Chương 2: MÁY BIẾN ÁP

Hiểu cấu tạo; Nguyên lý làm việc; phương trình cân băng áp, sơ đồ thay thế; đặc tính ngoài; một số thông số kỹ thuật của máy biến áp. Hiểu phương pháp biến đổi điện áp 3 pha và tổ nối dây của máy biến áp 3 pha. Hiểu đạc điểm cấu tạo, nguyên lỳ hoạt động của 1 số loại máy biến áp đặc biệt. 2.1. Khái niệm chung. 2.1.1. Định nghĩa Máy biến áp. Máy biến áp là loại máy điện tĩnh, dùng để biến đổi điện áp của hệ thống điện xoay chiều nhưng vẫn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 2: MÁY BIẾN ÁP ThS Chiêm Trọng Hiển Chương 2: MÁY BIẾN ÁPMục tiêu: Hiểu cấu tạo; Nguyên lý làm việc; phương trình cân băng áp, sơ đồ thay thế; đặc tính ngoài; một số thông số kỹ thuật của máy biến áp. Hiểu phương pháp biến đổi điện áp 3 pha và tổ nối dây của máy biến áp 3 pha. Hiểu đạc điểm cấu tạo, nguyên lỳ hoạt động của 1 số loại máy biến áp đặc biệt.2.1. Khái niệm chung.2.1.1. Định nghĩa Máy biến áp. Máy biến áp là loại máy điện tĩnh, dùng để biến đổi điện áp của hệ thống điệnxoay chiều nhưng vẫn giữa nguyên tần số của hệ thống. Máy biến áp có 2 cửa: cửa nối với nguồn điện gọi là sơ cấp của máy biến áp;cửa nối với tải gọi là thứ cấp của máy biến áp. Các đại lượng, thông số sơ cấp trong ký hiệu có ghi chỉ số 1: số vòng dâycuộn dây sơ cấp W1, điện áp sơ cấp: U1, dòng điện sơ cấp: I1, công suất ở sơ cấp: S1,P1; Các đại lượng, thông số thứ cấp trong ký hiệu có ghi chỉ số 2: số vòng dây cuộndây thứ cấp: W2, điện áp thứ cấp:U2, dòng điện thứ cấp: I2, công suấtở thứ cấp: S2, P2. Trong sơ đồ điện máy biến ápđược ký hiệu như hình 2.1. Máy biến áp có vai trò quan trọng Hình 2.1trong hệ thống điện. Có 2 dạng máy biếnáp chính: Máy biến áp điện lực được dùng trong hệ thống truyền tải và phân phốiđiện năng, làm nhiệm vụ: nâng điện áp đầu ra máy phát điện (thường từ 6, 3 đến 38,5KV ) lên mức điện áp của đường dây truyền tải (thường là 35, 110, 220 và 500KV)và hạ điện áp đường dây xuống mức điện áp cung cầp cho các tải (thường có cácmức 3kV hoặc 6kV và 110V đến 500V); Máy biến áp chuyên dùng được dùngtrong các thiết bị: xe điện, lò điện, hàn điện, đo lường v.v…2.1.2. Các lượng định mức của máy biến áp. Các lượng định mức của máy biến áp là các thông số kỹ thuật của máy do nhàsản xuất máy qui định. Điện áp định mức sơ cấp, Ký hiệu là U1đm, là điện áp qui định cho cuộn dây sơcấp. Điện áp định mức thứ cấp, Ký hiệu là U2đm, là điện áp giữa các cực của cuộnthứ cấp khi thứ cấp hở mạch và điện áp đặt vào sơ cấp là định mức. Theo qui ước, với máy biến áp 1 pha, điện áp định mức là điện áp pha; Vớimáy biến áp 3 pha điện áp định mức là điện áp dây. Đơnvị của điện áp ghi trên máy biến áp thường là kV. Dòng điện định mức: Là dòng điện qui định cho mỗi cuộn dây của máy biếnáp ứng với công suất định mức và điện áp định mức. 3 ThS Chiêm Trọng Hiển Theo qui ước, với máy biến áp 1 pha, dòng điện định mức là dòng điện pha;Với máy biến áp 3 pha dòng điện định mức là dòng điện dây. Dòng điện định mức sơ cấp, ký hiệu là I1đm, dòng điện định mức thứ cấp, kýhiệu là I2đm Đơn vị dòng điện ghi trên máy biến áp thường là A Công suất định mức, ký hiệu Sđm (đơn vị đo kVA), Là công suất biểu kiến đưara ở cuộn dây thứ cấp máy biến áp khi điện áp, dòng điện máy biến áp ở định mức. Đối với máy biến áp 1 pha, công suất định mức là: Sđm=U2đmI2đm ≈ U1đmI1đm (2.1) Đối với máy biến áp 3 pha, công suất định mức là: Sđm=√3 U2đmI2đm ≈ √3 U1đmI1đm (2.2) Ngoài ra trên nhãn máy biến áp còn ghi tần số, số pha, sơ đồ nối dây và tổ nốidây, điện áp ngắn mạch, chế độ làm việc…của máy.2.2. Cấu tạo của máy biến áp. Máy biến áp có các bộ phận chính sau: Lõi thép, dây quấn và vỏ máy.2.2.1. Lõi thép. Lõi thép máy biến áp dùng để dẫn từ thông chính của máy. Để giảm dòng điệnxoáy trong lõi thép, người ta ghép lõi thèp bằng các là thép kỹ thuật điện. Phần lõi thép có lồng cuộn dây gọi là trụ của lõi thép; Phần lõi thép nối cáctrụ với nhau thành mạch từ khépkín gọi là gông của lõi thép. Tiết điệncủa gông có dạng hinh chữ nhật; Tiệtdiện của trụ, đối với máy biến áp côngsuất nhỏ thì có dạng hình chữ nhật; đốivới máy biến áp công suất lớn thì códạng hình bậc thang như hình 2.1. Gông và trụ có thể ghép với nhautheo phương pháp ghép nối hay ghép xenkẽ. Ghép nối thì trụ và gông ghép riêng, Hình 2.1: Tiết diệnsau đó dùng xà ép và bu lông vít chặt lại. trụ lõi thépnhư hình 2.2a. Ghép xen kẽ thì toàn bộ lõi thép phải ghép đồng thời, các lá thépđược xếp xen kẽ nhau theo thứ tự a, b như mô tả ở hình 2.2b. Để an toàn lõi thép được nối với vỏ và vỏ phải được nối đất. (b) (a) Hình 2.2b: ghép xen kẽ lõi thép biến áp. Hình 2.2a: ghép nối2.2.2. Dây quấn máy biến áp Dây quấn máy biếnáp thường được chế tạo 4 ...