CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP

CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP

Nguyễn Thanh Hùng

1

Nội dung

1. Khái niệm chung về máy biến áp

2. Tổ nối dây và mạch từ máy biến áp

3. Quan hệ điện từ trong máy biến áp

4. Các đặc tính làm việc ở tải đối xứng của máy biến áp

5. Quá trình quá độ trong máy biến áp

6. Các loại máy biến áp đặc biệt

2

1. Khái niệm chung về máy biến áp1.1 Giới thiệu về máy biến áp

3

Tua bin phát điện

MBA tăng áp MBA hạ áp

Đường dây tải điện

Phụ tải6/22kV 22/0.4kV

• Máy biến áp là thiết bị tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ.

• Máy biến áp dùng để biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở

điện áp này sang một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp khác,

với tần số không đổi.

4

Tua bin phát điện

MBA tăng áp MBA hạ áp

Đường dây tải điện

Phụ tải6/22kV 22/0.4kV

• Cùng một công suất truyền tải trên đường dây, nếu điện áp truyền tải cao

dòng điện chạy trên đường dây nhỏ, do đó trọng lượng và chi phí dây dẫn sẽgiảm xuống, đồng thời tổn hao năng lượng trên đường dây sẽ giảm.

• Các máy phát điện chỉ phát ra điện áp 3 ÷ 21kV, do đó phải có thiết bị tăng điện áp ở đầu đường dây.

• Các hộ tiêu thụ thường yêu cầu điện áp thấp, từ 0.4 ÷ 6kV, vì vậy cuối đường dây phải có thiết bị giảm điện áp xuống.


5

Sứ cao thế

Tấm xếp tản

nhiệt

Bồn chứa dầu

Quạt làm mát

Van xả dầu

Thùng chứa

chính


Trạm biến áp 110 kV Ngũ Hành Sơn7

8

https://www.youtube.com/watch?v=Wv_jkxiMM00


• Quá trình xây dựng trạm biến áp

• Sự cố thường gặp của máy biến áp trong hệ thống lưới điện

https://www.youtube.com/watch?v=rHVh0KwG_0k

https://www.youtube.com/watch?v=mZ2BEWigut4

https://www.youtube.com/watch?v=Wv_jkxiMM00

https://www.youtube.com/watch?v=rHVh0KwG_0k

https://www.youtube.com/watch?v=mZ2BEWigut4

Câu hỏi thảo luận

1. Tại sao cần sử dụng máy biến áp?

2. Máy biến áp thường được đặt ở đâu?

3. Mô tả một trạm biến áp sinh viên đã quan sát được: ở đâu, diện

tích khoảng bao nhiêu, các thiết bị trong trạm mang những

thương hiệu nào?

4. Hiện Việt Nam có những nhà sản xuất máy biến áp nào?

9

10

Cấu tạo cơ bản của máy biến áp

• Gồm có 2 cuộn dây: cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp.

• Cuộn sơ cấp và thứ cấp có số vòng dây khác nhau, cả hai được

quấn trên lõi thép.

Cuộn sơ cấp Cuộn thứ cấp

Lõi thép


11

i1

e1 e2

i2

Nguyên lý làm việc của máy biến áp

• Dòng điện i1 đi vào cuộn sơ cấp sinh ra từ

thông móc vòng Φ

• Hiện tượng cảm ứng điện từ sinh ra sức điện

động e1 và e2

• Dòng điện cảm ứng, i2, sinh ra do sức điện

động e2 trong cuộn thứ cấp


12

i1

e1 e2

i2

Từ thông biến thiên hình sin:

msin t =

= − = − =

1 1 1 m 1

de cos t 2E sin t-

dt 2

= − = − =

2 2 2 m 2

de cos t 2E sin t-

dt 2

= = 1 m1 1 m

E 4.44f2

= = 2 m

2 2 mE 4.44f

2

𝑘 =𝐸1𝐸2

≈𝑈1𝑈2

: tỉ số điện áp Giả thiết:

• Các cuộn dây có điện trở bằng không

• Không có từ thông tản, không có tổn hao

trong lõi thép


13

Các đại lượng định mức máy biến áp:

• Dung lượng (công suất định mức): Sđm (VA hay kVA)

• Điện áp dây sơ cấp định mức U1đm ( V, kV)

• Điện áp dây thứ cấp định mức U2đm ( V, kV)

• Dòng điện dây sơ cấp định mức I1đm ( A, kA)

• Dòng điện dây thứ cấp định mức I2đm ( A, kA)

Đối với MBA 1 pha: = =dm dm1dm 2dm

1dm 2dm

S SI ;I

U U

Đối với MBA 3 pha: = =dm dm1dm 2dm

1dm 2dm

S SI ;I

3U 2U• Tần số định mức: fdm (Hz) 13


14

Các loại máy biến áp:

• Theo cấu tạo ta sẽ phân chia thành máy biến áp một pha và máy biến

áp ba pha

• Theo chức năng có máy biến áp hạ thế và máy biến áp tăng thế

• Theo cách thức cách điện: máy biến áp lõi dầu, máy biến áp lõi không

khí,…

• Theo mối quan hệ cuộn dây ta chia thành biến áp tự ngẫu và biến áp

cảm ứng

• Theo nhiệm vụ: máy biến áp điện lực, máy biến áp cho chuyên dụng,

máy biến áp đo lường, máy biến áp hàn,… 14


Máy biến áp điện lực

15

Máy biến áp khô

Máy biến áp hàn

16

Máy biến áp đo lường


Các nội dung đã đề cập:

• Định nghĩa và công dụng của máy biến áp

• Các bộ phận cơ bản của một máy biến áp

• Trạm biến áp và vai trò của nó

• Cấu tạo cơ bản và nguyên lý làm việc của một máy biến áp

• Các đại lượng định mức

• Các cách phân loại máy biến áp

Chương 2: Máy Biến Áp18

Lõi thép MBA ba

pha ba trụ

Lõi thép

18

1.Khái niệm chung về máy biến áp1.2. Cấu tạo máy biến áp

19

Mặt cắt ngang của trụ

Lõi thép

Lõi thép MBA được chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt, thường là thép kỹ

thuật điện có bề dày từ 0,35 ÷ 1 mm, mặt ngoài các lá thép có sơn cách điệnrồi ghép lại với nhau thành lõi thép.

19

Gông

Trụ


a. Dây quấn đồng tâm: tiết diện ngang là

những vòng tròn đồng tâm

• Dây quấn hình trụ: dùng cho các máy biến áp dung lượng 630 kVA trở xuống

• Dây quấn hình xoắn: dùng cho dây quấn hạ áp của các máy biến áp dung lượng trung bình và lớn

• Dây quấn xoắn ốc liên tục: dùng cho cuộn cao áp có điện áp từ 35 kV trở lên và dung lượng lớn

Dây quấn

20

Dây quấn hình trụ Dây quấn hình xoắn

20


Dây quấn xoắn ốc liên tục

Dây quấn

21

Dây quấn xen kẽ

b. Dây quấn xen kẽ:

• Các bánh dây cao áp và hạ áp lần lượt xen kẽ

nhau dọc theo trụ thép

• Nhược điểm: Chế tạo và cách điện khó khăn, kém

vững chắc về mặt cơ học

21



Dây quấn

22



Vỏ máy biến áp

a. Thùng MBA: đặt lõi thép, dây quấn và dầu biến áp

b. Nắp thùng MBA: đậy trên thùng, có các bộ phận:

▪ Sứ ra

▪ Bình dãn dầu (dầu phụ)

▪ Ống bảo hiểm

▪ Lỗ nhỏ đặt nhiệt kế

▪ Rơ le hơi bảo vệ MBA

▪ Bộ truyền động nối đầu điều chỉnh điện áp

23



https://www.youtube.com/watch?v=FFTCSEemFm8

• Quá trình sản xuất máy biến áp tại nhà máy:

https://www.youtube.com/watch?v=FFTCSEemFm8

2525


Các nội dung đã đề cập:

• Lõi thép của máy biến áp

• Dây quấn máy biến áp, các kiểu

dây quấn

• Vỏ máy biến áp

o Thùng máy biến áp

o Nắp thùng máy biến áp

Câu hỏi thảo luận:

• Tại sao lõi thép gồm nhiều lá thép ghép

lại với nhau?

• Tại sao dây quấn cần phải cách điện?

Điều gì sẽ xảy ra với máy biến áp nếu

cách điện giữa các dây quấn bị hỏng?

• Vỏ máy biến áp làm bằng vật liệu gì?

Tại sao cần ngâm máy biến áp trong

dầu? Vai trò của dầu máy biến áp?

CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP

Documents

Transcript of CHƯƠNG 2: MÁY BIẾN ÁP