Download miễn phí Đồ án Thiết kế máy biến áp điện lực ba pha ngâm dầu



MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU 1
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ MÁY BIẾN ÁP .3
1.1 Vài nét khái quát về máy biến áp .3
1.2 Định nghĩa máy biến áp .4
1.3 Các lượng định mức 5
1.4 Công dụng máy biến áp .6
1.5 Cấu tạo máy biến áp .7
1.5.1 Lõi sắt máy biến áp .7
a. Lõi sắt kiểu trụ 8
b. Lõi sắt kiểu bọc .9
c. Lõi sắt kiểu trụ –bọc .10
1.5.2 Dây quấn máy biến áp .13
a. Dây quấn đồng tâm .13
b. Dây quấn xen kẽ .13
1.5.3 Vỏ máy biến áp .14
a. Thùng máy biến áp .14
b. Nắp thùng .15
1.6 Nguyên lý làm việc của máy biến áp 16
1.7 Tiêu chuẩn hóa trong việc chế tạo máy biến áp điện lực .18
1.8 Mục đích yêu cầu và nhiệm vụ .19
PHẦN II: THIẾT KẾ .23
Chương 1: Tính toán các kích thước của máy biến áp .23
1.1 Xác định các đại lượng điện cơ bản của máy biến áp .23
1.2 Chọn các số liệu xuất phát và tính toán các kích thước .25
chủ yếu.
Chương 2: Thiết kế mạch từ . 27
2.1 Chọn tôn silic .27
2.2 Cắt lá thép 28
2.3 Tính toán sơ bộ mạch từ .29
Bảng tính toán máy biến áp điện lực ba pha .37
Chương III: Tính toán dây quấn máy biến áp .39
3.1 Các yêu cầu chung .39
1. Yêu cầu vận hành . 39
a. Yêu cầu về điện .39
b. Yêu cầu về cơ học . .40
c. Yêu cầu về nhiệt . .40
2. Yêu cầu về chế tạo . .40
3.2 Tính toán dây quấn hạ áp (HA) .41
3.3 Tính toán dây quấn (CA) .45
Chương IV: Tính toán tham số không tải ngắn mạch .52
4.1 Xác định tổn hao ngắn mạch .52
4.1.1 Tổn hao chính .53
4.1.2 Tổn hao phụ .54
4.1.3 Tổn hao trong dây dẫn ra .55
4.2 Xác định điện áp ngắn mạch 57
4.3 Tính dòng điện ngắn mạch cực đại .59
4.4 Tính lực cơ giới lúc ngắn mạch 60
4.5 Tính ứng suất của dây quấn .62
Chương V: Tính toán cuối cùng mạch từ .63
5.1 Xác định kích thước cụ thể của lõi sắt .63
5.2 Tính tổn hao không tải 67
5.3 Hiệu suất của máy biến áp .72
5.4 Chi phí vật liệu tác dụng là .72
Chương 6: Tính toán nhiệt máy biến áp 73
6.1 Đại cương .73
6.2 Tính toán về nhiệt cụ thể của máy biến áp .74
I. Tính toán nhiệt độ chênh qua từng phần .74
II. Tính toán nhiệt của thùng dầu .77
III. Xác định sơ bộ trọng lượng ruột vỏ .83
Chương 7: Kết cấu máy biến áp .86
PHẦN II: CHUYÊN ĐỀ .88
TÌM HIỂU QUI TRÌNH THỬ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP .88
I. Đại cương .88
II. Quá trình thử nghiệm .89
2.1 Thử nghiệm điện trở cách điện 89
2.2 Thử nghiệm cao áp một chiều và xoay chiều .92
2.3 Thử nghiệm tổn hao điện môi .94
2.4 Thử nghiệm hệ số biến đổi .95
2.5 Thử nghiệm cực tính của dây quấn .96
2.6 Kiểm tra tổ nối dây .96
2.7 Thử nghiệm điện áp phân cực phục hồi .97
2.8 Xác định sự phóng điện cục bộ .97
2.9 Thử nghiệm hệ số công suất của cách tản nhiệt .99
máy biến áp.
2.10 Thử nghiệm dòng điện kích từ của máy biến áp .103
KẾT LUẬN .105
TÀI LIỆU THAM KHẢO 106
MỤC LỤC . .107
 
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-03-23-do_an_thiet_ke_may_bien_ap_dien_luc_ba_pha_ngam_dau.9lmAEkWxZG.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-64551/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

.
Chương III
Tính toán dây quấn máy biến áp
3.1 Các yêu cầu chung
3.1.1 Yêu cầu vận hành
Yêu cầu về điện.
Khi vận hành thường dây quấn MBA có điện áp làm việc bình thường và quá điện áp do đóng ngắt mạch trong lưới điện hay sét đánh gây nên. ảnh hưởng của quá điện áp do đóng ngắt mạch với điện áp làm việc bình thường, thường chủ yếu là đối với cách điện chính của MBA, tức là cách điện giữa các dây quấn với nhau và giữa dây quấn với vỏ máy, còn quá điện áp do sét đánh lên đường dây thường ảnh hưởng đến cách điện dọc của MBA, tức là giữa các vòng dây, lớp dây hay giữa các bánh dây của tong dây quấn.
Yêu cầu về cơ học.
Dây quấn không bị biến dạng hay hư hỏng dưới tác dụng của kực cơ học do dòng điện ngắn mạch gây nên.
Yêu cầu về nhiệt.
Khi vận hành bình thường cũng như trong trường hợp ngắn mạch, trong thời gian nhất định dây quấn không được có nhiệt độ quá cao vì lúc đó chất cách điện sẽ bị nóng mất tính đàn hồi, hóa giòn và mất tính chất cách điện. Vì vậy khi thiết kế phải bảo đảm sao cho tuổi thọ của chất cách điện là 15 đến 20 năm.
3.1.2 Yêu cầu về chế tạo.
Làm sao cho kết cấu đơn giản tốn ít nguyên vật liệu và nhân công, thời gian chế tạo ngắn, giá thành hạ và phải đảm bảo về mặt vận hành. Như vậy yêu cầu đối với thiết kế là.
+Phải có quan điểm toàn diện: Kết hợp một cách hợp lí giữa hai yêu cầu về chế tạo và vận hành để sản phẩm có chất kượng tót mà giá thành chấp nhận được.
+ Phải chú ý đến kết cấu chế tạo dây quấn sao cho thích hợp với trình độ kĩ thuật của xưởng sản xuất.
+ Phải nắm vững những lí luận có liên quan đến dây quấn CA, vật liệu cách điện.
Quá trình thiết kế của dây quấn có thể tiến hành theo 3 bước.
+ Chon kiểu và kết cấu dây quấn.
+ Tính toán sắp xếp và bố trí dây quấn.
+ Tính toán chức năng của MBA.
3.2 Tính toán dây quấn Hạ áp.
Trong trường hợp MBA này là loại 2 dây quấn, cuộn HA quấn trong, cuộn CA quấn ngoài, như vậy ta sẽ tính toán cuộn dây HA trước, sau đó tính đến cuộn dây CA.
Điện áp một vòng dây.
Uv=4,44.f.BT.TT (3.31)
Uv=4,44.50.1,6.0,0209=7,42(V)
Số vòng dây một pha của dây quấn HA.
W1= (3.32)
Trong đó Uf1=231(V): Điện áp định mức phía HA.
Thay số ta được W1==31,13(vòng)
Làm tròn số W1=31 (vòng)
Mật độ dòng điện trung bình.
Dtb=0,746.Kf. (3.33)
=0,746.0,95.=2,779 (A/mm2)
d12=27,2 : Đường kính trung bình của rãnh dầu sơ bộ.
Trị số Dtb là tị số gần đúng cho các dây quấn CA và HA trị số Dtb thực tế trong các dây quấn phải làm sao cho gần sát với trị số này. Sai số cho phép không vượt quá 0,1Dtb tức là 0,1.2,779=0,2779 (A/mm2)
Như vậy trị số mật độ dòng điện trung bình có thể lấy
Dtb=2,779-0,2779=2,501 (A/mm2)
Ta tính lại mật độ từ cảm
BT===1,599 (T)
Tiết diện vòng dây sơ bộ.
T= (3.34)
Trong đó If1 là dòng điện định mức phía HA.
If1=577,35(A);
Dtb=2,779(A/mm2) ta được
T==207,75 (mm2)
Chọn kết cấu dây quấn HA.
Theo bảng 38, với S=400KVA
I1= 5,77,35 (A); U1=231(V); T1’=207,75(mm2)
Ta chọn kết cấu dây quấn hình xoắn đơn , dây dẫn bẹt, chập 4 sợi lại, chọn làm ba lớp cho dây quấn hạ áp.
Số vòng dây trong 1 lớp
Wl1= = =10,3(vòng) (3.34)
Làm tròn Wl1 = 10 (vòng)
Chiều cao hướng trục của mỗi vòng dây.
hv1= ==6 (cm)
Tiết diện thực của mỗi vòng dây
Ta chọn 4 dây bẹt chập lại cho phía cuộn HA, với kích thước như sau
a= 6,6 ; b= 7,4
Td1= 4.47,2=188,8 (mm2)
Chiều cao dây quấn
hv1= 4.0,7=2,8(cm)
Mật độ dòng diện thực của dây quấn hạ áp
===3,06(A/mm2) (3.35)
Chiều cao dây quấn hạ áp
l1= hv1(Wl1+1) +2
= 2,8(10+1) +2= 32,8 (cm)
Trong đó trị só 2 kể đến việc quấn dây không chặt.
Chiều dày dây quấn HA
a1=2b+a11= 2,04+2.0,5=1,8(cm) (3.37)
Trong đó a11:là khoảng cách giữa 2 lớp của dây quấn (0,5+1)
Đường kính trong của dây quấn HA
D1’ = d+2.a01=20+ 2,04= 20,8(cm) (3.38)
Làm tròn D1’ =21 (cm)
Đường kính ngòai của dây quấn HA
D1’’= D1’+2a1=21+2.1,8=24,6 (3.39)
Trọng lượng đồng của dây quấn HA
GCu1=28+ (3.40)
Với D=21;
t=3: Số trụ của MBA
W1=31
T1= 188,8
Thay số ta được
GCu1=28.3.=88,1 (KG)
Ta cần tăng trọng lượng dây do cách điện lên 1,5.1,7=2,25%
=0,025+1=1,0225
Nên lúc này ta có.
Gdd1=88,1.1,0225=90,08 (KG)
Bề mặt làm lạnh của dây quấn HA.
M1=(n+1).t.K.P.(D+D).l1.10-4 (3.41)
Trong đó
n=2: Là số rãnh dầu dọc trục dây quấn HA.
t=3: Số trục của MBA.
D=21
D=24,6
K=0,75
l1=32,8
Hệ số K: Hệ số kể đến sự che khuất bề mặt dây quấn do que nêm và các chi tiết cách điện khác.
Thay số ta được:
M1=(2+1).3.0,75.3,14.(21+24,6).32,8.10-4=3,17(m2)
3.3 Tính toán dây quấn Cao áp.
1. Chọn sơ đồ điều chỉnh điện áp .
Các đầu phân áp được nối vào cực của bộ đổi nối.
Để được tổng cấp điện áp khác nhau bên CA cần nối với bộ điều chỉnh các cấp điện áp như sau.±(2*2,5%)
Điện áp làm việc Ulv=10%.(U2/)=1270(V)
Điện áp thử uth=2.10%(U2/)=2540(V)
Dòng điện làm việc qua tiếp điểm là Itđ=I2=10,49(A)
2. Số vòng dây cuôn CA ứng với điện áp định mức.
W2đm= (3.42)
W2đm==1704,3 (vòng)
Làm tròn W2đm=1704 (vòng)
3. Số vòng dây CA ở một lớp điều chỉnh.
Do có 4 cấp điều chỉnh nên.
Wđược=0,025.W2đm
Wđược=0,025.1704,3=42,6 (vòng)
4. Số vòng dây tương ứng trên các đầu phân nhánh.
Ta có 4 cấp điều chỉnh ±5 % và ±2,5 %
+ W1*1=W2đm+2.Wđược=1704+2.42,6=1789 (vòng)
+ W1*2=W2đm+Wđược=1704+42,6=1746 (vòng)
+ W1*3=W2đm=1704 (vòng)
+ W1*4=W2đm-Wđược=1704-42,6=1661 (vòng)
+ W1*5=W2đm-2.Wđược=1704-2.42,6=1618 (vòng)
5. Mật độ dòng điện phía CA.
D=2.D- D (2.43)
Trong đó D=2,779 (A/mm2)
D=3,06 (A/mm2)
Thay số ta được
D=2.2,779-3,06=2,498 (A/mm2)
Sơ bộ tính tiết diện vòng dây CA.
T= (3.44)
Trong đó I=I2=10,49 (A)
D=2,498 (A/mm2)
Thay số ta được T==4,16 (mm2)
Chọn kết cấu dây quấn CA.
Dựa vào các thông số S=400 (KVA)
T=4,16(mm2)
Uđm=22 (KV)
Theo bảng 38 trang 207 [1] ta chọn kết cấu dây đồng hình ống nhiều lớp dây dẫn tròn.
Ta chọn dây dẫn đồng có =
Trong đó
d2: Đường kính dây trần.
d: Đường kính dây có cách điện.
Chiều dày cách điện=0,4 (mm)
Tiết diện dây T2=4,01 (mm)
Mật độ dòng điện thực của dây quấn CA.
D2===2,59 (A/mm2)
Số vòng dây một lớp.
ở đây ta coi l1=l2=32,8 (cm). Tức là coi chiều cao dây quấn CA bằng chiều cao dây quấn HA.
Wl2=-1 (3.45)
=-1=122,3 (vòng)
Với d=0,266
Số lớp trong cuộn CA.
nl2===13,93 (lớp) (3.46)
Làm tròn nl2=14 (lớp)
Điện áp giữa 2 lớp kề nhau.
Ul2=2.Wl2.Uv (3.47)
=2.122,3.7,42=1814 (V)
Trong đó Uv=7,42 (V): Điện áp trên 1 vòng dây.
Dựa vào Ul2 chon chiều dày cách điện giữa các lớp (Theo bảng 26 trang 200 [1]) ta chọn cách điện ở mỗi lớp là bìa cách điện, 3 lớp bìa cách điện*chiều dày của một lớp (mm) là 0,12(mm) đầu thừa cách điện ở một đầu dây quấn là lđ2=1,6 (mm)
Phân phối lại các lớp dây quấn.
Ta chia cuộn CA ra thành 2 tổ lớp dây, tổ lớp ngoài gồm 7 lớp, tổ lớp trong 5 lớp.
Hai tổ có rãnh hở làm lạnh là 0,8, lớp trong cùng có màn tĩnh điện dày 0,5 mm dặt cách điện giữa các lớp bằng Bakelit cứng.
Chiều dày dây quấn CA.
a=d(n+1)+d[(n-1)+(m-1)]+ a (3.48)
Trong đó m,n: Là số lớp của mỗi tổ lớp.
m=5: Số lớp của tổ lớp trong dây quấn CA.
n=7 Số lớp của tổ lớp ngoài dây quấn CA.
a=0,8 (cm)
d=0,12 (mm)=0,012 (cm): Chiều dày lớp cách điện.
d=2,66*2 lớp=5,3 (mm)=0,53(cm)
Thay số...

---