GiáotrìnhMáy điệnđặcbiệt–NguyễnTrọngThắng
T r a n g |21
CH
ƯƠ
NG2
MÁYBI
Ế
NÁPĐ
Ặ
CBI
Ệ
T
1.MáyBiến ÁpBaDâyQuấn
Tronghệ thốngđiện lựcnhữngmáybiếnápcómộtdây quấnsơcấpvàdây
quấnthứcấpgọilàmáybiếnápbadâyquấnđểcungcấpđiệnchocáclướiđiệncó
nhữngđiệnápkhácnhau,ứngvớicáctỉsốbiếnđổi:
2
1
2
1
12
U
U
w
w
k » =
(2.1)
3
1
3
1

1.1.Phươngtrìnhcơbản,mạchđiệnthaythếvàđồ thịvectơcủamáybiến
ápbadâydâyquấn.
TươngtựnhưmáybiếnáphaidâyquấndòngI
0
rấtnhỏI
0
=(2,5÷3,5).I
đm,
nên
saukhiđãtínhđổicácdâyquấn2,3vềdâyquấn1tacóphươngtrìnhcơbảnvàđồthị
vectơdòng điệnsau:
Hình2.2.
0 I I I I
0
.
3
.
2
.
1
.
@ = + +
) ' z . ' I ' U ( z . I U
2 2
.
2
.
1
1
.

0
·
' I
2
·
-
I
1
·
' I
3
·
-
U
1
·
' U
2
·
-
' U
3
·
-
Hình2.3.Mạchđiệnthaythếcủamáybiếnápbadâyquấn
GiáotrìnhMáy điệnđặcbiệt–NguyễnTrọngThắng
T r a n g |23
Đồthịvectơứngvớicácphươngtrìnhcơbảntrên:
Hình 2.4.Đồthịvectơcủamáybiếnápbadâyquấn.
1.2.Xácđịnhcáctha msốcủamáybiếnápbadâyquấn

3
)=r
n13
+jx
n13
z
n23
=(r’
2
+r’
3
)+j(x’
2
+x’
3
)=r
n23
+jx
23
Từđótabiếtđược:
2
r r r
r
23 n 13 n 12 n
1
- +
=
(2.4)
2
r r r

x x x
' x
13 n 23 n 12 n
2
+
=
(2.8)
2
x x x
' x
12 n 23 n 13 n
3
+
=
(2.9)
Cácthínghiệmngắnmạchcũngchophépxácđịnhđượccácđiệnápngắnmạch
u
n12
,u
n13
vàu
n23
tương ứngvớicáctổngtrởngắnmạchz
n12
,z
n13
vàz
n23
.
1.3.Độthayđổiđiệnáp củamáybiếnápbadâyquấn.

DU
12*
=(U
1đm
–U’
2
)/U
1đm
=u
nr12*
cosư
2
+u
nx12*
.sinư
2
+u
nr3*
.cosư
3
+u
nx3*
.sinư
3
(2.10)
Trongđó:
u
nr12*
=r
n12

cũngcódạngnhưsau:
DU
13*
=(U
1đm
–U’
3
)/U
1đm
=u
nr13*
.cosư
3
+u
nx13*
.sinư
2
+u
nr2*
.cosư
2
+u
nx2*
.sinư
2
(2.11)
Trongđó:
u
nr13*
=r

GiáotrìnhMáy điệnđặcbiệt–NguyễnTrọngThắng
T r a n g |25
100 ].
P P P P P P
P P P P
1 [ %
3 Cu 2 Cu 1 Cu 3 2 0
3 Cu 2 Cu 1 Cu 0
D + D + D + + +
D + D + D +
- = h
100 ).
P cos . . cos . .
r . I r . I r . I r . I
1 ( %
3
ñm 3
3 2
ñm 2
2
3
2
3 2
2
2 1
2
1 m
2
0
S S

12 0
P . P . P P
làtổngtổnhaomáybiếnáp.
2.MáyBiến ÁpTựNgẫu
MáybiếnáptựngẫudùngcólợitrongtrườnghợphiệucủađiệnápthứcấpU
2
vàsơcấpU
1
.Kinhtếhơnvềmặtchếtạovàtổnhaoíthơnsovớimáybiếnápthường.
Máybiếnáptựngẫukhácmáybiếnápmộtdâyquấnởchỗcảcuộndâysơcấp
vàthứcấpcấpchỉdùng1dâyquấn,haynóikhácđidâyquấnthứcấplàmộtbộphận
củadâyquấnsơcấp.Dâyquấnsơcấpđượcnốisongsongvớilưới,còndâyquấnthứ
cấpnốitrựctiếpvớilưới.
Máybiếnáptựngẫungoàiviệcliênhệquahỗcảmcácdâyquấnsơvàthứcấp
cònliênhệtrựctiếpvớinhauvềđiện.
Cáckiểunốidâycủamáybiếnáptựngẫu:
(a)Nốithuận
GiáotrìnhMáy điệnđặcbiệt–NguyễnTrọngThắng
T r a n g |26
(b).Nốingược
Hình 2.6.Sơđồcủamáybiếnáptựngẫumộtpha
*SosánhdunglượngthiếtkếS
tk
(dunglượngtruyềnquatừtrường)vớidung
lượngtruyềntảiS
tk
củamáybiếnáptựngẫu.
I
.
E I

Tỉsố`biếnđổiđiệnápcủalướiđiện:
' k
I
I
U
U
CA
HA
HA
CA
= =
Nhưvậyđốivớihình15atacó:
' k
1
1
I
.
U
I
).
U U
(
I
.
U
I
.
E
S
S

HA HA CA
CA
CA
2 2
tt
tk


= = =
GiáotrìnhMáy điệnđặcbiệt–NguyễnTrọngThắng
T r a n g |27
Bảng11chobiếtcáctrịsốcủa
S
S
tt
tk
ứngvớicáctrịsốk’khácnhaucủahaikiểu
nốidây:
)
U
U
( ' k
HA
CA
=
S
S
tt
tk
Sơđồnốithuận Sơđồnốingược

nhỏhơn,dođó
đượcdùngnhiềutrênthựctế.
 k’gầnbằng1thìcàngcólợi,thườngmáybiếnáptựngẫucók’≤2,5.
Khilàmviệctổnhaotrongmáybiếnáptựngẫunhỏvì:
S ).
' k
1
1 (
S
P
S
P
tk tt
-
å
=
å
Nghĩalàgiảmcòn )
' k
1
1 (  sovớitổnhaotínhtheoS
tk
haylàtổnhaocủamáy
biếnáphaidâyquấncócùngdunglượng.
Tươngtựđiệnápngắnmạchcủamáybiếnáptựngẫugiảmcòn
)
' k
1
1 ( 
sovớiU

ax 2
k
U
k
U
w
w
U
w
w
U
U U = = = = =
Trongđó,k
a
làhệsốbiếnđổicủamáybiếnáptựngẫu
Trongtrườnghợptăngáp:
1 a AX 2
U . k U U = =
Khingắnmạch,dòng điện sơcấplàI
1
còndòngtrongdâydẫnngắnmạch
haicựcaxlàI
2
.
GiảsửhaidâyquấnAXvàaxkhôngliênhệvềđiệnvớinhau.NếubỏquaIta
có:
I
1
.w
AX

( 1 k
a
- )=I
2
)
k
1
1 (
a
-
TừđótathấyI
ax
điquabộphậnchungaxngượcchiềuvớiI
1
vàcùngchiềuvới
I
2
.
Sosánhcácthôngsốngắnmạchcủamáybiếnápthườngvàtựngẫuthìtổnhao
đồngcủahaimáythường:I
1
2
.r
1
+I’
2
2
.r’
2
Ơmáybiếnáptựngẫu,dòng điệnI

.r
Aa
=I
1
2
.r
1
.
)
k
1
1 (
a
-
(2.13)
PhầnaxđóngvaitròdòngthứcấpcódòngđiệnI
ax
điquatrịsốbằng:
)
k
1
1 (
a
-
củadòng điệnI
2
củamáybiếnápthường.
Giảsửmậtđộdòngđiệnnhưnhauthìcóthểthayđổitiếtdiệncủaphầnaxvới
cùngtỉlệtrên.
Khiđó: ∆P

2
2
.r
2
.
)
k
1
1 (
a
-
(2.14)
Từ(2.13)và(2.14)tathấyrằngmáybiếnáptựngẫucóthểxemlàmáybiếnáp
thườngcóđiệntrởsơcấpvàthứcấpnhỏđi
)
k
1
1 (
a
-
lần,nghĩalà:
r
na
=r
n
.
)
k
1
1 (

1
1 (
a
-
lần,vàbộphậnaxcócùngchiềudàinhưmáybiếnáp
thườngnhưngtiếtdiệnnhỏhơn
)
k
1
1 (
a
-
lần.
Tươngtự x
na
=x
n.
)
k
1
1 (
a
-
Dođó u
na
=u
n
.
)
k

1
=(U
1
 U
2
).I
1
=P
1
.
)
k
1
1 (
a
-
(2.15)
P
đ
=P
1
–P
12
=P
1
.
a
k
1
(2.16)

áptựngẫucungcấpphảibảovệquáđiệnáp,dochỗdâyquấnCAvàHAnốiđiệnvới
nhau.Vìvậythườngk
a
=1,25÷2.Biếnáptựngẫuđượcdùngđểmởmáyđộngcơ
khôngđồngbộvàđồngbộcũngnhưcácđườngdâytruyềntảivàcáclướiđiệnphân
phối.
Sauđâylàhìnhvẽsơđồthuậnvàngượccủamáybiếnáptựngẫubaphacócác
cáchđấuđểmởmáyđộngcơkhôngđồngbộbapha.
Hình 2.8.Sơđồnốithuậnvàngượcmáybiếnáptựngẫubapha.
TheoGOST321146máybiếnáptựngẫuphảicóbacấpđiệnápthứcấpcụthể
trongsơđồthuậnlà:0,55;0,64;073U
1
còntrongsơđồngượclà:0,27;0,36;
0,45U
1
Cấpđiệnáptrungbình0,64và0,36vàđượclấylàmđiệnápđịnhmứcphụtải
tronghaiphútvớidòngđiệntươngứngvớicôngsuấtghitrênbảngmáyđượcxemlà
chếđộtảiđịnhmứccủamáybiếnápdùngchomởmáy.
Độphátnóngcủadòngđiệnxácđịnhtheophươngphápđiệntrở≤135
0
C.
3.MáyBiến ÁpĐoLường
Gồmhailoại:
Máybiếnđiệnápvàmáybiếndòngđiệnđểbiếnđổiđiệnápcao,dòng điệnlớn
thànhnhữnglượngnhỏđểđođượcbằngdụngcụđotiêuchuẩn(1V÷100Vhoặc 1A÷
5A)hoặcdùngtrongmạchbảovệ.Máybiếnđiệnápđượcchếtạovớicôngsuấttừ
25VA÷1000VAvàmáybiếndòngtừ5V÷100VA.
GiáotrìnhMáy điệnđặcbiệt–NguyễnTrọngThắng
T r a n g |31
Máybiếnđiệnápcódâyquấnsơcấpnốivớilướiđiệnvàdâyquấnthứcấpnối

điện,dâyquấnthứcấpgồmnhiềuvòngdâyđượcnốivớiAmpeméthoặccáccuộn
dâynốitiếpcủaWattméthayrơlebảovệ.
TổngtrởZcủanhữngdụngcụnàyrấtnhỏvàtrạngtháilàmviệccủamáybiến
dònglàtrạngtháingắnmạch,lõithépkhôngbãohoà( F =0,8÷1wb)vàI
0
≈0,do
đócácsaisốđolườngvềtrịsố
∆i%= 100 .
I
I
w
w
.
I
1
1
1
2
2

(2.18)
vàsaisốvềgóc
δ
i
cũngnhỏ.
Hình 2.10.Sơđồkếtnốivàđồthị vectơcủamybiếndịng.
Chúýkhisửdụngmáybiếndòngkhôngđượcđểdâyquấnthứcấphởmạch
vìnhưvậyI
0
=I

U
b
=U
BC
.
w
w
1
2
=U
1
.
w
w
1
2
U
a
=U
AO
.
w
. 3
w
. 2
1
2
=
2
3

bảođảm chohồquang đượcổn định. Muốn điều chỉnh dòng điện hàn cầnphảicó
thêmmộtcuộncảmphụcóđiệnkhángthayđổiđượcbằngcáchthayđổikhehở dcủa
lõithépcủacuộncảm.
GiáotrìnhMáy điệnđặcbiệt–NguyễnTrọngThắng
T r a n g |35
Máybiếnáphànhồquangthườngcóđiệnápkhôngtảibằng60÷75Vvàđiện
áp ở tải định mức bằng 20kVA và nếu dùng cho hàn tự động thì có thể tới hàng
100kVA.
Hình 2.15.Máybiếnáphànhồquanglàmviệccócuộnkháng
6.MáyBiến ÁpChỉnhLưu
Máybiếnápchỉnhlưucóđặcđiểmlàtảicủacácphakhôngđồngthờimàluân
phiênnhautheosựlàmviệccủacácdươngcựccủacácbộchỉnhlưuthuỷngânhoặc
bándẫnđặtởmạchthứcấpcủamáybiếnápnhưtrênhình2.16.Nhưvậymáybiếnáp
luônluônlàmviệctrongtìnhtrạngkhôngđốixứng,dođóphảichọnsơđồnốidâysao
chođảmbảođượcđiềukiệntừhoábìnhthườngcủacáctrụlõithépvàgiảmnhỏđược
sựđậpmạchcủađiệnápvàdòng điệnchỉnhlưu.
Muốnnhưvậyphảităngsốphacủadâyquấnthứcấp(thườngchọnsốphabằng
6)vàởphíathứcấpcóđặtthêmcuộncảmcanbằngKgiữacácđiểmtrungtínhcủaba
phathuận(a’b’c’)vàbaphangược(a’’b’’c’’).TácdụngcủacuộncảmKlàlàmcan
bằngđiệnáptrongmạchcủahaiphacógóclệch60
0
làmviệcsongsong,vídụnhư
củaa’vàc’’trênhình2.16.
Khihaidâyquấnthứcấplàmviệcsongsongvớinhau,bộchỉnhlưusáupha
làm việctươngtựnhưbộchỉnhlưubaphavàmỗidương cực làmviệckhôngphải
trongthờigianmộtphầnsáumàtrongmộtphầnbachukỳ.
Hình 2.16.Sơđồmáybiếnápchỉnhlưu
GiáotrìnhMáy điệnđặcbiệt–NguyễnTrọngThắng
T r a n g |36
CÂUHỎIÔNTẬP.

,r’
2
,r’
3
;x
1
,x’
2
,x’
3
vàvẽgiảnđồthaythếmáybiến
ápnày.
b.Phíađiệnápcaođượcnốivớinguồn.Dâyquấnđiệnáptrungbìnhcótải
bằng3000 KVA;cosj
2
=0,8vàdâyquấnđiệnápthấpcó tảibằng6000
KVA,cosj
3
=0,8.Tính Du
12
%và Du
13
%.
6. Bài tập 2 : Cho một máy biến áp 3 pha S
đm
= 3200 KVA, 35/6 KV,
52,5/307,5A,Y/Y12,u
n
%=1,04,p
Fe