Bài giảng Điện công nghiệp - P9: Máy biến áp

Điện Công nghiệp – kiến thức cơ bản Presenter: NGUYỄN NGỌC Phúc Diễm Hoang-Hon Trinh Industrial and Civil Automation Lab Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com www.icalabhcmut.edu.vn P09: Máy Biến Áp 16/07/2015 8:06 SA Định nghĩa * Là một thiết bị điện Biến đổi điện áp: U1U2, f=const * Phân loại Máy tăng áp: U1<U2 •Máy truyền tải Máy hạ áp: U1>U2 •Máy phân phối Máy biến áp 3 pha Máy biến áp một pha (thường phân phối) 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 2 Cấu tạo * 3 phần chính Mạch từ Dây quấn Võ thùng 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 3 Mạch từ * Nhiều lá thép mỏng ghép lại Dẫn từ Và làm khung để quấn dây 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 4 Kiểu trụ Kiểu bọc Mạch từ 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 5 a) Lớp lẻ, b) lớp chẵn Tiết diện cắt ngang của lõi thép Có thể không cần giảng tới đây Dây quấn * Đồng tâm và xen kẻ * Đồng tâm: Tiết diện ngang là những đường tròn đồng tâm. HA - gần trụ thép, CA - phía ngoài bọc lấy dây quấn HA. Có rảnh dẫn dầu (để tản nhiệt) dọc theo trụ 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 6 Dây quấn * Đồng tâm và xen kẻ * Xen kẻ: Các bánh dây CA, HA lần lượt xen kẽ nhau dọc theo trụ thép HA sát gông từ. Có rảnh dẫn dầu (để tản nhiệt) ngang trụ 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 7 CA HA Hình 9-11. Dây quấn xen kẽ Dây quấn 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 8 Vỏ máy * Thùng và nắp thùng Nhiều hình dạng, tùy theo công suất •Trụ tròn hoặc oval •Phẳng hoặc có cánh tản nhiệt –Thậm chí có quạt làm mát •Trong thùng còn chứa dầu làm mát –Theo kiểu đối lưu 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 9 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 10 Nắp thùng Nắp thùng dùng để đậy thùng và lắp đặt một số chi tiết quan trọng như: - Các sứ ra của dây CA và HA, - Bình dãn dầu, - Ống phòng nổ, - Bộ phận truyền động của bộ điều áp ... 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 11 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 12 Nắp thùng Nguyên lý hoạt động 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 13 V1âñm I1 N1 N2 + - o  V2 + - I2 2  1  V1âñm I1khoâng taûi = I10 taín N1 N2 + - o  HÌNH 4.13 V20 Điện áp cấp vào V1 Dòng điện I1 trong cuộn dây N1 Từ trường trong mạch từ Sức điện động E1, E2 Có tải sinh ra U2, I2 Các đại lượng định mức  Các đại lượng định mức (ghi trên nhãn máy): Dung lượng định mức: Sđm (VA,kVA), Điện áp dây định mức U1đm, U2đm (V, kV). Dòng điện dây định mức I1đm,I2đm (A, kA). Tần số định mức: fđm, tính bằng Hz. Ngoài ra trên nhãn máy còn ghi những số liệu khác như: số pha m; tổ nối dây; điện áp ngắn mạch un%, chế độ làm việc; phương pháp làm mát, ... 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 14 Các công thức định lượng cơ bản * Trạng thái định mức 1 pha, 3 pha: 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 15 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 cos sin dm dm dm dm dm dm dm dm dm dm dm dm dm dm S U I U I P U I Q U I S P Q         2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 cos 3 sin dm dm dm dm dm dm dm dm dm dm dm dm dm dm S U I U I P U I Q U I S P Q         Q là công suất phản kháng,  giảm tối thiểu (bù công suất) Các công thức định lượng cơ bản * Tổn hao định mức Tổn hao không tải Tổn hao ngắn mạch 1 pha, 3 pha: 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 16 2 1 0 % n n dmP R I P U    Không thể đạt trạng thái định mức cả hai phía cùng lúc!!!! Các thông số định mức đều phải ghi trên nhãn máy! 2 1 0 3 % n n dmP R I P U    Các công thức định lượng cơ bản * Trạng thái sử dụng Không phải lúc nào cũng sử dụng đúng định mức! Các công thức vẫn được sử dụng ở trạng thái khác định mức Hệ số tải: Hiệu suất 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 17 1 2 1 2 t dm dm dm I IS k S I I  Tăng hiệu suất,  giảm tổn hao??? 2 2 2 0 cos cos t dm t dm t n k S k S k P P        Điện Công nghiệp – kiến thức cơ bản Presenter: NGUYỄN NGỌC Phúc Diễm Hoang-Hon Trinh Industrial and Civil Automation Lab Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com www.icalabhcmut.edu.vn Chỉnh lưu (Đa dạng, chỉ xét các bộ chỉnh lưu có điện áp DC dương-điện phân) 16/07/2015 8:06 SA Giới thiệu * Linh kiện chính: Diod, Thyristor * Biến đối điện xoay chiều thành điện một chiều * Phân loại: Có điều khiển Không có điều khiển 1 pha 3 pha Thường đi kèm với MBA (làm nhiệm vụ cách ly) 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 19 Diod * Đặc tuyến ngoài 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 20 Hình dạng ngoài 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 21 Chỉnh lưu toàn sóng (toàn kỳ) 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 22 Dạng sóng vào ra 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 23 RMS AVG RMS 2 2.V V 0,9.V   Chỉnh lưu ba pha * Phân loại (có nhiều loại) Hình tia, cầu * Chỉnh lưu hình tia Có diod D0 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 24 3 1 sin 32 2 d RMSU               U Chỉnh lưu hình tia 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 25 3 1 sin 32 2 d RMSU               U Chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển bán phân 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 26   3 6 1 os 2 d RMSU c    U Chỉnh lưu 6 pha 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 27 Chỉnh lưu 6 pha * Hai bộ dây thứ cấp Ngược cực tính Có cuộn cân bằng * Đặc tính Độ đập mạch bé 5,7% Dòng trung bình qua vale thấp (1/6 dòng tải) Bộ lọc nhỏ gọn, đơn giản 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 28 3 6 osd RMSU c    U Thanks! 16/07/2015 8:06 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 29