Download miễn phí Đồ án Thiết kế máy biến dòng
MỤC LỤC Lời nói đầu . 3 CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN TÍNH CÁCH ĐIỆN 4 I.Giới thiệu chung về máy biến dòng : . 4
1> Phân loại máy biến dòng:5
2) Giới thiệu một số máy Biến dòng: 7
2.1 Máy biến dòng khô: 7
2.2 Máy biến dòng điện ngâm dầu 35KV: . 8
2.3 Máy Biến Dòng điện ngâm dầu 400KV: . 8
2.4 Máy Biến dòng kiểu mới 9
II> Tính cách điện:12
1) Yêu cầu cách điện: . 12
2. Phóng điện trong điện môi lỏng (trong dầu biến áp)13
3.Phóng điện trong điện môi rắn:14
4.Vật liệu cách điện: 16
5)Tính khoảng cách cách điện giữa cuộn cao áp(sơ cấp) và hạ áp (thứ cấp). 17
CHƯƠNG II TÍNH TOÁN ĐIỆN TỪ20 I.Chọn Vật liệu từ :20
II.Tính toán điện từ :21
2.1 Số vòng dây quấn :21
2.2 Xác định kích thước lõi thép:21
2.3 Thiết kế dây quấn:22
2.4 Khoảng cách cách điện ,kích thước cuộn dây sơ cấp:23
2.5 Điện trở cuộn sơ cấp :25
2.6 kích thước cuộn thứ cấp . 25
2.7 điện kháng cuộn thứ cấp . 26
2.8) Trọng lượng sắt và đồng sử dụng . 27
CHƯƠNG IIIXÁC ĐỊNH SAI SỐ CỦA MÁY BIẾN DÒNG . 29
1. Tính toán sai số với dòng điện I1=I1đm: 29
2.Sai số của Máy Biến Dòng ở dòng điện I1/I1đm=10% định mức :32
3.Sai số của Máy Biến Dòng ở dòng điện I1/I1đm=20% định mức : 33
4.Sai số của Máy Biến Dòng ở dòng điện I1/I1đm=40% . 35
5.Sai số của Máy Biến Dòng ở dòng điện I1/I1đm=60% . 36
6.Sai số của Máy Biến Dòng ở dòng điện I1/I1đm=80% . 38
7.Sai số của Máy Biến Dòng ở dòng điện I1/I1đm=120% . 39
8.Các yếu tố ảnh hưởng đến sai số của Máy Biến Dòng . 41
9.Các biện pháp Hiệu chỉnh sai số Máy Biến Dòng :43
10. Hiệu chỉnh sai số Máy Biến Dòng :45
11.Tính bội số cực đại của dòng điện thứ cấp : . 46
12Bội số 10%:47
13.Điện áp khi hở mạch thứ cấp máy biến dòng . 52
CHƯƠNG IV TÍNH TỔN HAO VÀ TÍNH TOÁN NHIỆT55 I tính tổn hao:55
1.Tổn hao trong các chi tiết dẫn điện (tổn hao đồng) 55
2.Tổn hao sắt từ trong lõi thép :55
3.Tổn Hao Trong các vật liệu cách điện . 55
II>Tính toán nhiệt:56
1.Tính độ bền nhiệt56
2.Tính nhiệt cuộn dây sơ cấp: 58
3) Tính nhiệt cuộn dây thứ cấp . 60
CHƯƠNGV TÍNH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU . 62 I>Kết cấu mạch từ:62
II>Kết cấu vỏ: . 63
III>kết cấu các phần vít,giá đỡ:64
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ngoài.Sau khi tẩm sấy chân không ,dầu được nạp đầy ,đảm bảo không có không khí và hơi nước .Với kết cấu kiểu này ,biến dòng đạt cấp điện áp 220KV.
2.3 Máy Biến Dòng điện ngâm dầu 400KV:
Với cấp điện áp cao ,máy biến dòng được chế tạo kiểu nối tầng ,mỗi tầng chịu một phần điện áp. Hình 6 trình bầy hình dáng và kết cấu biến dòng 400KV,2 tầng.
Cấu tạo
1-Vòng điện dung .
2 Mũ kim loại
3-ống chỉ mực dầu
4-Biến dòng thứ nhất
5-Cách điện ngoài
6-Dầu biến áp
7-Biến dòng thứ hai
8-Đế
Nhược điểm chính của biến dòng hai tầng là điện trở lớn ,dẫn đến sai số cao
Hình 6
2.4 Máy Biến dòng kiểu mới
Ngoài loại biến dòng kinh điển làm việc Theo nguyên lý điện từ người ta còn chế tạo Máy biến dòng kiểu mới dùng cho các lưới điện siêu cao áp ,nhằm giảm chi phí cách điện cho các biến dòng kinh điển.
Các biến dòng kiểu mới được chế tạo theo nguyên lý chuyển đổi điện quang và nguyên lý từ quang Faraday.
a)Hình 7 trình bầy nguyên lý chuyển đổi điện quang
Hình 7
Dòng điện sơ cấp Is được biến đổi qua BI1 kinh điển ,đưa qua bộ điều biến 1, chuyển thành đậi lượng điện áp tỷ lệ dạng xung rời có độ rộng xung thay đổi hoạc tần số tín hiệu xung thay đổi ,tỷ lệ với giá trị tức thời của dòng điện sơ cấp .qua bộ khuyếc đại 2 ,tín hiệu điều khiển diot phát quang 3 ,để phát tín hiệu quang tương ứng .Diot phát quang 3,cáp quang 5 và điot điện quang 4 hợp thành hệ thống ghép nối quang điện để truyền tín hiệu quang từ các phần tử có điện áp cao đến các phần tử có điện áp thấp .
Bước sóng của tín hiệu quang khoảng 900mm được truyền qua cáp quang đến diot quang điện 4 để chuyển thành các tín hiệu điện áp hình sin .
Tín hiệu qua bộ biến đổi 6,bộ lọc 7 và bọ khuyếc đậi 8 , đủ công suất cấp cho các thiết bị đo lường và bảo vệ .Biến dòng BI2 cùng với thiết bị phụ 9 nạp điện cho bộ acqui nuôi hệ thống biến dòng điện quang.
b) hình 8 trình bầy Nguyên lý của biến dòng chuyển đổi từ quang Faraday.
Một chùm sáng được phát ra từ nguồn sáng 1 phía điện áp thấp ,được cáp quang dẫn đến bộ phân cực 2,chùm sáng sau khi được phân cực qua lăng kính L1 để tới tinh thể thạch anh 3A,tại đó dưới tác dụng của từ trường do dòng điện sơ cấp sinh ra ,chùm sáng sẽ bị phân cực với góc quay là:
d=V.H.L
Trong đó v hằng số Vợdet,với tinh thể thạch anh ,V=5,23.10-6 rad/A.m
H cường độ từ trường trong tinh thể thạch anh ,a;
L-chiều dài tinh thể ,m
Sau khi qua thạch anh và lăng kính L2,chùm sáng qua thạch anh 3B đặt ở phía điện áp thấp .Từ trường trong tinh thể thạch anh 3b được tạo nên bởi dòng điện thứ cấp IT.Hướng của từ trường được chọn sao cho bù lại được góc quay phân cực để cho Isws=ITwT.Kết quả là góc quay d1 được bù lại góc quay d2=-d1 trong thạch anh 3B.Mức ánh sáng nhận được của các bộ phận cảm biến quang 5a và 5B giống nhau nên tín hiệu của bộ khuyếc đại vi sai bằng không .khi mặt phẳng phân cực bị quay ,mức ánh sáng nhận đựơc của các bộ cảm biến 5a và 5B sẽ là khác nhau làm tín hiệu đầu vào của bộ khuyếc đại visai và sinh ra dòng điện It ở đầu ra ,phản ánh đúng dòng.
sơ cấp Is.
Hình 8
Theo yêu cầu thiết kế
-máy biến dòng hoạt động ở tần số công nghiệp 50Hz.
-Vật liệu cách điện là giấy gâm trong dầu máy biến dòng làm mát bằng dầu
-các chỉ tiêu :
điện áp sơ cấp Uđm=110KV
dòng điện sơ cấp Iđm=300A
dòng điện thứ cấp I2=5(A)
độ chính xác theo tiêu chuẩn IEC-185 cấp chính xác 5P
+số vòng dây sơ cấp :loại 1 vòng dây hoạc nhiều vòng dây
-Với loại 1 vòng dây yêu cầu độ chính xác không cao
-độ chính xác cao ,sai số nhỏ chọn máy biến dòng cuộn sơ cấp nhiều vòng dây
(Khi thiết kế máy biến dòng kiểu nhiều vòng dây sẽ cho sai số nhỏ nhưng trọng lượng đồng và giá thành máy biến dòng sẽ tăng ).Theo yêu cầu :dùng máy biến dòng ngâm dầu cho nên ta chọn máy biến dòng kiểu bình .
Có thể thiết kế loại m.b.d 1 cấp hoạc hai cấp với loại hai cấp là có điện trở lớn dẫn đến sai số cao, Cho nên chọn loại 1 cấp.
II> TÍNH CÁCH ĐIỆN:
1) Yêu cầu cách điện:
Trong thiết kế máy biến dòng yêu cầu phải đảm bảo cách điện
-Giữa các bộ phận mang điện và các bộ phận nối đất.
-Giữa các bộ phận có điện thế khác nhau.
Mức độ cách điện phải phù hợp với tiêu chuẩn nhà nước ,mức độ này đảm bảo khoảng cách cách điện cần thiết và kích thước của các chi tiết cách điện :
+Nếu khoảng cách cách điện lớn quá dẫn tới lãng phí vật liệu cách điện cũng như vật liệu chế tạo máy ,dẫn tới giá thành sản xuất tăng .
+Nếu khoảng cách cách điện nhỏ sẽ không đảm bảo an toàn cho máy (đảm bảo cho máy làm việc tốt trong khoảng từ 15-20 năm).
*Yêu cầu vật liệu cách điện :
-Phải có độ bền cao ,chịu tác dụng của lực cơ học tốt ,chịu nhiệt dẫn nhiệt lại ít thấm nước
-Gia công dễ dàng .
-phải chọn vật liệu cách điện dể đẩm bảo thời gian làm việc của máy 15-20 năm trong điều kiện làm việc bình thường .Đồng thời giá thành của máy không cao.
-Việc chọn vật liệu cách điện trong máy điện só ý nghĩa quyết định tới tuổi thọ và độ tin cậy lúc vận hành của máy .Do vật liệu cách điện có nhiều chủng loại ,kỹ thuật chế tạo vật liệu cách điện ngày càng phát triển ,nên việc chọn kết cấu cách điện ngày càng khó khăn và thường phải chọn tổng hợp nhiều loại cách điện để thoả mãn nhu cầu về cách điện .
Vật liệu cách điện thường dùng nhiều loại vật liệu liên hợp lại như mêca áp phiến ,chất phụ gia (giấy hay sợi thuỷ tinh ) và chất kết dính (sơn hay keo dán ). Đối với vật liệu cách điện không những yêu cầu có độ bền cao ,chế tạo dễ mà còn yêu cầu về chức năng điện : có độ cách điện cao , dò điện ít. Ngoài ra ra còn có yêu cầu về chức năng nhiệt : chiệu nhiệt tốt , dẫn nhiệt tốt và chịu ẩm tốt.
Vật liệu cách điện dùng trong máy điện hợp thành một hệ thống cách điện.
Việc tổ hợp các vật liệu cách điện, việc dùng sơn hay keo để gắn chặt chúng lại, ảnh hưởng giữa các chất cách điện với nhau, cách gia công và tình trạng bề mặt vật liệu vv..sẽ quyết định chức năng về cơ, điện, nhiệt của hệ thống cách điện.Trong môi trường nhiệt đới vật liệu phải chịu nhiệt ,chịu ẩm tốt.
-Đối với máy biến dòng cách điện yêu cầu :
+Giữa cuộn cao áp và cuộn hạ áp .
+Giữa cuộn cao áp và mạch từ .
+Giữa cuộn hạ áp và mạch từ .
+Cách điện giữa đầu nối đất cuộn cao áp (sơ cấp ) với kết cấu vỏ máy biến dòng .
Môi trường cách điện trong máy biến dòng ngâm dầu là dầu biến áp kết hợp với điện moi rắn (các tông cách điện ,bakelit,giấy vải cách điện).Điện môi rắn được sử dụng dưới các hình thức lớp bọc ,lớp cách điện và màn chắn .
2. Phóng điện trong điện môi lỏng (trong dầu biến áp)
Dầu biến áp khi sạch có độ bề điện rất cao hàng trăm KV/cm. Tuy nhiên khi có tạp chất thì độ bền điện bị giảm sút rất nhanh và diễn biến của quá trình phóng điện chọc thủng khác hẳn so với chất lỏng sạch .Với dầu biến áp sạch cơ chế phóng điện cũng tương tự như chất khí ,các điện tử vốn có sẵn tron...