Bài giảng Máy điện 1 - Chương 7: Máy biến áp đặc biệt - Bùi Tấn Lợi
1
Âai Hoc Âa Nàng - Træång Âai hoc Bach Khoa
Khoa Âiãn - Nhom Chuyãn män Âiãn Cäng Nghiãp
Giao trçnh
MAY ÂIÃN 1
Biãn soan: Bui Tán Låi
Chæång 7
MAY BIÃN AP ÂÀC BIÃT
7.1. MBA BA DÁY QUÁN
Mba ba dáy quán la mba co mät dáy quán så va hai dáy quán thæ, dung âã cung
cáp âiãn cho cac læåi âiãn co âiãn ap khac nhau, æng våi cac tè sä biãn âäi :
U1 W1
U2 W2
U1 W1
U3 W3
k12 =
=
; k13 =
=
(7.1)
&
I2
&
I3
&
I1
&
U1
T
2 1 3
&
U3
&
U2
1 2
3
Hçnh 7.1 Mba ba dáy quán
Æu âiãm cua mba ba dáy quán so våi mba hai dáy quán :
1. Gia thanh san xuát re hån mba hai dáy quán.
2. Màt bàng chiãm chä be hån.
3. Liãn tuc truyãn tai nàng læång tæ dáy quán så sang hai dáy quán thæ hoàc
truyãn tæ dáy quán thæ náy sang dáy quán thæ khac.
4. Tän thát nàng læång be hån mba 2 dáy quán khoang chæng hai lán.
Khuyãt âiãm cua mba ba dáy quán so våi mba hai dáy quán :
1. Âä tin cáy cua mba 3 dáy quán be hån mba 2 dáy quán vç ...
2. Viãc bä trê âáu ra cua mba 3 dáy quán phæc tap hån mba 2 dáy quán.
Cung nhæ may biãn ap hia dáy quán, ngæåi ta chã tao mat biãn ap ba dáy
quán theo kiãu tä may biãn ap ba pha hoàc may biãn ap ba pha ba tru, å mäi pha âàt
2
ba dáy quán nhæ hçnh 7.1. Tiãu chuán tä näi dáy mba 3 dáy quán Y0/Y0/Δ-12-11 va
tä mba 3pha hay mba 3pha ba tru Y0/Δ/Δ-11-11.
Theo qui âënh tiãu chuán vã cäng suát chã tao mba 3 dáy quán:
S1âm/S1âm
S2âm/S1âm
1
S3âm/S1âm
1
.
1
1
1
(1
1
2/3
2/3
2/3
2/3
1)
7.1.1. Phæång trçnh cå ban, så âä thay thã, âä thë vectå cua mba 3 dáy quán.
Qua trçnh âiãn tæ trong mba 3 dáy quán âæåc mä ta mhæ mba 2 dáy quán, tát ca
cac âai læång cua hai dáy quán thæ 2, 3 quy âäi vã sä vong cua dáy quán så:
W2
W1
W3
W1
W1
W2
W1
W3
I'2 = I2
; I3' = I3
; U'2 = U2
; U3' = U3
Cung nhæ mba 2dáy quán, dong tæ hoa mba3dáy quán rát nho âæåc xac âënh :
'
'
&
&
&
&
I1 + I2 + I3 = I0 ≈ 0
(7.2)
'
&
&
&
Sââ hä cam : − E1 = −E2 = Zm I0 våi Zm = rm + jxm .
'
'
'
'
'
' '
&
&
&
&
&
&
Sââ tan trong mäi dáy quán: Eσ1 = −jx1I1 ; Eσ2 = −jx2I2 ; Eσ3 = −jx3I3 .
Våi dong cán bàng hä cam : I1 = I1 − I0 ≈ I1
'
&
&
&
&
Âiãn khang : x1, x2’, x’3 la âiãn khang tan tæång âæång cua dáy quán, âæåc tçm
tháy khi co tênh âãn anh hæång cua cac dáy quán khac. (Ngáu håp tæ thäng tan).
Phæång trçnh cán bàng âiãn ap cua mba ba dáy quán :
&
&
&
&
&
&
U1 = −E1 − Eσ1 + r I = −E1 + Z1I1
1 1
' '
'
'
'
'
'
'
&
&
&
&
&
&
U2 = E2 + Eσ2 − r2I2 = E2 − Z2I2 .
(7.3)
'
'
'
' '
&
'
' '
&
&
&
&
&
U3 = E3 + Eσ3 − r3I3 = E3 − Z3I3 .
Z1
'
Z2’
&
'
Z3’
&
I2
I3
&
I1
&
I0
&
U3
&
U1
&
U2
Zm
Hçnh 7.2 Så âä thay thã mba 3 dáy quán
3
Täng trå nhanh tæ hoa Zm tçm âæåc bàng tênh toan hoàc thê nghiãm.
Cac täng trå Z1,Z’2,Z’3, âæåc xac âënh tæ thê nghiãm ngàn mach (hçnh 7.3) nhæ:
Zn12 = Z1 + Z’2 = rn12 + jxn12
Zn13 = Z1 + Z’3 = rn13 + jxn13
Zn23 = Z’2 + Z’3 = rn23 + jxn23 .
(7.4)
Giai hã phæång trçnh ta tçm âæåc :Z1 , Z’2 , Z’3.
1
Z1= (Zn12 + Zn13- Zn23);
2
1
Z’2= (Zn12+ Zn23- Zn13);
(7.5)
2
1
Z’3= (Zn13+ Zn23- Zn12).
2
2
1
2
Un
2
1
3
Un
1
3
Un
Z2’
Z3’
Z2’
Z3’
Z2’
Z3’
Z1
Z1
Z1
Un
Un
Un
Hçnh 7.3 Så âä va mach âiãn thay thã khi thê nghiãm
ngàn mach mba ba dáy quán
jx’2I’2
jx1I1
Tæ âä thë vectå cua mba ba dáy
quán (hçnh 7.4), ta tháy U’2 khäng
nhæng phu thuäc vao I’2 ma con phu
thuäc vao I’3. Va U’3 khäng nhæng phu
thuäc vao I’3 ma con phu thuäc vao I’2.
r’2I’2
U’3
U’2
-E’2
-I’2
I1
Âã giam anh hæång náy ta cán
giam täng trå Z1 bàng cach âàt cuän
dáy 1 vao giæa 2 dáy quán 2 va 3, luc
âo x1 co thã co gia trë ám.
φ
I0
-I’3
Hçnh 7-4 Âä thë vectå mba 3 dáy quán
4
7.1.2. Âä thay âäi âiãn ap thæ cáp mba ba dáy quán.
Dáy quán 1 va 2 :
U1dm − U'2
ΔU*12
=
.
U1dm
= unr*12 cosϕ2 + unx*12 sinϕ2 + unr*(3) cosϕ3 + unx*(3) sinϕ3 (7.6)
Trong âo:
unr*12
rn12I'2
U1dm
xn12I'2
U1dm
r1I3'
x1I3'
=
; unx*12
=
; unr*(3)
=
;
unx*(3)
=
;
U1dm
U1dm
Dáy quán 2 va 3 :
U1dm − U3'
ΔU*13
=
.
U1dm
= unr*13 cosϕ3 + unx*13 sinϕ3 + unr*(2) cosϕ2 + unx*(2) sinϕ2 .(7.7)
Trong âo:
unr*13
rn13I3'
U1dm
xn13I3'
U1dm
r1I'2
U1dm
x1I'2
U1dm
=
; unx*13
=
; unr*(2)
=
; unx*(2)
=
;
I2 , I3 : dong âiãn tai.
cosϕ2 ,cosϕ3 : hã sä cäng suát.
7.2. MAY BIÃN AP TÆ NGÁU.
Mba tæ ngáu la loai mba ma å âo ngoai sæ liãn hã vã tæ con co sæ liãn hã træc
tiãp våi nhau vã âiãn giæa dáy quán så cáp va dáy quán thæ cáp .
E2 I2
E2 I2
IHA
ICA
IHA
ICA
x
a
x
a
E1 I1
E1 I1
UHA
UCA
UHA
UCA
A
A
X
X
ICA
ICA
U2
a
a
E2 I2
E2 I2
U2
IHA
UHA
IHA
UHA
x
x
A
E1 I1
UCA
A
E1 I1
UCA
U1
U1
X
X
Näi ngæåc (b)
Näi thuán (a)
Hçnh 7.5 Så âä cua mba tæ ngáu mät pha
5
Hçnh 7.4 trçnh bay hai kiãu näi dáy cua mba tæ ngáu : Näi thuán hçnh 7.5a va
ngæåc 7.5b
Ta tháy cäng suát truyãn tai cua mba tæ ngáu gäm hai thanh phán :
1. Truyãn qua nhå tæ træång trong loi thep.
2. Truyãn dán træc tiãp.
Dung læång thiãt kã mba tæ ngáu la dung læång truyãn dán nhå tæ træång:
Stkã = E1I1 = E2I2
(7.8)
Dung læång mba tæ ngáu truyãn qua luc ván hanh thæc tã :
Sttai = UCAICA = UHAIHA
(7.9)
Tè sä biãn âäi âëãn ap cua mba TN:
U1 E1 I2
U2 E2 I1
=
=
= K
(7.10)
(7.11)
(7.12)
Tè sä biãn âäi âëãn ap cua læåi âiãn :
UCA IHA
=
= K thæång K< 2.5.
UHA ICA
Xet træång håp näi thuán (hçnh a):
Stkã
E2I2
Sttai UCAICA
(UCA − UHA )ICA
1
=
=
=1−
UCAICA
K
Xet træång håp näi ngæåc (hçnh b):
Stkã
E2I2
(UCA − UHA )IHA
1
=
=
= (1− )K = K −1(7.13)
Sttai UCAICA
UCAICA
K
Nhæ váy kiãu näi thuán co låi hån nãn âæåc dung trong thæc tã.
Cäng dung cua mba TN :
1. Mba tæ ngáu dung âã liãn lac giæa cac hã thäng âiãn co cac cáp âiãn ap
khac nhau trong hã thäng âiãn nhæ : 110-220; 220-500; 330-750 kV.
2. Mba tæ ngáu dung âã må may cac âäng cå khäng âäng bä cäng suát lån.
3. Mba tæ ngáu dung räng rai lam nguän cho cac thiãt bë âiãn sinh hoat.
4. Mba tæ ngáu dung å cac phong thê nghiãm âã thay âäi âiãn ap liãn tuc.
Æu nhæåc âiãm cua mba tæ ngáu :
• Æu âiãm :
1. Mba tæ ngáu chã tao re hån mba 2 dáy quán cung cäng suát.
2. Luc ván hanh tän hao trong mba tæ ngáu cung nho hån:
p
p
1
1
k
∑ ∑
=
(1− ) nghéa la tän hao chè con (1− ) so våi mba 2 dáy
Sttai Stke
quán.
k
6
1
3. Âiãn ap un cua mba tn nho con (1− ) so våi mba 2 dáy quán cung
k
cäng suát.
4. Sut ap trong mba tæ ngáu nho vç un nho.
• Nhæåc âiãm :
1. Vç un nho nãn dong âiãn In tæång âäi lån.
2. Khi ván hanh våi læåi âiãn trung tênh mba tæ ngáu phai näi âát nãu
khäng se khäng an toan.
3. Mba tæ ngáu yãu cáu cach âiãn cao hån mba thæång.
7.3. MAY BIÃN AP ÂO LÆÅNG
7.3.1. May biãn âiãn ap
May biãn âiãn ap (hçnh 7.6a) dung âã biãn âiãn ap cao thanh âiãn ap nho âã âo
læång va âiãu khiãn. Cäng suát may biãn âiãn ap 25÷1000VA.
May biãn âiãn ap co dáy quán så näi våi læåi âiãn va dáy quán thæ näi våi Vän
met, cuän dáy ap cua Watt kã, cuän dáy cua cac råle bao vã, hoàc cac thiãc bë âiãu
khiãn khac (hçnh 7.6b). Cac loai dung cu náy co täng trå Z rát lån nãn may biãn
âiãn ap xem nhæ lam viãc å chã âä khäng tai, do âo sai sä vã trë sä nho va bàng :
W1
U2
− U1
W2
U1
Goc δu giæa U1 va U’2 (hçnh 7.6c) cung nho.
ΔU% =
100
(7.14)
U1
A
a
X
x
U1
δu
U’2
U2
W
V
(a)
(b)
(c)
Hçnh 7.6 May biãn âiãn ap
7
Cáp chênh xac va sai sä cua mbâa :
Cáp chênh xac
Sai sä ΔU
Sai sä δu
0.5
± 0.5% ± 1%
± 20’
1
3
± 3%
± 40’ K0 qui âënh
Chu y : Khi sæ dung mbâa khäng âæåc näi tàt mach thæ cáp vç näi tàt mach thæ
cáp tæång âæång näi tàt mach så cáp nghéa la gáy sæ co ngàn mach å læåi âiãn.
7.3.2. May biãn dong âiãn :
May biãn dong âiãn dung âã biãn dong âiãn lån thanh dong âiãn nho âã âo
læång bàng cac dung cu âo tiãu chuán va âiãu khiãn.
Cäng suát May biãn dong âiãn : 5÷100VA.
May biãn dong âiãn (hçnh 7.7a) co dáy quán så gäm êt vong dáy màc näi tiãp
våi mach cán âo dong va dáy quán thæ gäm nhiãu vong dáy näi våi ampe met, cuän
dáy dong cua Watt met, cuän dáy cua cac råle bao vã, hoàc cac thiãc bë âiãu khiãn
khac (hçnh 7.7b). Cac loai dung cu náy co täng trå Z rát be nãn may biãn dong âiãn
lam viãc å trang thai ngàn mach, khi âo loi thep may biãn dong âiãn khäng bao hoa
va Φ = (0.8÷1)Wb, do âo sai sä âo læång vã trë sä nho va bàng :
W2
W1
I1
I2
− I1
Δi% =
100
(7.15)
Goc δi giæa I1 va I’2 (hçnh 7.7c) cung nho.
I1
I1
δi
I2
I’2
A
W
(b)
(c)
(a)
Hçnh 7.7 May biãn dong âiãn
8
Cáp chênh xac va sai sä cua may biãn dong âiãn :
Cc xac
Ssä ΔI
S.sä δi
0.2
± 0.2% ± 0.5%
± 10’ ± 40’
0.5
1
3
10
±10%
± 1%
± 80
± 3%
K qui âënh
Chu y : Khi sæ dung may biãn dong âiãn khäng âæåc dã dáy quán thæ hå mach
vç nhæ váy dong tæ hoa I0 = I1 rát lån va loi thep bao hoa nghiãm trong se nong lãn
lam chay dáy quán, hån næa tæ thäng bàng âáu se sinh ra sââ nhon âáu å dáy quán
thæ co thã xuát hiãn âiãn ap cao hang nghçn vän lam cho dáy quán thæ va ngæåi sæ
dung khäng an toan.
7.4. MAY BIÃN AP HAN HÄ QUANG
La loai may biãn ap âàc biãt dung âã han bàng phæång phap hä quang âiãn.
May âæåc chã tao co âiãn khang tan lån va cuän dáy thæ cáp näi våi âiãn khang
ngoai K âã han chã dong âiãn han. Vç thã âæång âàc tênh han rát däc, phu håp våi
yãu cáu han âiãn (hçnh 7.8).
Cuän dáy så cáp näi våi nguän âiãn, cuän dáy thæ cáp mät âáu näi våi cuän
âiãn khang K räi näi tåi que han, con âáu kia näi våi tám kim loai cán han.
May biãn ap lam viãc å
chã âä ngàn mach ngàn han
dáy quán thæ cáp. Âiãn ap
Khe hå khäng khê
U1
thæ cáp âënh mæc cua may
biãn ap han thæång la 60
÷70V. Khi dê que han vao
tám kim loai, se co dong
âiãn lån chay qua lam nong
chä tiãp xuc. Khi nhác que
K
Hçnh 7.8 Så âä may biãn ap han hä quang
han cach tám kim loai mät khoang nho, vç cæång âä âiãn træång lån lam ion hoa
chát khê, sinh hä quang va toa nhiãt læång lån lam nong chay chä han.
Âã âiãu chènh dong âiãn han, co thã thay âäi sä vong dáy cua dáy quán thæ cáp
may biãn ap han hoàc thay âäi âiãn khang ngoai bàng cach thay âäi khe hå khäng
khê cua loi thep K.
]R
R^
8 trang
19760
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Máy điện 1 - Chương 7: Máy biến áp đặc biệt - Bùi Tấn Lợi", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_may_dien_1_chuong_7_may_bien_ap_dac_biet_bui_tan_l.pdf
