Chapter 4
MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC

4.1
4.2
4.3
4.4
4.5

Tổng quan
Tính toán phát nóng máy biến áp
Quá tải của máy biến áp
Các loại máy biến áp
Tính toán và chọn công suất máy biến áp

CuuDuongThanCong.com

/>

4.1 Tổng quan

1 MBA 3 pha

CuuDuongThanCong.com

2

3 MBA 1 pha

/>



4.1 Tổng quan

4

4.1.1 Sử dụng MBA cần chú ý
MBA là thiết bị truyền tải điện năng P+jQ. Không phát ra
điện năng.
MBA được chế tạo thành một khối, rất nặng. Vd MBA
115/38,5 kV - 80 MVA nặng 105 tấn. Vì vậy cần chú ý
phương tiện và khả năng vận chuyển.
Khi lựa chọn MBA tránh việc MBA vận hành non tải,
kéo dài tuổi thọ ko cần thiết do tổn thất không tải cao và
sự tiến bộ trong công nghệ chế tạo MBA.
CS định mức MBA được chế tạo theo thang tiêu chuẩn
của mỗi nước thường các nhau lớn đặc biệt khi CS càng
lớn. Vd MBA 3 pha 2 cuộn dây 110 kV: 40 60 63 70 75 80
125 180 200 250 400.

CuuDuongThanCong.com

/>

4.1 Tổng quan

5

4.1.2 Thông số MBA
1. Sđm: CS định mức. CS liên tục truyền qua MBA trong
thời hạn phục vụ ứng với các đk định mức.

r1

r2

x2

I2

Im (dòng điện từ hóa)
U1

I1

rm

rB

xm

xB

U2

I2
S1

U1 r
m

xm


A

I0

W

U1đm

V

CuuDuongThanCong.com

V U20

rm
U1đm

/>
r1

xm

x1

U20


4.1 Tổng quan


V U20

rm

U1đm

xm

/>
xB

U20


4.1 Tổng quan

9

Thí nghiệm ngắn mạch

2
PNU dm
rB 
Sd2m

• Cuộn dây thứ cấp được nối tắt
• Đặt điện áp UN vào cuộn sơ cấp sao
cho dòng điện trên 2 cuộn dây đạt giá
trị định mức.
A


2


4.1 Tổng quan

10

Bài tập 4.1: Cho 1 MBA có các thông số sau:
Uđm(C) = 115 kV, Uđm(H) =11 kV
Sđm = 10 MVA, ∆PN = 60 kW, ∆PFe = 14 kW
UN% = 10,5%, I0% = 0,7%
Xác định các tham số của sơ đồ thay thế MBA quy về phía cao áp

ĐS:

rB = 7,94 Ω
xB = 138,63 Ω
= 139 Ω (xem xB >> rB)
rm = 0,94 x 106 Ω
xm = 0,19 x 106 Ω

CuuDuongThanCong.com

/>

4.1 Tổng quan

11


Làm mát dầu
trong MBA
bằng nước
CuuDuongThanCong.com

Phương
pháp làm
mát MBA

Làm mát
MBA bằng
dầu có thêm
quạt

Làm mát MBA
bằng tuần hoàn
cưỡng bức dầu
và có thêm
quạt
/>

4.1 Tổng quan

14

CHẤT LÀM MÁT

Ký hiệu

Chất làm mát dầu hay chất lỏng

CuuDuongThanCong.com

N
F
D
/>

4.2 Tính toán phát nóng MBA

15

Khi vận hành
MBA có tổn thất
và chuyển thành
nhiệt năng:
Tổn thất đồng: tỷ lệ
thuận với dòng điện hay
công suât: (Khi S = Sđm
thì tổn thất đồng bằng
tồn thất NM)

Tổn thất sắt từ: tỷ lệ
thuận với khối lượng sắt
từ và là đại lượng ko
đổi. (bằng tổn thất
không tải)

2

 S 


Không khí


Sự phân bố nhiệt độ tương đối trong MBA theo phương ngang
CuuDuongThanCong.com

/>

4.2 Tính toán phát nóng MBA

17

Quan hệ giữa nhiệt độ theo chiều cao
Độ cao

Vỏ thùng
Dầu

Cuộn dây

Cuộn dây

Mạch từ
Vỏ thùng

CuuDuongThanCong.com

Nhiệt độ
/>

độ mạch từ
cao hơn
nhiệt độ
cuộn dây

/>
Vì vậy ta
nên đặt thiết
bị quạt làm
mát tại độ
cao 2/3
MBA là tốt
nhất.


4.2 Tính toán phát nóng MBA

19

4.2.1 Tính toán độ tăng nhiệt độ của dây dẫn và dầu

Vận hành định mức

PB  PFe  PCu  P0  PN

Vận hành khác định mức

 S 
2
PB  P0  PN 


m

m là chỉ số phụ thuộc vào điều kiện làm mát (thực nghiệm)
• m = 0.8 khi làm mát bằng dầu tự nhiên
• m=0.9 khi làm mát bằng dầu có thêm quạt
• m=1 khi làm mát cưỡng bức có thêm quạt
CuuDuongThanCong.com

/>

4.2 Tính toán phát nóng MBA

21

Độ tăng nhiệt độ (so với dầu) của cuộn dây
có công thức:

cd  cd .dm K 2 n

n: hệ số phụ thuộc vào hệ thống làm lạnh MBA, khi tính
gần đùng có thể lấy bằng m
m

 1  bK 
2n
cd   ddm 


K

tỏa ra môi
trường

Pdt  qF dt
P

F

/>

4.2 Tính toán phát nóng MBA
Giải pt vi phân

23

t

  
  0  ondinh   0  1  e    







ondinh
0,99.ondinh

: hằng số

Có thêm quạt

τ
(giờ)
2.5
3.5
2.5

32< SMBA < 63
63< SMBA < 125
SMBA > 125

Có thêm quạt
Tuần hoàn cưỡng bức
Tuần hoàn cưỡng bức có quạt

3.5
2.5
2.5

Để đạt nhiệt độ ổn định MBA phải làm việc
khoảng thời gian T = (4-5)τ ≥ 10 giờ.
CuuDuongThanCong.com

/>

4.2 Tính toán phát nóng MBA

25