án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
L i nói đ uờ ầ
hòa nh p v i n n kinh t th gi i v theo k p các n c phát tri n. N cĐể ậ ớ ề ế ế ớ àđể ị ướ ể ướ
ta ang y m nh quá trình công nghi p hóa, hi n i hóa. Chúng ta ang chú ýđ đẩ ạ ệ ệ đạ đ
phát tri n nhi u ng nh, trong ó ng nh i n l r t quan tr ng. ể ề à đ à đệ à ấ ọ
Máy bi n áp l m t b ph n quan tr ng trong h th ng i n. Máy bi n áp cóế à ộ ộ ậ ọ ệ ố đệ ế
m t h u h t các nh máy, xí nghi p. Nó cung c p ngu n i n an to n phù h pặ ở ầ ế à ệ ấ ồ đệ à ợ
v i các dây chuy n s n xu t v v i các thi t b s d ng i n khác.ớ ề ả ấ à ớ ế ị ử ụ đệ
Máy bi n áp khá a d ng v ch ng lo i, ngo i các máy bi n áp i n l cế đ ạ ề ủ ạ à ế đệ ự
thông th ng dùng trong l nh v c truy n t i v phân ph i i n n ng còn có máyườ ĩ ự ề ả à ố đệ ă
bi n áp lò trong công nghi p luy n kim, máy bi n áp h n, máy bi n áp thíế ệ ệ ế à ế
nghi m, máy bi n áp t ngÉuệ ế ự …
t i thi t k t t nghi p c a em l :Đề à ế ế ố ệ ủ à ’’ Thi t k máy bi n áp lò h quangế ế ế ồ
luy n thép 10500KVAệ ’’. Công tác nghiên c u, thi t k ch t o óng v i trò r tứ ế ế ế ạ đ à ấ
quan tr ng trong vi c cho ra i m t s n ph m m i t các tiêu chu n v ch tọ ệ đờ ộ ả ẩ ớ đạ ẩ ề ấ
l ng, m u mã v giá th nh. Góp ph n t i s phát tri n ng y c ng m nh m c aượ ẫ à à ầ ớ ự ể à à ạ ẽ ủ
ng nh ch t o máy i n nói chung v máy bi n áp nói riêng.à ế ạ đệ à ế
Em xin c m n các th y cô giáo c a ả ơ ầ ủ Tr ng i H c Bách Khoa H N iườ Đạ ọ à ộ
ã nhi t tình gi ng d y em trong su t th i gian h c. c bi t l các th y côđ ệ ả ạ ố ờ ọ Đặ ệ à ầ
Khoa i n, B Môn Thi t B i n - i n tĐệ ộ ế ị Đệ Đệ ử ã cung c p cho em nh ng ki nđ ấ ữ ế
th c b ích. Em xin c bi t c m n th y,ứ ổ đặ ệ ả ơ ầ PGS.TS. Ph m V n Bìnhạ ă ã t n tìnhđ ậ
h ng d n, giúp em trong quá trình l m án n y. ướ ẫ đỡ à đồ à
Do trình v th i gian có h n án c a em còn nhi u thi u sót. Emđộ à ờ ạ đồ ủ ề ế
mong c s thông c m, góp ý c a các th y cô v các b n.đượ ự ả ủ ầ à ạ
H n i ng y 20 tháng 10 n m 2008à ộ à ă
Sinh viên th c hi n : ự ệ V H ng Tamị ồ

Ph n I: t ng quan v máy bi n ápầ ổ ề ế
I. nh ng đ c đi m chung v máy bi n ápữ ặ ể ề ế
1. Vai trò c a máy bi n áp trong truy n t i v phân ph i i n n ngủ ế ề ả à ố đệ ă
d n i n t các tr m phát i n n h tiêu th c n ph i có ng dâyĐể ẫ đệ ừ ạ đệ đế ộ ụ ầ ả đườ

t o gi m tr ng l ng v kích th c máy.ạ để ả ọ ượ à ướ
N c ta hi n nay ng nh ch t o ướ ệ à ế ạ MBA ã th c s có m t ch ng trong vi cđ ự ự ộ ỗđứ ệ
áp ng ph c v cho công cu c công nghi p hi n i hóa n c nh . đ ứ ụ ụ ộ ệ ệ đạ ướ à
2. nh ngh a máy bi n ápĐị ĩ ế
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ
2
ng dây t iĐườ ả
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
Máy bi n áp l m t thi t b i n tế à ộ ế ị đệ ừ t nhĩ , l m vi c d a trên nguyên lÝ c m ngà ệ ự ả ứ
i n t , bi n i m t h th ng dòng i n xoay chi u đệ ừ ế đổ ộ ệ ố đệ ề ở i n áp n y th nh m t hđ ệ à à ộ ệ
th ng dòng i n xoay chi u ố đệ ề ở i n áp khác, v i t n s không thay i. đệ ớ ầ ố đổ
u v o c a Đầ à ủ MBA c n i v i ngu n i n, c g i l s c p (SC). u rađượ ố ớ ồ đệ đượ ọ à ơ ấ Đầ
c a ủ MBA c n i v i t i g i l th c p (TC).đượ ố ớ ả ọ à ứ ấ
Khi i n áp u ra (đệ đầ TC) l n h n i n áp v o (ớ ơ đ ệ à SC) ta có MBA t ng áp.ă
Khi i n áp u ra (đệ đầ TC) nh h n i n áp v o (ỏ ơ đệ à SC) ta có MBA h áp ạ .
Các i l ng v thông s c a u s c p đạ ượ à ố ủ đầ ơ ấ .
+ U
1
: i n áp s c pĐệ ơ ấ .
+ I
1
: Dòng i n qua cu n s c pđệ ộ ơ ấ .
+ P
1
: Công su t s c p.ấ ơ ấ
+ W
l
: Số vòng dây cu n s c pộ ơ ấ .
Các i l ng v thông s c a u th c p . đạ ượ à ố ủ đầ ứ ấ
+ U

su t cao do s d ng lo i thép cán l nh trong công ngh ch t o lõi thép, lo i n yấ ử ụ ạ ạ ệ ế ạ ạ à
l m gi m t n hao c a t tr ng theo chi u cán. i m u vi t c a thép cán l nh là ả ổ ủ ừ ườ ề Để ư ệ ủ ạ à
h s t th m theo chi u cán l n cho phép t ng c ng t c m trong lõi thép lênệ ố ừ ẩ ề ớ ă ườ độ ừ ả
t i 1,6 n 1.8 T(Tesla), trong khi ó tôn cán nóng ch t ng c t 1,3 n 1,45T.ớ đế đ ỉ ă đượ ừ đế
T ó gi m c t n hao trong máy, d n n gi m c tr ng l ng kích th cừ đ ả đượ ổ ẫ đế ả đượ ọ ượ ướ
máy, c bi t l rút b t áng k chi u cao c a MBA, r t thu n ti n cho vi cđặ ệ à ớ đ ể ề ủ ấ ậ ệ ệ
chuyên tr . Tuy nhiên tôn cán l nh giá th nh có t h n, nh ng do vi c gi mở ạ à đắ ơ ư ệ ả
c t n hao v tr ng l ng máy nên ng i ta tính r ng nh ng MBA c ch t ođượ ổ à ọ ượ ườ ằ ữ đượ ế ạ
b ng lo i tôn n y trong v n h nh v n kinh t h n MBA c l m b ng tôn cánằ ạ à ậ à ẫ ế ơ đượ à ằ
nóng.
Hi n nay các n c, g n nh t t c các MBA i n l c u c thi t k b iệ ở ướ ầ ư ấ ả đệ ự đề đượ ế ế ở
tôn cán l nh, (nh các lo i tôn cán l nh c a Nga, Nh t, Mü, CHLB c)ạ ư ạ ạ ủ ậ Đứ
Lõi thép g m 2 b ph n chính ó l tr (T) v gông (G).ồ ộ ậ đ à ụ à
Tr l n i t dây quÊn.ụ à ơ đểđặ
Gông l ph n khép kín m ch t gi a các tr .à ầ ạ ừ ữ ụ
Tr v gông t o th nh m ch t khép kín.ụ à ạ à ạ ừ
Lá thép k thu t i n c s d ng th ng có d y t (0,3 t i 0,5)mm haiĩ ậ đ ệ đượ ử ụ ườ độ à ừ ớ
m t c s n cách i n. Lo i lá thép k thu t hi n i do Nh t s n xu t tặ đượ ơ đệ ạ ỹ ậ ệ đạ ậ ả ấ đạ
chi u d y 0,09 mm. ề ầ
Trong MBA d u thì to n b lõi thép v dây quÊn u c ngâm trong d uầ à ộ à đề đượ ầ
bi n áp.ế
Theo s phân b s p x p t ng i gi a tr gông v dây quÊn m ta có cácự ố ắ ế ươ đố ữ ụ à à
lo i lõi thép nhạ sau:
a. Lõi thép ki u trể ụ
Dây quÊn ôm l y tr thép, gông t ch giáp phía trên v phía d i dây quÊnấ ụ ừ ỉ à ướ
m không bao l y m t ngo i c a dây quÊn, tr thép th ng b trí ng, ti t di nà ấ ặ à ủ ụ ườ ố đứ ế ệ
tr có d ng g n hình tròn, k t c u n y n gi n, l m vi c b o m, dùng ít v tụ ạ ầ ế ấ à đơ ả à ệ ả đả ậ
li u, vì v y hi n nay h u h t các MBA i n l c u s d ng ki u lõi thépệ ậ ệ ầ ế đệ ự đề ử ụ ể
n y(Hình 1.2)à
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ

c ng thu c v gông. gi m t n hao do dòng i n xoáy gây nên, lõi thép cũ ộ ề Để ả ổ đệ đượ
ghép t nh ng lá thép k thu t i n có d y 0,3mm có ph s n cách i n trênừ ữ ỹ ậ đ ệ độ à ủ ơ đ ệ
b m t.ề ặ
Các ki u ghép tr v gông v i nhau: Theo các ph ng pháp ghép tr v gôngể ụ à ớ ươ ụ à
v o nhau ta có th chia lõi thép th nh 2 ki u ó l lõi ghép n i v ghép xen k .à ể à ể đ à ố à ẽ
*Ghép n i: ố l ki u ghép m gông v tr ghép riêng sau ó c em n ià ể à à ụ đ đượ đ ố
v i nhau nh nh ng x v bul«ng ép (hình 1.4a). ki u ghép n y ghép n gi nớ ờ ữ à à ể à đơ ả
nh ng khe h không khí gi a tr v gông l n nên t n hao v dòng i n không t iư ở ữ ụ à ớ ổ à đệ ả
l n, vì th m ki u n y ít c s d ng.ớ ế à ể à đượ ử ụ
*Ghép xen k : ẽ L t ng l p lá thép c a tr v gông l n l t t xen kà ừ ớ ủ ụ à ầ ượ đặ ẽ
( hình1.4b) sau ó dùng x ép v bul«ng ép ch t. Mu n l ng dây v o thì d h tđ à à ặ ố ồ à ở ế
ph n gông trên ra, cho dây quÊn ã c quÊn trên ng bakelit l ng v o tr , trầ đ đượ ố ồ à ụ ụ
c nêm ch t v i ng bakelit b ng cách nêm cách i n (g ,bakelit) sau ó x p láđượ ặ ớ ố ằ đệ ỗ đ ế
thép v o gông nh c v ép gông l i.à ư ũ à ạ
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ
6
Hình 1.3 K t c u m ch t ki u b cế ấ ạ ừ ể ọ .
a. M t pha ; b. Ba pha ộ
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
gi m b t t n hao do tính d n t không ng h ng khi ghép các lá thépĐể ả ớ ổ ẫ ừ đẳ ướ
ta có th thêm nh ng m i n i nghiêng gi a tr v b n góc, hay có th c t vát gócể ữ ố ố ữ ụ à ố ể ắ
lá thép k thu t i n nh (hình 1.4.c.d.e).ỹ ậ đệ ư
Do dây quÊn th ng quÊn th nh hình tròn, nên ti t di n ngang c a tr thépườ à ế ệ ủ ụ
th ng l m th nh hình b c thang g n tròn.ườ à à ậ ầ
Gông t vì không qu n dây do ó thu n ti n cho vi c ch t o ti t di nừ ấ đ để ậ ệ ệ ế ạ ế ệ
ngang c a gông có th l m n gi n, hình vuông hình ch nh t hay ch T. Tuyủ ể à đơ ả ữ ậ ữ
nhiên hi n nay h u h t các MBA i n l c ng i ta hay dùng ti t di n gông hìnhệ ầ ế đệ ự ườ ế ệ
b c thang có s b c g n b ng s b c c a ti t di n tr .ậ ố ậ ầ ằ ố ậ ủ ế ệ ụ

V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ

cu n dây v gi a cu n dây v i tr thép. Ng c l i máy bi n áp lò thì t cu nộ à ữ ộ ớ ụ ượ ạ ế đặ ộ
CA bên trong, HA bên ngo i.à
b. Dây quÊn xen k ẽ
Cuén CA v HA c quÊn th nh t ng bánh có chi u cao th p v quÊn xenà đượ à ừ ề ấ à
k , do ó gi m c l c d c tr c khi ng n m ch. Dây quÊn xen k có nhi u rãnhẽ đ ả đượ ự ọ ụ ắ ạ ẽ ề
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ
8
e.
L t 2ượ L t ượ
1
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
d u ngang nên t n nhi t t t nh ng v m t c thi kém v ng ch c so v i dây quÊnầ ả ệ ố ư ề ặ ơ ữ ắ ớ
ng âm. Dây quÊn ki u n y có nhi u m i h n gi a các bánh dây.đồ ể à ề ố à ữ
4.3.V máy bi n áp ỏ ế
V MBA l b ph n b o v lõi MBA tránh tác ng c a các i u ki n ngo iỏ à ộ ậ ả ệ độ ủ đề ệ ạ
c nh nhả môi tr ng khí h u.V MBA g m hai b ph n thùng v n p thùng. ườ ậ ỏ ồ ộ ậ à ắ
a.Thùng MBA: Thùng máy l m b ng thép, th ng l hình b u d c. Lúc MBAà ằ ườ à ầ ụ
l m vi c, m t ph n n ng l ng b tiêu hao, thoát ra d i d ng nhi t t nóng lõià ệ ộ ầ ă ượ ị ướ ạ ệ đố
thép, dây cu n v các b ph n khác l m cho nhi t c a MBA t ng lên. Do óố à ộ ậ à ệ độ ủ ă đ
gi a MBA v môi tr ng xung quanh có m t hi u s nhi t g i l chênhữ à ườ ộ ệ ố ệ độ ọ à độ
nhi t ( ệ ∆t ). N u nhi t chênh v t quá qui nh thì s l m gi m tu i th cáchế ệ độ ượ đị ẽ à ả ổ ọ
i n v có th gây s c i v i MBA. đệ à ể ự ốđố ớ
Trong các MBA t ng c ng l m ngu i MBA khi v n h nh thì lõi MBAđể ă ườ à ộ ậ à
c ngâm trong môi tr ng d u. Nh s i l u trong d u, nhi t truy n t các bđượ ườ ầ ờ ựđố ư ầ ệ ề ừ ộ
ph n bên trong MBA sang d u r i t d u qua vách thùng v truy n ra môi tr ngậ ầ ồ ừ ầ à ề ườ
xung quanh. L p d u sát vách thùng ngu i d n s chuy n d n xu ng phía d i vớ ầ ộ ầ ẽ ể ầ ố ướ à
l i ti p t c l m ngu i m t cách tu n hßan các b ph n bên trong MBA. M t khácạ ế ụ à ộ ộ ầ ộ ậ ặ
d u MBA còn l m nhi m v t ng c ng cách i n.ầ à ệ ụ ă ườ đ ệ
Tùy theo dung l ng MBA, m hình dáng v k t c u thùng d u khác nhau.ượ à à ế ấ ầ
Lo i thùng d u n gi n nh t l thùng d u ph ng th ng dùng cho các MBA dungạ ầ đơ ả ấ à ầ ẳ ườ

5. Nguyên lý l m vi c c a máy bi n ápà ệ ủ ế
Nguyên lý l m vi c c a MBA d a trên hi n t ng c m ng i n t v s d ngà ệ ủ ự ệ ượ ả ứ đ ệ ừ à ử ụ
t thông bi n thiên c a lõi thép sinh ra.ừ ế ủ
Xét s d nguyên lý c a m t MBA1 pha (hình1.7).ơ ồ ủ ộ
Các cu n d y s c p v th c p trong m t MBA không có liên h v i nhau vộ ấ ơ ấ à ứ ấ ộ ệ ớ ề
i n m ch có liên h v i nhau v t .đệ à ỉ ệ ớ ề ừ
Hình 1.7 Nguyên lý l m vi c c a MBAà ệ ủ
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ
10
I
1
I
2
Z
t
W
1
W
2
U
1
U
2
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
ây l s MBA 1 pha 2 dây quÊn, máy g m có 2 cu n dây. Cu n s c pĐ à ơ đồ ồ ộ ộ ơ ấ
có W1 vòng dây v có cu n th c p có W2 vòng dây c quÊn trên lõi thép.à ộ ứ ấ đượ
Khi t m t i n áp xoay chi u Uđặ ộ đ ệ ề
1
v o dây cu n s c p trong ó s có dòngà ố ơ ấ đ ẽ
i n iđ ệ

= -w
1
ωmcosωt
=
2
E
1
sin(ωt-
2
π
)
e
2
=−w
2
dt
d
φ
= - w
2
dt
tmd
ωφ
sin
= -w
2
mcosωt
2
E
2

2
mfW
φπ
=4,44fW
2
m
L giá tr hi u d ng c a các s c i n ng c a cu n s c p v th c p. D aà ị ệ ụ ủ ứ đệ độ ủ ộ ơ ấ à ứ ấ ự
v o bi u th c (1-3a,b) ta có th a ra t s bi n i c a MBA nhà ể ứ ểđư ỉ ố ế đổ ủ sau.
k =
2
1
E
E
=
2
1
W
W
N u không k i n áp r i trên các dây quÊn thì có th coi Uế Ĩ đệ ơ ể
1
≈
E
1
, U
2
≈
E
2
do ó k có th coi nhđ ể t s i n áp gi a dây quÊn s c p v th c p.ỉ ốđệ ữ ơ ấ à ứ ấ
k=

h n máy bi n áp thông th ng.V i máy bi n áp lò công su t l n i n kháng c aơ ế ườ ớ ế ấ ớ đệ ủ
h th ng th ng l n ,vì v y không c n dùng kháng i n h n ch dòng ng nệ ố ườ ớ ậ ầ đệ để ạ ế ắ
m ch.ạ
S c p máy bi n áp nh th ng n i v o l i i n có i n áp t 6 n 35 KVơ ấ ế ỏ ườ ố à ướ đ ệ đệ ừ đế
,khi công su t l n có th n i v i l i i n áp 110KV gi m m t c p bi n iấ ớ ể ố ớ ướ đệ để ả ộ ấ ế đổ
i n áp, gi m giá th nh v gi m t n hao.đệ ả à à ả ổ
V i máy bi n áp công su t nh v v a , i u ch nh i n áp th c p th ngớ ế ấ ỏ à ừ để đề ỉ đệ ứ ấ ườ
thay i t thông , i n áp phía th c p t c c i khi s vòng dây phía s c pđổ ừ đệ ứ ấ đạ ự đạ ố ơ ấ
nh nh t . T ng s vòng dây s c p , l m gi m t thông v gi m i n áp thỏ ấ ă ố ơ ấ à ả ừ à ả đ ệ ứ
c p . t ng ph m vi i u ch nh ,có th i n i sao - tam giác dây quÊn s c pấ Để ă ạ đề ỉ ể đổ ố ơ ấ
nh chuy n m ch ờ ể ạ P
2
. Khi gi m i n áp th c p ,l m t ng i n áp ng n m ch ,ả đệ ứ ấ à ă đệ ắ ạ
h n ch c dòng i n ng n m ch .Vì v y khi l m vi c v i i n áp phía th c pạ ếđượ đệ ắ ạ ậ à ệ ớ đệ ứ ấ
các n c i n áp th p có th không c n n cu n kháng.ở ấ đệ ấ ể ầ đế ộ
i v i máy bi n áp m t pha có th chia dây quÊn s c p th nh hai ph n b ngĐố ớ ế ộ ể ơ ấ à ầ ằ
nhau v có th thay i cách n i song song hay n i ti p chóng.à ể đổ ố ố ế
V i máy bi n áp lò có công su t l n, i n áp s c p 110KV. To n b h th ngớ ế ấ ớ đệ ơ ấ à ộ ệ ố
g m ba ph n : máy bi n áp chính , máy bi n áp ph tr , máy bi n áp t ng uồ ầ ế ế ụ ợ ế ự ẫ
i u ch nh i n áp n i v i dây quÊn kích t c a máy bi n áp ph tr .T s máyđề ỉ đệ ố ớ ừ ủ ế ụ ợ ỉ ố
bi n áp t ng u thay i khi có t i . Máy bi n áp lò v máy bi n áp ph tr tế ự ẫ đổ ả ế à ế ụ ợ đặ
chung trong m t thùng d u còn máy bi n áp t ng u i u ch nh t riêng trongộ ầ ế ự ẫ đề ỉ đặ
m t thùng d u khác. V i máy bi n áp công su t nh v trung bình không c n sộ ầ ớ ế ấ ỏ à ầ ử
d ng máy bi n áp ph tr , vi c i u ch nh i n áp có th th c hi n nh các bụ ế ụ ợ ệ đề ỉ đệ ể ự ệ ờ ộ
chuy n m ch v b ng tay, vi c i u ch nh i n áp ra có th th c hi n bên cao ápể ạ à ằ ệ đề ỉ đệ ể ự ệ
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ
12
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
hay h áp, bên h áp có dòng i n l n nên dây d n có dòng i n l n n u th cạ ạ đệ ớ ẫ đệ ớ ế ự
hi n i u ch nh i n áp bên n y thì kích th c c a các b chuy n m ch c ngệ đề ỉ đệ à ướ ủ ộ ể ạ ũ

thông th ng không th a mãn v i các d ng c ,máy móc ,thi t b t i tân, vì âyườ ỏ ớ ụ ụ ế ị ố ởđ
òi h i chóng ph i l m vi c trong i u ki n nhi t v áp su t cao,ch ng c đ ỏ ả à ệ đề ệ ệ độ à ấ ố đượ
n mòn hóa h c, i n hóa ch ng b o mòn c h c, ch ng nóng ch ng r ă ọ đệ ố à ơ ọ ố ố ỉ …
Do dã òi h i ph i s n xu t ra các ch ng lo i thép v h p kim có nh ng đ ỏ ả ả ấ ủ ạ à ợ ữ
tính n ng c bi t nh b n c h c cao, b n ch ng n mòn c a môi tr ng ă đặ ệ ưđộ ề ơ ọ độ ề ố ă ủ ườ
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ
13
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
axÝt, n c sông, n c bi n, ch ng m i mòn do va ®Ëpướ ướ ể ố à …®Æc bi t c n ph i s n xu t ệ ầ ả ả ấ
các lo i thép có tính n h i cao, có tính nhi m t t t ,có tính ch ng nhi m t ạ đà ồ ễ ừ ố ố ễ ừ
cao, do các tính ch t c bi t trên nên thép c s n xu t ra t lò th i không ấ đặ ệ đượ ả ấ ừ ổ
khí , lò Besmer, lò Mactin không th áp ng c n a, m ph i nÊu luy n trong ểđ ứ đượ ữ à ả ệ
các lo i lò i n.ạ đ ệ
V y ph ng pháp luy n thép trong lò i n l m t công ngh m i v hi n ậ ươ ệ đệ à ộ ệ ớ à ệ
i . luy n thép v h p kim trong lò i n ng i ta t n d ng i n n ng bi n đạ Để ệ à ợ đệ ườ ậ ụ đệ ă ế
th nh nhi t n ng d i d ng h quang, c m ng i n t , i n tr , d ng plasma. à ệ ă ướ ạ ồ ả ứ đ ệ ừ đệ ở ạ
Th ng s d ng lò i n h quang xoay chi u, lò i n h quang m t chi u s n ườ ử ụ đệ ồ ề đệ ồ ộ ề để ả
xu t thép các bon ch t l ng, thép h p kim th p, trung bình v cao v i s n l ng ấ ấ ượ ợ ấ à ớ ả ượ
l n . luy n m t s mác thép h p kim chuyên dùng, ho c thép h p kim cao ít ớ Để ệ ộ ố ợ ặ ợ
các bon, ng i ta s d ng các lo i lò i n c m ng cao t n, trung t n v t n s ườ ử ụ ạ đ ệ ả ứ ầ ầ à ầ ố
công nghi p. nÊu l i thép v h p kim, tinh luy n kim lo i v thép t ch t ệ Để ạ à ợ ệ ạ à đạ ấ
l ng cao h n n a ng i ta s d ng lò i n x , lò i n c m ng chân không, lò hượ ơ ữ ườ ử ụ đệ ỉ đệ ả ứ ồ
quang chân không, lò i n t chân không sâu, lò plasma đ ệ ư …§Ó nung nguyên li u,ệ
ferro, các lo i v t li u, các d ng c , chi ti t máy ng i ta s d ng lò i n tr ạ ậ ệ ụ ụ ế ườ ử ụ đệ ở
nung tr c ti p ho c gián ti p.ự ế ặ ế
2. Phân lo i lò i nạ đệ
Lò i n th ng c chia l m ba lo i ch y u: lò i n h quang, lò i n đệ ườ đượ à ạ ủ ế đệ ồ đệ
c m ng v lò i n tr . M i lo i lò u có tính n ng k thu t v kh n ng s ả ứ à đệ ở ỗ ạ đề ă ỹ ậ à ả ă ử
d ng theo m c ích khác nhau.ụ ụ đ
2.1. Lò i n h quang đệ ồ

ph m c thao ra qua l hông lò theo nh kì.ẩ đượ ỗở đị
2.2. Lò c m ng không lõi thép ả ứ
Lò c m ng không có lõi thép dùng nÊu luy n thép v h p kim l lo i ả ứ để ệ à ợ à ạ
lò c s d ng ph bi n nh t. Theo c u t o m ch i n có th chia ra l m ba lo i.đượ ử ụ ổ ế ấ ấ ạ ạ đệ ể à ạ
Lò c m ng t n s cao dung l ng nh m c t 10-50Kg/m v i t n s l m vi c ả ứ ầ ố ượ đị ứ ừ ẻ ớ ầ ố à ệ
30.000÷75.000 Hz. t o t n s cao nh v y ng i ta dùng máy phát i n b ng Để ạ ầ ố ư ậ ườ đệ ằ
bóng èn i n t 3 c c. Lo i lò n y hi n nay ít s d ng nÊu thép m ch y u đ đệ ử ự ạ à ệ ử ụ để à ủ ế
nung tôi các chi ti t máy. Lò c m ng trung t n có dung l ng t để ế ả ứ ầ ượ ừ
100÷1000Kg/m v i t n s l m vi c 1000 ẻ ớ ầ ố à ệ ÷3000Hz. t o ra c t n s n y Để ạ đượ ầ ố à
ng i ta s d ng máy phát i n ho c máy phát t quay. Lo i lò n y ã v ang ườ ử ụ đ ệ ặ ừ ạ à đ àđ
c s d ng nhi u v r ng rãi kh p trong n c nÊu luy n các lo i thép h p đượ ử ụ ề à ộ ắ ướ để ệ ạ ợ
kim cao ít các bon, còn lò c m ng t n s công nghi p c s d ng nÊu h p ả ứ ầ ố ệ đượ ử ụ để ợ
kim d ch y, gang h p kim, h p kim ng - nhôm ho c nung s y các lo i v t ễ ả ợ ợ đồ ặ để ấ ạ ậ
li u nh ferro h p kim ệ ư ợ
2.3. Lò i n tr đệ ở
Lò i n tr c s d ng nung các chi ti t, các d ng c máy ph c v cho đệ ởđượ ử ụ để ế ụ ụ ụ ụ
ng nh nhi t luy n v các ng nh c khí ch t o, th ng có hai lo i lò i n tr à ệ ệ à à ơ ế ạ ườ ạ đệ ởđể
l m nhi m vù nung s y lò nung tr c ti p v lò nung gian ti p. Lò nung tr c ti p à ệ ấ ự ế à ế ự ế
dùng nung các chi ti t có kích th c nh , có d ng thù hình n gi n .B ph n để ế ướ ỏ ạ đơ ả ộ ậ
nung c b c sát xung quanh v t nung do ó nhi t t a ra tr c ti p truy n v o v t đượ ọ ậ đ ệ ỏ ự ế ề à ậ
nung. Còn lò nung gian ti p dùng nung u các v t chi ti t to, hình dáng ph c ế để đề ậ ế ứ
t p. B ph n nung c t v o áo v n p, do ó nhi t b c x tr c ti p lên áo lò, ạ ộ ậ đượ đặ à à ắ đ ệ ứ ạ ự ế
sau ó ph n x nhi t v o lòng lò (v t nung c nh trong lò). Hi n nay ng i tađ ả ạ ệ à ậ để ốđị ệ ườ
hay s d ng lò nung gián ti p nung các lo i v t li u, các d ng c , chi ti t máy,ử ụ ế để ạ ậ ệ ụ ụ ế
các lo i ferro h p kim.ạ ợ
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ
15
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
3. H quang v tính ch t c a h quang i n trong lò i nồ à ấ ủ ồ đệ đệ
H quang i n l ngu n phát nhi t ch y u trong lò i n, tính ch t c bi tồ đệ à ồ ệ ủ ế đệ ấ đặ ệ

thu t. ậ
Ngo i ra, l ng nhi t tuy t i c truy n v o b m t n y hay b m t khác à ượ ệ ệ đố đượ ề à ề ặ à ề ặ
ph thu c v o i l ng tuy t i c a công su t h quang. Vì v y ch i n ụ ộ à đạ ượ ệ đố ủ ấ ồ ậ ếđộđ ệ
h p lý trong các giai o n nÊu luy n l m t y u t r t quan tr ng v quy t nh ợ đ ạ ệ à ộ ế ố ấ ọ à ế đị
ch t l ng s n ph m. Ch i n h p lý c xác nh t ng ng v i quá trình ấ ượ ả ẩ ếđộđệ ợ đượ đị ươ ứ ớ
trao i nhi t u trong kho ng tr ng lò. Vì v y công su t i n a v o lò ph i đổ ệ đề ả ố ậ ấ đệ đư à ả
phù h p t ng ng theo các giai o n nÊu luy n. Tùy theo dung l ng lò nh m cợ ươ ứ đ ạ ệ ượ đị ứ
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ
16
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
(tÊn/m ) ph n ch u l a c a t ng, áy, n p lò v công ngh nÊu luy n mác thép ẻ ầ ị ử ủ ườ đ ắ à ệ ệ
yêu c u c th m ch n ch i n t i u cho m nÊu.ầ ụ ể à ọ ếđộđệ ố ư ẻ
Tóm l i, ch i n r t quan tr ng quy t nh v n h nh nÊu luy n, tu i th lò , ạ ếđộđệ ấ ọ ế đị ậ à ệ ổ ọ
th i gian m nÊu. N u ch n ch i n không h p lý thì không nh ng l m x u ờ ẻ ế ọ ếđộđệ ợ ữ à ấ
các ch tiêu s n xu t, m ngay c công vi c ch y lò c ng không m b o ng ỉ ả ấ à ả ệ ạ ũ đả ả đồ
th i m t mát i n n ng l n, cháy hao i n c c nhi u,thao tác nÊu luy n c a công ờ ấ đệ ă ớ đ ệ ự ề ệ ủ
nhân g p khó kh n v t v , n ng su t lò th p, tu i th lò gi m.ặ ă ấ ả ă ấ ấ ổ ọ ả
4.1. Giai o n n u ch y li u:đ ạ ấ ả ệ H quang phát ra d i ba i n c c t o ra ba hè, ồ ướ đ ệ ự ạ
ng kính v chi u cao c a hè ng y c ng r ng v sâu d n, ba i n c c c h đườ à ề ủ à à ộ à ầ đ ệ ự đượ ạ
sâu xu ng, th i k n y h quang phát tr c ti p v o li u kim lo i ng th i chùmố ở ờ ỳ à ồ ự ế à ệ ạ đồ ờ
h quang b che kín b i v t li u r n xung quanh. Do ó m c b c x nhi t c a ồ ị ở ậ ệ ắ đ ứ độ ứ ạ ệ ủ
h quang lên t ng v n p lò gi m rõ r t. Th i k n y g i l th i k b c x nhi t ồ ườ à ắ ả ệ ờ ỳ à ọ à ờ ỳ ứ ạ ệ
c a h quang lên li u kim lo i t c l ng nhi t t i a. Vì v y tranh th ủ ồ ệ ạ đạ đượ ượ ệ ố đ ậ để ủ
ch y v t li u nhanh c n ph i t ng công su t i n l n nh t v o lò: ả ậ ệ ầ ả ă ấ đệ ớ ấ à
S
max
= (1,25 ÷15)P
tb
kVA
Trong ó : đ S

hi u su t i n ,ph thu c v o c u t o m ch i n th c p , ệ ấ đệ ụ ộ à ấ ạ ạ đệ ứ ấ
d
η
=0,8÷0,9.Cu i cùng xác nh c công su t có l i ,có ngh a l công su t i n ch ố đị đượ ấ ợ ĩ à ấ đệ ỉ
dùng n u ch y li u v nung thêm kim lo i l ng (t ng nhi t quá t i cho kim để ấ ả ệ à ạ ỏ ă ệ độ ả
lo i)ạ
S
sd
= P
HQ
.
t
η

Trong ó:đ
t
η
- hi u su t nhi t c a lò i n h quang, th ng ệ ấ ệ ủ đệ ồ ườ
t
η
≈
70÷75%.
4.2. Giai o n oxi hóa kim lo i:đ ạ ạ ở giai o n n y ti n h nh quá trình oxi hóađ ạ à ế à
các t p ch t hình th nh l ng x nhi u, d y c a l p x cao cho nên ph i aạ ấ à ượ ỉ ề độ à ủ ớ ỉ ả đư
công su t i n v o kho ng 60-65% ấ đ ệ à ả P
HQ
. V i công su t i n nh v y m b oớ ấ đệ ư ậ đả ả
nung ch y x nhanh, ng th i t ng thêm nhi t cho kim lo i l ng (quá nhi t ~ả ỉ đồ ờ ă ệ độ ạ ỏ ệ
50-100
o

= 34 ÷40KW/tÊn thép l ng.ỏ
Q
xi
n ng l ng i n c n thi t nung ch y m t tÊn x , KW.h/tÊn x .ă ượ đệ ầ ế để ả ộ ỉ ỉ
g
kl
träng l ng m nÊu thép,tÊn /m .ượ ẻ ẻ
g
xi
su t l ng x ,tÊn.ấ ượ ỉ
b. Nung l i nâng cao nhi t cho thép l ng ạ để ệ độ ỏ
Tùy theo mác thép yêu c u, tùy theo công ngh nÊu luy n m c n ph i nung l iầ ệ ệ à ầ ả ạ
n nhi t cao h n, t c l quá nhi t ~ 50đế ệ độ ơ ứ à ệ ÷100
o
C. Khi ti n h nh tinh luy n thép ế à ệ
ngo i lò thì giai o n ho n nguyên c n ph i nung quá nhi t ~ 100à đ ạ à ầ ả ệ ÷150
o
C
Công th c : ứ S
nung
=
nungd
klpn
t cos
g).QQ(
ηϕ
+
kVA
Trong ó : đ Q
n

18
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
M t s bi u ch i n ã c áp d ng cho lò 0,5ộ ố ể đồ ếđộđệ đ đượ ụ ÷8 tÊn /m ẻ
v à10÷30tÊn /m ẻ
5. Thi t b i n c a lòế ịđệ ủ
Thi t b i n c a lò g m có m ch i n c ng cao, các lo i c u dao, các ế ị đ ệ ủ ồ ạ đệ ườ độ ạ ầ
thi t b i u ch nh t ng i n c c, các d ng c o i n, b o vế ị đề ỉ ựđộ đệ ự ụ ụđ đệ ả ệ…
M ch c ng cao l b ph n quan tr ng nh t, quy t nh giá tr v kh n ngạ ườ độ à ộ ậ ọ ấ ế đị ị à ả ă
l m vi c c a lò, ng th i có nh h ng l n n quá trình s n xu t. M ch c ng à ệ ủ đồ ờ ả ưở ớ đế ả ấ ạ ườ
cao bao g m c u dao cách ly, c u dao công su t cao th , máy bi n áp lò, cu n độ ồ ầ ầ ấ ế ế ộ
c m kháng, m ch ng n v i n c c. C u dao cách ly c t i n khi s a ch a ả ạ ắ àđệ ự ầ để ắ đệ ử ữ
ho c khi ki m tra thi t b ặ ể ế ị … c u dao công su t cao th ho c máy c t dùng ầ ấ ế ặ ắ để
óng m m ch i n k t lúc b t u ch y lò n u luy n thép, c bi t khi có s c đ ở ạ đệ Ĩ ừ ắ đầ ạ ấ ệ đặ ệ ự ố
v thi t b (máy bi n áp lò quá t¶iề ế ị ế …).
C u dao n y th ng ch u ng l c cao, óng m c u dao kho ng 70ầ à ườ ị ứ ự đ ở ầ ả ÷80 l n ầ
trong 24 gi nÊu luy n.ờ ệ
5.1. Bi n áp lòế
L b ph n quan tr ng i u ch nh công su t c a lò. T cu n s c p có à ộ ậ ọ đểđề ỉ ấ ủ ừ ộ ơ ấ
i n áp 6đệ ÷35KV v cu n th c p h xu ng 100à ộ ứ ấ ạ ố ÷500V, bi n áp ph i l m vi c ế ả à ệ
trong i u ki n nóng (t=60đề ệ ÷70
o
C) v quá t i l n, th ng h s quá t i cao. Vì à ả ớ ườ ệ ố ả
v y c n ph i t ng c ng l m ngu i máy bi n áp lò b ng d u v có th thêm qu t ậ ầ ả ă ườ à ộ ế ằ ầ à ể ạ
gió. Máy bi n áp có kh n ng thay i i n áp ra phù h p v i quá trình nÊu ế ả ă đổ đệ ợ ớ
luy n thép.ệ
5.2. Cu n c m kháng ộ ả
Cu n c m kháng l b ph n s d ng trong m ch i n t ng i n kháng ộ ả à ộ ậ ử ụ ạ đệ để ă đệ
nh m h n ch dòng ng n m ch. Cu n n y có th c n i ngo i máy bi n áp ằ ạ ế ắ ạ ộ à ểđượ ố à ế
ho c c ng có th c n i cùng cu n dây c a máy bi n áp. Trong quá trình phát ặ ũ ểđượ ố ộ ủ ế
h quang, khi h quang t ng i n nh (sau 10ồ ồ ươ đố ổ đị ÷15phút) thì c t i n v o cu n ắ đệ à ộ

5
6
7
8
9
10
11
12
14
13
S n i i n chính ơđồ ố đệ
1. ng dây i n v o Đườ đệ à
2.C u dao ầ
3. Máy c t ắ
4.Bi n dòng i n ế đệ
5.Bi n i n áp ế đ ệ
6. ng h o v thi t b Đồ ồđ à ế ị
b o v ả ệ
7.Cu n kháng ộ
8.C u dao chuy n i i n ầ ể đổ đệ
kháng
9.Bi n áp lò ế
10.C u dao chuy n i n i ầ ể đổ ố
Y- ∆
11.Bi n dòng i n ế đ ệ
12. i n c c grafitĐ ệ ự
13.BÓ kim lo i ạ
14.L p x ớ ỉ
IV. phân tích đ u b i v cách th c hi n thi t kầ à à ự ệ ế ế
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ

kcKh¸ng
(%) 25~28 25 18 15 10 5 - -

• i n áp ng n m ch c a máy bi n áp Đệ ắ ạ ủ ế U
k
(8 ÷10)%
• i n áp ng n m ch c aĐệ ắ ạ ủ U
kcKh¸ng
(5)%
• i n áp ng n m ch c a l i Đệ ắ ạ ủ ướ U
m¹ng
(25)%
+) B trí dây quÊn trên lõi thép dùng dây quÊn xen k .Cu n s c p v th ố ẽ ộ ơ ấ à ứ
c p c quÊn th nh t ng bánh máng v t xen k nhau do ó gi m c i n ấ đượ à ừ àđặ ẽ đ ả đượ đệ
kháng t n i v i dòng i n l n v gi m c l c h ng tr c khi ng n m ch. Dây ả đố ớ đệ ớ à ả đượ ự ướ ụ ắ ạ
quÊn xen k có nhi u rãnh d u ngang nên t n nhi t t t .ẽ ề ầ ả ệ ố
+) Dòng i n th c p c a máy bi n áp lò r t l n gây t n hao ph trong dây đệ ứ ấ ủ ế ấ ớ ổ ụ
quÊn .Vì v y th c p c a máy bi n áp n i tam giác khi ó dòng i n pha c a dâyậ ứ ấ ủ ế ố đ đệ ủ
quÊn th c p s gi m ứ ấ ẽ ả
3
l n so v i dòng i n dây.ầ ớ đ ệ
S u dây c a máy bi n áp ơđồđấ ủ ế
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ
22
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
C3
X4
X5
X6
C7

X2
X4 X6
X8
a
x
V H ng Tam L p Tb®-®t - H§-03ị ồ ớ
24
án t t nghi p : Thi t k mBa lò h qung luy n thépđồ ố ệ ế ế ồ ệ
2. i u ki n thi t k máy bi n áp lò g mĐề ệ để ế ế ế ồ :
Dung l ng nh m c S = 10.500 kVAượ đị ứ
S pha m = 3ố
T n s f = 50 HZầ ố
i n áp nh m c c a cu n s c p đệ đị ứ ủ ộ ơ ấ U
1
= 22kV
i n áp nh m c c a cu n th c p :Đệ đị ứ ủ ộ ứ ấ
U
2
= 300-260-240-220-173-150-139-127 V
T u dây ổđấ ∆/∆-12;Y/∆-11
L m l nh t nhiên b ng d uà ạ ự ằ ầ
V n h nh liên t cậ à ụ
Theo TCVN hi n h nh v tham chi u các thông s c a các máy cùng công su t ệ à à ế ố ủ ấ ở
các hãng ta l y ấ
i n áp ng n m ch : Un = 8%Đệ ắ ạ
T n th t ng n m ch : Pn = 95.000 Wổ ấ ắ ạ
T n hao không t i : Po = 12.000 Wổ ả
Dòng i n không t i : đệ ả io =0,5 %
Dùng cu n kháng khi phía cao áp u ộ đấ ∆
3. N i dung tính toánộ