Chương 9: Khái niệm chung về máy biến áp

Để dẫn điện từ các trạm phát điện đến nơi tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện (hình 9-1). Nếu khoảng cách từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ lớn, việc truyền tải điện năng đi xa làm sao cho kinh tế nhất? Như đã biết, cùng một công suất truyền tải trên đường dây (S=U.I), nếu điện áp được tăng cao thì dòng điện chạy trên đường dây sẽ giảm
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 9: Khái niệm chung về máy biến áp CHƯƠNG 9 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP 9-1. ĐẠI CƯƠNG 9-1. Để dẫn điện từ các trạm phát điện đến nơi tiêu thụ cần phải có đường dây tải điện (hình 9-1). Đường dây tải điện Phụtải ~ MFĐ MBA MBA tăng áp giảm áp Hình 9-1. Sơ đồ cung cấp điện đơn giản. Nếu khoảng cách từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ lớn, việc truyền tải điện năng đi xa làm sao cho kinh tế nhất ? Như đã biết, cùng một công suất truyền tải trên đường dây (S = U.I), nếu điện áp được tăng cao thì dòng điện chạy trên đường dây sẽ giảm, tiết diện dây dẫn chọn sẽ nhỏ, chi phí dây dẫn sẽ giảm, đồng thời việc thi công cơ giới đường dây cũng thuận lợi hơn … Mặt khác, điện áp càng cao thì tổn thất công suất và tổn thất điện áp trên đường dây cũng giảm xuống (các tổn thất này tỷ lệ nghịch với bình phương điện áp). Như vậy, muốn truyền tải điện năng đi xa mà ít tổn hao và tiết kiệm kim loại màu, trên đường dây người ta phải dùng điện áp cao (35, 110, 220, 500 kV và hơn nữa). Trên thực tế, các máy phát điện chỉ có khả năng phát ra điện áp từ 3 đến 21 kV, do đó phải có thiết bị để nâng điện áp ở đầu đường dây. Đến nơi tiêu thụ, phụ tải thường yêu cầu điện áp thấp, từ 0,4 đến 6 kV, do đó lại phải có thiết bị giảm điện áp xuống. Thiết bị dùng để tăng điện áp ở đầu ra máy phát (đầu đường dây) và giảm điện áp khi tới các hộ tiêu thụ (cuối đường dây) chính là máy biến áp.• Trong hệ thống điện lực, máy biến áp chỉ làm nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện năng.• Từ nhà máy sản xuất đến nơi tiêu thụ, muốn truyền tải và phân phối điện năng một cách hợp lý thường phải qua ba, bốn lần tăng và giảm áp.• Máy biến áp dùng trong hệ thống điện lực để truyền tải và phân phối điện năng gọi là máy biến áp điện lực.• Ngoài các máy biến áp lực còn có nhiều loại máy biến áp dùng trong các lĩnh vực khác nhau như: Máy biến áp chỉnh lưu cho các thiết bị mạ. Điện phân; máy biến áp dùng cho lò kuyện kim; máy biến áp hàn điện; máy biến áp đo lường; máy biến áp dùng trong ngành truyền thanh … 9-2. Nguyên lý làm việc cơ bản của máy biến áp Xét máy biến áp một pha hai dây quấn như hình 9-2.Dây quấn 1 có W1 vòng dây, dây quấn 2 có W2 vòngdây, cả hai đều quấn trên lõi thép 3. I I 1 2 Đặt điện áp xoay chiều U1 vào dây quấn 1, trong nó W ~ 1 Ztcó dòng điện i1 chạy. Dòng i1 sinh ra từ thông Φ trong lõi U2 U1 W 2thép móc vòng với cả hai dây quấn 1 và 2, cảm ứng nêntrong các dây quấn đó s.đ.đ cảm ứng e1 và e2. S.đ.đ. e2 1 2 3 Фtrong dây quấn 2 sẽ sinh ra dòng điện i2 đưa ra tải vớiđiện áp ra là u2. Hình 9-3. Nguyên lý làm việc của máy biến áp Nếu điện áp u1 đặt vào cuộn sơ cấp là một hàm sốhình sin thì từ thông do nó sinh ra cũng hình sin: Φ = Φmsinωt (9-1) Theo địnhφuật cảm dφ g si n từ, ta có: ứn điệ ωt dl π n = −w 1ω φm cos t= 2 E1 si ωt− ) (9-2a) ω e1 = −w 1 = −w 1 m n( . 2 dt dt dφ sin ωt dφ π ...