Bài giảng Máy điện: Chương 4 - ThS. Phạm Khánh Tùng

Bài giảng "Máy điện - Chương 4: Máy biến áp đặc biệt" cung cấp cho người học các kiến thức: Máy biến áp ba dây quấn, máy biến áp tự ngẫu, máy biến áp đo lường, máy biến áp hàn hồ quang. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Máy điện: Chương 4 - ThS. Phạm Khánh Tùng PHẦN 1 – MÁY BIẾN ÁP CHƯƠNG 4MÁY BIẾN ÁP ĐẶC BIỆT CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆT1. MÁY BIẾN ÁP BA DÂY QUẤNMba ba dây quấn là mba có một dây quấn sơ và hai dây quấn thứ,dùng để cung cấp điện cho các lưới điện có điện áp khác nhau, ứngvới các tỉ số biến đổi : U1 N1 U1 N1 k12   ; k13   U2 N2 U3 N3 CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆTƯu điểm của mba ba dây quấn so với mba hai dây quấn :1. Giá thành sản xuất rẻ hơn mba hai dây quấn.2. Mặt bằng chiếm chỗ bé hơn.3. Liên tục truyền tải năng lượng từ dây quấn sơ sang hai dây quấnthứ hoặc truyền từ dây quấn thứ nầy sang dây quấn thứ khác.4. Tổn thất năng lượng bé hơn mba 2 dây quấn khoảng chừng hai lần.Nhược điểm của mba ba dây quấn so với mba hai dây quấn :1. Độ tin cậy của mba 3 dây quấn bé hơn mba 2 dây quấn.2. Việc bố trí đầu ra của mba 3 dây quấn phức tạp hơn mba 2 dâyquấn. CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆTMáy biến áp ba dây quấn được chế tạo theo kiểu tổ máy biến áp bapha hoặc máy biến áp ba pha ba trụ, ở mỗi pha đặt ba dây quấn.Tiêu chuẩn tổ nối dây mba 3 dây quấn Y0/Y0/Δ -12-11 và tổ mba 3phahay mba 3pha ba trụ Y0/Δ/Δ -11-11.Theo qui định tiêu chuẩn về công suất chế tạo mba 3 dây quấn: S1đm/S1đm S2đm/S1đm S3đm/S1đm . 1 1 1 1 1 2/3 1 2/3 2/3 (1 2/3 1) CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆT1.1. Phương trình cơ bản, sơ đồ thay thế, đồ thị vectơ Quá trình điện từ trong mba 3 dây quấn được mô tả mhư mba 2 dâyquấn, tất cả các đại lượng của hai dây quấn thứ cấp 2, 3 quy đổi về sốvòng của dây quấn sơ cấp: N2 N3 N1 N1 I2  I2 ; I3  I3 ; U2  U2 ; U3  U3 N1 N1 N2 N3Dòng từ hóa mba 3 dây quấn rất nhỏ được xác định: I1  I2  I3  I0  0Sđđ hỗ cảm :  E 1  E 2  ZmI0 với Zm  rm  jx m CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆTSđđ tản trong mỗi dây quấn: E 1   jx 1I1; E 2   jx 2I2 ; E 3   jx 3 I3Dòng cân bằng hỗ cảm: I1  I1  I0  I1Điện kháng : x1, x2’, x3’ - điện kháng tản tương đương của dây quấn,được tìm thấy khi có tính đến ảnh hưởng của các dây quấn khác.(Ngẫu hợp từ thông tản). CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆTPhương trình cân bằng điện áp của mba ba dây quấn:  1  E 1  E 1  r1I1  E 1  Z1I1 U  2  E 2  E  2  r2 I2  E 2  Z2I2 U  3  E 3  E 3  r3 I3  E 3  Z3 I3 USơ đồ thay thế: CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆTSơ đồ thí nghiệm xác định thông số và mạch điện thay thế: CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆTTổng trở nhánh từ hoá Zm tìm được bằng tính toán hoặc thí nghiệm.Các tổng trở Z1,Z’2,Z’3, được xác định từ thí nghiệm ngắn mạch: Zn12  Z1  Z2  rn12  jx n12   Zn13  Z1  Z3  rn13  jx n13   Z  n 23  Z 2  Z 3  rn 23  jx n 23 Giải hệ phương trình  1  Z1  ( Zn12  Zn13  Zn 23 ) xác định được Z1, Z2’, Z3’: 2   1 Z2  ( Zn12  Zn 23  Zn13 )  2  1 Z3  2 ( Zn13  Zn 23  Zn12 ) CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆTĐồ thị véc tơ:Từ đồ thị ta thấy U’2 không nhữngphụ thuộc vào I’2 mà còn phụ thuộcvào I’3. Và U’3 không những phụthuộc vào I’3 mà còn phụ thuộc vàoI’2. Để giảm ảnh hưởng nầy ta cầngiảm tổng trở Z1 bằng cách đặtcuộn dây 1 vào giữa 2 dây quấn 2và 3, lúc đó x1 có thể có giá trị âm. CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆT1.2. Độ thay đổi điện áp thứ cấp mba ba dây quấn.a. Dây quấn 1 và 2: U1đm  U 2 U*12  U1đm  u nr*12 cos 2  u nx*12 sin 2  u nr*(3) cos 3  u nx*(3) sin 3Trong đó: rn12I2 x n12I2 u nr*12  ; u nx*12  U1đm U1đm r1I3 x1I3 u nr*(3)  ; u nx*(3)  U1đm U1đm CHƯƠNG 4: MÁY BIẾN ĐẶC BIỆT1.2. Độ thay đổi điện áp thứ cấp mba ba dây quấn.b. Dây quấn 1 và 3: U1đm  U3 U*13  U1đm  u nr*13 cos 3  u nx*13 sin 3  u nr*( 2) cos 2  u nx*( 2) sin 2Trong đó: rn13I3 ...