Đồ án Thiết kế máy biến điện áp ngâm dầu theo tiêu chuẩn iec - 186

.V× nh­ ta ®· biÕt ®ång cã ®iÖn trë suÊt nhë ,dÉn ®iÖn tèt dÏ gia c«ng (hµn ,quÊn ...) , ®¶m b¶o ®é bÒn c¬ ,®iÖn ... tèt .GÇn ®©y ng­êi ta ®· dïng nh«m thay ®ång lµm d©y quÊn .Nh«m cã ­u ®iÓm lµ nhÑ ,dÏ kiÕm h¬n ,dÎ h¬n ,nh­ng tÊt nhiªn cã nh­îc ®iÓm lµ ®iÖn trë suÊt lín h¬n do ®ã dÉn ®iÖn kÐm h¬n ,®é bÒn c¬ còng kÐm h¬n vµ l¹i rÊt khã kh¨n trong viÖc hµn nèi .Khi dïng nh«m thay ®ång ®Ó b¶o ®¶m ®­îc mét c«ng suÊt t­¬ng ®­¬ng th× thÓ tÝch nh«m t¨ng lªn ,chi phÝ cho c¸c c«ng viÖc vÒ chÕ t¹o d©y quÊn ,chi phi vÒ vËt liÖu c¸chiÖn ®iÖn ,s¬n tÈm ....t¨ng lªn .Nh÷ng chi phÝ ®ã t¨ng lªn ®­îc bï l¹i bëi gi¸ thµnh d©y nh«m dÓ h¬n ,nªn nãi chung gi¸ thµnh toµn bé m¸y biÕn ¸p b»ng d©y nh«m vµ d©y ®ång thùc tÕ kh«ng kh¸c g× nhau bao nhiªu .DÜ nhiªn dïng d©y nh«m sÏ tiÕt kiÖm ®­îc ®ång lµ kim lo¹i quÝ hiÕm . VÒ vËt liÖu c¸ch ®iÖn th× phÇn lín c¸c m¸y biÕn ¸p ®Òu dïng d©y quÊn cã c¸ch ®iÖn b»ng giÊy c¸p thuéc c¸ch ®iÖn cÊp A cã nhiÖt ®é giíi h¹n cho phÐp lµ +105 0 C víi chiÒu dµy c¸ch ®iÖn c¶ hai phÝa lµ 0,45 0,5 mm viÖc dïng d©y dÉn cã cÊp c¸ch ®iÖn cao h¬n (E,B,F...) kh«ng cã ý nghÜa nhiÒu l¾m v× nhiÖt ®é cho phÐp cña d©y quÊn m¸y biÕn ¸p ®­îc quyÕt ®Þnh kh«ng chØ ë cÊp c¸ch ®iÖn cña vËt liÖu c¸ch ®iÖn mµ cßn ë c¶ nhiÖt ®é cho phÐp cña dÇu ng©m d©y quÊn .Mét lo¹i c¸ch ®iÖn hay dïng bäc d©y dÉn lµ men c¸ch ®iÖn (ªmay) .ViÖc thay c¸ch ®iÖn bäc tõ giÊy c¸p sang tr¸ng men kh«ng nh÷ng lµm cho líp c¸ch ®iÖn máng h¬n ,®é bÒn c¬ ®iÖn tèt h¬n mµ cßn cã t¸c dông gi¶m träng l­îng d©y quÊn lâi thÐp ,tuy r»ng d©y tr¸ng men gi¸ thµnh cã ®¾t h¬n. §èi víi m¸y biÕn ¸p kh« hay dïng nh÷ng d©y dÉn cã bäc c¸ch ®iÖn cÊp cao h¬n . Víi lo¹i d©y dÉn cã cÊp c¸ch ®iÖn cao h¬n ,do cã nhiÖt ®é cho phÐp cao h¬n nªn cã thÓ chän mËt ®é dßng ®iÖn d©y dÉn cao h¬n ,v× thÕ kÝch th­íc cu«n d©y vµ do ®ã m¸y sÏ gän h¬n .Song ng­êi ta còng chØ dïng ®Õn c¸ch ®iÖn cÊp B mµ Ýt khi dïng lo¹i d©y cã cÊp c¸ch ®iÖn cao h¬n n÷a, v× lý do lµ nhiÖt ®é cho phÐp cµng cao mËt ®é dßng ®iÖn chän cµng lín th× tæn hao ng¾n m¹ch t¨ng lªn lµm cho hiÖu suÊt cña m¸y biÕn ¸p gi¶m xuèng ®¸ng kÓ .Cã thÓ dïng nã trong tr­êng hîp yªu cÇu vÒ kÕt cÊu gän nhÑ lµ tèi cÇn thiÕt ,nh­ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn trong giao th«ng vËn t¶i ,trong m¸y bay ... cÊu t¹o m¸y biÕn ®iÖn ¸p . Bu gåm nh÷ng bé phËn chÝnh nh­ sau: m¹ch tõ ,d©y quÊn ,hÖ thèng lµm l¹nh vµ vë m¸y. 1.M¹ch tõ M¹ch tõ lµ m¹ch cho tõ th«ng trong m¸y biÕn ®iÖn ¸p ,do ®ã thiÕt kÕ nã cÇn ph¶i lµm sao cho ®¶m b¶o ®­îc tæn hao s¾t chÝnh vµ phô nhá ,dßng ®iÖn kh«ng t¶i nhá ,l­îng t«n silic Ýt vµ hÖ sè ®iÒn ®Çy cña lâi s¾t cao , mÆt kh¸c m¹ch tõ lµ khung ®Ó quÊn d©y , gi¸ ®ì d©y dÉn ra .....H¬n n÷a ,lâi s¾t cßn cãn cã thÓ chÞu nh÷ng øng lùc c¬ häc lín khi d©y quÊn bÞ ng¾n m¹ch .V× vËy yªu cÇu thø hai cña lâi s¾t lµ ph¶i bÒn vµ æn ®Þnh vÒ c¬ khÝ ®Ó b¶o ®¶m lóc n©ng cÈu lâi an toµn còng nh­ chÞu ®­îc nh÷ng øng lùc lóc m¸y biÕn ®iÖn ¸p bÞ ng¾n m¹ch .TiÕt diÖn cña lâi m¹ch tõ ®­îc ghÐp tõ c¸c l¸ thÐp Ðp b»ng xµ Ðp ,tiÕt diÖn cña chóng cã thÓ lµ h×nh ch÷ nhËt vµ khi ®ã cuén d©y còng cã h×nh ch÷ nhËt .Tuy nhiªn theo c¸ch nµy ta cã thÓ ®¬n gi¶n ®­îc viÖc chÕ t¹o m¹ch tõ nh­ng viÖc chÕ t¹o cuén d©y gÆp nhiÒu khã kh¨n vµ còng tèn nhiÒu d©y h¬n. C¸c BU cã ®iÖn ¸p lín h¬n 660V cã cuén d©y víi sè vßng lín ,d©y nhá th­êng sö dông m¹ch tõ cã tiÕt diÖn d¹ng h×nh trô ,hÇu hÕt c¸c BU hiÖn nay ®­îc chÕ t¹o víi lâi s¾t kiÓu trô . TiÕt diÖn d¹ng bËc lµm t¨ng sù ®iÒn ®Çy kh«ng gian cña thÐp bªn trong cu«n d©y h×nh trô nh­ h×nh 1.25 .Ngoµi ra víi cuén d©y h×nh trô chiÒu dµi c¸c vßng d©y sÏ ng¾n h¬n so víi d¹ng h×nh ch÷ nhËt . Sè bËc thang trong trô cµng nhiÒu th× tiÕt diÖn trô cµng gÇn h×nh trßn ,nh­ng sè tËp l¸ t«n cµng t¨ng ,nghÜa lµ sè l­îng c¸c l¸ t«n cã kÝch th­íc kh¸c nhau cµng nhiÒu lµm cho qu¸ tr×nh c«ng h×nh1.25 nghÖ chÕ t¹o l¾p r¸p cµng phøc t¹p . Trô vµ g«ng cÇn ph¶i ®­îc Ðp thµnh mét bé b¶o ®¶m ch¾c ch¾n lóc n©ng cÈu lâi s¾t còng nh­ cã lùc ng¾n m¹ch ë d©y quÊn t¸c dông lªn ,®ång thêi l¹i gi¶m ®­îc nh÷ng dao ®éng tù do hay nh÷ng tiÕng kªu ,tiÕng ï khi m¸y vËn hµnh . NhiÒu n¨m tr­íc ®©y ®èi víi t«n c¸n nãng ®Ó gi¶m bít qu¸ tr×nh c«ng nghÖ g«ng tõ , TiÕt diÖn g«ng kh«ng lµm nhiÒu bËc mµ cã khuynh h­íng lµm ®¬n gi¶n h¬n hiÖu chØnh lµ h×nh ch÷ nhËt ,h×nh ch÷ T thuËn ,h×nh ch÷ T ng­îc hoÆc h×nh ch÷ thËp .Nh­ng nh÷ng tiÕt diÖn g«ng h×nh d¸ng ®ã cña chóng thËt ra ®Òu kh«ng hîp lý v× sù ph©n bè kh«ng ®Òu tõ c¶m gi÷a c¸c trô vµ g«ng trong cïng mét tËp l¸ thÐp .Nguyªn nh©n lµ v× ,tõ th«ng trong trô vµ g«ng b»ng nhau nªn tiÕt diÖn trô vµ g«ng ph¶i b»ng nhau , do ®ã muèn lµm tiÕt diÖn g«ng ®¬n gi¶n (gi¶ sö lÊy tiÕt diÖn g«ng h×nh ch÷ nhËt lµm vÝ dô ) th× râ rµng tiÕt diÖn c¸c tËp l¸ thÐp ë g«ng cµng nhá dÇn vµo gi÷a so víi c¸c tËp l¸ thÐp t­¬ng øng ë trô .Tõ th«ng trong c¸c tËp l¸ thÐp nµy kh«ng dÔ dµng ®i sang ®­îc c¸c tËp l¸ thÐp kh¸c v× cã c¸ch ®iÖn l¸ vµ khe hë kh«ng khÝ ,nªn chØ ch¹y trªn cïng tËp víi nhau gi÷a trô vµ g«ng .Nh­ vËy tõ c¶m trô sÏ gi¶m nhë dÇn ë nh÷ng tËp l¸ thÐp gi÷a vµ t¨ng ë nh÷ng tËp l¸ thÐp ngoµi biªn .Cßn ë g«ng th× ng­îc l¹i .Sù ph©n bè tõ c¶m kh«ng ®Òu trong lâi nh­ vËy lµm t¨ng tæn hao vµ dßng ®iÖn kh«ng t¶i nhÊt lµ ®èi víi t«n c¸n l¹nh .Ng­êi ta tÝnh ra r»ng ,ch¼ng h¹n ®èi víi g«ng ch÷ nhËt tæn hao kh«ng t¶i t¨ng 56 % ,dßng ®iÖn kh«ng t¶i t¨ng 1215% so víi g«ng cã sè bËc b»ng sè bËc ë trô .V× vËy tiÕt diÖn ngang cña g«ng tõ cã sè bËc b»ng sè bËc cña trô lµ t«t nhÊt .Nh­ng dÓ b¶o ®¶m lùc Ðp ph©n bè ®Òu h¬n trªn c¸c l¸ thÐp g«ng ,th­êng 23 tËp l¸ thÐp ngoµi cïng cña g«ng ®­îc gép l¹i lµm mét cì ,nh­ vËy sè bËc trong g«ng sÏ Ýt h¬n sè bËc trong trô vµ dÜ nhiªn tiÕt diÖn cña g«ng sÏ lín h¬n tiÕt diÖn cña trô mét Ýt .Kinh nghiÖm cho thÊy nÕu trô vµ g«ng Ðp b»ng bul«ng xuyªn qua chóng lµm tæn hao o t¶i t¨ng lªn kho¶ng 925%,dßng ®iÖn kh«ng t¶i t¨ng lªn 50200% .Trong tr­êng hîp tiÕt diÖn g«ng lµm ®¬n gi¶n sè bËc ®i so víi tiÕt diÖn trô th× tæn hao kh«ng t¶i t¨ng kho¶ng 56% dßng ®iÖn kh«ng t¶i t¨ng 810% . Theo ph­¬ng ph¸p ghÐp trô vµ g«ng cã thÓ chia lâi s¾t thµnh 2 kiÓu : Lâi ghÐp nèi vµ lâi ghÐp xen kÏ . a.ghÐp nèi : ghÐp nèi lµ g«ng vµ trô ghÐp riªng sau ®ã ®­îc ®em nèi víi nhau nhê nh÷ng xµ Ðp vµ bul«ng Ðp (h×nh 1.26a).GhÐp kiÓu nµy ®¬n gi¶n nh­ng khe hë kh«ng khÝ gi÷a trô vµ g«ng lín ,do kh«ng b¶o ®¶m tiÕp xóc t­¬ng øng tõng l¸ thÐp trô vµ g«ng víi nhau nªn tæn hao vµ dßng ®iÖn kh«ng t¶i lín ,v× vËy Ýt dïng . L­ît 2 L­ît 1 a. b. L­ît 2 L­ît 1 c . d. e. H×nh 1.26 b.ghÐp xen kÏ . GhÐp xen kÏ lµ tõng líp l¸ thÐp cña trô vµ g«ng lÇn l­ît ®Æt xen kÏ theo vÞ trÝ 1 vµ 2 ...nh­ trªn h×nh 1.26 b Sau ®ã dïng xµ Ðp vµ bul«ng vÝt chÆt l¹i .Muèn lång d©y quÊn vµo th× dì hÕt g«ng trªn ra ,cho d©y quÊn ®· ®­îc quÊn trªn èng bakelit lång vµo trô .Trô ®­îc nÌn chÆt víi èng bakªlit b»ng c¸ch nªm c¸ch ®iÖn (gç ,bakªlit ...) sau ®ã xÕp l¸ thÐp vµo g«ng nh­ cò vµ Ðp g«ng l¹i .HiÖn nay ë n­íc ta hay dïng kiÓu nµy .Trô ®­îc «m bëi èng c¸ch ®iÖn bakªlÝt vµ d©y quÊn , hoÆc ®ai b»ng sîi thuû tinh ,g«ng ®­îc Ðp b»ng xµ Ðp g«ng .Kh«ng cã bul«ng xuyªn qua lâi s¾t §èi víi thÐp c¸n l¹nh ,®Ó gi¶m bít tæn hao do tÝnh dÉn tõ kh«ng ®¼ng h­íng th­êng ghÐp xen kÏ nh­ng víi mèi nèi nghiªng gi÷a trô vµ g«ng ë bèn gãc nh­ ë h×nh 1.26 c hay mèi nèi nghiªng c¶ trô gi÷a h×nh 1.26d hoÆc ghÐp xen kÏ víi mèi nèi hçn hîp h×nh 1.26e mµ kh«ng dïng mèi nèi th¼ng nh­ thÐp c¸n nãng .Ph­¬ng ph¸p ghÐp xen kÏ ®¬n gi¶n ,kÕt cÊu v÷ng ch¾c nªn ®­îc dïng phæ biÕn trong ngµnh chÕ t¹o m¸y biÕn ¸p hiÖn nay . c. Chän t«n silic vµ c­êng ®é tõ c¶m trong trô VËt liÖu lµm lâi s¾t biÕn ¸p th­êng cã hai lo¹i : t«n silÝc c¸n nãng vµ t«n silic c¸n l¹nh . NhiÒu n¨m tr­íc ®©y ,lâi s¾t biÕn ¸p chñ yÕu dïng t«n c¸n nãng .Nh­ng do suÊt tæn hao lín lµm cho t«n hao kh«ng t¶i ,dßng kh«ng t¶i t¨ng lªn .V× thÕ gÇn ®©y t«n c¸n nãng kh«ng ®­îc sö dông n÷a mµ ®· ®­îc thay thÕ b»ng t«n c¸n l¹nh dµy 0,35 mm hoÆc nhá h¬n n÷a .Dïng t«n c¸n máng d­íi 0,5mm th× sÏ cã nh­îc ®iÓm lµ sè lÇn c¾t dËp ,l¾p ghÐp l¸ thÐp t¨ng lªn ,gi¸ thµnh vÒ c«ng nghÖ lâi thÐp t¨ng lªn .Nh­ng bï l¹i chóng l¹i cã suÊt tæn hao nhá . Kh¸c víi m¸y biÕn ®iÖn ¸p ®iÖn lùc ,mËt ®é tõ c¶m trong trô th­êng chän lín (víi t«n c¸n l¹nh cã thÓ chän lªn tíi 1,61,65 T ®Æc biÖt cã khi lªn tíi 1,7T) ,mËt ®é tõ c¶m trong trô cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p l¹i th­êng chän thÊp (th­êng n»m trong d¶i tuyÕn tÝnh cña ®Æc tÝnh ®­êng cong tõ hãa cña lo¹i thÐp ®­îc chän ) nghÜa lµ th­êng chän tõ 0,81T . ViÖc chän mËt ®é tõ c¶m trong trô cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p thÊp nh­ vËy cã lý do sau : -lµm t¨ng tiÕt diÖn lâi s¾t lªn . -t¨ng ®é nh¹y cho m¸y biÕn ®iÖn ¸p . 2. Cuén d©y Cuén d©y thø cÊp vµ s¬ cÊp lµ mét phÇn c¬ b¶n vµ quan träng nhÊt cña mçi m¸y biÕn ®iÖn ¸p .TÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ kÕt cÊu cuén d©y thùc chÊt lµ viÖc chän kiÓu cuén d©y ,x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cuén d©y : sè vßng d©y ,kÝch th­íc d©y quÊn vµ cuén d©y . C¸c tham sè vÒ cuén d©y ph¶i ®­îc lùa chän phï hîp víi ®Æc tÝnh vÒ ®iÖn tõ , c¸ch ®iÖn vµ ®Æc tÝnh nhiÖt cña biÕn ¸p . ViÖc chän kiÓu cuén d©y cÇn ph¶i theo chØ dÉn vÒ kh¶ n¨ng c«ng nghÖ vµ chi phÝ vËt liÖu . Trong cuén d©y cßn cã mµn ®iÖn dung ®Ó b¶o vÖ cuén d©y khái qu¸ ®iÖn ¸p . D©y quÊn . Yªu cÇu chung : Gåm yªu cÇu vÒ vËn hµnh vµ yªu cÇu vÒ chÕ t¹o *Yªu cÇu vÒ vËn hµnh gåm c¸c mÆt ®iÖn , c¬ vµ ®iÖn . + VÒ mÆt ®iÖn : khi vËn hµnh th­êng d©y quÊn biÕn ¸p cã ®iÖn ¸p , do ®ã c¸ch ®iÖn cña biÕn ¸p ph¶i tèt , nghÜa lµ ph¶i chiu ®­îc ®iÖn ¸p lµm viÖc b×nh th­¬ng vµ qu¸ ®iÖn ¸p do ®ãng ng¾t m¹ch trong l­íi ®iÖn hay do sÐt (qu¸ ®iÖn ¸p thiªn nhiªn ) g©y nªn , ¶nh h­ëng cña qu¸ ®iÖn ¸p do ®ãng ng¾t m¹ch víi ®iÖn ¸p b×nh th­êng , th­êng chñ yÕu lµ ®èi víi c¸ch ®iÖn chÝnh cña biÕn ¸p , tøc lµ c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c d©y quÊn víi nhau vµ c¸ch ®iÖn gi÷a víi vë m¸y ; cßn qu¸ ®iÖn ¸p do sÐt ®¸nh lªn ®­êng d©y th­êng ¶nh h­ëng ®Õn c¸ch ®iÖn däc cña biÕn ¸p , tøc lµ gi÷a c¸c vßng d©y , líp d©y hay gi÷a c¸c b¸nh d©y cña tõng d©y quÊn . + vÒ mÆt c¬ häc : D©y quÊn kh«ng bÞ biÕn d¹ng hoÆc h­ háng d­íi t¸c dông cña lùc c¬ häc do dßng ®iÖn ng¾n m¹ch g©y ra . + VÒ mÆt chÞu nhiÖt : Khi vËn hµnh b×nh th­êng còng nh­ trong tr­êng hîp ng¾n m¹ch , trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh ,d©y quÊn kh«ng ®­îc cã nhiÖt ®é qu¸ cao .V× lóc ®ã chÊt c¸ch ®iÖn sÏ bÞ nãng qu¸ mµ chãng h­ háng hoÆc bÞ giµ ho¸ lµm cho nã mÊt tÝnh ®µn håi ,hãa gißn vµ mÊt tÝnh chÊt c¸ch ®iÖn . V× vËy khi thiÕt kÕ ph¶i ®¶m b¶o sao cho tuæi thä cña chÊt c¸ch ®iÖn tõ 15 20 n¨m . *Yªu cÇu vÒ chÕ t¹o : KÕt cÊu ®¬n gi¶n , tèn Ýt nguyªn liÖu vµ nh©n c«ng , thêi gian chÕ t¹o ng¾n vµ gi¸ thµnh h¹ nh­ng vÉn ®¶m b¶o ®­îc c¸c yªu cÇu vÒ mÆt vËn hµnh . VËt liÖu chÝnh ®Ó chÕ t¹o d©y quÊn lµ ®ång cã c¸ch ®iÖn b»ng v¶i hoÆc ªmay , tiÕt diÖn trßn hoÆc ch÷ nhËt .Do dßng qu¸ bÐ nªn c¬ b¶n sö dông d©y quÊn cã tiÕt diÖn trßn .§­êng kÝnh d©y ®­îc lùa chän theo tiªu chuÈn vÒ d©y quÊn . ViÖc c¸ch ®iÖn d©y th­êng kh¸c nhau phô thuéc vµo ®­êng kÝnh d©y , cÊp ®iÖn ¸p vµ kÕt cÊu cña cuén d©y .D©y cã c¸c m¸c kh¸c nhau phu thuéc vµo c¸ch ®iÖn chóng .§èi víi c¸c cuén d©y s¬ cÊp cña c¸c BU cã ®iÖn ¸p 110KV vµ cao h¬n th× chóng ph¶i cã ®é c¸ch ®iÖn cao h¬n nhiÒu , th­êng sö dông lo¹i d©y emay .§èi víi c¸c cuén d©y cña c¸c BU kh« ( c¸ch ®iÖn b»ng epoxy ) th× sö dông d©y cã c¸ch ®iÖn chÞu nhiÖt cao , ®é bÒn cao tÈm s¬n emay kh«ng tan trong keo epoxy. C¸ch ®iÖn c¸c chi tiÕt vµ vËt liÖu . Gi¸ thµnh c¸ch ®iÖn chiÕm mét tû lÖ quan träng trong gi¸ thµnh chung cña m¸y biÕn ¸p . C¸ch ®iÖn trong m¸y biÕn ¸p 110-220 KV chiÕm ®Õn 1820 % gi¸ thµnh toµn bé m¸y biÕn ¸p .NÕu chän c¸ch ®iÖn kh«ng hîp lý sÏ g©y h­ háng do t¸c dông vÒ c¬ ,®iÖn nhiÖt hoÆc l·ng phÝ kh«ng cÇn thiÕt C¸c vËt liÖu c¸ch ®iÖn cÇn ph¶i kh«ng cã t¸c dông ho¸ häc víi dÇu m¸y biÕn ¸p ,ngoµi ra chóng kh«ng cã kh¶ n¨ng bÞ oxy ho¸ vµ bÞ ph©n huû . Tr­íc khi vËn hµnh , c¸c m¸y biÕn ¸p cÇn ph¶i ®­îc thö nghiÖm c¸ch ®iÖn , ®iÖn ¸p thö cã f= 50 Hz lÊy tõ nguån riªng biÖt , ë ®iÒu kiÖn khÝ hËu b×nh th­êng ( +200C ,p= 760 mmHg , ®é Èm 11g/m3 ) . C¸c chÊt c¸ch ®iÖn ®­îc sö dông chÝnh : GiÊy c¸p: M· hiÖu K –0,8 ; K-12 vµ K-17 chiÒu dµy 0,08 ; 0,12 ; 0,17 mm .Trong m¸y biÕn ¸p th­êng sö dông lo¹i K-12 dµy 0,12 ®Ó quÊn d©y ®ång trong cuén d©y d­íi d¹ng b¨ng v¶i , chiÒu réng cã nhiÒu cì dïng lµm c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c líp .D­íi d¹ng b¨ng nhá réng 23 cm quÊn thµnh tõng líp dµy 0,1 ®Õn 5 cm ®Ó c¸ch ®iÖn d©y dÉn ra vµ t¨ng c­êng c¸ch ®iÖn cho nh÷ng vßng ®Çu cuén d©y . GiÊy ®iÖn tho¹i : Lµm thµnh tõng cu«n réng 5001000 mm dµy 0,055 % mm dïng ®Ó c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c líp . -V¶i s¬n :lµm thµnh tõng cuén réng 7001000 mm dµy 0,17 ; 0,2 ; 0,24 mm .V¶i s¬n cã d¹ng b¨ng réng 23 cmdïng ®Ó quÊn xung quanh d©y dÉn ra ë nh÷ng n¬i ®ßi hái ®é bÒn c¬ häc vµ ®µn håi .V¶i s¬n ®en tuyÖt ®èi kh«ng ®­îc dïng v× nã tÈm h¾c Ýn.NÕu ng©m trong dÇu ,dÇu sÏ hoµ tan h¾c Ýn. -B¨ng v¶i sîi : cã hai lo¹i +Lo¹i sîi chÐo dµy 0,58 0,02 mm + Lo¹i sîi th¼ng dµy 0,280,02mm réng tõ 1,55 -B×a c¸ch ®iÖn : ChÕ t¹o thµnh tõng tÊm cã kÝch th­íc 900x1000mm dµy 0,5mm; 850x3600 dµy 1,0 ;1,5;2,0;2,5 vµ 3mm .Hay thµnh tõng cuén réng 1000mm dµy 0,5mm. Dïng ®Ó lµm tÊm c¸ch ®iÖn cña cuén d©y , lµm bøc v¸ch , tÊm ch¾n ,vßng ®Öm vµ lµm èng c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c cuén d©y . -Thµnh phÈm giÊy bakªlit : Lµm thµnh tõng èng cã ®é bÒn c¬ vµ ®iÖn cao .ChiÒu dµy c¶ hai bªn lµ 2,4,6,8mm vµ h¬n n÷a , dµi ®Õn 500mm .Lµm d¹ng èng lín ®Ó c¸ch ®iÖn gi÷a cuén d©y vµ trô s¾t . -Ghª -ni –t¾c : chÕ t¹o b»ng giÊy tÈm s¬n bakelit Ðp chÆt ë nhiÖt ®é cao .Lµm thµnh tõng phiÕn cã chiÒu dµy kh¸c nhau cã ®é bÒn c¬ vµ ®iÖn cao .Dïng ®Ó b¾t chÆt ®Çu d©y , lµm b¶ng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p . Gç : Th­êng dïng gç dÎ tr¾ng lµm thanh ®Öm ®Ó lång cuén d©y vµ c¸ch ®iÖn h×nh trô hay lµm thanh ®Öm gi÷a c¸c líp d©y , dïng ®Ó chªm gi÷a lâi s¾t vµ cuén d©y BH. (c¸c lo¹i gç cã nhùa nh­ c©y th«ng ,c©y såi kh«ng ®­îc dïng trong biÕn ¸p d©u). -Sø : dïng lµm lµm vë m¸y hay c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c ®Çu ra . -GiÊy ®Ó d¸n -S¬n dÇu -S¬n tÈm -DÇu m¸y biÕn ¸p : dïng lµm c¸ch ®iÖn vµ lµm m¸t m¸y biÕn ¸p. c.Giíi thiÖu cuén d©y kiÓu trô(d©y quÊn h×nh èng nhiÒu líp d©y trßn). §èi víi c¸c BU sö dông cuén d©y kiÓu nµy : C¸c èng d©y kiÓu trô th­êng ®¬n gi¶n ,dÔ chÕ t¹o .NÕu sö dông d©y quÊn tiÕt diÖn trßn th× viÖc quÊn d©y trªn c¸c èng c¸ch ®iÖn 1,2 hoÆc nhiÒu líp , lµm b»ng giÊy tÈm bakelit hoÆc b×a cacton c¸ch ®iÖn . Trong cuén d©y nhiÒu líp , gi÷a c¸c líp d©y ®­îc ®Æt giÊy c¸p vµ c¸c líp giÊy c¸p nµy ph¶i cao h¬n chiÒu cao cña d©y quÊn tõ 2050 mm (c¶ vÒ hai phÝa ) vµ ®­îc quÊn thªm nh÷ng gê b»ng b×a c¸ch ®iÖn nh»m môc ®Ých lµm b»ng ph¼ng líp d©y . C¸c ®Çu d©y quÊn ®­îc ®­a ra b»ng chÝnh d©y dÉn ®ã hoÆc víi c¸c d©y trßn ®­êng kÝnh nhá h¬n 0,69mm thi b»ng c¸c lo¹i d©y mÒm nhiÒu lâi .C¸c vßng d©y ngoµi cïng cã tiÕt diÖn trßn ®­îc kÑp cho khái bÞ tr­ît b»ng c¸c tÊm phô hoÆc b»ng c¸ch cuèn c¸c vßng d©y ngoµi cïng b»ng c¸c vßng giÊy ®iÖn tho¹i . C¸c viÒn ngoµi ®­îc chÕ t¹o tõ b×a cact«n c¸ch ®iÖn vµ g¾n b»ng keo mét bªn .ViÖc kÑp chÆt c¸c vßng d©y ngoµi b»ng c¸ch buéc chóng b»ng c¸c ®ai vµ lµm b»ng ph¼ng c¸c ®©u cuén d©y b»ng b×a cact«ng c¸ch ®iÖn . Bªn ngoµi cuén d©y , th«ng th­êng ®­îc bã b»ng líp d©y ®ai . §Ó ®¶m b¶o ®é bÒn c¬ khÝ c¸c èng d©y cña BU dÇu cã ®iÖn ¸p lín h¬n 10KV ®­îc tÈm b»ng s¬n GF -95 .§èi víi m¸y biÕn ®iÖn ¸p kh« th× chèng Èm b»ng lo¹i s¬n No 447 . d.giíi thiÖu cuén d©y kiÓu trô ,quÊn bËc ë ®iÖn ¸p cao , víi c¸c cuén d©y nhiÌu líp , ®­îc quÊn tõ d©y cã tiÕt diÖn nhá , mçi líp cã sè vßng d©y lín dÉn ®Õn ®iÖn ¸p gi÷a c¸c líp lµ kh¸ lín .§iÒu nµy ®ßi hái ph¶i t¨ng t¨ng chiÒu dµy c¸ch ®iÖn gi÷a c¸c líp .Do ®ã lµm gi¶m hÖ sè ®iÖn ®Çy cña cuén d©y , cuén d©y kh«ng ®­îc chÆt , ®é bÒn c¬ khÝ kÐm . Trong tr­êng hîp ®ã ng­êi ta chia cuén d©y cuén d©y theo chiÒu h­íng trôc vµ thµnh nhiÒu bËc (h×nh 1.27 ) , nh­ vËy sÏ ®­îc cuén d©y kiÓu trô nhiÒu bËc . Víi cuén d©y nh­ trªn ,sè vßng d©y ë bËc tiÕp theo cã ®iÖn ¸p gi÷a c¸c líp gi¶m ®i theo tû lÖ víi sè bËc quÊn d©y . H¬n n÷a cuén d©y cuén d©y ®­îc quÊn chÆt h¬n . H×nh 1.27 e.C¸ch ®iÖn c¸c cuén d©y vµ b¶o vÖ chóng khi cã qu¸ ®iÖn ¸p BU ®­îc tÝnh to¸n lµm viÖc víi thêi gian dµi trong l­íi ®iÖn , cã nghÜa lµ th­êng xuyªn cã ®iÖn ¸p trªn c¸c cuén d©y . Qu¸ ®iÖn ¸p lµ hiÖn t­îng ®iÖn ¸p t¨ng lªn ®¸ng kÓ so víi ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña BU . V× vËy nguy hiÓm cho c¸ch ®iÖn cña m¸y . Qu¸ ®iÖn ¸p xÈy ra do hiÖn t­îng tù nhiªn (sãng sÐt ) , do ®ãng ng¾t m¹ch , do ch¹m chËp mét pha nµo ®ã . C¸ch ®iÖn cña BU cu«n d©y chia lµm hai phÇn chÝnh vµ däc : C¸ch ®iÖn chÝnh lµ c¸ch ®iÖn gi÷a cuén d©y víi ®Êt vµ gi÷a cuén d©y víi nhau . C¸ch ®iÖn däc lµ c¸ch ®iÖn bªn trong mçi cuéi d©y nghÜa lµ gi÷a c¸c vßng d©y ,líp d©y . §iÖn ¸p ®Þnh møc vµ hiÖn t­îng qu¸ ®iÖn ¸p do chuyÓn m¹ch t¸c dông chñ yÕu lªn c¸ch ®iÖn chÝnh cña cu«n d©y . Qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn t¸c ®éng chñ yÕu lªn c¸ch ®iÖn däc cña cuén d©y.§Ó BU lµm viÖc l©u bÒn ,tin cËy , ch¾c ch¾n ph¶i ®¶m b¶o ®é bÒn c¸ch ®iÖn ë tÇn sè c«ng nghiÖp (50Hz ) vµ ®é bÒn xung . §é bÒn c¸ch ®iÖn d­íi t¸c dông cña ®iÖn ¸p sÏ lµ lín nhÊt khi ®iÖn ¸p chia ®Òu theo c¸c cu«n d©y . §èi víi c¸c BU sö dông cu«n d©y kiÓu èng trô , chóng cã ­u ®iÓm so víi c¸c cu«n d©y kh¸c lµ sù ph©n chia ban ®Çu cña ¸p xung ë chóng nhËn ®­îc thùc tÕ rÊt ®Òu trªn c¸c líp d©y . §iÒu ®ã ®­îc gi¶i thÝch nh­ sau : Xung sÐt cã dang dùng ®øng , xuÊt hiÖn víi thêi gian ®o ®­îc cì ms . Víi xung nh­ vËy cã thÓ xem nh­ lµ sãng cã d¹ng h×nh sin víi tÇn sè cao . Khi Êy ®iÖn trë c¶m øng trong c¸c vßng d©y cña cuén d©y tû lÖ víi w.L trong ®ã w =2Pf sÏ rÊt lín .Do vËy ®iÖn ¸p xung sÏ ®­îc chia tû lÖ thuËn víi ®iÖn dung trong cña cuén d©y vµ ®iÖn trë cña chóng lµ rÊt nhá (). Tuy nhiªn ®iÖn dung cña c¸c líp gÇn b»ng nhau nªn ®iÖn ¸p xung ®­îc chia gi÷a c¸c líp lµ nh­ nhau vµ c¸ch ®iÖn bªn trong (gi÷a c¸c líp ) cña cu«n d©y thùc tÕ sÏ bÒn ®Òu nhau . CÇn thiÕt ph¶i cã bé phËn phô cho cu«n d©y èng h×nh trô nhiÒu líp , ®ã lµ mµn ®iÖn dung , Nã bao lu«n líp trªn vµ nèi víi ®­êng d©y vµo . Mµn ®iÖn dung dïng ®Ó c©n b»ng ®iÖn ¸p ë c¸c vßng d©y líp trªn (líp vµo ). Mµn ®iÖn dung ®­îc lµm b»ng lµ nh«m hoÆc tÊm ®ång latun máng , chiÒu réng cña nã b»ng chiÒu cao cuén d©y . ë viÒn ngoµi cña mµn , ®Ó tr¸nh viÖc t¹o ra tõ tr­êng c­êng ®é lín , ng­êi ta gÊp thªm giÊy c¸p hoÆc b×a cact«n kü thuËt ®iÖn . lùa chän ph­¬ng ¸n Sau khi ®· t×m hiÓu chung vÒ c¸c lo¹i m¸y biÕn ®iÖn ¸p víi nhiÒu kiÓu kÕt cÊu kh¸c nhau .Víi ®Ò tµi thiÕt kÕ m¸y biÕn ®iÖn ¸p 35KV ta chän kiÓu m¸y biÕn ®iÖn ¸p c¶m øng ®iÖn tõ ng©m dÇu . §ay lµ m¸y biÕn ®iÖn ¸p mét pha hai d©y quÊn :d©y quÊn s¬ cÊp vµ d©y quÊn thø cÊp Lùa chän kÕt cÊu m¹ch tõ :h×nh ch÷ nhËt ,trô cã ba bËc ,g«ng h×nh ch÷ nhËt d©y quÊn : d©y quÊn h×nh èng nhiÒu líp d©y trßn , thø cÊp cuèn phÝa trong mét trô ,cßn cuän s¬ cÊp cuèn bªn ngoµi vµ cuèn trªn hai trô , gi­a hai d©y quÊn cã r·nh dÇu tÝnh kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn C¸c kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn cho m¸y biÕn ®iÖn ¸p thiÕt kÕ ®­îc tra theo s¸ch : thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña t¸c gi¶ Ph¹m V¨n B×nh vµ Lª V¨n Doanh . thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc .cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô . S¸ch khÝ cô ®iÖn cao ¸p cña b« m«n ThiÕt BÞ §iÖn –§iÖn Tö . M¸y biÕn ®iÖn ¸p cã cÊp ®iÖn ¸p : U1=35/ KV U2= 100 /V + §iÖn ¸p thö vµ ®iÖn ¸p lµm viÖc lín nhÊt tra theo b¶ng 2 . §iÖn ¸p thö víi tÇn sè c«ng nghiÖp 50 Hz cho c¸c m¸y biÕn ¸p ng©m dÇu .( s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô .) ta ®­îc : víi Ut =85kv ta tra ®­îc : a21=1cm, lo= l’o =l’’o=1cm , a11=2cm , víi Ut= 5kv cã ao2 =0,2cm a’1 ao2 a11 ao2 a2 a1 a21 1.8nguyªn t¾c thiÕt kÕ NhiÖm vô cña ng­êi thiÕt kÕ lµ ph¶i thiÕt kÕ m¸y biÕn ®iÖn ¸p cã dung l­îng ,®iÖn ¸p ,cÊp chÝnh x¸c ...theo tiªu chuÈn nhµ n­íc ( c¸c sè liÖu ®· cho ).M¸y biÕn ®iÖn ¸p ph¶i cã nh÷ng ®Æc tÝnh phï hîp víi tiªu chuÈn kü thuËt ®· qui ®Þnh nh­ : ®iÖn ¸p ,hiÖu suÊt ...ph¶i ®¶m b¶o ch¾c ch¾n ®é bÒn nhiÖt ,®iÖn, c¬ ,vµ ®ång thêi c«ng nghÖ chÕ t¹o ®¬n gi¶n ,gi¸ thµnh h¹ ,b¶o qu¶n vµ söa ch÷a dÔ dµng .Thùc tÕ thiÕt kÕ cho thÊy r»ng còng nh÷ng sè liÖu ban ®Çu ( dung l­îng ,®iÖn ¸p ,cÊp chÝnh x¸c ..)ta cã thÓ cã ®­îc nh÷ng quan hÖ kh¸c vÒ kÝch th­íc ,vÒ gi¸ thµnh ,vÒ träng l­îng cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p .Do ®ã cã nhiÒu ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ kh¸c nhau cho nªn ng­êi thiÕt kÕ ph¶i biÕt lùa chän mét ph­¬ng ¸n thÝch hîp nhÊt víi c¸c yªu cÇu ®· cho . C«ng viÖc thiÕt kÕ gåm cã c¸c phÇn sau : ®Þnh nhiÖm vô kü thuËt : ®Þnh râ c«ng dông cña s¶n phÈm ,ph¹m vi øng dông ,t¹m thêi ®Þnh h×nh d¸ng cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p nh­ kÕt cÊu ,ph­¬ng thøc lµm m¸t . tÝnh to¸n : -c¸c kÝch th­íc chÝnh -thiÕt kÕ cuén d©y -chän kÕt cÊu c¸ch ®iÖn -tÝnh to¸n ®Æc tÝnh cña m¸y -tÝnh to¸n nhiÖt ,thiÕt kÕ vá thïng . 3.thiÕt kÕ thi c«ng : vÏ râ toµn bé kÕt cÊu vµ tõng chi tiÕt cña m¸y ,tÝnh to¸n träng l­îng CH¦¥NG II TÝnh to¸n ®iÖn tõ cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p 2.1 tÝnh to¸n c¸c kÝch th­íc chñ yÕu I.X¸c ®Þnh c¸c ®¹i l­îng ®iÖn c¬ b¶n dßng ®iÖn ®Þnh møc pha phÝa cao ¸p : phÝa h¹ ¸p : ®iÖn ¸p thö nghiÖm cña d©y quÊn theo b¶ng 2 s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña t¸c gi¶ pha Tö Thô : bªn cao ¸p : U1 =35/ kv cã Ut=55 kv bªn h¹ ¸p : U2 = 100/v cã Ut = 5 kv II. TÝnh c¸c kÝch th­íc chñ yÕu 1. tiÕt diÖn trô cña m¹ch tõ theo c«ng thøc s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña t¸c gi¶ Ph¹m V¨n B×nh ta cã : Khi m¸y biÕn ®iÖn ¸p lµm viÖc víi l­íi ®iÖn trung tÝnh c¸ch ly . §Ó m¸y biÕn ®iÖn ¸p chÞu ®­îc sù cè ng¾n m¹ch mét pha nµo ®ã cña l­íi ®iÖn ,lóc ®ã ®iÖn ¸p t¨ng lÇn ,®Ó dßng tõ ho¸ kh«ng ®¹t ®Õn trÞ sè nguy hiÓm th× tiÕt diÖn m¹ch tõ còng ph¶i t¨ng lÇn . S’t = St = .14,7 = 25,5 cm2 2.®­êng kÝnh trô m¹ch tõ theo s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô ta cã trong ®ã: kld=kc.kd=0,851.0,965=0,828 kld lµ hª sè lîi dông cña lâi s¾t kc hÖ sè Ðp chÆt ,tra ®­îc kc= 0.851 kd hÖ sè ®iÒn ®Çy ,tra ®­îc kd= 0.965 ®­êng kÝnh trung b×nh cña r·nh dÇu d21= a.d=1,3.6,3=8,2 cm chän a= 1,3 4.chiÒu cao cuén d©y Tõ c«ng thøc (2-30) s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô ta cã : 2.2.tÝnh to¸n d©y quÊn I.D©y quÊn h¹ ¸p 1.sè vßng d©y h¹ ¸p theo s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô ta cã lÊy w2 = 102 vßng trong ®ã : Uv =4,44.f.Bt.St.10-4 = 4,44.50.1.25,5=0,566 V lµ søc ®iÖn ®éng cña mét vßng d©y Bt lµ c­êng ®é tõ c¶m trong trô s¾t ,chän Bt=1T St =25,5 cm2 2. tÝnh l¹i ®iÖn ¸p cña mét vßng d©y trong ®ã : U2®m =100/V lµ ®iÖn ¸p ®Þnh møc h¹ ¸p W2 = 102 vßng lµ sè vßng d©y h¹ ¸p 3.chän mËt ®é dßng ®iÖn trong d©y quÊn h¹ ¸p :D2=1A/mm2 4.tiÕt diÖn d©y quÊn h¹ ¸p trong ®ã : I2®m =2,6 A lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc thø cÊp D2 = 1 A/mm2 lµ mËt ®é dßng ®iÖn h¹ ¸p 5.tõ tiÕt diÖn d©y quÊn q2=2,6mm2 ta chän d©y quÊn cã kÝch th­íc :d2/d2’=1,81/1,905; q2’= 2,57 mm2 6.chän kiÓu d©y quÊn h¹ ¸p lµ d©y quÊn h×nh èng nhiªu líp d©y trßn 7.mËt ®é dßng ®iÖn thùc trong ®ã : I2®m =2,6A lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc thø cÊp q2’ =2,57 mm2 lµ tiÕt diÖn d©y dÉn h¹ ¸p 8.sè vßng d©y trong mét líp lÊy wl2=76 trong ®ã : l2 =15,15 cm lµ chiÒu cao cuén quÊn d2’ = 1,905 mm lµ ®­êng kÝnh kÓ c¶ c¸ch ®iÖn cña d©y dÉn h¹ ¸p 9.tÝnh l¹i chiÒu cao d©y quÊn l=d2’.(wl2 +1) =1,905.77=147 mm = 14,7 cm trong ®ã : d2’ = 1,905 mm lµ ®­êng kÝnh ngoµi cña d©y dÉn wl2 =76 vßng lµ sè vßng d©y thùc cña d©y quÊn h¹ ¸p 10.sè líp cña d©y quÊn trong ®ã : w2 = 102 vßng lµ sè vßng h¹ ¸p wl2 = 76 vßng lµ sè vßng d©y cña mét líp 11.chiÒu dµy cña d©y quÊn h¹ ¸p a2 = n2 .d’2+ (n2-1).dl2 =2.1,905+ 0,1= 3,9 mm trong ®ã : dl2 lµ kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn gi÷a hai líp d©y quÊn h¹ ¸p . chän dl2=0.1mm 12.®­êng kÝnh trong cña d©y quÊn h¹ ¸p D2’= Dt + 2 a02= 6,3 + 2.0,2 = 6,7 cm Trong ®ã: víi Ut =85kv ta tra ®­îc : a21=1cm, lo=1cm , a11=2cm , víi Ut= 5kv cã ao2 =0,2cm 13.®­êng kÝnh ngoµi cuén d©y h¹ ¸p D2’’ =D2’ + 2.a2 = 6,7 +2.0,39 = 7,48 cm Trong ®ã : D2’ = 6,7 cm lµ ®­êng kÝnh trong cña d©y quÊn h¹ ¸p a2 = 0,39 cm lµ chiÒu dµy cña d©y quÊn h¹ ¸p 14.bÒ mÆt lµm nguéi cuén d©y h¹ ¸p D©y quÊn h¹ ¸p quÊn trùc tiÕp lªn èng c¸ch ®iÖn vµ kh«ng cã r·nh dÇu th× cã mét mÆt lµm l¹nh ,nªn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : M2 = k.P. D2’’.l2 .10-4 = 1 .3,14.7,48.14,7.10-4=0,034m2 Trong ®ã : D2” = 7,48 cm lµ ®­êng kÝnh ngoµi cuén d©y h¹ ¸p l2 =14,7 cm lµ chiÒu cao cuén quÊn K=1 lµ hÖ sè tÝnh ®Õn bÒ mÆt lµm l¹nh bÞ c¸c chi tiÕt kh¸c che khuÊt 15.Träng l­îng ®ång cña d©y quÊn h¹ ¸p trong ®ã : D2’ =6,7 cm lµ ®­êng kÝnh trong cña d©y quÊn h¹ ¸p D2” = 7,48 cm lµ ®­êng kÝnh ngoµi cuén d©y h¹ ¸p w2 = 102 vßng lµ sè vßng h¹ ¸p q2’ = 2,57 mm2 lµ tiÕt diÖn d©y dÉn h¹ ¸p t = 1 lµ sè trô quÊn d©y h¹ ¸p 16.tÝnh l¹i ®­êng kÝnh r·nh dÇu d21=Dt + 2a02 + 2a2 +a21=6,3 +2.0,2 +2.0,39 + 1 = 8,48 cm trong ®ã : Dt=6,3 cm lµ ®­êng kÝnh trô s¾t ao2 =0,2 cm lµ bÒ dÇy c¸ch ®iÖn gi÷a d©y quÊn vµ trô s¾t a2 = 0,39 cm lµ chiÒu dµy cña d©y quÊn h¹ ¸p a21=1 cm lµ bÒ dÇy r·nh dÇu gi÷a d©y quÊn h¹ ¸p vµ cao ¸p 17 .tÝnh l¹i tû sè kÝch th­íc c¬ b¶n theo c«ng thøc (2-30)s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô : trong ®ã : d21=8,48 cm lµ ®­êng kÝnh r·nh dÇu l=l1= l2 =14,7 cm lµ chiÒu cao cuén quÊn II .d©y cuèn cao ¸p sè vßng d©y quÊn cao ¸p trong ®ã : U1®m =35000/V lµ ®iÖn ¸p ®inh møc cao ¸p Uv = 0,566 V lµ ®iÖn ¸p cña mét vßng d©y 2.s¬ bé chän mËt ®é dßng diÖn D1=0,6 A/mm2 3.tiÕt diÖn d©y quÊn cao ¸p trong ®ã : I1dm =0,0074A lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc cao ¸p D1 = 0,6 A/mm2 lµ mËt ®é dßng ®iÖn cao ¸p 4.chän kiÓu d©y quÊn cao ¸p lµ d©y quÊn h×nh èng nhiÒu líp d©y trßn 5.c¨n cø vµo q1=0,0123 mm2theo b¶ng VI.1 s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña t¸c gi¶ Nguyªn Hång Thanh vµ TrÇn Kh¸nh Hµ ta chon ®­îc d©y dÉn cã kÝch th­íc :d1/d1’= 0,13/0.152 , q1’= 0,01327 mm2 6.mËt ®é dßng ®iÖn thùc q1’ = 0,1327mm2 lµ tiÕt diÖn d©y quÊn cao ¸p I1dm =0,0074A lµ dßng ®iÖn ®Þnh møc cao ¸p 7.sè vßng d©y cña mét líp d©y quÊn trong ®ã : l1= l2 =14,7 cm lµ chiÒu cao cuén quÊn d1’ = 0,152 mm lµ ®­êng kÝnh kÓ c¶ c¸ch ®iÖn cña d©y dÉn cao ¸p 8.®iÖn ¸p gi÷a hai líp d©y quÊn U12= 2.wl1.Uv= 2.967.0,566 =1094,6V Trong ®ã : wl1 = 967 lµ sè vßng d©y quÊn cña mét líp d©y quÊn cao ¸p Uv = 0,566 V lµ ®iÖn ¸p cña mét vßng d©y 9.víi U12= 1094,6 V tra b¶ng 26 theo s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô ta cã thÎ x¸c ®Þnh ®­îc bÒ dµy c¸ch ®iÖn gi÷a hai líp lµ v¶i thuû tinh . dl1=3.0,12=0,36 mm 10.mçi bªn trô ta quÊn mét nöa sè vßng d©y W’1 = W’’1= 11.sè líp d©y quÊn ë mçi trô n1 = mçi trô ph¶i quÊn tíi líp thø 19 12.®­êng kÝnh trong cña d©y quÊn cao ¸p phÝa cã d©y quÊn h¹ ¸p D21’= D2’’ + 2.a21 = 7,48 +2.1 = 9,48cm Trong ®ã : D2” = 7,48 cm lµ ®­êng kÝnh ngoµi cuén d©y h¹ ¸p a21=1 cm lµ bÒ dÇy r·nh dÇu gi÷a d©y quÊn h¹ ¸p vµ cao ¸p 13.bÒ dÇy cña d©y quÊn cao ¸p ë mçi trô líp ®Çu tiªn cña d©y quÊn cao ¸p ®­îc t¨ng c­êng c¸ch ®iÖn lín h¬n kho¶ng 10% so víi d©y chÝnh a1 = d1’.n1 + dl1.(n1 - 1) + 0,1.d’1= 0,152.19 + 0,36.18 + 0,1.0,152 = 9,4 mm = 0,94 cm trong ®ã : d1’ = 0,152 mm lµ ®­êng kÝnh kÓ c¶ c¸ch ®iÖn cña d©y dÉn cao ¸p n1 = 19 lµ sè líp d©y quÊn cao ¸p ë mçi trô dl1 = 0,36 mm lµ bÒ dÇy c¸ch ®iÖn gi÷a hai líp d©y quÊn cao ¸p 14. ®­êng kÝnh ngoµi cña d©y quÊn cao ¸p bªn trô cã d©y quÊn h¹ ¸p D21”=D21’ +2a1 = 9,48 + 2.0,94= 11,36 cm Trong ®ã : D21’ = 9,48 cm lµ ®­êng kÝnh trong cña d©y quÊn cao ¸p phÝa cã d©y quÊn h¹ ¸p a1 = 0,94cm lµ bÒ dÇy cña d©y quÊn cao ¸p ë mçi trô 15.c¸ch ®iÖn gi÷a d©y quÊn cao ¸p va trô b»ng èng giÊy bakelit dÇy 1cm 16.®­êng kÝnh trong cña d©y quÊn cao ¸p bªn trô kh«ng cã d©y quÊn h¹ ¸p D1’= Dt + 2 a01 = 6,3 + 2.1= 8,3 cm Trong ®ã : Dt= 8,3 cm lµ ®­êng kÝnh trô s¾t ao1 =1cm lµ bÒ dÇy c¸ch ®iÖn gi÷a trô vµ d©y quÊn cao ¸p 17.®­êng kÝnh ngoµi cña d©y quÊn cao ¸p bªn trô kh«ng cã d©y quÊn h¹ ¸p D1”= D1’+ 2.a1= 8,3 + 2.0,94 = 10,18cm Trong ®ã : D1’= 8,3 cm lµ ®­êng kÝnh trong cña d©y quÊn cao ¸p phÝa kh«ng cã d©y quÊn h¹ ¸p a1= 0,94 cm lµ bÒ dÇy d©y quÊn cao ¸p ë mçi trô 18.kho¶ng c¸ch gi÷a hai trô trong ®ã : D1’’= 10,18 cm lµ ®­êng kÝnh ngoµi cña d©y quÊn cao ¸p bªn trô kh«ng cã d©y quÊn h¹ ¸p D21’’= 11,36 cm lµ ®­êng kÝnh ngoµi cña d©y quÊn cao ¸p bªn trô cã d©y quÊn h¹ ¸p a11= 2cm lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai cuén d©y cao ¸p l a1 a2 ao2 a11 ao2 a’1 a21 c 19.bÒ mÆt lµm l¹nh cña d©y quÊn cao ¸p ë c¶ hai trô M1=k.P.(D1”+D21”)l.10-4= 1.3,14.(10,18+ 11,36).14,7.10-4 =0,0994 m2 Trong ®ã : D1’’= 10,18 cm lµ ®­êng kÝnh ngoµi cña d©y quÊn cao ¸p bªn trô kh«ng cã d©y quÊn h¹ ¸p D21’’= 11,36 cm lµ ®­êng kÝnh ngoµi cña d©y quÊn cao ¸p bªn trô cã d©y quÊn h¹ ¸p K=1 lµ hÖ sè tÝnh ®Õn bÒ mÆt lµm l¹nh bÞ c¸c chi tiÕt kh¸c che khuÊt 20.träng l­îng cña d©y quÊn cao ¸p trong ®ã : D21’ =9,48 cm lµ ®­êng kÝnh trong cña d©y quÊn cao ¸p bªn trô cã d©y quÊn h¹ ¸p D21” = 11,36 cm lµ ®­êng kÝnh ngoµi cuén d©y cao ¸p bªn trô cã d©y quÊn h¹ ¸p D1’= 8,3 cm lµ ®­êng kÝnh trong cña d©y quÊn cao ¸p bªn trô kh«ng cã d©y quÊn h¹ ¸p D1’’= 10,18 cm lµ ®­êng kÝnh ngoµi cña d©y quÊn bªn trô kh«ng cã d©y quÊn h¹ ¸p W1’= W”1 = 17851 lµ sè vßng d©y cao ¸p bªn mçi trô q1’ = 0,01327 mm2 lµ tiÕt diÖn d©y dÉn cao ¸p 21.träng l­îng ®ång cña c¶ m¸y biÕn ®iÖn ¸p Gcu= Gcu1+Gcu2 = 1,3 + 0,52 = 1,82 kg III. tÝnh to¸n cuèi cïng vÒ hÖ thèng m¹ch tõ Ta chän kÕt cÊu lâi thÐp kiÓu mét pha 2 trô ,l¸ thÐp ghÐp xen kÏ lµm b»ng t«n c¸n l¹nh 3404 dµy 0,35mm ,cã 4 mèi nèi th¼ng ë 4 gãc .m¸y cã c«ng suÊt nhá vµ trô cã ®­êng kÝnh Dt <0,22 m nªn dïng mªm gç suèt vµ giÊy bakªlit gi÷a èng giÊy bakªlit víi trô . Tõ ®­êng kÝnh trô Dt = 6,3 cm, ta chän tiÕt diÖn trô cã 3 bËc vµ kÝch th­íc c¸c l¸ thÐp nh­ h×nh vÏ . a3=0,424Dt a2=0,707Dt 45mm a1=0,905Dt b3 b2 b1 Dt Dt 1.chiÒu réng cña c¸c bËc thang trong trô : chiÒu réng cña bËc mét lµ : a1=0,905.Dt = 0,905.6,3 = 5,7 cm chiÒu réng cña bËc hai lµ : a2= 0,707.Dt = 0,707.6,3 = 4,45 cm chiÒu réng cña bËc ba lµ : a3= 0,424.Dt = 0,424.6,3 = 2,67 cm 2.chiÒu dµy c¸c bËcthang trong trô : chiÒu dµy bËc mét: b1 = chiÒu dµy bËc hai : b2 = chiÒu dµy bËc ba : b3 = 3.tiÕt diÖn tæng c¸c bËc thang trong trô Sbt= 2at.bt =2.( 5,7.1,34 + 4,45.0,89 + 2,67.0,625 )= 26,5 cm2 2.tiÕt diÖn t¸c dông cña trô St= kd.Sbt =0,965 .26,5= 25,6 cm2 Trong dã :kd lµ hÖ sè Ðp chÆt ,theo b¶ng 10 s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô ,víi l¸ t«n chÞu nhiÖt ®­îc phñ s¬n c¸ch ®iÖn ta cã kd=0,965 3.tiÕt diÖn tæng cña g«ng Sbg=kG .Sbt=1,15.26,5 = 30,5 cm2 Trong ®ã : chon kG=1,15 4.tiÕt diÖn t¸c dông cña g«ng Sg=kd.Sbg=0,965.30,5 = 29,4 cm2 Trong ®ã : kc=0,965 5.bÒ dµy g«ng bg= 2.(1,34 + 0,89 + 0,625)= 5,71 cm 6.chiÒu cao g«ng trong ®ã : Sbg=29,4 cm2 lµ tiÕt diÖn t¸c dông cña g«ng bg= 5,71 cm lµ bÒ dÇy g«ng 7.sè l¸ thÐp trong c¸c bËc thang cña trô bËc mét : bËc hai : bËc ba : tæng sè l¸ t«n trong trô : Nt = n1+ n2 + n3 =74 + 48 + 34 =156 l¸ 7.sè l¸ thÐp trong g«ng Ng =Nt =156 l¸ 8.chiÒu cao trô s¾t lt= l+(lo’+lo”)=14,7 + 2.1 = 16,7 cm trong ®ã : lo= lo’ =lo” = 1cm,lµ kho¶ng c¸ch c¸ch ®iÖn tõ d©y quÊn tíi g«ng. l =14,7 cm lµ chiÒu cao cuén d©y 9.träng l­îng s¾t mét gãc m¹ch tõ Go = St.hg .g.10-6 = 25,6.5,15.7650.10-6= 1 kg Trong ®ã : St =25,6 cm2 lµ tiÕt diÖn t¸c dông cña trô hg = 5,15 cm lµ chiÒu cao g«ng g= 7560 kg/m3 lµ tû träng thÐp 10.träng l­îng s¾t g«ng :g«m hai phÇn PhÇn th¼ng n»m gi÷a hai trô : Gg=2.C.Sg.g.=2.12,77.29,4.7650.10-6= 5,74kg Trong ®ã : C=12,77 cm lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai trô Sg =29,4 cm2 lµ tiÕt diÖn t¸c dông cña g«ng g= 7650 kg/m3 lµ tû cña träng thÐp PhÇn g«ng ë c¸c gãc G’’g=4 kg Trong ®ã : Go = 1 kg lµ khèi l­îng gãc m¹ch tõ Gg = G’g+G’’g =5,74+2=7,74kg 11.träng l­îng s¾t trô : gåm hai phÇn Träng l­îng s¾t øng víi chiÒu cao cöa sæ m¹ch tõ G’t= 2.St.lt.g.=2.25,6.16,7.7650.10-6=6,54 kg Trong ®ã : St =25,6 cm2 lµ tiÕt diÖn t¸c dông cña trô lt= 16,7 cm chiÒu cao trô s¾t g= 7650 kg/m3 lµ tû cña träng thÐp víi tiÕt diÖn g«ng h×nh ch÷ nhËt ,träng l­îng s¾t cña phÇn trô nèi víi g«ngG’’t=0 do ®ã Gt =G’t=6,54kg 12.träng l­îng s¾t toµn bé trô vµ g«ng GFe=Gt+Gg= 6,54 + 7,74= 14,28 kg IV. TÝNH to¸n c¸c tham sè ng¾n m¹ch A.tæn hao ng¾n m¹ch 1.tæn hao ®ång bªn cao ¸p . pcu1= 2,4.D 12.Gcu1 = 2,4.0,62.1,3=1,12 W trong ®ã : D1 = 0,6 A/mm2 lµ mËt ®é dßng ®iÖn cao ¸p Gcu1 = 1,3 kg lµ träng l­îng ®ång d©y quÊn cao ¸p 2.tæn hao ®ång bªn h¹ ¸p pcu2= 2,4.D 22.Gcu2 = 2,4.12.0,52 =1,25 W trong ®ã : D2 = 1A/mm2 lµ mËt ®é dßng ®iÖn h¹ ¸p Gcu2 = 0,52 kg lµ träng l­îng ®ång d©y quÊn h¹ ¸p 3.tæng tæn hao ®ång pn = pcu1+pcu2=1,12 + 1,25=2,37 w B.®iÖn ¸p ng¾n m¹ch 1.thµnh phÇn ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch t¸c dông trong ®ã : pn = 2,37 W lµ tæng tæn hao ®ång S=150VA lµ c«ng suÊt m¸y biÕn ®iÖn ¸p 2.thµnh phÇn ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch ph¶n kh¸ng trong ®ã : f =50 hz lµ tÇn sè dßng ®iÖn S=150VA lµ c«ng suÊt m¸y biÕn ®iÖn ¸p b=1,81 kr = 3.®iÖn ¸p ng¾n m¹ch V.tÝnh tæn hao kh«ng t¶i vµ dßng ®iÖn kh«ng t¶i a.tÝnh tæn hao kh«ng t¶i Tæn hao kh«ng t¶i trong BU gåm cã :tæn hao trong l¸ thÐp silic ,tæn hao ®ång trong d©y quÊn do dßng ®iÖn kh«ng t¶i ix g©y ra . Tæn hao ®ång lóc kh«ng t¶i ë d©y quÊn s¬ cÊp rÊt nhá cã thÓ bá qua ,do ®ã chØ xÐt ®Õn tæn hao trong l¸ thÐp silic. Tæn hao kh«ng t¶i gåm hai phÇn : tæn hao trong trô s¾t vµ tæn hao trong g«ng tõ : P0 = kf (pt .Gt + pg.Gg) (W) Trong ®ã : -kf lµ hÖ sè tæn hao phô xÐt ®Õn c¸c yÕu tè nh­ Bt vµ Bg ph©n bè kh«ng ®Òu hoÆc do c«ng nghÖ chÕ t¹o lâi thÐp bÞ bavia, hay xÕp kh«ng cïng chiÒu ....lµm P0 t¨ng lªn. - pt, pg lµ suÊt tæn hao cña trô vµ g«ng ,tøc lµ tæn hao cña 1kg thÐp silic trong trô vµ g«ng (W/kg) §èi víi thÐp c¸n l¹nh tæn hao s¾t cßn phô thuéc vµo c¸c gãc nèi gi÷a trô vµ g«ng cña lâi thÐp . V× vËy cÇn ph¶i nh©n thªm c¸c hÖ sè tæn hao ,trong tÝnh to¸n s¬ bé tæn hao kh«ng t¶i ®èi víi lâi thÐp cã kÕt cÊu m¹ch tõ ph¼ng ,cã thÓ dïng c«ng thøc sau : (W) trong ®ã : -kpf lµ hÖ sè tæn hao phô chung -kpo lµ hÖ sè gia t¨ng tæn hao gãc nèi 1.tõ c¶m trong trô trong ®ã : Uv= 0,566 V lµ ®iÖn ¸p mét vßng d©y f =50 hz lµ tÇn sè dßng ®iÖn St =25,6 cm2 lµ tiÕt diÖn t¸c dông cña trô 2.tõ c¶m trong g«ng trong ®ã : Uv= 0,566 lµ ®iÖn ¸p mét vßng d©y f =50 hz lµ tÇn sè dßng ®iÖn Sg=29,4 cm2 lµ tiÕt diÖn t¸c dông cña g«ng 3.tæn hao kh«ng t¶i theo b¶ng 45 víi t«n 3404 dµy 0,35mm tra ®­îc c¸c suÊt tæn hao t­¬ng øng Bt =1 T; pt =0,475 W/kg ; Bg=0,87T; pg = 0,376 w/kg Trong tÝnh to¸n s¬ bé cã thÓ dïng c«ng thøc sau: Po = Trong ®ã : kpf =1,12 lµ hÖ sè xÐt c¸c ¶nh h­ëng cña c¸c tæn hao phô ,tra b¶ng 48 s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô kpo =7,84 lµ hÖ sè tæn hao ë gãc nèi ®èi víi sè gãc nèi cã mèi nèi th¼ng cña m¹ch tõ ph¼ng ghÐp xen kÏ víi m· hiÖu t«n 3404,tra b¶ng 47 s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô Gt = 6,54 kg Gg = 7,74 kg Go =1 kg N lµ sè l­îng gãc nèi cña m¹ch tõ cÇn ph¶i tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng cña tæn hao s¾t ,víi m¸y biÕn ®iÖn ¸p mét pha N=2. Thay sè vµo ta ®­îc : b.dßng ®iÖn kh«ng t¶i Dßng ®iÖn kh«ng t¶i cã thÓ chia lµm hai thµnh phÇn : thµnh phÇn t¸c dông vµ thµnh phÇn ph¶n kh¸ng . Thµnh phÇn t¸c dông cña dßng kh«ng t¶i lµ : trong ®ã : P0 tÝnh b»ng W Uf lµ ®iÖn ¸p pha cña d©y quÊn s¬ cÊp (V) Th­êng ng­êi ta kh«ng tÝnh trÞ sè cã tªn mµ tÝnh theo phÇn tr¨m so víi dßng ®iÖn ®Þnh møc . Thµnh phÇn ph¶n kh¸ng cña dßng ®iÖn kh«ng t¶i lµ Iox ,viÖc tÝnh to¸n nã cã phÇn phøc t¹p h¬n . §Ó t×m ®­îc I0x ta h·y t×m c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q0 (hay cßn gäi lµ c«ng suÊt tõ ho¸ )t­¬ng øng sinh ra nã . Ta cã thÓ xem c«ng suÊt tõ ho¸ gåm ba phÇn : PhÇn trong trô s¾t : Q0t = qt .Gt (va) Trong ®ã : - qt suÊt tõ ho¸ cña trô s¾t t­¬ng øng víi tõ c¶m Bt (va/kg) - Gt lµ träng l­îng trô s¾t Ph©n trong g«ng tõ : Qog = qg .Gg (va) Trong ®ã : - qg suÊt tõ ho¸ cña g«ng tõ t­¬ng øng víi tõ c¶m Bg (va/kg) - Gg lµ träng l­îng g«ng tõ PhÇn trong khe hë kh«ng khÝ : Qok = nkqkSk Trong ®ã : -nk lµ sè khe hë kh«ng khÝ trong lâi thÐp -qk lµ suÊt tõ ho¸ trong khe hë kh«ng khÝ (va/m2) -Sk lµ diÖn tÝch bÒ mÆt khe hë (m2) V©y c«ng suÊt tõ ho¸ toµn phÇn : Q0 = Q0t + Q0g + Q0k = qt .Gt + qg .Gg + nkqkSk CÇn chó ý r»ng khi tÝnh to¸n dßng ®iÖn kh«ng t¶i cña m¸y biÕn ¸p lµm b»ng thÐp c¸n l¹nh th«ng qua c«ng suÊt tõ ho¸ còng gièng nh­ tÝnh tæn hao kh«ng t¶i cÇn ph¶i chó ý ®Õn c¸c hÖ sè tæn hao . Trong tÝnh to¸n s¬ bé , cã thÓ dïng c«ng thøc sau ®Ó tÝnh c«ng suÊt tõ hãa . trong ®ã : k’if =kib.kic k”if =kig.kie.kit kio =36 lµ hÖ sè gia t¨ng dßng ®iÖn kh«ng t¶i do c«ng suÊt tõ hãa t¨ng lªn . kig hÖ sè lµm t¨ng c«ng suÊt tõ hãa ë g«ng kir lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng do chiÒu réng l¸ t«n ë c¸c gãc m¹ch tõ 1.c«ng suÊt ph¶n kh¸ng theo b¶ng 50 ta t×m ®­îc c¸c suÊt tõ hãa t­¬ng øng víi Bt = 1T th× qt=0,548 va/kg; qkt=1000 va/m2 víi Bg =0,87T th× qg= 0,438 va/kg; qkg=543 va/m2 Trong tÝnh to¸n s¬ bé cã thÓ dïng c«ng thøc sau: trong ®ã : k’if =kib.kic =1,2 ®èi víi m¹ch tõ ph¼ng víi t«n c¸n l¹nh cã ñ sau khi c¾t dËp k”if =kig.kie.kit =1,07.1,04= 1,11 kio =36 lµ hÖ sè gia t¨ng dßng ®iÖn kh«ng t¶i do c«ng suÊt tõ hãa t¨ng lªn . kig = 1,0 hÖ sè lµm t¨ng c«ng suÊt tõ hãa ë g«ng kir = 1,3 lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng do chiÒu réng l¸ t«n ë c¸c gãc m¹ch tõ Gt = 6,54 kg Gg = 7,74 kg Go =1 kg N lµ sè l­îng gãc nèi cña m¹ch tõ cÇn ph¶i tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng cña tæn hao s¾t ,víi m¸y biÕn ®iÖn ¸p mét pha N=2. Thay sè vµo ta ®­îc : 2.c¸c thµnh phÇn dßng ®iÖn kh«ng t¶i VI .c¸c tham sè cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p 1.®iÖn trë ng¾n m¹ch cña d©y quÊn c¸c ®iÖn trë cña d©y quÊn s¬ cÊp vµ thø cÊp ®­îc tÝnh theo c«ng thøc (3-56a) vµ (3-56b) trong s¸ch M¸y ®iÖn 1 cña c¸c t¸c gi¶ :Vò Gia Hanh ,TrÇn Kh¸nh Hµ ,Phan Tö Thô ,NguyÔn V¨n S¸u . a.®iÖn trë cña d©y quÊn s¬ cÊp : trong ®ã : kr =1,03 lµ hÖ sè kÓ ®Õn tæn hao g©y nªn bëi tõ tr­êng t¶n r75 =1/47 lµ ®iÖn trë suÊt cña ®ång ë 750 ltb1 lµ chiÒu dµi trung b×nh cña mét vßng d©y s¬ cÊp . ltb1=P. thay sè vµo ta ®­îc : b.®iÖn trë cña d©y quÊn thø cÊp : trong ®ã : kr =1,03 lµ hÖ sè kÓ ®Õn tæn hao g©y nªn bëi tõ tr­êng t¶n r75 =1/47 lµ ®iÖn trë suÊt cña ®ång ë 750 ltb2 lµ chiÒu dµi trung b×nh cña mét vßng d©y thø cÊp . ltb1=P.(D’2+a2) = 3,14.(6,7 + 0,39) =22,26 cm. thay sè vµo ta ®­îc : c.®iÖn trë ng¾n m¹ch 2.®iÖn kh¸ng ng¾n m¹ch : a.®iÖn kh¸ng s¬ cÊp x1 = w.L1 = 2Pf.L1 trong ®ã : L1 lµ ®iÖn c¶m cña cuén d©y s¬ cÊp ®­îc tÝnh theo c«ng thøc thay sè vµo ta ®­îc : x1 = 2.3,14.50.8,78 = 2757 W b.®iÖn kh¸ng thø cÊp : x2 = w.L2 = 2Pf.L2 trong ®ã : L2 lµ ®iÖn c¶m cña cuén d©y s¬ cÊp ®­îc tÝnh theo c«ng thøc thay sè vµo ta ®­îc x2 = 2.3,14.50.1,18.10-4 = 0,037 W c.®iÖn kh¸ng ng¾n m¹ch rt’ xt’ x’2 U1 E1=E’2 -U’2 r1 x1 ro xo r’2  ch­¬ng iii tÝnh to¸n sai sè m¸y biÕn ®iÖn ¸p 3.1.tÝnh to¸n sai sè M¸y biÕn ®iÖn ¸p ®­îc thiÕt kÕ ra ph¶i gi÷ ®­îc cÊp chÝnh x¸c 1 trong giíi h¹n U1 = (0,8 1,2)U®m ,víi c«ng suÊt t¶i (0,25 1)St®m ,víi cosj = 0,8 . I.víi ®iÖn ¸p s¬ cÊp b»ng 1,2 U®m 1.Sau khi tÝnh to¸n ®iÖn tõ ë ch­¬ngII ta cã : Gt = 6,54 kg Gg = 7,74 kg St =25,6 mm2 Sg = 29,4 mm2 Bt = 1 T Bg = 0,87 T Tæng sôt ¸p trªn cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp 2.Sôt ¸p trªn cuén s¬ cÊp lµ: Ur1 = 3.tæn hao kh«ng t¶i vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng . Do U= 4,44.f.w.Bt .St cã W= const vµ St = const nªn khi U= 1,2Udm th× c¶m øng tõ còng t¨ng lªn 1,2 lÇn nghÜa lµ Bt= 1,2.1=1,2T, Bg =1,2.0,87= 1,044T ta tÝnh l¹i c«ng suÊt kh«ng t¶i vµ c«ng suÊt tõ hãa a.tæn hao kh«ng t¶i theo b¶ng 45 víi t«n 3404 dµy 0,35mm tra ®­îc c¸c suÊt tæn hao t­¬ng øng Bt =1,2 T; pt =0,675 W/kg ; pkt =515w/m2 Bg=1,044T; pg = 0,522w/kg ; pkg = 382,4w/m2 Trong tÝnh to¸n s¬ bé cã thÓ dïng c«ng thøc sau: Po = Trong ®ã : kpf =1,12 lµ hÖ sè xÐt c¸c ¶nh h­ëng cña c¸c tæn hao phô ,tra b¶ng 48 s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô kpo =7,84 lµ hÖ sè tæn hao ë gãc nèi ®èi víi sè gãc nèi cã mèi nèi th¼ng cña m¹ch tõ ph¼ng ghÐp xen kÏ víi m· hiÖu t«n 3404,tra b¶ng 47 s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô Gt = 6,54 kg Gg = 7,74 kg Go =1 kg N lµ sè l­îng gãc nèi cña m¹ch tõ cÇn ph¶i tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng cña tæn hao s¾t ,víi m¸y biÕn ®iÖn ¸p mét pha N=2. Thay sè vµo ta ®­îc : b.c«ng suÊt ph¶n kh¸ng theo b¶ng 50 ta t×m ®­îc c¸c suÊt tõ hãa t­¬ng øng víi Bt = 1,2T th× qt=0,752 va/kg; qkt =4000 va/m2 víi Bg =1,044T th× qt= 0,596 va/kg; qkg =1660 va/m2 Trong tÝnh to¸n s¬ bé cã thÓ dïng c«ng thøc sau: trong ®ã : k’if =kib.kic =1,2 ®èi víi m¹ch tõ ph¼ng víi t«n c¸n l¹nh cã ñ sau khi c¾t dËp k”if =kig.kie.kit =1,07.1,04= 1,11 kio =36 lµ hÖ sè gia t¨ng dßng ®iÖn kh«ng t¶i do c«ng suÊt tõ hãa t¨ng lªn . kig = 1,0 hÖ sè lµm t¨ng c«ng suÊt tõ hãa ë g«ng kir = 1,3 lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng do chiÒu réng l¸ t«n ë c¸c gãc m¹ch tõ Gt = 6,54 kg Gg =7,74 kg Go =1 kg N lµ sè l­îng gãc nèi cña m¹ch tõ cÇn ph¶i tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng cña tæn hao s¾t ,víi m¸y biÕn ®iÖn ¸p mét pha N=2. Thay sè vµo ta ®­îc : 4.c¸c thµnh phÇn dßng ®iÖn kh«ng t¶i 5.sai sè ®iÖn ¸p vµ sai sè gãc lóc kh«ng t¶i a.sai sè ®iÖn ¸p DUo = -(Ur1.ior + Ux1.iox) = -( 0,67.0,0688 + 0,1.0,34) =-0,08 % trong ®ã : Ur1 = 0,67 % Ux1 =0,1% Ior=0,0688 iox = 0,34 b.sai sè gãc do =34,4(Ur1.iox +Ux1.ior) =34,4(0,67.0,34 – 0,1.0,0688) = 7,6 phót 6. sai sè ®iÖn ¸p vµ sai sè gãc lóc cã t¶i sai sè ®iÖn ¸p ta cã c«ng thøc : DUH = -(Unr.cosj2 + Unx.sinj2) trong ®ã : Unr = 1,54 % Unx = 0,27 % cosj2 =0,8 sinj2 =0,6 thay sè vµo ta cã : DUH = -(1,54.0,8 + 0,27.0,6) = -1,4 % sai sè gãc dH = 34,4(Unr.sinj2 – Unx.cosj2) = 34,4(1,54.0,6 – 0,27.0,8) =24,35 phót 7.tæng sai sè khi kh«ng t¶i vµ khi cã t¶i ®Þnh møc tæng sai sè ®iÖn ¸p DU= DUo + DUH =- 0,08 –1,4 = -1,48 % b.tæng sai sè gãc d = do + dH = 7,6 +24,35 = 31,95 phót 8. sai sè khi t¶i b»ng 1/4 t¶i ®Þnh møc sai sè tû lÖ thuËn víi t¶i nªn sai sè ë t¶i b»ng 1/4 t¶i ®Þnh møc ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau : a.sai sè ®iÖn ¸p DU1/4 =DUo + DUH = -0,08 -.1,4 =- 0,43 % b.sai sè gãc d1/4 = do + .dH = 7,6 + .24,35 =13,7 phót II.víi ®iÖn ¸p s¬ cÊp b»ng U®m theo tÝnh to¸n ë ch­¬ng II ta cã c¸c sè liÖu sau : ior = 0,059 i0x = 0,2 Unr = 1,54 % Unx = 0,27 % 2.sai sè ®iÖn ¸p vµ sai sè gãc lóc kh«ng t¶i a.sai sè ®iÖn ¸p DUo = -(Ur1.ior + Ux1.iox) = -( 0,67.0,059 + 0,1.0,2) =- 0,06 % trong ®ã : Ur1 = 0,67 % Ux1 =0,1 % ior=0,059 iox = 0,2 b.sai sè gãc do =34,4(Ur1.iox +Ux1.ior) =34,4(0,67.0,2 – 0,1.0,059) = 4,4 phót 3. sai sè ®iÖn ¸p vµ sai sè gãc lóc cã t¶i sai sè ®iÖn ¸p ta cã c«ng thøc : DUH = -(Unr.cosj2 + Unx.sinj2) trong ®ã : Unr =1,54% Unx = 0,27% cosj2 =0,8 sinj2 =0,6 thay sè vµo ta cã : DUH = -(1,54.0,8 + 0,27.0,6) = -1,4 % sai sè gãc dH = 34,4(Ur.sinj2 – Ux.cosj2) = 34,4(1,54.0,6 – 0,27.0,8) =24,35 phót 4.tæng sai sè khi kh«ng t¶i vµ khi cã t¶i ®Þnh møc tæng sai sè ®iÖn ¸p DU= DUo + DUH =- 0,06–1,6 = -1,46 % b.tæng sai sè gãc d = do + dH = 4,4 +24,35 = 28,85 phót 5. sai sè khi t¶i b»ng 1/4 t¶i ®Þnh møc sai sè tû lÖ thuËn víi t¶i nªn sai sè ë t¶i b»ng 1/4 t¶i ®Þnh møc ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau : a.sai sè ®iÖn ¸p DU1/4 =DUo + DUH = -0,06 -.1,4 =- 0,41 % b.sai sè gãc d1/4 = do + .dH = 4,4 + .24,35 =10,49 phót III.víi ®iÖn ¸p s¬ cÊp b»ng 0,8 U®m 1.tæn hao kh«ng t¶i vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng . Do U= 4,44.f.w.Bt .St cã W= const vµ St = const nªn khi U= 0,8Udm th× c¶m øng tõ còng t¨ng lªn 1,2 lÇn nghÜa lµ Bt= 0,8.1=0,8T, Bg = 0,8.0,87 = 0,696T ta tÝnh l¹i c«ng suÊt kh«ng t¶i vµ c«ng suÊt tõ hãa a.tæn hao kh«ng t¶i theo b¶ng 45 víi t«n 3404 dµy 0,35mm tra ®­îc c¸c suÊt tæn hao t­¬ng øng Bt =0,8 T; pt =0,32 W/kg ; pkt =215 w/m2 Bg=1,044T; pg = 0,254 w/kg ; pkg = 168,2 w/m2 Trong tÝnh to¸n s¬ bé cã thÓ dïng c«ng thøc sau: Po = Trong ®ã : kpf =1,12 lµ hÖ sè xÐt c¸c ¶nh h­ëng cña c¸c tæn hao phô ,tra b¶ng 48 s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô kpo =7,84 lµ hÖ sè tæn hao ë gãc nèi ®èi víi sè gãc nèi cã mèi nèi th¼ng cña m¹ch tõ ph¼ng ghÐp xen kÏ víi m· hiÖu t«n 3404,tra b¶ng 47 s¸ch thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc cña t¸c gi¶ Phan Tö Thô Gt = 6,54 kg Gg = 7,74 kg Go =1 kg N lµ sè l­îng gãc nèi cña m¹ch tõ cÇn ph¶i tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng cña tæn hao s¾t ,víi m¸y biÕn ®iÖn ¸p mét pha N=2. Thay sè vµo ta ®­îc : b.c«ng suÊt ph¶n kh¸ng theo b¶ng 50 ta t×m ®­îc c¸c suÊt tõ hãa t­¬ng øng víi Bt = 0,8T th× qt=0,375 va/kg; qkt =280 va/m2 víi Bg =0,696 T th× qg= 0,303 va/kg; qkg =207,2 va/m2 Trong tÝnh to¸n s¬ bé cã thÓ dïng c«ng thøc sau: trong ®ã : k’if =kib.kic =1,2 ®èi víi m¹ch tõ ph¼ng víi t«n c¸n l¹nh cã ñ sau khi c¾t dËp k”if =kig.kie.kit =1,07.1,04= 1,11 kio =36 lµ hÖ sè gia t¨ng dßng ®iÖn kh«ng t¶i do c«ng suÊt tõ hãa t¨ng lªn . kig = 1,0 hÖ sè lµm t¨ng c«ng suÊt tõ hãa ë g«ng kir = 1,3 lµ hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng do chiÒu réng l¸ t«n ë c¸c gãc m¹ch tõ Gt = 6,54 kg Gg = 7,74 kg Go =1 kg N lµ sè l­îng gãc nèi cña m¹ch tõ cÇn ph¶i tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng cña tæn hao s¾t ,víi m¸y biÕn ®iÖn ¸p mét pha N=2. Thay sè vµo ta ®­îc : 2.c¸c thµnh phÇn dßng ®iÖn kh«ng t¶i 3.sai sè ®iÖn ¸p vµ sai sè gãc lóc kh«ng t¶i a.sai sè ®iÖn ¸p DUo = -(Ur1.ior + Ux1.iox) = -( 0,67.0,049 + 0,1.0,167) =- 0,05 % trong ®ã : Ur1 = 0,67 % Ux1 =0,1 % Ior=0,049 iox = 0,167 b.sai sè gãc do =34,4(Ur1.iox +Ux1.ior) =34,4(0,67.0,167 – 0,1.0,049) = 4 phót 4. sai sè ®iÖn ¸p vµ sai sè gãc lóc cã t¶i a.sai sè ®iÖn ¸p ta cã c«ng thøc : DUH = -(Unr.cosj2 + Unx.sinj2) trong ®ã : Unr =1,54 % Unx = 0,27% cosj2 =0,8 sinj2 =0,6 thay sè vµo ta cã : DUH = -(1,54.0,8 + 0,27.0,6) = -1,4 % b.sai sè gãc dH = 34,4(Unr.sinj2 – Unx.cosj2) = 34,4(1,54.0,6 – 0,27.0,8) =24,35 phót 5.tæng sai sè khi kh«ng t¶i vµ khi cã t¶i ®Þnh møc tæng sai sè ®iÖn ¸p DU= DUo + DUH =- 0,05 –1,4 = -1, 45% b.tæng sai sè gãc d = do + dH = 4 +24,35 = 28,35 phót 8. sai sè khi t¶i b»ng 1/4 t¶i ®Þnh møc sai sè tû lÖ thuËn víi t¶i nªn sai sè ë t¶i b»ng 1/4 t¶i ®Þnh møc ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau : a.sai sè ®iÖn ¸p DU1/4 =DUo + DUH = -0,05 -.1,4 =- 0,4% b.sai sè gãc d1/4 = do + .dH =4 + .24,35 =10,1 phót 3.2 hiÖu chØnh sai sè Tõ Õt qu¶ tÝnh ®­îc th× sai sè ®iÖn ¸p ë 0,8 vµ 1,2 U®m ®Òu v­ît khái giíi h¹n cho phÐp .V× vËy cÇn ph¶i hiÖu chØnh sè vßng d©y s¬ cÊp . Gi¸ trÞ hiÒu chØnh ®­îc lÊy b»ng trÞ sè trung b×nh cña c¸c trÞ sè biªn cña sai sè ,lÊy dÊu (+): DUmax =1,48 % ; DUmin = 0,4 % DUk = thay sè vµ ta ®­îc : DUk = khi Êy sè vßng d©y cña cuén s¬ cÊp cÇn ph¶i gi¶m ®i lµ: Wk = W1. Vëy sè vßng d©y cuén s¬ cÊp sau khi hiÖu chØnh lµ : W’1 =W1 - DWk =35702 – 335,6 = 35366,4 vßng Sai sè sau khi ®· hiÖu chØnh ®­îc tÝnh theo c«ng th­c : DU = DUk + DUo + DUH Gi¸ trÞ sai sè khi ch­a hiÖu chØnh nh­ sau: + víi U =1,2 U®m lóc kh«ng t¶i cã DUo = - 0,008 % lóc St =S®m cã DU1/4 = - 0,43 % lóc St =S®m cã DU = - 1,48% + víi U =U®m lóc kh«ng t¶i cã DUo = - 0,06 % lóc St =S®m cã DU1/4 = - 0,41 % lóc St =S®m cã DU = - 1,46 % + víi U =0,8 U®m lóc kh«ng t¶i cã DUo = - 0,05 % lóc St =S®m cã DU1/4 = - 0,4 % lóc St =S®m cã DU = - 1,45% Gi¸ trÞ sai sè sau khi hiÖu chØnh nh­ sau: + víi U =1,2 U®m lóc kh«ng t¶i cã DUo = 0,86 % lóc St =S®m cã DU1/4 = 0,51 % lóc St =S®m cã DU = - 0,54 % + víi U =U®m lóc kh«ng t¶i cã DUo = 0,88 % lóc St =S®m cã DU1/4 = 0,53 % lóc St =S®m cã DU = - 0,52% + víi U =0,8 U®m lóc kh«ng t¶i cã DUo = 0,89 % lóc St =S®m cã DU1/4 = 0,54 % lóc St =S®m cã DU = - 0,51 % §å thÞ biÓu diÔn sai sè trªn h×nh 3.1 150 1,2U®m 0,8U®m 75 1,2U®m 112,5 35,5 0,8U®m S(va) -2 -1 1 0 150 DU(%) H×nh 3.1 §Ó dÔ nh×n trªn ®å thÞ ta chØ vÏ hai ®­¬ng øng víi ®iÖn ¸p 0,8 vµ 1,2 U®m .Hai ®­¬ng d­íi lµ khi ch­a hiÖu chØnh sai sè ,hai ®­êng trªn lµ sau khi ®· hiÖu chØnh sai sè . ch­¬ng Iv x©y dùng kÕt cÊu m¸y biÕn ®iÖn ¸p 4.1 lâi s¾t lâi s¾t cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p ngoµi nhiÖm vô dÉn tõ nã cßn lµm khung ®Ó lång èng d©y cao ¸p vµ h¹ ¸p .Lâi s¾t ®­îc ghÐp b»ng c¸c l¸ t«n silic vµ Ðp chÆt b»ng xµ Ðp vµ c¸c bu l«ng t¹o thµnh bé khung m¸y biÕn ®iÖn ¸p .Toµn bé ruét cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p nµy ®­îc ng©m trong dÇu, v× m¸y biÕn ®iÖn ¸p cã c«ng suÊt nhá nªn kÝch th­íc gän nhÑ nªn ®Ó tiÖn cho viÖc th¸o l¾p vµ söa ch÷a th× ruét m¸y ®­îc cè ®Þnh víi l¾p m¸y b»ng c¸c bul«ng. Bul«ng b¾t vµo n¾p thïng Thanh bakelit Cuén d©y trªn Cuén d©y d­íi M¹ch tõ cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p nµy ®­îc ghÐp tõ c¸c l¸ t«n cã kÝch th­íc trong b¶ng sau: B¶ng 5.1 kÝch th­íc c¸c tËp l¸ thÐp m¹ch tõ Thø tù tËp Trô(mm) G«ng ch÷ nhËt( hg x bg) 1 2 3 45 x 10 35 x 7 25 x 4 40 x 42 Lâi s¾t ghÐp theo kiÓu xen kÏ :tõng líp l¸ thÐp cña trô vµ g«ng lÇn l­ît ®Æt xen kÏ theo vÞ trÝ 1 vµ 2 nh­ trªn h×nh vÏ ,h×nh 4.2 H×nh4.2 líp ch½n líp lÎ 1 2 2 1 1 1 2 2 4.2 d©y quÊn d©y quÊn lµ bé phËn ®Ó thu nhËn n¨ng l­îng vµo vµ truyÒn n¨ng l­îng ®i ,vËt liÖu lµm d©y quÊn lµ ®ång ®­îc bäc c¸ch ®iÖn . trong m¸y biÕn ®iÖn ¸p nµy cã 2 d©y quÊn chÝnh ®ã lµ d©y quÊn cao ¸p vµ d©y quÊn h¹ ¸p ,cuén §H dïng ®Ó ®iÒu hoµ ®iÖn ¸p gi÷a hai trô ,ë m¸y nµy ta chän kiÒu d©y quÊn ®ång t©m h×nh èng quÊn theo h­íng kÝnh ( h×nh 4.3).d©y quÊn ®­îc quÊn trªn èng c¸ch ®iÖn .d©y quÊn h¹ ¸p ®­îc quÊn ë phÝa trong trªn mét trô ,cßn d©y quÊn cao ¸p ®­îc quÊn ë phÝa ngoµi vµ quÊn trªn hai trô ,gi÷a hai cuén d©y cã mét r·nh dÇu däc theo h­íng trôc . h×nh 4.3 CA CA HA 4.3 thïng dÇu cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p thïng dÇu®ång thêi lµ vá cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p ®Ó ®ùng dÇu do ®ã khi lµm viÖc dÇu bao quanh ruét m¸y . khi m¸y biÕn ®iÖn ¸p lµm viÖc d©y quÊn vµ lâi s¾t nãng lªn vµ truyÒn nhiÖt l­îng ra ngoµi v¸ch thïng nhê hiÖn t­îng ®èi l­a .nhiÖt l­îng l¹i tõ v¸ch thïng truyÒn ra kh«ng khÝ xung quanh b»ng qu¸ tr×nh ®èi l­a vµ bøc x¹ .Nhê ®ã mµ hiÖu øng lµm l¹nh ®­îc t¨ng lªn cho phÐp t¨ng t¶i ®iÖn tõ ®èi víi lçi thÐp vµ d©y quÊn lµm t¨ng ®­îc c«ng suÊt m¸y ,gi¶m ®­îc kÝch th­íc vµ träng l­îng m¸y.thïng cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p cã h×nh ch÷ nhËt lµm b»ng thÐp dµy 3 mm .§­îc uèn thµnh h×nh trô cã chiÒu cao lµ 470mm ,chiÒu réng ®¸y thïng lµ 350mm ,chiÒu dµi ®¸y thïng lµ 370mm , miÖng n¾p thïng cã khoan c¸c lç ®Ó b¾t bu l«ng víi ®¸y .N¾p còng ®­îc khoan lç ®Ó b¾t bu lång sø ®Çu vµo cña cuén s¬ cÊp .Trªn ®Ønh cña sø ®Çu vµo cuén s¬ cÊp cã b×nh dÇu phô .... Theo ®iÖn ¸p phãng ®iÖn Upd =75KV tra h×nh 1-15 s¸ch khÝ cô ®iÖn cao ¸p cã chiÒu cao sø lµ Hs =250mm