Đồ án - Máy biến áp 250kva docx

Đồ án

Máy biến áp 250kva

§å ¸n m«n häc

m«n M¸y ®iÖn

Mục Lục

Đồ án..........................................................................................................................................1

Máy bi n áp 250kva ế ...................................................................................................................1

M c L c ụ ụ .....................................................................................................................................2

L I NÓI U Ờ ĐẦ ..............................................................................................................................3

PH N I: T NG QUAN V MÁY BI N ÁP Ầ Ổ Ề Ế .................................................................................5

1.1 VÀI NÉT KHÁI QUÁT V MÁY BI N ÁP Ề Ế ..............................................................................5

1.2 NH NGH A MÁY BI N ÁP ĐỊ Ĩ Ế ................................................................................................6

1.3 CÁC L NG NH M C ƯỢ ĐỊ Ứ ..................................................................................................7

1.4 CÔNG D NG C A MBA Ụ Ủ .....................................................................................................7

1.5 C U T O C A MÁY BI N ÁP Ấ Ạ Ủ Ế ............................................................................................8

1.6 NGUYÊN LÝ LÀM VI C C A MBA Ệ Ủ ..................................................................................13

1.7 TIÊU CHU N HÓA TRONG VI C CH T O MBA I N L C: Ẩ Ệ Ế Ạ Đ Ệ Ự ......................................15

1.8 M C CH YÊU C U VÀ NHI M V : Ụ ĐÍ Ầ Ệ Ụ ..............................................................................15

PH N II: THI T K Ầ Ế Ế..................................................................................................................18

CH NG 1 ƯƠ : T NH TOÁN CÁC K CH TH C CH Y U C A MÁY BI N ÁP. Í Í ƯỚ Ủ Ế Ủ Ế ..................20

1.1 XÁC NH CÁC I L NG I N C B N C A MBA. ĐỊ ĐẠ ƯỢ Đ Ệ Ơ Ả Ủ ...............................................20

CH NG 2: THI T K M CH T ƯƠ Ế Ế Ạ Ừ.........................................................................................22

2.1 CH N TÔN SILIC Ọ ...............................................................................................................22

2.2 C T LÁ THÉP Ắ ......................................................................................................................23

2.3 T NH CH N S B M CH T Í Ọ Ơ Ộ Ạ Ừ.......................................................................................24

CH NG III: T NH TOÁN DÂY QU N MÁY BI N ÁP ƯƠ Í Ấ Ế ..........................................................31

3.1 CÁC YÊU C U CHUNG Ầ ......................................................................................................31

3.2 T NH TOÁN DÂY QU N H ÁP. Í Ấ Ạ ........................................................................................32

3.3 T NH TOÁN DÂY QU N CAO ÁP. Í Ấ .....................................................................................36

CH NG IV: T NH TOÁN THAM S KHÔNG T I NG N M CH ƯƠ Í Ố Ả Ắ Ạ .......................................41

4.1 XÁC NH T N HAO NG N M CH. ĐỊ Ổ Ắ Ạ ...............................................................................42

4.2 XÁC NH I N ÁP NG N M CH (Un) ĐỊ Đ Ệ Ắ Ạ ............................................................................46

4.3 T NH DÒNG I N NG N M CH C C I Í Đ Ệ Ắ Ạ Ự ĐẠ ......................................................................47

4.4 T NH L C C GI I LÚC NG N M CH Í Ự Ơ Ớ Ắ Ạ ...........................................................................47

4.5 T NH NG SU T C A DÂY QU N Í Ứ Ấ Ủ Ấ ..................................................................................49

CH NG V: T NH TOÁN CU I C NG M CH T ƯƠ Í Ố Ù Ạ Ừ...............................................................50

5.1. XÁC NH K CH TH C C TH C A LÕI S T ĐỊ Í ƯỚ Ụ Ể Ủ Ắ ............................................................51

5.2 T NH T N HAO KHÔNG T I Í Ổ Ả ............................................................................................54

5.3 HI U SU T C A MBA. Ệ Ấ Ủ ....................................................................................................57

5.4 CHI PH V T LI U TÁC D NG Í Ậ Ệ Ụ ......................................................................................57

............................................................................................................57

CH NG VI: T NH TOÁN NHI T MÁY BI N ÁP ƯƠ Í Ệ Ế ..................................................................58

6.1 I C NG. ĐẠ ƯƠ ....................................................................................................................58

6.2 T NH TOÁN C TH V NHI T C A MBA. Í Ụ Ể Ề Ệ Ủ ....................................................................59

PH N III: K T C U MÁY BI N ÁP Ầ Ế Ấ Ế .........................................................................................67

I. K T C U V Ế Ấ Ỏ.........................................................................................................................67

II. K T C U RU T MÁY Ế Ấ Ộ .........................................................................................................67

III. L P RU T VÀO V Ắ Ộ Ỏ...........................................................................................................68

IV. B TR CÁC CHI TI T TRÊN N P MÁY Ố Í Ế Ắ ...........................................................................68

V. K T C U MÁY HOÀN CH NH Ế Ấ Ỉ ............................................................................................68

GVHD: Th.S Vâ TiÕn Trung

SVTH: NguyÔn Do·n Hng

2

§å ¸n m«n häc

m«n M¸y ®iÖn

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay trình độ khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ. Đã có nhiều nhà máy,

xí nghiệp ra đời với trình độ công nghệ cao, hiện đại hoá trên cả nước vì vậy yêu cầu

đất nước phải có một hệ thống điện ổn định, chất lượng cao để đáp ứng và phục vụ đắc

lực cho sản xuất và đời sống. Để đảm bảo điều đó việc truyền tải điện năng phải ngày

càng đổi mới và hoàn thiện về các trang thiết bị và kỹ thuật. Máy biến áp điện lực là

một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống điện, việc tải điện năng đi xa từ nhà máy

điện bộ phận tiêu thụ trong các hệ thống điện hiện nay cần phải có tối thiểu 3 đến 4 lần

tăng giảm điện áp do đó tổng công suất đặt (hay dung lượng) của các máy biến áp gấp

mấy lần công suất của máy phát điện. Gần đây người ta tính ra rằng nó có thể gấp đến

6 hay 8 lần hay cao hơn nữa, hiệu suất của máy biến áp thường rất lớn 98-99% nhưng

vì số lượng máy biến áp khá nhiều nên tổng tiêu hao trong hệ hống rất đáng kể vì thế

cần chú ý đến việc giảm tổn hao nhất là tổn hao không tải trong máy biến áp. Để giải

quyết vấn đề này hiện nay trong nghành chế tạo máy biến áp, người ta chủ yếu sử

dụng thép cán lạnh, có suất tổn hao và công suất từ hoá thấp mặt khác còn thay đổi các

kết cấu từ một cách thích hợp như ghép mối nghiêng các lá thép tôn trong lõi thép,

thay các kết cấu bu lông ép trụ và xuyên lõi thép bằng các vòng đai ép hay hay dùng

những qui trình công nghệ mới về cắt dập lá thép, tự động về ủ lá thép, về lắp ráp...

nhờ vậy mà công suất và điện áp của các mba đã được nâng cao rõ rệt.

Ta biết rằng máy biến áp điện lực (MBAĐL) là một bộ phận rất quan trọng trong

hệ thống điện, MBAĐL ngâm dầu là loại máy được sử dụng rất phổ biến hiện nay do

những ưu điểm vượt trội của loại máy này có được. Nhờ đó mà MBAĐL ngâm dầu

ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn và không ngừng được cải tiến sao cho phục vụ

nhu cầu của người sử dụng được tốt nhất.

Nhân dịp này cho phép em bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất tới thầy giáo Võ Tiến

Trung - người thầy đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập và nghiên

cứu. Đồng thời em xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Điện đã

nhiệt tình giảng dạy và tất cả các bạn bè, đặc biệt là các bạn trong lớp ĐHLT - Điện

K1 đã động viên giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án này.

GVHD: Th.S Vâ TiÕn Trung

SVTH: NguyÔn Do·n Hng

3

§å ¸n m«n häc

m«n M¸y ®iÖn

Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng vì năng lực còn hạn chế nên Đồ án không thể

tránh khỏi những thiếu sót về cả nội dung lẫn hình thức. Vì vậy, em rất mong nhận

được những lời chỉ bảo quí báu của các thầy cô giáo và những góp ý của bạn đọc.

Vinh ngày 30 tháng 04 năm 2009

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Doãn Hưng

GVHD: Th.S Vâ TiÕn Trung

SVTH: NguyÔn Do·n Hng

4

Máy biến áp

tăng áp

Đường dây tải

Máy biến áp

giảm áp

Hộ tiêu thụ

§å ¸n m«n häc

m«n M¸y ®iÖn

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP

1.1 VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ MÁY BIẾN ÁP

Để dẫn điện từ các trạm phát điện đến hộ tiêu thụ cần phải có đường dây tải

điện (hình 1.1). Nếu khoảng cách giữa nơi sản xuất điện và nơi tiêu thụ điện lớn, một

vấn đề rất lớn đặt ra và cần được giải quyết là việc truyền tải điện năng đi xa làm sao

cho kinh tế nhất và đảm bảo được các chỉ tiêu kỹ thuật.

Hình 1.1 Sơ đồ mạng truyền tải điện đơn giản

Như ta đã biết, cùng một công suất truyền tải trên đường dây, nếu điện áp được

tăng cao thì dòng điện chạy trên đường dây sẽ giảm xuống, như vậy có thể làm tiết

diện dây nhỏ đi, do đó trọng lượng và chi phí dây dẫn sẽ giảm xuống, đồng thời tổn

hao năng lượng trên đường dây cũng sẽ giảm xuống. Vì thế, muốn truyền tải công suất

lớn đi xa, ít tổn hao và tiết kiệm kim loại màu trên đường dây người ta phải dùng điện

áp cao, dẫn điện bằng các đường dây cao thế, thường là 35, 110, 220 và 500 KV. Trên

thực tế, các máy phát điện thường không phát ra những điện áp như vậy vì lí do an

toàn, mà chỉ phát ra điện áp từ 3 đến 21KV, do đó phải có thiết bị để tăng điện áp đầu

đường dây lên. Mặt khác các hộ tiêu thụ thường chỉ sử dụng điện áp thấp từ 127V,

500V hay cùng lắm đến 6KV, do đó trước khi sử dung điện năng ở đây cần phải có

thiết bị giảm điện áp xuống. Những thiết bị dùng để tăng điện áp ra của máy phát điện

tức đầu đường dây dẫn và những thiết bị giảm điện áp trước khi đến hộ tiêu thụ gọi là

các máy biến áp (MBA).

Thực ra trong hệ thống điện lực, muốn truyền tải và phân phối công suất từ nhà

máy điện đến tận các hộ tiêu thụ một cách hợp lí, thường phải qua ba, bốn lần tăng và

giảm điện áp như vậy. Do đó tổng công suất của các MBA trong hệ thống điện lực

thường gấp ba, bốn lần công suất của trạm phát điện. Những MBA dùng trong hệ

thống điện lực gọi là MBA điện lực hay MBA công suất. Từ đó ta cũng thấy rõ, MBA

GVHD: Th.S Vâ TiÕn Trung

SVTH: NguyÔn Do·n Hng

5

§å ¸n m«n häc

m«n M¸y ®iÖn

chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc 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.

Nước ta hiện nay ngành chế tạo MBA đã thực sự có một chỗ đứng trong việc

đáp ứng phục vụ cho công cuộc công nghiệp hiện đại hóa nước nhà. Hiện nay chúng ta

đã sản xuất được những MBA có dung lượng 63000KVA với điện áp 110KV.

1.2 ĐỊNH NGHĨA MÁY BIẾN ÁP

1. Máy biến áp là một thiết bị điện từ đứng yên, làm việc dựa trên nguyên lí

cảm ứng điện từ, biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một

hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi. Kí hiệu một

MBA đơn giản như hình 1.2

Hình 1.2 Kí hiệu MBA

Đầu vào của MBA được nối với nguồn điện, được gọi là sơ cấp (SC). Đầu ra

của MBA được nối với tải gọi là thứ cấp (TC).

2. Khi điện áp đầu ra (thứ cấp) lớn hơn điện áp vào (sơ cấp) ta có MBA tăng áp

khi điện áp đầu ra TC nhỏ hơn điện áp vào SC ta có MBA hạ áp.

3. a/ Các đại lượng và thông số của đầu sơ cấp:

+ U1

: Điện áp sơ cấp

+ 1

I

: Dòng điện qua cuộn sơ cấp

+ P1

: Công suất sơ cấp

+ W1 : Số vòng dây của cuộn sơ cấp

b/ Các đại lượng và thông số của đầu thứ cấp:

+U2

: Điện áp thứ cấp

+ 2

I : Dòng điện qua cuộn thứ cấp

+ P2

: Công suất thứ cấp

GVHD: Th.S Vâ TiÕn Trung

SVTH: NguyÔn Do·n Hng

6