Kỹ thuật điện_ Phần 1.1

Tài liệu tham khảo môn kỹ thuật điện_ Phần 1.1 " Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến áp" dành cho các bạn học viên, sinh viên đang theo học các ngành liên quan đến điện- điện tử.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật điện_ Phần 1.1 PHẦN 1 CÁC MÁY BIẾN ÁP CHƯƠNG I CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP 1.1 Mở đầu. Biến áp là một thiết bị điện từ dùng để thực hiện những nhiệm vụ khácnhau. Nhiệm vụ chủ yếu là biến đổi năng lượng điện xoay chiều có điện áp vàdòng điện ở giá trị này vào năng lượng điện xoay chiều có điện áp và dòng điệnở giá trị khác khi tần số không đổi. Biến áp được dùng nhiều trong công nghiệpgửi năng lượng điện đi xa. Sở dĩ như vậy vì năng lượng gửi đi xa được biểudiễn bởi S=UI, muốn giảm tổn hao và tiết kiệm dây dẫn ta phải giảm dòng (I)và tăng điện áp U để cho S=const.Trên đường dây gửi năng lượng điện đi xađiện áp có giá trị từ 6KV đến 500KV, trong khi dó điện áp nơi sử dụng có giá trịkhoảng 110-220V, nên ta phải hạ điện áp. Mặt khác trên đường truyền nănglượng điện áp bị giảm, để giữ cho điện áp không đổi ta phải dùng biến áp trunggian. Tóm lại trên đường dây gửi năng lượng đi xa ta cần các biến áp sau: -Biến áp nâng áp đặt ngay tại trạm phát điện vì điện áp máy phát điệncao nhất cũng chỉ khoảng 6KV -Biến áp trung gian đảm bảo điện áp gửi đi không bị suy giảm -Biến áp hạ áp đặt nơi tiêu thụ. Ngoài ra biến áp còn được dùng trong các nhà máy, các khu dân cư đểđiều hoà năng lượng điện; được dùng cho các bộ biến đổi tĩnh hoặc dùng trongcông nghiệp cho những mục đích cụ thể khác. Biến áp còn được dùng làm biến áp đo lường như biến dòng, biến áp đođiện áp. Các biến áp có công suất nhỏ dùng trong gia đình dạng sun-von-tơ haybiến áp dùng trong tuyền thông... Trên vỏ của máy biến áp bao giờ cũng có bảng định mức. Ở bảng địnhmức phải cho các đại lượng sau: -Điện áp định mức của từng cuộn dây -Công suất định mức hoặc công suất định mức của từng cuộn dây (cho ởdạng VA, KVA hoặc MVA). -Tần số định mức -Tổ nối dây của biến áp 3 pha -Điện áp ngắn mạch của mỗi cuộn dây -Trọng lượng của toàn biến áp.. Trên bảng định mức của biến áp, công suất phải cho ở dạng biểu kiếnvì biến áp phải cung cấp cả công suất tác dụng và kháng cho các tải khác nhau. Ở đây ta đưa ra khái niệm của đại lượng định mức; 16 Giá trị định mức là giá trị qui định sẵn của nhà máy sản xuất. Khi làmviệc lâu dài với các giá trị này không gây hỏng hóc cho máy. 1.2 Phân loại biến áp Dựa vào số pha máy biến áp được chia ra: -Máy biến áp 1 pha -Máy biến áp nhiều pha (ba pha và nhiều hơn 3 pha) b-Theo hệ số biến áp (ku) máy biến áp được chia thành: -Máy biến áp tăng áp nếu ku1 -Máy biến áp cách li nếu ku=1 c- Phân loại theo công dụng -Biến áp năng lượng -Biến áp dùng trong các bộ biến đổi tĩnh -Biến áp đặc biệt Biến áp đặc biệt lại chia ra: - Biến áp hàn -Biến áp đo lường -Biến áp tự ngẫu.. 1.3 Cấu tạo của máy biến áp. 1.3.1. Lõi thép Lõi thép là mạch từ của máy biến áp, nó được ghép bằng các lá thépđiện kỹ thuật mỏng, được cách điện đối với nhau để chống tổn hao do dòngFucô. Thép được cán nóng hoặc lạnh. Các lá thép được gắn chặt với nhau bằngcác đinh ốc, ghép càng chặt thì khi làm việc càng ít tiếng ồn. Sự ồn của biến áp là do hiện tượng từ. Khoảng cách giữa các cột của lõithép gọi là cửa sổ. Số đo của của sổ phụ thuộc vào tiết diện dây dẫn, vào sốvòng dây của cuộn dây. Các lá thép được cắt thành những tấm nhỏ và đượcghép theo một trong các cách như ở hình 1.1 a,b để hình thành lõi thép hình 1.2a,b a) b) Hình 1.1 Cách ghép lá thép lõi biến áp 17 Ghép lá thép mhư hình 1.1a có nhược điểm sau: nếu ta không dùng mộtlớp cách điện đặt ở chỗ tiếp xúcgiữa gông từ và cột sẽ gây ngắn mạch từ, sinhra dòng Fucô gây nóng cục bộ. Nếu dùng một lớp cách điện thì từ trở lại tăng(do khe khí tăng) làm tăng dòng không tải. Ghép theo hình 1.1b nhược điểm trênbị loại trừ. Với loại thép cán nguội thì ghép theo hình 1.b là tốt nhất vì chiều cáncủa thép có độ thẩm từ tốt nhất. 1 2 2 2 1 b) a) Hình 1.2 Lõi thép và cuộn dây máy biến áp 1-gông từ, 2-cột Cuộn dây biến áp thường có dạng hình trụ để chống các lực điện từ.Việc tạo lõi thép có dạng hình trụ gặp nhiều khó khăn nên người ta làm lõi thépcó nhiều bậc để gần hình trụ nhất (hình 1.3c) a) c) b) Hình 1.3 Cấu trúc cột lõi thép của các ...