Đồ Án Thiết kế máy biến áp

LỜI NÓI ĐẦU

Đối với chuyên ngành Thiết bị điện - điện tử , Máy biến áp là một lĩnh vực rất quan trọng. Chính vì vậy, thiết kế môn học Máy biến áp có mục đích giúp cho sinh viên nắm được những bước cơ bản nhất trong việc tính toán kết cấu của một Máy biến áp. Dưới sự hướng dẫn của thầy Bùi Đức Hùng - giảng viên Bộ môn Thiết bị điện - điện tử, em đã hoàn thành đồ án môn học của mình với đề tài Thiết kế Máy biến áp điện lực ngâm dầu. Trong quá trình làm chắc chắn sẽ không tránh khỏi thiếu sót, qua đó em mong thầy giáo và các bạn góp ý để đồ án được tốt hơn. . SP = 250 kVA

. Uđm = 6,3/0,4 kV

. I0% = 2%

. P0 = 610 W

. UK% = 4

. Pk = 4100 W

. Tổ nối dây Dy11

.Điều chỉnh 2x2,5%






ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY BIẾN ÁP



A . Xác định các kích thước chủ yếu:

I. Xác định các đại lượng điện cơ bản:

1. Dung lượng một pha:
S = 250 = 83,33 kVA
f 3
Dung lượng trên mỗi trụ:
S = 250 = 83,33 kVA
t 3
2. Dòng điện dây định mức:
- Phía cao áp:
3​

I1f =​
S p
=​ 3.U1

250.10
3.6,3.103

= 22,9 A


- Phía hạ áp:
3​

I 2f =​
S p

3.U 2

= 250.10 = 3.400

360,8 A


3. Điện áp pha định mức:
- Phía cao áp:
Ud1 = Uf1 = 6,3 kV
- Phía hạ áp:



U f 2​
= U 2​ 3​
= 400 3

= 231 V


4. Điện áp thử nghiệm của dây quấn:
- Dây quấn cao áp với U1 = 6,3 kV → Uth = 20 k V
- Dây quấn hạ áp với U2 = 0,4 kV → Uth = 5 kV


II. Chọn các số liệu xuất phát và tính các kích thước chủ yếu: 1. Chiều rộng quy đổi của rãnh từ tản giữa dây quấn cao áp và hạ áp: với Uth1 = 20
kV, ta có a12= 1,2 cm; δ12= 4 mm. Trong rãnh a12 ta dặt ống cách điện dày δ12= 4 mm.
Theo công thức:




a1 + a 2 4 '
= k. S P
3
k là hệ số phụ thuộc dung lượng máy biến áp, tra bảng 13.1 ta được k = 0,45
thay vào ta được
a1 + a 2 4 ' 4


= k. S P​ 3​
= 0,45.

83,33 =1,51 cm



vậy:

aR khoảng cách phụ thuộc kích thước hình học của dây quấn hạ áp và cao áp,








a R = a12

+ a1 + a 2
3

= 1,2 + 1,51 = 2,71 cm



2. Hệ số quy đổi từ trường: kR=0.95
3. Các thành phần điện áp ngắn mạch:
- Điện áp ngắn mạch tác dụng:


U = Pn

= 4100


nr =1,64%


10.S P​
10.250


- Điện áp ngắn mạch phản kháng:


U = U2 _ U2 =

42 _1,642

=3,65%


nx n nr
4. Ta chọn tôn cán lạnh mã hiệu 3405 có chiều dày 0,35mm. Lấy mật độ từ thông trong trụ BT = 1,6T, hệ số kG = 1,02. ép trụ bằng nêm với ống Bakêlít, ép gông bằng thép U không dùng bulông xuyên qua trụ và gông. Sử dụng lõi thép có mối ghép nghiêng ở 4 góc và ba mối ép thẳng giữa trụ và gông. Theo bảng 13.2 với SP= 250 kVA ta chọn trụ có 6 bậc, số bậc thang của gông lấy nhỏ hơn trụ 1 bậc tức là ggông có 5 bậc, hệ số điền đầy kd=0,928; hệ số chêm kín kc = 0.93, nên hệ số lợi dụng lõi sắt kl = kd.kc = 0,928.0,93=0,86. Từ cảm trong gông BG = 1,6/1,02=1,57 T. Twf camr khe hở không khí ở mối
nối thẳng B”r = BT = 1,6 T, từ cảm ở mối nối xiên B’K= BT/ 2 =1,6/ 2 =1,13 T. Tra bảng, ứng với từng giá trị mật độ từ cảm ta sẽ có suất tổn hao trong thép và tổn hao từ hoá trong trụ: . Suất tổn hao trong thép:
-Trong trụ
pFeT = 1,230 W/kg
-Trong gông
pFeG = 1,17 Ư/kg
. Tổn hao từ hoá​ -Trong trụ
qFeT = 1,602 VA/kg




-Trong gông
qFeG = 1,486 VA/kg
-Trong khe hở không khí
+Nối thẳng qK”= 1,92 VA/cm2
+Nối nghiêng qK’= 0,272 VA/cm2
5. Các khoảng cách cách điện chính
. Giữa trụ và dây quấn hạ áp ao1= 5mm
. Giữa dây quấn hạ áp và dây quấn cao áp, a12 = 1,2 cm
. ống cách điện giữa dây quấn cao áp và hạ áp, δ12= 0,4 cm
. Giữa các dây quấn hạ áp, a22 = 2,2 cm
. Tấm chắn các pha δ22= 0,2 cm
. Giữa dây quấn cao áp đến gông, lo = 4 cm
. Phần đầu thừa của ống cách điện, ld2=3 cm
5. Các hằng số tính toán , với dây dẫn bằng đồng và điện áp dây quấn cao áp là
6,3 kV (bảng 13.5 và 13.6)​ . a = d12/d = 1,36
. b = 2a2/d = 0,4
6. Hệ số tổn hao phụ, với công suất 250 kVA ta chọn kf = 0,94 (bảng 13.7)
7. Chọn β với dải biến thiên từ 1,2 đến 3,6, để xác định giá trị tối ưu của ta phải tính các số liệu và các đặc tính cơ bản của m.b.a: