§2. CÁC ĐỊNH LUẬT THƯỜNG DÙNG
ĐỂ NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN
1.Định luật cảm ứng điện từ
Định luật Farađây b.v.l
Sức điện động tạo ra trong 1 mạch điện tỉ lệ với đạo hàm tổng từ thông biến
thiên trong mạch đó.
2. Định luật toàn dòng điện
H.dl W.i F F- sức từ động
Tích phân vòng của cường độ từ trường quanh một vòng kín bất kỳ quanh 1 số vòng
điện bằng tổng dòng điện trong W vòng dây của mạch.
3. Định luật lực điện từ
dfM i.dl BM
Lực điện từ đặt lên 1 đoạn dây có từ cảm Bm có từ cảm
B.i
f B.i.sin .dl
l 0
28 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 669 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Điện điện tử - Các định luật thường dùng để nghiên cứu máy điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
PHẦN MỞ ĐẦU
§1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
- Máy: Vật chế tạo từ nhiều bộ phận phức tạp dùng thực hiện chính xác công việc
chuyên môn nào đó.
- Máy điện : Máy điện tử : cơ điện, điện cơ, ACDC
Máy quay : Máy điện xoay chiều
Máy điện một chiều
U~1U~2 có f =const : Máy biến áp
§2. CÁC ĐỊNH LUẬT THƯỜNG DÙNG
ĐỂ NGHIÊN CỨU MÁY ĐIỆN
1.Định luật cảm ứng điện từ
Định luật Farađây l.v.b
dt
d
e
Sức điện động tạo ra trong 1 mạch điện tỉ lệ với đạo hàm tổng từ thông biến
thiên trong mạch đó.
2. Định luật toàn dòng điện
FW.idl.H F- sức từ động
Tích phân vòng của cường độ từ trường quanh một vòng kín bất kỳ quanh 1 số vòng
điện bằng tổng dòng điện trong W vòng dây của mạch.
3. Định luật lực điện từ
MfM Bdl.id
Lực điện từ đặt lên 1 đoạn dây có từ cảm Bm có từ cảm
i.B
dl.sin.i.Bf
l
0
Nếu từ trường đều dây dẫn thẳng sinil.Bf
4. Năng lượng của điện từ
2
2
i.L
2
1
dV.
2
.H
W
L.i2 = Ψ từ thông móc vòng
L: hệ số điện cảm
Nếu thiết bị điện từ có 2 hoặc nhiều mạch có hỗ cảm với nhau:
2112
2
22
2
11
2
12 i.i.M
2
i.L
2
i.L
dV.
2
H.
W
5. Phương trình cân bằng điện áp
i.ZU Z: tổng trở của mạch
jwC
1
j.w.LrZ
6. Momen điện từ sinh ra ở máy điện
2
i..kM
k: hệ số
Ψ: từ thông móc vòng
7. Đơn vị tương đối
dmU
U
U
dmI
I
I
§3. SƠ LƯỢC VẬT LIỆU CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐIỆN
1.Vật liệu dẫn từ
Các loại thép kĩ thuật điện
chế tạo 1511 1512 1513
Máy biến áp 3404 3405 3408
Chế tạo 1211 1311 1411 1412 1511 1512
động cơ 2211 2312
Số đầu thể hiện hình thức cán
số 1: Cán nóng
số 2: cán nguội đẳng hướng
số 3: cán nguội dị hướng
Số thứ hai chỉ hàm lượng Silic
Số thứ ba phân loại theo suất tổn hao
Số thứ tư phân loại mã hiệu theo số sảm xuất
2. Vật dẫn điện chủ yếu là Al, Cu
Al có điện trở suất 0,0282 mm2/m ở 200C
Cu có điện trở suất 0,0172 mm2/m ở 200C
3. Vật liệu kết cấu kim loại - chất dẻo
4. Vật liệu cách điện: cách ly phần dẫn điện và dẫn từ hoặc giữa phần dẫn điện với
nhau
< vật cách điện tốt : cách điện tốt và dẫn nhiệt tốt, chịu ẩm, độ bền điện cao và có độ
bền có tính nhất định >
PHẦN MỘT
3
MÁY BIẾN ÁP
CHƯƠNG 1
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY BIẾN ÁP
§1.1 ĐẠI CƯƠNG
Máy biến áp là thiết bị đứng yên làm việc trên nguyên lý cảm ứng điện từ dùng biến
đổi hệ thống dòng điện xoay chiều này thành hệ thống xoay chiều khác tần số không
đổi.
Công dụng: Dùng chủ yếu truyền tải điện năng, máy hàn đo lường
- Ký hiệu
+ Trong truyền tải điện năng
+ Trong sơ đồ điện năng thường kí hiệu
Chú ý : Tổng công suất của MBA >> tổng công suất của MFĐ
Do có tổn hao MBA. Hãy tính hiệu suất để từ đó quyết định xem kWh ở
đâu
do có sự tổn hao trên MBA sự tổn hao này tương ứng với 1 nhà máy phát điện
§1.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BIẾN ÁP
Khi U1 là điện áp hình sin
= m.sinwt
Theo định luật cảm ứng điện từ
)
2
tsin(E2e
)
2
tsin(E2e
tcos..We
dt
t.sin.d
.We
dt
d
.We
22
11
m11
m
11
11
S.B
.fW44,4
2
W
E
W.f.44,4
2
W.
E
m2
m2
2
m1
m1
1
B =(11,5)T
Hệ số biến áp
2
1
2
1
2
1
U
U
W
W
E
E
k
4
E=U+I.R khi R0 thì E lúc đó là U
R0 thì E là sức điện động
§1.3. CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐỊNH MỨC
- Dung lượn máy S(VA,KVA,MVA)
- Điện áp định mức sơ cấp U1
- Điện áp định mức thứ cấp U2
+ nếu MBA ba pha là điện áp dây
+ nếu là MBA một pha là điện áp pha
- Dòng điện áp định mức sơ cấp I1 (Dòng điện dây)
- Dòng điện áp định mức thứ cấp I2
)pha3(
U3
S
I
1
1 )pha1(
U
S
I
1
1
- Tần số f
- Un% là điện áp đặt vào phía sơ cấp khi phía thứ cấp bị nối ngắn mạch mà còn
điện trong các cuộn dây bằng dòng điện định mức
- Tổ nối dây: là cách nối dây của dòng sơ cấp và thứ cấp
Số 12, 11 thể hiện góc lệch pha suất điện động dây sơ cấp và suất điện động thứ cấp
§1.4. CÁC LOẠI MÁY BIẾN ÁP CHÍNH
1.MBA điện lực: truyền tải và phân phối điện năng đi xa nhằm giảm tổn thất đường
dây
P=U.I phải tăng P thì Pd giảm mà Pd=U.I = I
2.R thì I2 giảm thì U tăng thì P
tăng
- Không truyền tải dòng điện một chiều vì không sinh ra từ trường biến thiên
không tồn tại từ thông
2. Máy biến áp chuyên dùng
- Máy biến áp tự ngẫu
- Máy biến áp chỉnh lưu xoay chiều thành một chiều
§1.5 CẤU TẠO CỦA MÁY BIẾN ÁP
Máy biến áp: - lõi thép
- dây quấn
- vỏ máy
1. Lõi thép: chế tạo bằng thép kỹ thuật điện thường cán lạnh
a. Máy 1 pha
Tm
T
W.f.B.S.44,4W..f.44,4E
SkS
ST: tiết diện trụ bằng cm
2
K : hệ số (11,4) tôn tốt k nhỏ, tôn xấu k lớn
S: Dung lượng máy VA
b. Máy ba pha
- Mạch từ kiểu lõi 3 pha – 3 trụ
5
+ Trụ: lõi thép có dây quấn
+ Gông: phần nối giữa các trụ
tiết diện gông lớn hơn tiết diện trụ giảm tổn hao sắt từ
Mạc từ kiểu bọc 3 pha- 5 trụ
2. Dây quấn
a. Dây quấn kiểu đồng tâm: - ống trụ
- xoắn: + xoắn đơn
+ xoắn kép
+ Các vòng ống trụ, giữu các lớp cách điện bằng tổng điện áp 2 lớp dừng lại có tác
dụng cho máy công suất cho cả cuộn cao thế và hạ thế
Thường dùng cho máy trung bình và cao thế
+ Đường dây hạ thế dùng dây quấn chữ nhật, số sợi chập lớn dùng dây xoắn với nhau,
với mục đích chiều dài dây quấn bằng nhau
- Để các dây dài bằng nhau ta hoán vị dây
- Xoắn kép tiết kiệm dây, tăng cường dây quấn, tiết kiệm diện tích
b. Dây quấn xoáy ốc liên tục
Dùng cho cao thế lớn hơn 110KV dây quấn thành các bánh dây ghép lại theo
hình xoáy ốc và có bán kính dây nếu số sợi dây chập nhiều
c. Dây quấn xoáy ốc: Dùng làm dây quấn hạ thế thay cả trụ và xoắn cắt tấm đồng có
chiều cao bằng chiều cao ống
d. Dây quấn xen kẽ
3. Vỏ máy
- Chức năng: che đậy MBA, chứa dầu, làm mát, trên vỏ máy gắn bộ phận tản nhiệt
được tính toán đến sự tổn hao: gắn quạt làm mát, mát dầu , bộ chuyển mạch, rơle, áp
lực, bình dầu phụ, sứ v.v...
CHƯƠNG 2
TỔ NỐI DÂY
Để MBA làm việc được các dây quấn phải nối theo một tổ hợp nhất định và
việc định ra kiểu nối dây phải phù hợp mạch từ
§2.1. TỔ NỐI DÂY CỦA MBA
Quy ước đầu dây
1.Cách ký hiệu đầu dây
Cao thế Trung thế Hạ thế
Đầu đầu ABC Am Bm Cm abc
Đầu cuối XYZ Xm Ym Zm xyz
Đầu trung tính O,N O, Nm o,n
2. Các kiểu nối dây
- Kiểu sao , tam giác , đấu ZicZăc
+ Đấu ba đầu cuối hoặc ba đầu đấu chập lại fd U3U
fd II
6
+ Đấu tam giác
fd
fd
I3I
UU
3. Tổ nối dây
Là sự tổ hợp kiểu nối sơ cấp và thứ cấp biểu thị góc lệch pha suất điện động sơ và thứ
cấp
+ Phụ thuộc chiều quấn, cách ký hiệu đầu dây, kiểu đấu dây
11
Cao thế sơ cấp hạ thế thứ cấp góc lệch pha Edsc và Edtc
VD: Máy pha kí hiệu I6, I12
Phạm vi ứng dụng của tổ nối dây
Tổ nôi dây cao áp Hạ áp Dung lượng
Yy-12 35kV 400/230 V 630kVA
Y-11 35kV 400/230 V 2500kVA
110kV < 100V 2500kVA
3150 V
Y0-11 6,3kV 3300V 10000kVA
§2.2. MẠCH TỪ CỦA MBA
1.Các kiểu mạch từ
- Mạch từ lõi, kiểu bọc
- Mạch từ chung, mạch từ riêng (3 pha)
Ba pha chung một mạch gọi là mạch từ chung
Mỗi pha một mạch gọi là mạch từ riêng
2. Sự xuất hiện từ hoá ở lõi thép
a. Máy một pha
)H(fB)i(f
)
2
tsin(
dt
d
.WEu
tsinUu
0
m
1
m
- Mạch từ chung 3 không tồn tại (3 pha, 3 trụ)
Mạch từ sau thì 3 tồn tại
- Mạch từ: 5 trụ, 3 pha độc lập nên tồn tại 3 do từ trở lõi thép nhỏ
suy ra 3 khá lớn (1520% 1)
Tổ nối dây Yy hạn chế tổn thất máy, hạn chế dung lượng, công suất máy ít dùng
Tổ nối dây y dòng từ hoá i03 khép kín mạch nên dòng từ hoá không hình sin và có
dạng nhọn đầu thì hình sin do đó suất điện động ở sơ cấp và thứ cấp hình sin
không có gì bất lợi ứng dụng rộng rãi
Tổ nối dây ở phía sơ cấp không tồn tại dòng điện bậc 3 nên tổ nối dây sơ cấp có
dạng ban đầu. Khi có tải dòng bậc 3 thứ cấp sinh ra suất điện động bậc E23 i23 3
nó ngược với 3Y. 3 và 3Y triệt tiêu ảnh hưởng không đáng kể
Kết luận: Đối với tổ nối dây Y ta tránh được ảnh hưởng của từ thông và sđđ bậc 3
7
§2.3.TÍNH TOÁN MẠCH TỪ CỦA MÁY BIẾN ÁP
- Xác định dòng từ hoá i0 và tổn hao sắt từ trong đó
İo = İor + İox
İor : thành phần đốt nóng lõi thép
İox : sinh ra từ thông chính
1. Tính Ior căn cứ tổn hao sắt từ
)W(
50
f
].G.BG.B.[PP
3,1
g
2
gt
2
t1150Fe
P1150: suất tổn hao thép ở mật độ từ cảm 1T, f=50Hz
Bt, Bg mật độ từ cảm ở trụ và gông
Gt, Gg: khối lượng của trụ , gông
1
FE
or
U.m
P
I
m: là số pha
U1: điện áp pha
2. Tính Iox
l.HFW.I2 X0
Iox .W : sức từ động
W số vòng dây
W.2
F
Iox
Cách 1: Máy một pha
.
B
nl.H2l.H.2F
o
t
kggtt (nk=4)
Ht: cường độ từ trong trụ
lt: chiều dài trụ
Cách 1: Máy 3 pha
trường hợp hai trụ ngoài
.
B
nl.H2l.HF
0
t
kggtt (nk=3)
Trụ giữa:
.
B
nl.HF
o
t
ktt (nk=1)
o
t'
kggtt
B
.nlH
3
2
l.H
3
FF2
F (nk
’=7/3)
W2
F
Iox
Cách 2:
1
gtgttt
1
o
ox
U.m
s.q.nG.qG.q
U.m
Q
I
S: diện tích khe hở không khí
Qtt, Qtg: suất từ hoá trong trụ và gông
8
)%101(%100.
I
I
%i
III
dm
0
2
ox
2
oro
Bài tập: Tính các dòng điện định mức của 1 máy biến áp ba pha khi biết các số liệu
Sđm = 100 kVA, U1đm/U2đm=6000/230 V
Ta có :
)A(62,9
6000.3
10
U3
S
I
5
dm1
dm1
)A(251
230.3
10
U3
S
I
5
dm2
dm2
CHƯƠNG 3
MỐI QUAN HỆ ĐIỆN TỪ TRONG MBA
§3.1. CÁC PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN
1.Phương trình cân bằng sức điện động
.w;
dt
d
e
.w
dt
d
dt
d
we
22
2
2
11
1
11
21 , là từ thông móc vòng
e
dt
d
dt
d
.we
dt
d
dt
d
.we
22
22
11
11
- Từ thông tải chủ yếu đi qua môi trường phi từ tính tỉ lệ dòng điện sinh ra nó thông
qua hệ số điện cảm (điện tải cảm )
dt
dI
..Lei..L 111111
dt
dI
..Lei..L 222222
Theo Kirchoff 2 :
11
21
111111
11111
r.i
dt
di
M
dt
di
Lr.ieeu
r.ieeu
22222 ur.iee
22
12
211222 r.i
dt
di
M
dt
di
Lr.ieeu
9
Trong đó : L1=L11+L1 ; L2=L22+L2 ; M = L12 = L21
Dạng phức :
221
111
22222122
1111111111111
x.I.jE
x.I.jE
ZIEr.IEEU
ZIEr.Ix.I.jEr.IEEU
2. Phương trình sức từ động
U1 E1 = 4,44 f. W1. m
m = const kể cả khi có tải và khi không tải
sức từ động (i1w1 + i2 w2) sinh ra m lúc có tải
i0 w1 sinh ra m lúc không tải
(i1w1 + i2 w2) = io wo
021
021
002211
III
III
w.Iw.Iw.I
(
1
2
22
w
w
.II
)
Kết luận: Khi có máy có tải sơ cấp gồm hai thành phần
120 I)I(I
oI
sinh ra từ thông chính
2I
: bù lại tác dụng dòng thứ cấp do đó khi tải tăng thì I2
tăng 2I
tăng I1 tăng để giữ I0 đảm bảo sinh ra từ thông chính
§3.2 MẠCH THAY THẾ CỦA MBA
-Mục đích: Đơn giản trong quá trình tính toán, thay thế mạch điện và mạch từ bằng
mạch tương đương và đặc trưng cho MBA Mạch thay thế nối trực tiếp sơ cấp và
thứ cấp thành mạch điện thì dây quấn nọ thành dây quấn kia, việc qui đổi thuận tiện
cho tính toán không ảnh hưởng đến quá trình vật lý
1. Quy đổi MBA
a. Quy đổi suất điện động, điện áp thứ cấp về sơ cấp
E2 qui đổi E2
’
U2 qui đổi U2
’
do có sự qui đổi W1=W2 (E2
’ = E1)
22
2
1
11
2
1
2
1 EE.k
w
w
.EE
w
w
E
E
b. Dòng điện qui đổi I2
’
22
2
2
2 I
k
1
I.
E
E
I
k=w1/w2
c. Điện trở của điện kháng qui đổi r2
’, x2
’
2
2
2
2
'
2
2'
2
'
2
2'
22
2
2 r.kr.
I
I
rr.Ir.I
10
ttt
2
2'
2
t
2'
t
2
2'
2
x.jrZ
x.kx
Z.kZ
Z.kZ
d. Các phương trình qui đổi từ phương trình cũ phương trình mới. Phương trình qui
đổi
)I(II
Z.IEU
Z.IEU
201
2222
1111
2. Sơ đồ thay thế của MBA
dt
di
.Me
dt
di
.M.ke
i.M.k
i.M
o
2
o
1
o1
o2
m0021 x.I.jI.M.k..jEE
.m.kxm
mmm2
o
FE
m jxrZ;
I
P
r Zm : tổng trở từ hoá MBA
3. Mạch điện thay thế đơn giản
21n rrr
21n xxx
nnn jxrZ Tổng trở ngắn mạch MBA
§3.3. ĐỒ THỊ VECTO CỦA MÁY BIẾN ÁP
Mục đích:Thấy rõ quan hệ trị số và góc pha giữa đại lượng của MBA và thấy được sự
biến thiên giữa các đại lượng
§3.4. CÁCH XÁC ĐỊNH THAM SỐ
CỦA MÁY BIẾN ÁP BẰNG THỰC NGHIỆM
1. Thí nghiệm không tải
2
o
2
o0
o
o
o
0
1
o rZx
I
P
r;
I
U
Z
2
1
2
1
U
U
w
w
k
01
0
0
2
I.U
P
S
P
cos
- Khi máy chạy không tải cos rất thấp tối kị không chạy không tải
2.Thí nghiệm ngắn mạch
11
+ Nối a-b-c
2n
2
nn2
n
n
n
n
n rZx
I
P
r;
I
U
Z
Bài tập chương 3:
Bài 1(62): máy BA 1 pha có S = 5kVA; U1đm=11000V; U2đm=110V . Thay đổi cách
nối dây quấn với nhau sẽ có các tỉ số biến đổi điện áp khác nhau. Với mỗi cách nối hãy
tính các dòng điện định mức sơ và thứ cấp
Bài làm:
Dây sơ cấp và thứ cấp đều nối nối tiếp
)A(227,0
11000.2
5000
II.US dm1dm1dm1
)A(7,22
110.2
5000
II.US dm2dm2dm2
Dây sơ cấp và thứ cấp nối song song
)A(454,0
11000
5000
II.US dm1dm1dm1
)A(4,45
110
5000
II.US dm2dm2dm2
Bài 2: Máy biến áp có Sđm=20000kVA; U1 = 126,8kV; U2=11kV; f = 50kHz . Diện
tích lõi thép là 3595 cm2 ; B = 1,5 T. Tính W1 ; W2
CHƯƠNG 4
CÁC ĐẶC TÍNH CỦA
MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI TẢI ĐỐI XỨNG
§4.1.GIẢN ĐỒ NĂNG LƯỢNG
Trong quá trình truyển tải năng lượng qua MNA phần tổn hao cho MBA tổn
hao đồng, tổn hao sắt phần công suất điện từ truyền qua máy
Pđt = P1 – Pcu1 – PFE =E2
’.I2
’.cos2
P1: Công suất phần sơ cấp P1=U1.I1.cos1
1
2
1cu r.IP : tổn hao điện trở sơ cấp
2omFE I.rP : tổn hao sắt từ
222cudt2 cos.I.UPPP
Công suất tác dụng
1111 sinI.UQ
2111 I.xq
2omm I.xq
222m11dt sin.I.EqqQQ
22.22 Ixq
+ Đối với tải cảm do 2 > 0 Q2 > 0 , Q1 >0 công suất phản kháng truyền từ sơ
cấp đến thứ cấp
12
+ Đối với tải dung 2 < 0 Q2 < 0
Nếu Q1 >0 toàn bộ công suất phản kháng dùng từ hoá lõi thép
Q1<0 toàn bộ công suất phản kháng truyền ngược lại thứ cấp sang sơ cấp
§4.2. ĐỘ THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP
CỦA MÁY BIẾN ÁP VÀ CÁCH ĐIỀU CHỈNH
2
dm1
2dm1
20
220
20
220 U1
U
UU
U
UU
U
UU
U
Độ thay đổi điện áp gọi hiệu số học giữa trị số điện áp lúc không tải và có tải
trong điện áp sơ cấp không đổi
- Thay đổi tùy theo giãn tải
dm2
2
I
I
Tải cảm: 202 UU0U
Tải dung: 202 UU0U
U20: điện áp thứ cấp lúc không tải
U2: điện áp thứ cấp lúc có tải
Cách điều khiển:
- Cân đối giữa tải dung và tải cảm U giảm
- Thay đổi tỷ số điện áp :
2
1
w
w
k Nếu thay dổi W1 hoặc W2 k2 khác
- Điện áp dưới tải nhỏ biến thiên tỉ số biến áp khi tải đang làm việc
- Điện áp không tải cắt điện khi thay đổi tỉ số biến áp
Hiệu suất của máy biến áp
100.
P
P
%
1
2 P1, P2 công suất có ích
Fecu1
Fecu
1 PPP
PP
1100.
P
P
1%
P: Tổng tổn hao
P2 - Sđm.cos2 = P0
: Hệ số tải
Tổn hao đồng: n
2
2
dm2
22
dm2nn
2
2Cu P.
I
I
.I.rr.IP
n
2
o2dm
n
2
o
P.Pcos.S.
P.P
1%
Nếu cos2 = const thì là hàm hay = f()
Cực đại khi
n
o
P
P
0
d
d
hay on
2 PP.
Chú ý : Hiệu suất của máy biến áp sẽ cực đại ở một tải nhất định ứng với khi tổn hao
không đổi bằng tổn hao biến đổi hay tổn hao sắt bằng tổn hao đồng
§4.4. MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC SONG SONG
13
- Đơn giản thiết kế, dễ bảo dưỡng, tăng hiệu quả kinh tế, người ta ghép máy biến
áp song song
- Điều kiện: + Cùng tổ nối dây
+ Cùng điện áp và tỉ số biến đổi
+ Cùng điện áp ngắn mạch Un% (qui định độ phân phối tải trong máy)
- Một số công thức:
ni
dmi
n
dmI
1
1
U
S
%.U
S
S
S
S: tải chung của i máy
ni
dmi
n
dmI
2
2
U
S
%.U
S
S
S
nN
dmN
2n
2dm
1n
1dm
N1i ni
dmi
U
S
...
U
S
U
S
U
S
Bài tập:
Cho 3 máy biến áp ba pha làm việc song song
Máy I : S=560 kVA 22/0,4 kV ; Y-11; UnI =5%; P0=800W ; Pn =800 W
Máy II : S=1000 kVA 22/0,4 kV; Y-11; UnI =5,6%; P0=1200W ; Pn =1300 W
Máy III : S=800 kVA 22/0,4 kV; Y-11; UnI =6,5%; P0=1080W ; Pn =11080 W
1) Tính dòng điện thứ cấp định mức của mỗi máy
2) Cho 3 máy làm việc công suất chung cho tải S = 2300kVA
2.1. Tính hệ số tải mỗi máy
2.2. Tính tổn hao của mỗi máy ứng với hệ số tải
2.3. Tính dòng điện mỗi máy để max
Bài làm:
1. Từ
dm1
dm1
U.3
S
II.U.3S ;
dm2
dm2
U.3
S
I
2.1. Từ
ni
dmi
ni
i
u
S
%.u
S
2.2. Tổn hao của mỗi máy :
CuFedm1n
2
01I PPP.PP
2.3. dm
dmn
0
max I.I
I
I
P
P
CHƯƠNG 5
MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC VỚI
TẢI KHÔNG ĐỐI XỨNG
§5.1. ĐẠI CƯƠNG
14
- Máy biến áp làm việc không đối xứng khi tải phân phối không đều cho 3 pha,
dòng không bằng nhau ảnh hưởng xấu đến tình trạng làm việc bình thường
của MBA như Ud, Uf , tổn hao phụ trong dây quấn và lõi thép tăng lên, độ
chênh lệch trong dây quấn quá qui định
- Nghiên cứu ta dùng phương pháp phân lượng đối xứng. Hệ thống dòng điện
không đổi cba I,I,I
phân ra thành 3 hệ thống dòng điện đối xứng: Thứ tự
thuận 1c1b1a I,I,I
; Thứ tự ngược 2c2b2a I,I,I
; Thứ tự không coboao I,I,I
Quan hệ
2a
2
1aaoc
2a1a
2
aob
2a1aaoa
I.aI.aII
I.aI.aII
IIII
)I.aI.aI(
3
1
I
)IaI.aI(
3
1
I
)III(
3
1
I
cb
2
a2a
c
2
ba1a
cbaao
Trong đó :
0aa1
ea
ea
2
240.j2
120.j
0
0
- Hệ thống thứ tự thuận và hệ thống thứ tự ngược xét như trong phần tải đối
xứng.
- Dòng thứ tự không chỉ tồn tại khi tổ nối dây Y. Để phân tích giả sử từ không
bão hoà. Hệ số thứ cấp chuyển đổi về sơ cấp.
§5.2.MÁY ĐIỆN THAY THẾ VÀ TỔNG TRỞ CỦA MÁY BIẾN ÁP
ĐỐI VỚI CÁC THÀNH PHẦN KHÔNG ĐỐI XỨNG
Chỉ xét thành phần thứ tự không thành phần này sinh ta từ thông thứ tự
không gọi là to trùng pha về thời gian
Xảy ra trường hợp
+ Trong tổ MBA 3 pha to khép mạch trong lõi thép và do từ trở lõi thép nhỏ dù
IA0, IB0 ,IC0 nhỏ nhưng lớn
+ Đối với MBA 3 pha 5 trụ thì to không đáng kể ghép mạch qua lõi thép mà
phải khép mạch qua vách thùng dầu sinh ra trong cuộn sơ cấp và thứ cấp tự cảm.
Tổ nối dây : Yoyo
Tổng trở thứ tự không là Zto: là tổng trở có được khi đo ở một phía MBA với điều kiện
phía kia ngắn mạch có trị số giả thiết (Z1Zo)
2
o
2
toto2toto
rZx;
I.3
P
r;
I.3
U
Z
15
2
o
2
toto2toto
rZx;
I.3
P
r;
I.3
U
Z
§5.3. TẢI KHÔNG ĐỐI XỨNG CỦA MÁY BIẾN ÁP
1. Khi có dòng điện thứ tự không
a. Tổ nối dây: Yy0 không đối xứng; Dòng thứ cấp cân bằng dòng sơ cấp. Dòng thứ tự
không không cân bằng sinh ra rừ thông to moE
0III CBA
dcba IIII
Vì 0III CBA
và 0EEE CBA
ta suy ra được :
momomoCBA Z.I.3E.3UUU
Do sơ cấp nối Y nên:
ACCA
CBBC
BAAB
UUU
UUU
UUU
Ta tìm được điện áp pha sơ cấp
mocoCmocoBCCAC
moboBmoboABBCB
moaoAmoaoCAABA
Z.IUZ.IUU
3
1
U
Z.IUZ.IUU
3
1
U
Z.IUZ.IUU
3
1
U
- Sự ảnh hưởng của thứ tự không làm cho điểm trung tính xê dịch moao Z.I
làm cho
điện áp không đối xứng
Thứ cấp yo
- Dòng thứ tự không làm lệch điểm trung tính một đoạn moaototo Z.IZ.I
do
2moto ZZZ . Tuy nhiên sự khác nhau không đáng kể
toconCCc
tobonBBb
toaonAAa
Z.IZ.IUU
Z.IZ.IUU
Z.IZ.IUU