echxanhdethuong17
New Member
Download miễn phí Xác định các kích thước chủ yếu của máy biến áp sao cho chi phí vật liệu tác dụng nhỏ nhất
Phần i: Xác định các đại lượng cơ bản .
Phần ii: Chọn các số liệu xuất phát và tính toán
kích thước chủ yếu.
Phần iii. Thiết kế mạch từ
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:
LỜI MỞ ĐẦUMBA điện lực là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống điện . Việc tải điện năng đi xa từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ trong các hệ thống điện cần có rất nhiều lấn tăng giảm điện áp. Do đó tổng công suất đặt của các MBA lớn hơn nhiều lần so với công suất máy phát. Tuy hiệu suất của MBA thường rất lớn ( 98-99% ) Nhưng do số lượng MBA nhiều nên tổng tổn hao trong hệ thống rất đáng kể vì thế vấn đề đặt ra trong thiết kế MBA vẫn là giảm tổn hao nhất là tổn hao không tải trong MBA. Những MBA dùng trong hệ thống điện lực gọi là MBA điện lực hay MBA công suất. Từ đó ta cũng thấy rõ, MBA chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hay phân phối năng lượng chứ không chuyển hóa năng lượng.
Ngày nay khuynh hướng phát triển của MBA điện lực là thiết kế chế tạo những MBA có dung lượng thật lớn, điện áp thật cao, dùng nguyên liệu mới chế tạo để giảm trọng lượng và kích thước máy. Để làm được điều đó trong thiết kế, chế tạo MBA ta phải không ngừng cải tiến, tìm ra những vật liệu mới tốt hơn, thay đổi kết cấu mạch từ hợp lí, tăng trình độ công nghệ, nhưng vẫn phải đảm bảo được các chức năng của máy. Vì vậy với đề tài “Xác định các kích thước chủ yếu của máy biến áp sao cho chi phí vật liệu tác dụng nhỏ nhất ” đã giúp em hiểu và làm quen với công việc thiết kế máy MBA nói riêng và máy điện nói chung.
Ở đây với sự hướng dẫn của cô giáo, TS. Nguyễn Hồng Thanh em đã hoàn thành đề tài thiết kế máy biến áp điện lực ngâm dầu, theo trình tự sau:
Xác định các đại lượng cơ bản.
− Tính dòng điện pha, điện áp pha của dây quấn
− Xác định điện áp thử của các dây quấn
− Xác định các thành phần của được ngắn mạch
Tính toán các kích thước chủ yếu.
− Chọn sơ đồ và kết cấu lõi sắt
− Chọn loại và mã hiệu tôn silic cách điện của chúng. Chọn cường độ từ cảm lõi sắt
− Chọn kết cấu và xác định các khoảng cách điện chút của cuộn dây
− Tính toán sơ bộ máy biến áp chọn quan hệ của kích thước chủ yếu β theo trị số I0, P0, Qn, Pn đã cho.
− Xác định đường kính trụ, chiều cao dây quấn. Tính toán sơ bộ lõi sắt
Các số liệu ban đầu
Công suất định mức : 160 kVA
Điện áp định mức : 35/6,3 kV
Tổn hao không tải : 620 W
Tổn hao ngắn mạch : 2350W
Điện áp ngắn mạch : 5%
Dòng điện không tải : 2%
Tổ nối dây : Y/Yn - 0
PHẦN I: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN .
Dựa vào các số liệu ban đầu của nhiệm vụ thiết kế đã cho ta phải xác định các đại lượng điện cơ bản sau đây:
Công suất trên mỗi pha
Công suất trên mỗi trụ
Dòng điện dây định mức
Bên cao áp:
Bên hạ áp:
Dòng điện pha định mức
Bên cao áp: If2 = I2 = 2,63 (A)
Bên hạ áp: If1 = I1 = 14.6 (A)
Điện áp pha:
Bên cao áp:
Bên hạ áp:
Điện áp thử nghiệm của dây quấn theo (Bảng 2 – TKMBA- Phan Tử Thụ )
Với dây quấn cao áp: Uth2 = 85(KV)
Với dây quấn hạ áp: Uth1 = 25(KV)
PHẦN II: CHỌN CÁC SỐ LIỆU XUẤT PHÁT VÀ TÍNH TOÁN
KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU.
Chiều rộng quy đổi của rãnh từ tản giữa dây quấn CA và HA
Với Uth2 = 85KV theo (Bảng 19 – TKMBA- Phan Tử Thụ )
a12 = 27 (mm): khoảng cách giữa cuộn CA và HA
δ12 = 5 (mm): ống cách điện giữa cuộn CA và HA
ld2 = 50 (mm): chiều dài đầu thừa
a22 = 20 (mm): khoảng giữa cuộn CA và CA
l02 = 75 (mm): khoảng cách giữa dây quấn CA đến gông
2. Các hằng số tính toán a, b có thể lấy gần đúng
Theo (Bảng 13,14 – TKMBA- Phan Tử Thụ )
a = 1,4
b = 0,34
3. Hệ số Kf = 0,96 (Bảng 15 – TKMBA- Phan Tử Thụ )): là hệ số tính đến tổn hao phụ trong dây quấn.
4. Hệ số ar, chiều rộng quy đổi từ trường tản giữa dây quấn CA và HA:
Trong đó:
(m)
Với K = 0,6 Theo (Bảng 12 – TKMBA- Phan Tử Thụ )
Vậy
Hệ số quy đổi từ trường tản Kr = 0.95
Các thành phần của điện áp ngắn mạch:
PHẦN III. THIẾT KẾ MẠCH TỪ
Chọn tôn silic
Ở đây ta chọn loại tôn cán lạnh là vì loại tôn này có ưu điểm vượt trội về khả năng dẫn từ và giảm hao mòn so với tôn cán mỏng. Tôn cán lạnh là loại tôn có vị trí sắp xếp các tinh thể gần như không đổi và có tính dẫn từ không đẳng hướng, do đó suất tổn hao giảm 2 đến 2,5 lần so với tôn cán nóng. Độ từ thẩm thay đổi rất ít theo thời gian dùng tôn cán lạnh cho phép tăng cường độ từ cảm trong lõi thép lên tới ( 1,6 -> 1,65)T trong khi đó tôn cán nóng chỉ là (1,4 -1,45)T từ đó giảm được tổn hao trong máy, giảm được trọng lượng kích thước máy đặc biệt là rút bớt được đáng kể chiều cao của MBA, rất thuận lợi cho việc chuyên chở. Tuy nhiên giá thành tôn cán lạnh có hơi cao nhưng do việc giảm được tổn hao và trọng lượng nên người ta tính rằng vẫn kinh té hơn những loại MBA được chế tạo bởi tôn cán nóng. lại định hướng ban đầu. Các lá thép kỹ thuật điện sau đó được sơn phủ cách điện mặt ngoài trước khi ghép chúng
Ta chọn tôn cán lạnh mã hiệu 3405 có chiều dày 0,30 mm
- Theo (Bảng 11 – TKMBA- Phan Tử Thụ ) ta chọn từ cảm trong trụ Bt=1,62T
- Theo (Bảng 6 – TKMBA - Phan Tử Thụ) ta chọn hệ số tăng cường gông là
Kg =1,025, Ta ép trụ bằng nêm với dây quấn, ép gông bằng xà ép, không dùng bu lông xuyên qua trụ, sử dụng cách ghép xen kẽ mối nối nghiêng ở 4 góc và cả trụ giữa. Do loại tôn cán lạnh có tính dẫn từ không đẳng hướng nên việc ghép nối giữa trụ và gông không thể thực hiện kiểu mối nối vuông góc như tôn cán nóng được vì như vậy góc ghép nối α≠0 khá lớn làm tăng tổn hao sắt mà ta phải dùng mối nối nghiêng hay là phải cắt vát lá tôn như (hình 1) khi đó góc α ≠ 0 sẽ nhỏ đi và tổn hao sắt sẽ giảm đáng kể
Hình 1: Lá tôn cắt vát
- Theo (Bảng 4 – TKMBA- Phan Tử Thụ) ta chọn số bậc thang trong trụ là 6, số bậc thang của gông lấy bằng 5 bậc. Hệ số ép chặt Kc = 0,931 : không có tấm sắt ép trụ
- Hệ số điền dầy Kd = 0,955 (Bảng 10 – TKMBA- Phan Tử Thụ): Chịu nhiệt và phủ một lượt sơn cách điện.
- Vậy hệ số lợi dụng: Kld = Kc. Kd = 0,913 . 0,955 = 0,87
- Từ cảm trong gông: (T)
- Từ cảm ở khe hở không khí mối nối thẳng BK = Bt = 1,62 (T)
- Mối nối nghiêng: (T)
Suất tổn hao trong trụ và gông:
- Tổn hao sắt ở trụ và gông
Theo (Bảng 45 – TKMBA- Phan Tử Thụ)
Pt = 1,194 (W/kg)
Pg = 1,112 (W/kg)
- Suất từ hoá trong trụ và gông
Theo (Bảng 50 – TKMBA- Phan Tử Thụ)
qt = 1,645 (VA/kg)
qg = 1,449 (VA/kg)
Chọn hệ số tối ưu β.
- Chọn phương án tối ưu là phương pháp xác định hệ số hính dáng β hợp lý nhất trong các phương án đặt ra khi trị số β thường biến thiên trong phạm vi rất rộng từ 1,2 – 3,6
- β là trị số dùng để chỉ quan hệ giữa đường kính trung bình của các dây quấn d12 và chiều cao l của dây quấn, được gọi là tỉ số kích thước cơ bản của máy biến áp cũng là (quan hệ chiều rộng và chiều cao của máy)
Hệ số β có ảnh hưởng rất lớn tới đặc tính kỹ thuật và kinh tế của máy biến áp:
Về mặt kinh tế :
- Nếu máy biến áp có cùng công suất, điện áp, các số liệu xuất phát và các tham số kỹ thuật thì : khi β nhỏ m.b.a gầy và cao, nếu β lớn thì máy biến áp béo và thấp . với những trị số khác nhau thì tỷ lệ trọng lượng sắt và đồng trong m.b.a cũng khác nhau :β nh...