Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy biến áp điện lực

Máy biến áp điện lực là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thốngđiện. Để truyền tải điện năng từ các trạm phát điện đến các hộ tiêu thụ cầnphải có đường dây tải điện. Nếu khoảng cách giữa nơi sản xuất và hộ tiêuthụ lớn thì một vấn đề rất lớn đặt ra và cần được giải quyết là: Việc truyềntải điện năng đi xa làm sao cho kinh tế.Như ta đã biết, cùng một công suất truyền tải trêndf dây nếu điện ápđược tătng cao thì dòng điện chạy trên đường dây sẽ giảm xuống, như vậycó...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế máy biến áp điện lực Đồ án tốt nghiệpThiết kế máy biến áp điện lực .ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP1.1. ĐẠI LƯỢNG Máy biến áp điện lực là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thốngđiện. Để truyền tải điện năng từ các trạm phát điện đến các hộ tiêu thụ cầnphải có đường dây tải điện. Nếu khoảng cách giữa nơi sản xuất và hộ tiêuthụ lớn thì một vấn đề rất lớn đặt ra và cần được giải quyết là: Việc truyềntải điện năng đi xa làm sao cho kinh tế. M¸y ph¸t ®iÖn T¨ng ¸p Gi¶m ¸p Như ta đã biết, cùng một công suất truyền tải trêndf dây nếu điện ápđược tătng cao thì dòng điện chạy trên đường dây sẽ giảm xuống, như vậycó thể làm tiết diện dây nhỏ đi do đó trọng lượng và chi phí dây dẫn sẽgiảm xuống. Đồng thời tốn hao năng lượng trên đường dây cũng giảmxuống. Vì thế muốn truyền tải công suất lớn đi xa ít tổn hao và tiết kiệmđược kim loại màu trên đường dây người ta phải dùng điện áp cao đường35, 110, 220kV và 500kV. Trên thực tế các máy phát điện không có khảnăng phát ra những điẹn cao như vậy thường chỉ 3 đến 21kV là cùng, do đócần phải có thiết bị để tăng áp ở đầu đường dây lên. Mặt khác các hộ tiêuthụ thường yêu cầu điện áp thấp từ 0,4 đến 6kV do đó tới đây phải có thiếtbị giảm điện áp xuống. Những thiết bị dùn để tăng điện áp ở đầu ra củamáy phát điện tức là ở đầu đường dây dẫn điện và giảm điện áp tới hộ tiêuthụ tức là cuối đường dây dẫn được gọi là máy biến áp. Thực ra trong hệSV: Liêu Quang Huy - Lớp: TBĐ-ĐT 1ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lựcthống điện lực muốn truyền tải và phân phối công suất từ nhà máy điện đếntận các hộ tiêu thụ một cách hợp lý thường phải qua 4 ÷ 5 tầng tăng giảmđiện áp như vậy. Do đó tổng công suất của máy biến pá trong hệ thống điệnlực thường gấp 4 ÷ 5 lần công suất của trạm phát điện. Những máy biến áp(máy biến áp) dùng trong hệ thống điện lực gọi là máy biến áp điện lực haymáy biến áp công suất. Từ đó ta thấy rõ máy biến áp chỉ làm nhiệm vụtruyền tải hoặc phân phối năng lượng chứ không phải là biến hoá nănglượng. Ngoài máy biến áp điện lực ra còn có nhiều loại máy biến áp dùngtrong các ngành chuyên môn như máy biến áp chuyên dùng cho các lò điệnluyện kim, máy biến áp hàn điện, máy biếnáp dùng trong thiết bị chỉnh lưu,máy biến áp dùng cho đo lường, thí nghiệm… Khuynh hướng phát triển của máy biến áp hiện nay là thiết kế chếtạo những máy biến áp có dung lượng thật lớn, điện áp thật cao, dùngnguyên liệu mới để giảm trọng lượng và kích thước máy. Về vật liệu hiệnnay đã dùng loại thép cán lạnh không những có từ tính tốt mà tổn hao sắtlại ít do đó nâng cao được hiệu suất của máy biến áp. Khuynh hướng dùngdây nhôm thay dây đồng vừa tiết kiệm được dây đồng vừa giảm được trọnglượng máy cũng đang phát triển. Ở nước ta ngành chế tạo máy biến áp đã ra đời ngay từ ngày hoàbình lặp lại. Đến nay chúng ta đã sản xuất được một khối lượng máy biếnáp lớn và nhiều chủng loại khác nhau phục vụ cho nhiều ngành sản xuất ởtrong nước và xuất khẩu.1.2. ĐỊNH NGHĨA VÀ NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC. Ta xét sơ đồ máy biến áp một pha hai dây quấn. Dây quấn 1 có W1vòng dây, dây quấn hai có W2 vòng dây được quấn tren lõi thép 3. Khi đặtSV: Liêu Quang Huy - Lớp: TBĐ-ĐT 2ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lựcmột điện áp U1 xoay chiều vào dây quấn 1 trong đó sẽ có dòng điện i1,trong lõi thép sẽ sinh ra từ thông φ móc vòng với cả hia dây quấn 1 và 2,cảm ứng ra sức điện động e1 và e2. Dây quấn hai sẽ có sức điện động sẽsinh ra dòng điện i2 đầu ra tải với điện áp là U2. Như vậy năng lượng củadòng điện xoay chiều đã được truyền từ dây quấn 1 sang dây quấn 2. Giả sử điện áp xoay chiều đặt vào là một hàm số hình sin thì từ thôngdo nó sinh ra cũng là một hàm số hình sin. Φ = Φm. sin ωt. Do đó theo định luật cảm ứng điện từ, sức điện động trong dây quấn1 và 2 sẽ là: dφ dφ sin ωt e1= − W1 . = − W1 . m dt dt = -W1. ω . φm. cosωt (1) π = 2E1 .sin(ωt = − ) 2 dφ dφ sin ωt e2 = − W2 . = − W2 . m dt dt = -W2. ω . φm. cosωt (2) π = 2E 2 .sin(ωt = − ) 2Trong đó:SV: Liêu Quang Huy - Lớp: TBĐ-ĐT 3ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế máy biến áp điện lực ωE1φm E1 = ...