÕ ®· cho ta ph¶i x¸c ®Þnh c¸c ®¹i l­îng ®iÖn c¬ b¶n sau ®©y. TÊt c¶ c¸c c«ng thøc trong ®å ¸n ®Òu lÊy trong tµi liÖu ( thÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña thµy phan tö thô – tµi liÖu 1 ) 1.Dung l­îng mét pha. S f ===133,3 (KVA) 2.Dung l­îng trong mçi trô. S’ = ==133,3 (KVA) Trong ®ã : S= 400KVA: c«ng suÊt ®Þnh møc m¸y biÕn ¸p m=3 :sè pha t=3 : sè trô t¸c dông cña m.b.a 3. Dßng ®iÖn d©y ®Þnh møc. PhÝa cao ¸p (CA) I2===10,479 (A) U2®m=22.103(V) : lµ ®iÖn ¸p phÝa cao ¸p. PhÝa h¹ ¸p (HA) I1===577,35(A). U1®m= 0,4.103(V) : lµ ®iÖn ¸p phÝa h¹ ¸p. 4.Dßng ®iÖn pha ®Þnh møc. V× d©y quÊn nèi Y/Y0 nªn dßng ®iÖn pha ®Þnh møc lµ : - PhÝa CA nèi Y: Nªn ta cã If2=I2=10,479(A). - PhÝa HA nèi Y: Nªn ta cã If1=I1=577,35(A). 5. §iÖn ¸p pha ®Þnh møc. - PhÝa cao ¸p nèi Y: Uf2===12,7(KV) - PhÝa h¹ ¸p nèi Y: Uf1===0,231(KV) 6. §iÖn ¸p thö c¸c d©y quÊn.(tra b¶ng 2 trang 185 [Tµi liÖu 1]) §èi víi m¸y biÕn ¸p dÇu theo cÊp ®iÖn ¸p cña d©y quÊn ta tra ®iÖn áp thử tương ứng : - D©y quÊn CA: Ut2=55(KV) - D©y quÊn HA: Ut1=5(KV) 7. C¸c thµnh phÇn ®Ön ¸p ng¾n m¹ch. - Thµnh phÇn t¸c dông cña ®iÖn ¸p ng¸n m¹ch. Unr%===1,44% -Thµnh phÇn ph¶n kh¸ng cña ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch. Unx%= Unx% = =3,73% Bµi 1.2 :ThiÕt kÕ s¬ bé lâi s¾t , Chän c¸c sè liÖu xuÊt ph¸t ,chän ph­¬ng ¸n vµ tÝnh to¸n c¸c kÝch th­íc chñ yÕu. 8. Chän kiÓu d¸ng lâi s¾t : lâi s¾t cã rÊt nhiÒu kiÓu , nh­ng hÇu hÕt m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc hiÖn nay ®Òu dïng kiÓu trô . do ®ã ®Ó ®¬n gi¶n ta chän lâi s¾t kiÓu trô : 9. Chän c¸c sè liÖu xuÊt ph¸t : §ể đáp ứng yêu cầu thiết kế và đơn giản khi tính toán ta chọn máy biến áp 3pha , 2 dây quấn kiêu trụ phẳng , dây quấn đồng tâm . 10. ChiÒu réng cña r·nh tõ t¶n gi÷a d©y quÊn CA vµ HA.( ar) ar = a12+ theo 2-33 TL1 hay : ar = a12 + k. theo 2-36 TL1 Trong ®ã : a12= 0,9(cm): lµ kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn gi÷a d©y quÊn h¹ ¸p vµ cao ¸p (tra b¶ng 19 theo ®iÖn ¸p thö vµ c«ng suÊt S = 400 KVA) * a1 : lµ chiÒu dÇy d©y quÊn h¹ ¸p * a2 : lµ chiÒu dÇy d©y quÊn cao ¸p * k = 0,5 : lµ hÖ sè tra b¶ng 12 theo ®iÖn ¸p vµ c«ng suÊt * S’=133,3(KVA): dung l­îng trªn mçi trô => ar = 0,9 + 2,2 = 3,1 ( cm) 11. HÖ sè qui ®æi tõ tr­êng t¶n: KR=0,95. Ch­¬ng 2:ThiÕt kÕ m¹ch tõ 12. Chän t«n silic. Lâi s¾t lµ phÇn m¹ch tõ cña MBA, lµ phÇn dÉn tõ th«ng chÝnh cña MBA. Do ®ã khi thiÕt kÕ cÇn ph¶i ®¶m b¶o lµm sao cho tháa m·n nh÷ng yªu cÇu nh­, tæn hao s¾t chÝnh vµ phô nhá, dßng ®iÖn kh«ng t¶i nhá, l­îng t«n silic sö dông lµm sao cho Ýt nhÊt vµ hÖ sè ®iÒn ®Çy cña lâi s¾t lín. MÆt kh¸c lâi s¾t còng lµ n¬i mµ trªn ®ã g¾n nhiÒu bé phËn kh¸c nh­: D©y quÊn, gi¸ ®ì d©y dÉn ra, ®èi víi mét sè MBA cßn g¾n c¶ n¾p m¸y ®Ó cã thÓ n©ng cÈu toµn bé lâi s¾t ra khái vá khi söa ch÷a. H¬n thÕ n÷a lâi s¾t cßn cã thÓ chÞu ®­îc øng lùc c¬ häc lín khi bÞ ng¾n m¹ch d©y quÊn. §Ó c¸c yªu cÇu ®èi víi m¹ch tõ nh­ trªn ®­îc tho¶ m·n thÞ viÖc chän lo¹i t«n siclic nh­ thÕ nµo lµ rÊt quan träng, víi silic cã ®é dµy bao nhiªu, thµnh phÇn silic bao nhiªu lµ ®­îc. Khi t«n silic cã thµnh phÇn silic trong l¸ t«n cao qu¸ th× l¸ t«n sÏ bÞ gißn, ®é ®µn håi kÐm ®i. ë ®©y ta chän lo¹i t«n c¸n l¹nh lµ v× lo¹i t«n nµy cã ­u ®iÓm v­ît tréi vÒ kh¶ n¨ng dÉn tõ vµ gi¶m hao mßn so víi t«n c¸n máng. T«n c¸n l¹nh lµ lo¹i t«n cã vÞ trÝ s¾p xÕp c¸c tinh thÓ gÇn nh­ kh«ng ®æi vµ cã tÝnh dÉn tõ kh«ng ®¼ng h­íng, do ®ã suÊt tæn hao gi¶m 2 ®Õn 2,5 lÇn so víi t«n c¸n nãng. §é tõ thÈm thay ®æi rÊt Ýt theo thêi gian dïng t«n c¸n l¹nh cho phÐp t¨ng c­êng ®é tõ c¶m trong lâi thÐp lªn tíi (1,6->1,65)T trong khi ®ã t«n c¸n nãng chØ lµ (1,4->1,45)T Tõ ®ã gi¶m ®­îc tæn hao trong m¸y, gi¶m ®­îc träng l­îng kÝch th­íc m¸y, ®Æc biÖt lµ rót bít ®­îc ®¸ng kÓ chiÒu cao cña MBA, rÊt thuËn lîi cho viÖc chuyªn chë. Tuy nhiªn gi¸ thµnh t«n c¸n l¹nh cã h¬i cao nh­ng do viÖc gi¶m ®­îc tæn hao vµ träng l­îng nªn ng­êi ta tÝnh r»ng vÉn kinh tÕ h¬n nh÷ng lo¹i MBA ®­îc chÕ t¹o bëi t«n c¸n nãng. 13. C¾t l¸ thÐp. Do ta sö dông lo¹i t«n c¸n l¹nh mµ do lo¹i t«n c¸n l¹nh cã tÝnh dÉn tõ kh«ng ®¼ng h­íng nªn viÖc ghÐp nèi gi÷a trô vµ g«ng kh«ng thÓ thùc hiÖn kiÓu mèi nèi vu«ng gãc nh­ t«n c¸n nãng ®­îc v× nh­ vËy gãc ghÐp nèi a¹0 kh¸ lín lµm t¨ng tæn hao s¾t (h×nh 2.1a) mµ ta ph¶i dïng mèi nèi nghiªng hay lµ ph¶i c¾t v¸t l¸ t«n nh­ (h×nh 2.2) khi ®ã gãc a ¹ 0 sÏ nhá ®i vµ tæn hao s¾t sÏ gi¶m ®¸ng kÓ (h×nh 2.1b) H×nh 2.1 Mèi nèi gi÷a g«ng vµ trô a.Mèi nèi th¼ng. b.Mèi nèi chÐo. H×nh 2.2 L¸ t«n c¾t v¸t. Khi c¾t t«n xong ta sÏ ph¶i xö lÝ cho tèt bavia, vµ ta ph¶i ñ l¹i nh÷ng l¸ t«n võa c¾t xong ®Ó cho nh÷ng tinh thÓ kim lo¹i trong vÕt c¾t trë l¹i ®Þnh h­íng ban ®Çu. C¸c l¸ thÐp kÜ thuËt ®iÖn sau ®ã ®­îc s¬n phñ c¸ch ®iÖn mÆt ngoµi tr­íc khi ghÐp chóng l¹i víi nhau. 14. TÝnh chän s¬ bé m¹ch tõ. * Do xu thÕ hiÖn nay trong viÖc chÕ t¹o m.b.a ng­êi ta ®Òu dïng t«n c¸n l¹nh cã chÊt l­îng cao cña c¸c n­íc ph¸t triÓn s¶n xuÊt . nªn ë ®©y ta chän t«n c¸n l¹nh cña Nga s¶n xuÊt , m· hiÖu 3405 cã chiÒu dÇy 0,30 mm * TrÞ sè tù c¶m trong trô m.b.a ( Bt ) theo b¶ng 11 , víi m· hiÖu t«n 3405 , c«ng suÊt m.b.a dÇu S= 400 KVA , chän Bt =1,6 ( T) HÖ sè t¨ng c­êng tiÕt diÖn g«ng ( kg ) kg = = 1.015 tra b¶ng 6 theo c«ng suÊt * §Ó gi¶m bít tæn hao do tÝnh dÉn tõ kh«ng ®¼ng h­íng ®èi víi t«n c¸n l¹nh ta dïng lâi thÐp víi c¸ch ghÐp xen kÏ cã 4 mèi ghÐp xiªn ë 4 gãc cña lâi , cßn mèi nèi gi÷a dïng mèi ghÐp th¼ng . ph­¬ng ph¸p nµy võa ®¬n gi¶n võa kÕt cÊu v÷ng ch¾c nªn ®­îc dïng phæ biÕn . * theo b¶ng 4 ta chän sè bËc thang trong trô lµ 6 ®èi víi c¸c tÊm t«n cã tÊm s¾t Ðp , Ðp trô b»ng nªm víi d©y quÊn , tiÕt diÖn trô kh«ng cã r·nh dÇu , hÖ sè chªm kÝn kc = 0,93 * ®­êng kÝnh trô kho¶ng 18cm *chän sè bËc thang cña g«ng nhá h¬n sè bËc thang cña trô mét bËc lµ 5 * theo b¶ng 10 , ta chän hÖ sè lÊp ®Çy k ® =0,97 : ®èi víi l¸ t«n dÇy 0,30 mm , m· hiÖu 3405 phñ s¬n c¸ch ®iÖn chÞu nhiÖt *Nh­ vËy hÖ sè lîi dông cña lâi s¾t lµ: Kl=Kc.K®=0,93.0.97=0.902. H×nh vÏ tiÕt diÖn trô víi sè bËc thang trong trô lµ 7 15. Tõ c¶m trong cña g«ng. BG===1,576(T). KG: HÖ sè t¨ng c­êng g«ng(Tra b¶ng 6 trang 187 [1]). 16. SuÊt tæn hao trong trô vµ g«ng. Theo b¶ng 45 trang 216 [ TL1] : SuÊt tæn hao trong trô vµ g«ng. PT=1,15(W/Kg). PG=1,112(W/Kg). 17. SuÊt tõ hãa trong trô vµ g«ng. Theo b¶ng 50 trang 220[ TL1] qT=1,602(VA/Kg). qG=1,526(VA/Kg). SuÊt tõ hãa khe hë kh«ng khÝ víi BT=1,6T. qK=19200(VA/m2). 18. Kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn chÝnh tra b¶ng 18,19 TL1: C: Kho¶ng c¸ch c¸ch gi÷a 2 trô c¹ch nhau. d: §­êng kÝnh ®­êng trßn ngo¹i tiÕp tiÕt diÖn ngang cña trô. d12: §­êng kÝnh trung b×nh gi÷a 2 d©y quÊn. a1: BÒ dµy cuén HA. a2: BÒ dµy cuén CA. l: ChiÒu cao d©y quÊn. δ12 =5 mm : èng c¸ch ®iÖn gi÷a cao ¸p vµ h¹ ¸p δ22 = 3 mm: èng c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c pha l02 = 50 mm: cao ¸p víi g«ng l®2 = 30 mm : phÇn ®Çu thõa c¸c èng c¸ch ®iÖn CA l®1 = 40 mm: phÇn ®Çu thõa c¸c èng c¸ch ®iÖn HA δ01 = 5.0,5 mm: èng c¸ch ®iÖn gi÷a HA vµ trô l01 = 15( mm): kho¶ng c¸ch tõ d©y quÊn ®Õn g«ng. a01 = 20( mm) :Kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn ®iÖn gi÷a trô vµ d©y quÊn HA. a12 = 0,9( cm) :Kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn gi÷a d©y quÊn HA vµ CA. a22 = 20( mm) : Kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn gi÷a 2 cuén CA. 19. C¸c h»ng sè tÝnh to¸n. ( a,b ) Tra b¶ng 12,13 trang 191 [1] ta ®­îc a=1,36. ; b=0,4. §èi víi d©y quÊn ®ång c«ng suÊt 400KVA , tæn hao ng¾n m¹ch theo tiªu chuÈn , vµ cÊp ®iÖn ¸p cac ¸p 22 KV 20.HÖ sè Kf=0,95 (Tra b¶ng 15 trang 191 [TL1]) 21Chän hÖ sè tèi ­u b. Chän ph­¬ng ¸n tèi ­u lµ ph­¬ng ph¸p x¸c ®Þnh hÖ sè hÝnh d¸ng β hîp lý nhÊt trong c¸c ph­¬ng ¸n ®Æt ra khi trÞ sè βth­êng biÕn thiªn trong ph¹m vi rÊt réng tõ 1,0 – 3,6 ; β lµ ttÞ sè dïng ®Ó chØ quan hÖ gi÷a ®­êng kÝnh trung b×nh cña c¸c d©y quÊn d12 vµ chiÒu cao l cña d©y quÊn . ®­îc gäi lµ tØ sè kÝch th­íc c¬ b¶n cña m¸y biÕn ¸p còng lµ ( quan hÖ chiÒu réng vµ chiÒu cao cña m¸y ) β = л HÖ sè βcã ¶nh h­ëng rÊt lín tíi ®Æc tÝnh kü thuËt vµ kinh tÕ cña m¸y biÕn ¸p : ThËt vËy : VÒ mÆt kinh tÕ : NÕu m¸y biÕn ¸p cã cïng c«ng suÊt , ®iÖn ¸p , c¸c sè liÖu xuÊt ph¸t vµ c¸c tham sè kü thuËt th× : khi β nhá m.b.a gÇy vµ cao , nÕu β lín th× m¸y biÕn ¸p bÐo vµ thÊp . víi nh÷ng trÞ sè kh¸c nhau th× tû lÖ träng l­îng s¾t vµ ®ång trong m.b.a còng kh¸c nhau :β nhá th× s¾t Ýt l­îng ®ång nhiÒu , nÕu β t¨ng lªn th× träng l­îng s¾t t¨ng lªn vµ ®ång l¹i gi¶m bít ®i . nh­ vËyviÖc chän β thÝch hîp kh«ng chØ ¶nh h­ëng ®Õn kÝch th­íc mµ cßn ¶nh h­ëng ®Õn vËt liÖu t¸c dông chÕ t¹o m.b.a , ®Õn c¸c vËt liÖu kh¸c vµ dÉn ®Õn ¶nh h­ëng ®Õn gi¸ thµnh cña nã . VÒ mÆt kü thuËt : ThÞ hÖ sè β ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn c¸c tham sè kü thuËt cña m.b.a nh­ tæn hao vµ dßng kh«ng t¶i , ®é bÒn c¬ , sù ph¸t nãng cña d©y quÊn ... vÝ dô khi β t¨ng th× ®­êng kÝnh d12 sÏ lín lªn , dÉn ®Õn träng l­îng s¾t t¨ng , do ®ã tæn hao s¾t t¨ng , dong ®iÖn kh«ng t¶i còng t¨ng . muèn gi÷ cho tæng tæn hao kh«ng ®æi khi β t¨ng th× träng l­îng ®ång ph¶i gi¶m xuèng , nh­ng lóc ®ã sÏ lµm cho mËt ®é dßng ®Þªn vµ lùc c¬ giíi t¸c dông lªn d©y quÊn ._.