Upload
nguyendinhly
View
215
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Máy biến áp là chủ để rất quan trọng trong ngành hệ thống điện tại việt nam> trên đây là bài giảng về máy biến áp mà ai học ngành hệ thống điện cũng cần
Citation preview
PhÇn II: M¸y biÕn ¸p
Ch−¬ng 1: Nguyªn lý lµm viÖc - kÕt cÊu c¬ b¶n
Ch−¬ng 2: Tæ nèi d©y - m¹ch tõ cña m¸y biÕn ¸p
Ch−¬ng 3: C¸c quan hÖ ®iÖn tõ trong m¸y
Ch−¬ng 4: M¸y biÕn ¸p lµm viÖc víi t¶ikh«ng ®èi xøng
Ch−¬ng 5: Qu¸ tr×nh qu¸ ®é trong m¸y biÕn ¸p
NextNéi dungBack
Ch−¬ng 6: M¸y biÕn ¸p ®Æc biÖt
m¸y biÕn ¸p
Ch−¬ng 1: Nguyªn lý lµm viÖc Vµ kÕt cÊu c¬ b¶n
����1.1: Nguyªn lý lµm viÖc
����1.2: Ph©n lo¹i m¸y biÕn ¸p
����1.3: CÊu t¹o m¸y biÕn ¸p
NextPhÇn IIBack
m¸y biÕn ¸p
���� 1.1: Nguyªn lý lµm viÖc
NextBack
1. §Þnh nghÜa:2. Nguyªn lý lµm viÖc:
Cuén d©y (1) cã sè vßng W1, ®Æt vµo l−íi cã ®iÖn ¸p u1 gäi lµ cuén d©y s¬ cÊp. Cuén d©y (2) cã sè vßng W2 lµ cuén d©y thø cÊp. Hai cuén d©y cïng ®−îc quÊn trªn lâi s¾t (3)
Zt lµ phô t¶i cña biÕn ¸p
Zt
φ
i1
W2u1
i2
u2
W1
§Æt ®iÖn ¸p h×nh sin u1 vµo d©y quÊn s¬ cÊp th× tõ th«ng do nã sinh ra còng lµ h×nh sin: Φ = Φm.sinωt. Theo ®Þnh luËt c¶m øng ®iÖn tõ søc ®iÖn ®éng c¶m øng trong d©y quÊn (1) vµ (2) sÏ lµ:
e1 = - W1. = - W1. = - W1.ω.Φm.cosωt dt
dΦdt
td m ωΦ sin.
= W1.ω.Φm.sin (ωt - ) = (1)2
π
π−ω2
tE2 1 sin..
Víi: E1 = = 4,44.W1.f.Φm (2)2
Wf2
2
W m11m1 Φπ=
Φω ....
m¸y biÕn ¸p
T−¬ng tù: (3)dt
dWe 22
Φ−=
π−ω=2
tsin.E.2 2
Víi: E2 = = 4,44.W2.f.Φm (4)2
W m2 Φω..
NextCh−¬ng 1Back
�Tû sè m¸y biÕn ¸p K: 2
1
m2
m1
2
1
W
W
.f.W.44,4
.f.W.44,4
E
EK =
ΦΦ==
- NÕu bá qua ®iÖn ¸p r¬i trªn d©y quÊn s¬ cÊp vµ thø cÊp th× ta cã: U1 ≈ E1 vµ U2 ≈ E2 →
2
1
2
1
U
U
E
EK ≈=
- Trong m¸y biÕn ¸p lý t−ëng: P1 = P2 → U1.I1 = U2.I21
2
2
1
I
I
U
UK ==⇒
m¸y biÕn ¸p
���� 1.2: Ph©n lo¹i m¸y biÕn ¸p
1. Ph©n theo c«ng dông:
�M¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc: Dïng ®Ó truyÒn t¶i vµ ph©n phèi ®iÖn n¨ng trong hÖ thèng ®iÖn lùc. �M¸y biÕn ¸p tù ngÉu: BiÕn ®æi ®iÖn ¸p trong 1 ph¹m vi kh«ng lín dïng ®Ó më m¸y c¸c ®éng c¬ ®iÖn xoay chiÒu.
�M¸y biÕn ¸p chuyªn dïng: Lµ nh÷ng lo¹i m¸y biÕn ¸p chØ dïng trong nh÷ng lÜnh vùc nhÊt ®Þnh: m¸y biÕn ¸p hµn, m¸y biÕn ¸p chØnh l−u, m¸y biÕn ¸p cao tÇn...
�M¸y biÕn ¸p ®o l−êng: Dïng ®Ó gi¶m ¸p vµ dßng ®iÖn lín ®−a vµo dông cô ®o.
�M¸y biÕn ¸p thÝ nghiÖm: Dïng ®Ó thÝ nghiÖm ®iÖn ¸p cao.
NextCh−¬ng 1Back
m¸y biÕn ¸p
2. Ph©n lo¹i theo ph−¬ng ph¸p lµm m¸t:� M¸y biÕn ¸p kiÓu lâi: Cã d©y quÊn bao quanh lâi thÐp.� M¸y biÕn ¸p kiÓu vá (bäc): Cã 1 phÇn m¹ch tõ bao quanh 1 phÇn
d©y quÊn.� M¸y biÕn ¸p dÇu: Lµm m¸t b»ng dÇu.� M¸y biÕn ¸p kh«: Lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ.
3. Ph©n lo¹i theo sè pha vµ sè trô:� M¸y biÕn ¸p 1 pha, 3 pha, nhiÒu pha.� M¸y biÕn ¸p 3 pha 3 trô, 3 pha 5 trô.� M¸y biÕn ¸p 2 d©y quÊn, 3 d©y quÊn, nhiÒu d©y quÊn.
NextCh−¬ng 1Back
m¸y biÕn ¸p
���� 1.3: CÊu t¹o m¸y biÕn ¸p
NextCh−¬ng 1Back
M¸y biÕn ¸p trung thÕ
m¸y biÕn ¸p
CÊu t¹o MBA lùc 3 pha
N¾p m¸y
c¸nh t¶n nhiÖt
Sø cao ¸p
M¸c m¸y
Sø h¹ ¸p
Vá m¸y
NextCh−¬ng 1Back
NextCh−¬ng 1Back
1. Lâi thÐp:
- §Ó gi¶m tæn hao do dßng ®iÖn xo¸y m¹ch tõ cña m¸y biÕn ¸p ®−îc ghÐp tõ nh÷ng l¸ thÐp KT§ dµy 0,35 ÷ 0,5 mm cã s¬n c¸ch ®iÖn víi nhau.
�§Ó h×nh thµnh khung tõ cña m¸y biÕn ¸p ta cã 2 kiÓu ghÐp nh− sau: GhÐp nèi (rêi) GhÐp xen kÏ
L−ît 1 L−ît 2
T T T
G
G
T T
G
G
M¸y biÕn ¸p kiÓu lâi 1 pha vµ 3 pha
NextCh−¬ng 1Back
m¸y biÕn ¸p
T T T
G
G
GGT
G
G
GG
M¸y biÕn ¸p kiÓu bäc 1 pha vµ 3 pha
�TiÕt diÖn trô s¾t th−êng lµ h×nh bËc thang
�TiÕt diÖn cña g«ng cã thÓ lµ h×nh vu«ng, h×nh ch÷ thËp, h×nh ch÷ T...
NextCh−¬ng 1Back
2. D©y quÊn:
�Lµ bé phËn ®Ó truyÒn t¶i n¨ng l−îng tõ ®Çu vµo ®Õn ®Çu ra cña m¸y biÕn ¸p. D©y quÊn m¸y biÕn ¸p th−êng lµm b»ng ®ång, còng cã thÓ lµm b»ng nh«m.
m¸y biÕn ¸p
Sè bËc ®a gi¸c n: Dn ≤ 100mm → n = 4
Dn ≥ (100 ≥ 500) mm → n = 5 ; 6
Dn ≥ 1000 mm → n = 9 ;10
Theo c¸ch bè trÝ d©y quÊn cao ¸p (CA) vµ h¹¸p (HA) ta chia thµnh d©y quÊn ®ång t©m (a) vµd©y quÊn xen kÏ (b).
HA
CA
(b)
HA
CA(a)
�Trong thùc tÕ ng−êi ta th−êng dïng d©y quÊn ®ång t©m, bao gåm c¸c kiÓu sau:
D©y quÊn h×nh trô: TiÕt diÖn d©y trßn nhá th−êng lµm d©y quÊn CA vµ quÊn nhiÒu líp. NÕu tiÕt diÖn d©y lín dïng d©y dÉn bÑt quÊn 2 líp (th−êng quÊn ghÐp 2 hoÆc nhiÒu sîi) chñ yÕu dïng lµm d©y quÊn HA (≤ 6KV).
NextCh−¬ng 1Back
m¸y biÕn ¸p
D©y quÊn xo¾n èc liªn tôc: D©y quÊn nµy chñ yÕu dïng lµm cuén CA ®iÖn ¸p ≥ 35 KV vµ dung l−îng lín.
Ngoµi quÊn vµo
Trong quÊn ra3. Vá m¸y: Gåm thïng vµ n¾p thïng.
NextCh−¬ng 1Back
m¸y biÕn ¸p
• D©y quÊn h×nh xo¾n (d©y quÊn ghÐp): KiÓu nµy th−êng dïng cho m¸y biÕn ¸p trung b×nh vµ lín. NÕu tiÕt diÖn lín ®Ó dÔ gia c«ng cã thÓ ghÐp kÐp d©y quÊn bÑt.
GhÐp ®¬n
GhÐp kÐp
m¸y biÕn ¸p
Ch−¬ng 2: Tæ nèi d©y vµ m¹ch tõ M¸y biÕn ¸p
���� 2.1. Tæ nèi d©y m¸y biÕn ¸p
Back NextPhÇn II
���� 2.2. M¹ch tõ cña m¸y biÕn ¸p
���� 2.1. Tæ nèi d©y m¸y biÕn ¸p
NextCh−¬ng 2Back
1. C¸ch ký hiÖu ®Çu d©y:
Tªn d©y quÊn §Çu ®Çu §Çu cuèi- Cao ¸p – CA 1 pha A X
3 pha A, B, C X, Y, Z- H¹ ¸p – HA 1 pha a x
3 pha a, b, c x, y, z- Trung ¸p 1 pha Am Xm
3 pha Am, Bm, Cm Xm, Ym, Zm
- D©y trung tÝnh: PhÝa cao ¸p: O; H¹ ¸p: o; Trung ¸p: Om
m¸y biÕn ¸p
2. C¸c kiÓu ®Êu d©y quÊn:
C¸c kiÓu ®Êu d©y cña m¸y biÕn ¸p phô thuéc vµo cÊp ®iÖn ¸p, møc ®é ¶nh h−ëng cña phô t¶i kh«ng ®èi xøng vµ lo¹i phô t¶i.
a) Nèi sao (Y , Y0):
Trong d©y quÊn nèi Y: Ud = Uf, Id = If.3
A B C
X Y Z
(Y)
X Y Z
A B C O
(Y0)
D©y quÊn nèi Y dïng cho d©y quÊn CA v× khi ®ãUf < Ud lÇn → cã lîi vÒ mÆt c¸ch ®iÖn. D©yquÊn nèi Y0 dïng trong tr−êng hîp phô t¶i hçnhîp dïng c¶ Ud vµ Uf, chñ yÕu dïng cho d©y quÊnCA. Trong 1 sè Ýt tr−êng hîp dïng c¶ cho HA.
3
b) Nèi tam gi¸c (∆):3
Th−êng dïng cho d©y quÊn HA cña m¸y biÕn ¸p trung gian. ViÖc nèi ∆ cã lîi h¬n ë phÝa HA v×dßng ®iÖn If < Id lÇn → cã thÓ gi¶m tiÕt diÖnd©y → thuËn tiÖn cho viÖc chÕ t¹o.
3
A B C
X Y Z
(∆)
Trong d©y quÊn nèi ∆ : Id = If, Ud = Uf.
Back NextCh−¬ng 2
m¸y biÕn ¸p
NextCh−¬ng 2Back
c) Nèi ZÝch z¾c (Z):Mçi pha d©y quÊn ®−îc chia lµm 2 phÇn ®Æt trªn2 trô kh¸c nhau, nèi nèi tiÕp nhau vµ ®Êu ng−îcnhau. Tr−êng hîp nµy ®Êu phøc t¹p vµ tèn d©y®ång → chØ dïng trong nh÷ng tr−êng hîp ®ÆcbiÖt: m¸y biÕn ¸p chØnh l−u, m¸y biÕn ¸p ®o l−êng...
A B C
A' B' C'
X' Y' Z'
X Y Z
3. Tæ nèi d©y cña m¸y biÕn ¸p:
�Tæ nèi d©y biÓu thÞ gãc lÖch pha gi÷a c¸c søc ®iÖn ®éng d©y quÊns¬ cÊp vµ thø cÊp cña m¸y biÕn ¸p.
�Gãc lÖch pha nµy (tæ nèi d©y) phô thuéc vµo:- ChiÒu quÊn d©y.- C¸ch ký hiÖu c¸c ®Çu d©y- KiÓu ®Êu d©y ë s¬ cÊp vµ thø cÊp.
m¸y biÕn ¸p
NextCh−¬ng 2Back
a) X¸c ®Þnh tæ nèi d©y cña m¸y biÕn ¸p 1 pha:
§Ó x¸c ®Þnh tæ nèi d©y cña m¸y biÕn ¸p ta dïng ph−¬ng ph¸p kim ®ång hå:
12 1
2
3
4
567
8
9
10
11
α = 0o → I/I-12 α = 180o → I/I-6
EA
A
X xEa
a
A
Xax
X x
EA Ea
Aa
A
Xxa
m¸y biÕn ¸p
b) X¸c ®Þnh tæ nèi d©y cña m¸y biÕn ¸p 3 pha:
* M¸y biÕn ¸p 3 pha nèi Y/Y:
a b c
x y z
A B C
X Y Z
B
EAB YC
ZX
A
b
c
a
Eab y
zx
NextCh−¬ng 2Back
�NÕu ho¸n vÞ thø tù c¸c pha thø cÊp hoÆc ®æichiÒu quÊn d©y hay ®æi ký hiÖu ®Çu d©y cñad©y quÊn thø cÊp ta cã c¸c tæ nèi d©y ch½n: 2, 4, 6, 8, 10, 12.
EAB Eab
Y/Y - 12
m¸y biÕn ¸p
* M¸y biÕn ¸p 3 pha nèi Y/∆:
A B C
X Y Z
a b c
x y z
C
A
EAB
B
Y
ZX
x
y
z
Eab
11
EAB
Eab
α = 30o→ Y/∆ - 11
NextCh−¬ng 2Back
�NÕu ta ®æi thø tù c¸c pha thø cÊp hoÆc ®æi chiÒu quÊn d©y hay ®æi ký hiÖu ®Çu d©y cña d©y quÊn thø cÊp ta cã c¸c tæ nèi d©y lÎ: 1, 3, 5, 7, 9, 11.
�Gi¶ thiÕt d©y quÊn s¬ cÊp nèi h×nh Y, d©y quÊn thø cÊp nèi ∆.
bc
a
m¸y biÕn ¸p
* M¸y biÕn ¸p 3 pha nèi Y/Z: �Gi¶ thiÕt d©y quÊn s¬ cÊp nèi h×nh Y, d©y quÊn thø cÊp nèi Z.
C
A
EAB
B
Y
ZX
c
b'≡x'
a
Eab
c'≡y'
b a'≡z'
yzx
C¸ch x¸c ®Þnh:
VÏ vÐc t¬ xa’ ng−îcpha víi XA. a’≡ z’. §Æt tiÕp z’c trïngpha víi ZC.
VÏ t−¬ng tù ta ®−îc: yb’ vµ x’a;
zc’ vµ y’b.
NextCh−¬ng 2Back
a b c
a' b' c'
x' y' z'
x y z
A B C
X Y Z
Y/Z-11
m¸y biÕn ¸p
Bµi tËp: x¸c ®Þnh c¸c tæ nèi d©y trong c¸c s¬ ®å sau:
b c a
x y z
A B C
X Y Z
A B C
X Y Z
c b a
x y z
A B C
X Y Z
a b c
x y z
c a b
x y z
A B C
X Y Z
A B C
X Y Z
b a c
x y z
A B C
X Y Z
c a b
x y z
���� 2.2. M¹ch tõ cña m¸y biÕn ¸p
NextCh−¬ng 2Back
1. C¸c d¹ng m¹ch tõ:
a) Víi m¸y biÕn ¸p 1 pha: cã 2 lo¹i kÕt cÊu m¹ch tõ: kiÓu lâi vµ kiÓu bäc. b) Víi m¸y biÕn ¸p 3 pha:
A a B b C c
x y z
X Y Za b c
A B C
M¸y biÕn ¸p cã hÖ thèng m¹ch tõ riªng: Tæ m¸y biÕn ¸p 3 phaM¸y biÕn ¸p cã hÖ thèng m¹ch tõ chung: M¸y biÕn ¸p 3 pha 3 trô
(*)
m¸y biÕn ¸p
2. C¸c hiÖn t−îng x¶y ra khi tõ ho¸ lâi thÐp:
Ta xÐt khi m¸y biÕn ¸p lµm viÖc kh«ng t¶i. NghÜa lµ khi ®Æt vµo d©y quÊn s¬ cÊp ®iÖn ¸p h×nh sin cßn d©y quÊn thø cÊp hë m¹ch.
a) M¸y biÕn ¸p 1 pha:
NghÜa lµ tõ th«ng sinh ra còng biÕn thiªn h×nh sin theo thêi gian:
Φ = Φm.sin(ωt - ). 2
π
Khi cã ®iÖn ¸p h×nh sin u = Um.sinωt ®Æt vµo d©y quÊn s¬ cÊp sÏ sinh ra dßng kh«ng t¶i i0
ch¹y trong nã. i0 sinh ra tõ th«ng Φ ch¹y trong lâi thÐp. NÕu bá qua ®iÖn ¸p r¬i trªn ®iÖn trëd©y quÊn th× ta cã:
dt
dΦu = - e = W. .
* NÕu kh«ng kÓ ®Õn tæn hao trong lâi thÐp th× dßng i0 lµ dßng ph¶n kh¸ng ®Ó tõ ho¸ lâi thÐp i0= i0X. Do ®ã quan hÖ Φ = f(i0) chÝnh lµquan hÖ tõ ho¸ B = f(H).
NextBack Ch−¬ng 2
u1
i0 i2
u2
m¸y biÕn ¸p
* NÕu kÓ ®Õn tæn hao trong lâi thÐp th× quan hÖ Φ(i0) lµ quan hÖ tõ trÔ B(H). Khi ®ã i0 cã d¹ng nhän ®Çu nh−ng v−ît tr−íc Φmét gãc α nµo ®ã. α ®−îc gäi lµ gãc tæn hao tõ trÔ, phô thuéc vµo tæn hao tõ trÔ trong lâi thÐp.
U1
I0
α I0r
I0x
Φm
Dßng kh«ng t¶i gåm hai thµnh phÇn:+ I0x lµ thµnh phÇn ph¶n kh¸ng ®Ó tõ ho¸ lâi thÐp t¹o nªn Φ vµ cïng chiÒu víi Φ.+ I0r g©y nªn tæn hao s¾t tõ trong lâi thÐp:Thùc tÕ α nhá → I0x ≈ I0
2r0
2x00 III +=
NextBack Ch−¬ng 2
m¸y biÕn ¸p
B (Φ) Φ,i0
00H(i0)
i0
Φ α
t
b) M¸y biÕn ¸p 3 pha:
NextBack
Khi kh«ng t¶i nÕu xÐt tõng pha riªng lÎ th× dßng bËc 3 trong c¸c pha: i03A = I03m. sin3ωti03B = I03m. sin3(ωt – 1200) = I03m sin3ωti03C = I03m. sin3(ωt – 2400) = I03m sin3ωt.
Trïng pha nhau vÒ thêi gian, song d¹ng sãng phô thuéc vµo kÕt cÊu m¹ch tõ vµ c¸ch ®Êu d©y quÊn.
* Tr−êng hîp m¸y biÕn ¸p nèi Y/Y:V× d©y quÊn s¬ cÊp nèi Y nªn thµnh phÇn dßng bËc 3 kh«ng tån t¹i
→ i0 sÏ cã d¹ng h×nh sin vµ tõ th«ng do nã sinh ra cã d¹ng v¹t ®Çu: Φ = Φ1 + Φ3 +Φ5. - §èi víi tæ m¸y biÕn ¸p 3 pha :
V× m¹ch tõ cña c¶ 3 pha riªng rÏ nªn Φ3 cña c¶ 3 pha sÏ dÔ dµng khÐp m¹ch nh− Φ1. Trong d©y quÊn s¬ cÊp vµ thø cÊp ngoµi søc ®iÖn ®éng e1 do Φ1 sinh ra vµ chËm sau Φ11 gãc 900 cßn cã e3 do Φ3 t¹o ra vµ chËm sau Φ3, 900.
Ch−¬ng 2
m¸y biÕn ¸p
Søc ®iÖn ®éng tæng trong pha: e = e1+ e3 cã d¹ng nhän ®Çu g©y nguy hiÓm cho c¸ch ®iÖn cña d©y quÊn vµ h− háng thiÕt bÞ ®o l−êng. V× vËy thùc tÕ kh«ng dïng kiÓu ®Êu Y/Y cho tæ m¸y biÕn ¸p 3 pha.
- §èi víi m¸y biÕn ¸p 3 pha 3 trô: V× Φ3 ®Ëp m¹ch víi tÇn sè 3f qua v¸ch thïng, g©y nªn tæn hao phô lµm hiÖu suÊt m¸y biÕn ¸p gi¶m. →Ph−¬ng ph¸p ®Êu Y/Y còng chØ ¸p dông cho c¸c m¸y biÕn ¸p 3 pha 3 trô víi dung l−îng ≤ 5600KVA.
NextBack
* M¸y biÕn ¸p 3 pha nèi ∆/Y: D©y quÊn s¬ cÊp nèi ∆ nªn dßng i03 sÏkhÐp kÝn trong tam gi¸c ®ã, dßng tõ ho¸ sÏ cã d¹ng nhän ®Çu → Φ vµe1, e2 ®Òu lµ h×nh sin nªn kh«ng cã nh÷ng bÊt lîi nh− tr−êng hîp trªn.
Ch−¬ng 2
m¸y biÕn ¸pΦ
Φ1 Φ3
e1
e
e3
* M¸y biÕn ¸p 3 pha nèi Y/∆:
Tãm l¹i: Khi m¸y biÕn ¸p lµm viÖc kh«ng t¶i c¸c c¸ch ®Êu Y/∆ hay ∆/Y ®Òu tr¸nh ®−îc t¸c h¹i cña tõ th«ng vµ søc ®iÖn ®éng ®iÒu hoµ bËc 3.
3. TÝnh to¸n m¹ch tõ:�Môc ®Ých: x¸c ®Þnh dßng ®iÖn cÇn thiÕt ®Ó tõ ho¸lâi thÐp vµ tæn hao trong m¹ch tõ.�Ta ph©n tÝch dßng tõ ho¸ thµnh 2 thµnh phÇn:
+ Thµnh phÇn t¸c dông i0r.+ Thµnh phÇn ph¶n kh¸ng i0x.
a) Thµnh phÇn dßng ®iÖn t¸c dông i0r: Phô thuéc vµo tæn hao s¾t. Tæn hao nµy cã thÓ tÝnh gÇn ®óng:
pFe = P10/50[Bt2.Gt + Bg
2.Gg] (W)
→ (A)
3,1
50
f
1
Fer0
mU
pi =
NextBack Ch−¬ng 2
Φ3Y
Φ30
(Φ3∆)
23E&
23I&
m¸y biÕn ¸p
Víi: + p10/50 lµ suÊt tæn hao trong thÐp khi c−êng ®é tõ c¶m lµ 10 kiloGaux (hay 1T) vµ f = 50 Hz.
+ Bt vµ Bg lµ c−êng ®é tõ c¶m trong trô vµ g«ng.+ Gt vµ Gg lµ träng l−îng trô vµ g«ng tÝnh theo kÝch
th−íc h×nh häc cña lâi thÐp (Kg).+ m lµ sè pha cña m¸y biÕn ¸p.
b) Thµnh phÇn dßng ®iÖn ph¶n kh¸ng:
Cã thÓ tÝnh theo 2 ph−¬ng ph¸p:
+ I0x = víi F = Ht.lt + Hg.lg + lµ søc tõ ®éng trung b×nh. W.2
F
3
2 δµ
.Bt
.n0
'k
3
Tn '
k = lµ sè khe hë tÝnh to¸n gi÷a trô vµ g«ng
1
gg.ttt.t
1
0x0
mU
S.q.nG.qG.q
mU
QI
δ++==+
lµ suÊt tõ ho¸ trong trô vµ g«ng. g.tt.t q,q
NextBack Ch−¬ng 2
m¸y biÕn ¸p
Ch−¬ng 3: C¸c quan hÖ ®iÖn tõ trong m¸y
���� 3.1: C¸c ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n
���� 3.2: M¹ch ®iÖn thay thÕ cña m¸y biÕn ¸p
���� 3.3: §å thÞ vÐc t¬ cña m¸y biÕn ¸p
NextPhÇn IIBack
���� 3.4: X¸c ®Þnh tham sè cña m¸y biÕn ¸p
���� 3.5: §é thay ®æi ®iÖn ¸p - ®Æc tÝnh ngoµi cña m¸y biÕn ¸p
���� 3.6: C©n b»ng n¨ng l−îng trong m¸y biÕn ¸p
���� 3.7: GhÐp m¸y biÕn ¸p lµm viÖc song song
m¸y biÕn ¸p
���� 3.1: C¸c ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n1. Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng søc ®iÖn ®éng:
u2W1 W2u1
i1i2
φ
e1e2
- PhÇn lín Φ ®−îc khÐp kÝn qua m¹ch tõ vµ mãc vßng víi c¶ 2 d©y quÊn , sinh ra trong 2 d©y quÊn c¸c søc ®iÖn ®éng chÝnh:
dt
dW
dt
de 1
11
Φ−=ψ
−= (3.1)
dt
dW
dt
de 2
22
Φ−=ψ
−= (3.2)Trong ®ã: ψ1 = W1.Φ
ψ2 = W2.Φ
- Mét phÇn tõ th«ng kh«ng khÐp kÝn qua m¹ch tõ mµ khÐp m¹ch qua kh«ng khÝ hoÆc dÇu m¸y biÕn ¸p lµ tõ th«ng t¶n Φσ1 vµ Φσ2
dt
d.W
dt
de 1
11
1σσ
δΦ
−=ψ
−= (3.3)
dt
d.W
dt
de 2
22
2σσ
σΦ
−=ψ
−= (3.4)
Víi 111 .W σσ Φ=ψ
222 .W σσ Φ=ψ
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
Do c¸c tõ tr−êng t¶n chØ khÐp kÝn qua m«i tr−êng phi tõ tÝnh cã ®é tõ thÈm µ = const. Khi ®ã cã thÓ xem nh− tõ th«ng t¶n tû lÖ víi dßng ®iÖn sinh ra nã th«ng qua hÖ sè ®iÖn c¶m t¶n Lσ1 vµ Lσ2.
V× vËy ta cã = Lσ1.i1 vµ = Lσ2.i2→ eσ1 = - Lσ1. (3.5) vµ eσ2 = - Lσ2. (3.6)
1σψ 2σψ
dt
di1
dt
di2
- ¸p dông luËt Kishop 2 cho m¹ch vßng s¬ cÊp vµ thø cÊp ta cã:PhÝa s¬ cÊp: u1 + e1 + eσ1 = i1.r1 → u1 = - e1 - eσ1 + i1.r1
PhÝa thø cÊp: e2 + eσ2 = u2 + i2.r2 → u2 = e2 + eσ2 – i2.r2
BiÓu diÔn d−íi d¹ng phøc: (3.7)11111 rIEEU &&&& +−−= σ
22222 rIEEU &&&& −+= σ (3.8)
- Víi gi¶ thiÕt u1 lµ h×nh sin th× i1 = I1msinωt.Thay vµo biÓu thøc (3.5)
eσ1 = - Lσ1. = - Lσ1.I1m.ω.cosωt = Lσ1.I1m.ω.sin(ωt - )
= .Eσ1. sin(ωt - )dt
)tsinI(d m1 ω2
π
2
π
2
.I.LE m11
1ω
= σσ
2 (3.9) Víi
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
T−¬ng tù: eσ2 = .Eσ2. sin(ωt - ) (3.10)22
π
BiÓu diÔn d−íi d¹ng phøc: (3.11)(3.12)
Víi x1 = Lσ1.ω vµ x2 = Lσ2.ω lµ ®iÖn kh¸ng t¶n cña d©y quÊn s¬ cÊp vµ thø cÊp.
111 xIjE && −=σ
222 xIjE && −=σ
Thay vµo (3.7) vµ (3.8) ta ®−îc:
1111
1111111111
ZIEU
)rjx(IErIxIjEU
&&&
&&&&&&
+−=
++−=+−−=(3.13)
2222
2222222222
ZIEU
)rjx(IErIxIjEU
&&&
&&&&&&
−=
+−=−−=(3.14)
NextCh−¬ng 3Back
2
.I.L m22 ωσVíi Eσ2 =
m¸y biÕn ¸p
2.Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng søc tõ ®éng:NÕu bá qua ®iÖn ¸p r¬i trªn d©y quÊn s¬ cÊp th× ta cã:
U1 = E1 = 4,44W1fΦm. Nh−ng U1 = U®m = const dï m¸y biÕn ¸p kh«ng t¶i hay cã t¶i nªn Φm = const vµ E1 = const. §Ó Φm = const th×søc tõ ®éng khi kh«ng t¶i sinh ra Φm ph¶i b»ng tæng søc tõ ®éng s¬cÊp vµ thø cÊp khi cã t¶i ®Ó tæng søc tõ ®éng ®ã còng sinh ra Φ = Φm. Ta cã ph−¬ng tr×nh c©n b»ng søc tõ ®éng cña m¸y biÕn ¸p:
i1W1 + i2W2 = i0W1 →102211 WIWIWI &&& =+
NextCh−¬ng 3Back
�Khi MBA cã t¶i dßng I1 gåm 2 thµnh phÇn: Thµnh phÇn I0 dïng ®Ósinh ra tõ th«ng trong m¸y biÕn ¸p cßn thµnh phÇn (- I’2) lµm nhiÖm vô bï l¹i t¸c dông cña t¶i trong m¹ch thø cÊp.
01
221 I
W
WII &&& =+
)I(II '201&&& −+=
−+=
1
2201
W
WIII &&&→ →
→
m¸y biÕn ¸p
u2W1 W2u1
i1i2
φ
e1e2
���� 3.2: M¹ch ®iÖn thay thÕ cña m¸y biÕn ¸p1. Quy ®æi m¸y biÕn ¸p:a) Søc ®iÖn ®éng vµ ®iÖn ¸p thø cÊp quy ®æi , : '
2E '2U
Ta cã: = W1 vµ E1 = MÆt kh¸c:
→ = k.E2 Víi k lµ hÖ sè quy ®æi cña m¸y biÕn ¸p.T−¬ng tù: = k.U2
kW
W
E
Ehay
W
W
E
E '
===2
1
2
2
2
1
2
1'2W '
2E
'2E
'2U
b) Dßng ®iÖn thø cÊp quy ®æi : '2I
E2.I2 = →'2E
'2I
22'2
2'2 I
k
1I
E
EI ==
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
c) §iÖn trë, ®iÖn kh¸ng vµ tæng trë thø cÊp quy ®æi:
22
2
2
'2
2'2
'2
2'22
22 rkr
I
IrrIrI =
=⇒=
22'
2 xkx =2
2'2 ZkZ =
t2'
t ZkZ =
d) HÖ ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n sau quy ®æi:
1111 ZIEU &&& +−='''' ZIEU 2222
&&& −=)I(II '
201&&& −+=
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
2. M¹ch ®iÖn thay thÕ:
xm
rm
r1 x1 r’2 x’
2
'tZ'
2U&−0I&
'21 EE && =
1U&
1I&'2I&−
3. M¹ch ®iÖn thay thÕ ®¬n gi¶n cña m¸y biÕn ¸p:
Thùc tÕ th−êng Zm >> Z1 vµ nªn ta coi Zm = ∞ → ≈ 0 → = '2Z 0I& 1I&
'2I&−
rn xn
'tZ
'2U&−1U& 1I&
'2I&−=
'21n rrr +=
'21n xxx +=nnn jxrZ +=
Zn lµ tæng trë ng¾n m¹ch cña m¸y biÕn ¸p
Φ
'2I&−
0I&
1I&1E&−
11rI&
11xIj &
1U&
'2U&
2ψ
'2I&
'2
'2 xIj &− '
21 EE && =
'2
'2 rI&−
Khi phô t¶i ®èi xøng ®iÖn ¸p ®Æt vµo d©y quÊn s¬ cÊp U1 = const vµ f = const. Dùa vµo hÖ ph−¬ng tr×nh cña m¸y biÕn ¸p khi cã t¶i:
���� 3.3: §å thÞ vÐc t¬ cña m¸y biÕn ¸p
1111 ZIEU &&& +−='2
'2
'2
'2 ZIEU &&& −=
)I(II '201&&& −+=
'21 EE && =
1.Khi t¶i cã tÝnh chÊt c¶m (RL):V× t¶i cã tÝnh chÊt c¶m nªn chËm sau 1 gãc
'2I& '
2E&
'2
't
'2
't
2rr
xxartg
++=ψ
Tõ ®å thÞ vÐc t¬ → < vµ ϕ1 = ( , )> ϕ2 = ( , )
'2U& '
2E&
1U& 1I& '2U& '
2I&
NextCh−¬ng 3Back
ϕ2
ϕ1
m¸y biÕn ¸p
Φ
'2I&−
0I&
1I&1E&−
11rI&11xIj &
1U&
'2U&
2ψ'2I&
'2
'2xIj &−
'21 EE && =
'2
'2rI&−
ϕ1
ϕ2
NextCh−¬ng 3Back
2. Khi t¶i cã tÝnh dung (RC):
V× t¶i cã tÝnh dung nªn v−ît tr−íc 1 gãc
'2I&
'2E&
'2
't
'2
't
2rr
xxartg
++=ψ
Tõ ®å thÞ vÐc t¬ → > vµ ϕ1 < ϕ2
'2E&'
2U&
m¸y biÕn ¸p
* T−¬ng øng víi m¹ch ®iÖn thay thÕ ®¬n gi¶n ( = 0) ta cã ®å thÞ vÐc t¬ ®¬n gi¶n. Khi ®ã:
)jxr(IUZIUU nn1'2n1
'21 ++−=+−= &&&&&
0I&
NextCh−¬ng 3Back
ϕ2
ϕ1
ϕ1
ϕ2
'21 II && −=
1U&
n1xIj &n1rI&
'2U&−
'2U&−
1U&
n1rI&
'21 II && −=
RC: ϕ1 < ϕ2RL: ϕ1 > ϕ2
n1xIj &
m¸y biÕn ¸p
1. Ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh tham sè b»ng thùc nghiÖm:
a) ThÝ nghiÖm kh«ng t¶i:
���� 3.4: X¸c ®Þnh tham sè cña m¸y biÕn ¸p
�S¬ ®å thÝ nghiÖm kh«ng t¶i cña m¸y biÕn ¸p 1 pha:
U1
U20
P0
U10
I0
A W
VV
Ta cã:
Tû sè m¸y biÕn ¸p: 20
1
2
1
U
U
W
WK ≈=
0
10
I
UZ =
20
00
I
Pr =
20
200 rZx −=⇒
01
00
IU
Pcos =ϕ
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
�S¬ ®å thÝ nghiÖm kh«ng t¶i cña m¸y biÕn ¸p 3 pha:
A
V
W
A
I0 P0
A
V VV
W
V
V
Víi m¸y biÕn ¸p 3 pha ®Êu Y/Y:
d0
d0
f0
f00
I.3
U
I
UZ ==
2d0
00
I.3
Pr =
20
200 rZx −=⇒
Víi m¸y biÕn ¸p 3 pha ®Êu ∆/Y:
d0
d0
f0
f00
I
U.3
I
UZ ==
2d0
02
f0
00
I
P
I.3
Pr ==
20
200 rZx −=⇒
HÖ sè c«ng suÊt cosϕ0 = d0d0
0
I.U.3
PTû sè m¸y biÕn ¸p: k =
2f
1f
U
U
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
�B»ng thÝ nghiÖm kh«ng t¶i ta x¸c ®Þnh ®−îc c¸c tham sè cña gi¶n ®å thay thÕ khi m¸y biÕn ¸p kh«ng t¶i: r1 x1
xm
rm
0I&
1U& 1E&−Khi m¸y biÕn ¸p kh«ng t¶i th× = 0 do ®ã c¸c tham sè kh«ng t¶i: Z0 = Z1 + Zm
r0 = r1 + rm
x0 = x1 + xm
2I&
Th«ng th−êng ë c¸c m¸y biÕn ¸p ®iÖn lùc:r1 << rm vµ x1 << xm nªn cã thÓ coi tæng trë,
®iÖn trë, ®iÖn kh¸ng kh«ng t¶i b»ng c¸c tham sè tõ ho¸ t−¬ng øng: Z0 ≈ Zm, x0 ≈ xm, r0 ≈ rm.
- Khi kh«ng t¶i ta cã hÖ ph−¬ng tr×nh:
1011 ZIEU &&& +−=
1'2
'20 EEU == &&
01 II && =
ϕΦ0I&
1U&
1E&−
'21 EE && =
10xIj &
10rI&
NextHÖ sè cosϕ lóc kh«ng t¶i rÊt nhá: cosϕ0 < 0,1
m¸y biÕn ¸p
b) ThÝ nghiÖm ng¾n m¹ch:
WA
In Pn
VU1
U1n
�Víi m¸y biÕn ¸p 1 pha:
n
nn
I
UZ =
2n
2nn rZx −=⇒
2n
nn
I
Pr =
�Víi m¸y biÕn ¸p 3 pha nèi Y/Y: nd
ndn
I.3
UZ =
2nd
nn
I.3
Pr =
2n
2nn rZx −=⇒
�Víi m¸y biÕn ¸p 3 pha nèi ∆/Y: nd
ndn
I
U.3Z =
2nd
nn
I
Pr =
2n
2nn rZx −=⇒
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
1111 ZIEU n&&& +−= '''
n'
n ZIEU 2222 0 &&& −==
�Gi¶n ®å thay thÕ cña m¸y biÕn ¸p khi ng¾n m¹ch:
rn xn
nI&
1U&
; ; lµ tæng trë, ®iÖn trë, ®iÖn kh¸ng ng¾n m¹ch cña m¸y biÕn ¸p.
nnn jxrZ += '21n rrr += '
21n xxx +=
�V× i0 ≈ 0 nªn c«ng suÊt lóc ng¾n m¹ch lµ c«ng suÊt dïng ®Ó bï vµo tæn hao ®ång trong d©y quÊn s¬ cÊp vµ thø cÊp cña m¸y biÕn ¸p.
n2n1
'21
2n1
'2
2'n21
2n12cu1cun
rI)rr(I
rIrIppP
=+=
+=+=
NextCh−¬ng 3Back
MÆt kh¸c: Khi ng¾n m¹ch ®iÖn ¸p ®Æt vµo rÊt bÐ nªn tõ th«ng chÝnh Φm rÊt bÐ, nghÜa lµ dßng tõ ho¸ bÐ → cã thÓ bá qua thµnh phÇn tõ ho¸ → '
21 II && −=
( ) ( )[ ] n'' ZIxxjrrI 121211
&& =+++=
''n
'n ZIEE 2212
&&& ==→)ZZ(IZIZIU '''
21111221 +=+−=→ &&&&
m¸y biÕn ¸p
B
Aϕn
0ndmnr rIU && =
ndmnx xIjU && =ndmn ZIU && =
dmI&
I®mZn
I®mrn
ndm xI1dm rI&
'2dm xIj &
1dm xIj &
'2dm rI&
dmI&
�§iÖn ¸p ng¾n m¹ch cã thÓ xem nh− 1 ®¹i l−îng ®Æc tr−ng cho ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng t¶n cña m¸y biÕn ¸p: Unr = I1.rn vµ Unx = I1.xn
100.U
ZI100.
U
U%u
dm
ndm
dm
nn ==
C¸c thµnh phÇn ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch lµ:
100.U
rI100.
U
U%u
dm
ndm
dm
nrnr == 100.
U
xI100.
U
U%u
dm
ndm
dm
nxnx ==
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
1. §é thay ®æi ®iÖn ¸p:
�3.5: §é thay ®æi ®iÖn ¸p - ®Æc tÝnh ngoµi cña m¸y biÕn ¸p
HiÖu sè sè häc gi÷a c¸c trÞ sè cña ®iÖn ¸p thø cÊp lóc kh«ng t¶i U20
vµ lóc cã t¶i U2 trong ®iÒu kiÖn U1®m kh«ng ®æi gäi lµ ®é thay ®æi ®iÖn ¸p ∆U cña m¸y biÕn ¸p.
Trong hÖ ®¬n vÞ t−¬ng ®èi:
'2
dm1
'2dm1
'20
'2
'20
20
220 U1U
UU
U
UU
U
UUU ∗∗ −=−=−=−=∆ (3.23)
Trong ®ã: dm1
'2'
2U
UU =∗
�§é thay ®æi ®iÖn ¸p ∆U cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh dùa vµo biÓu ®åvÐc t¬ ®¬n gi¶n vÏ trong hÖ ®¬n vÞ t−¬ng ®èi.
Gi¶ sö MBA lµm viÖc ë 1 t¶i nµo ®ã cã hÖ sè t¶i vµhÖ sè cosϕ2
dm2
2
I
I=β
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
0 I‘2*
U‘2*
U1*=1
n
P
ba
C B
Tam gi¸c ®iÖn kh¸ng ABC cã:
β
β
....
....
*'2
'2
1
'2
1
'2
*'2
'2
1
'2
1
'2
nxdmdm
ndm
dm
n
nrdmdm
ndm
dm
n
UI
I
U
xI
U
xIAB
UI
I
U
rI
U
rICB
===
===
A
NextCh−¬ng 3Back
Thay vµo (3.23):
Tõ A h¹ ®−êng vu«ng gãc víi OC vµ c¾t OC t¹i P.§Æt AP = n; CP = m. Khi ®ã: m
nmnU '
* −−≈−−=2
112
22 (3.24)
∆U* = 1 - = 1 - 1 + + m = + m'*2U
2
n2
2
2n (3.25)
Theo ®å thÞ vÐc t¬:m = CP = Ca + aP = Unr* .β.cosϕ2 + Unx*.β.sinϕ2
n = Ab – bP = U nx* .β.cosϕ2 - Unr*.β.sinϕ2
Thay vµo (3.25) :
( ) ( )2*nx2*nr2
2*nr2*nx
2
* sin.Ucos.U.sin.Ucos.U2
U ϕ+ϕβ+ϕ−ϕβ=∆
m
m¸y biÕn ¸p
Th«ng th−êng sè h¹ng thø nhÊt cña biªñ thøc rÊt nhá cã thÓ báqua vµ ta cã: (3.26)( )2*nx2*nr* sin.Ucos.U.U ϕ+ϕβ=∆
NÕu tÝnh theo %: (3.27)( )2*nx2*nr* sin%.Ucos%.U.%U ϕ+ϕβ=∆�Trong biÓu thøc tÝnh trªn ∆U*, Unr, Unx ®· ®−îc x¸c ®Þnh do cÊu t¹o cña MBA nh− vËy ∆U chØ phô thuéc vµo hÖ sè t¶i vµ tÝnh chÊt cña t¶i. §ã lµ mèi quan hÖ: ∆U = f(β) khi cosϕ2 = const
∆U = f(cosϕ2) khi β = const
§å thÞ biÓu diÔn mèi quan hÖ ®ã ®−îc vÏ nh− sau:
Cos ϕ2=0,7
Cos ϕ2=1
Cos ϕ2=0,7
1
β
-2
0
2
4
ϕ2<0
ϕ2>0
∆U%
ϕ2>0
∆U%
2
4
0 0
Cos ϕ2
-4
1
0,4 0,8
ϕ2<0
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
2. §Æc tÝnh ngoµi cña m¸y biÕn ¸p: U2 = f(I2)
Khi U1 = const; cosϕ2 = const; f = const. §Æc tÝnh cã d¹ng:
0I2
ϕ2<0U2
U®m
ϕ2>0
∆U®m3. §iÒu chØnh ®iÖn ¸p cña m¸y biÕn ¸p:S¬ ®å nguyªn lý ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p:
A A
X3
X2
X1
X3
X2
X1
A
X
A2
A4
A6A3
A5
A7
A2
A7
A6
A5
A4
A3
NextCh−¬ng 3Back
X1 X2 X3
Y1
Y2
Y3
Z1
Z2
Z3
m¸y biÕn ¸p
Un% = (5,5 ÷15)% tuú theo ®iÖn ¸p: Gi¸ trÞ nhá ë m¸y biÕn ¸p cã U®m ≤ 3,5 KV Gi¸ trÞ lín ë m¸y biÕn ¸p cã U®m > 500 KV
Th−êng I2 = I2®m, cosϕ2 = 0,8, Un% = (5,5 ÷15)% Th× ∆U®m% = (5, ÷8)%U®m
1. C¸c lo¹i tæn hao vµ gi¶n ®å n¨ng l−îng:
���� 3.6: Gi¶n ®å n¨ng l−îng trong m¸y biÕn ¸p
�C«ng suÊt t¸c dông:
P2P1 P®t
pcu2pFe1
pcu1
�C«ng suÊt ph¶n kh¸ng: Q1 Q®t Q2
qcu1 qFe1 qcu2
NextCh−¬ng 3Back
P1 = U1I1cosϕ1.
P2 = P®t - pcu2 = U2I2cosϕ2.
pcu1 = r1. ;pFe1 = rm. 21I 2
0IP®t = P1 - pcu1 - pFe1 = cosψ2.
'2
'2IE
pcu2 = '2
2'2 rI
Q1 = U1I1sinϕ1.
Q®t = Q1 - q1 - qFe = sinψ2'2
'2IE
qFe = xm. ; q1 = x1. 20I 2
1I
→ Q2 = Q®t - q2 = U2I2sinϕ2.
'2
2'2 xIq2=
m¸y biÕn ¸p
Gi¶n ®å n¨ng l−îng tæng hîp:
P1± j Q1P®t ± jQ®t
P2 ± jQ2
pcu1±jqcu1 pFe ±jqFe1 pcu2 ±jqcu2
NextCh−¬ng 3Back
2. HiÖu suÊt m¸y biÕn ¸p:
%100P
P%
1
2=η %100P
p1%100
P
pP
11
1
−=
−= ∑∑
%100ppP
pp1
Fecu2
Fecu
++
−=+
η
0 β
ηmax
n
0
P
P
Lóc vËn hµnh m¸y biÕn ¸p hiÖu suÊt cãthÓ tÝnh gi¸n tiÕp b»ng c¸ch x¸c ®Þnh c¸ctæn hao øng víi t¶i ®ã c¨n cø theo tæn haokh«ng t¶i P0 vµ tæn hao ng¾n m¹ch Pn ghitrong thuyÕt minh m¸y.
%100PPcos.S
PP1%
n2
02dm
n2
0
β++ϕββ+−=ηVËy:
m¸y biÕn ¸p
n2
2
dm2
22dm2n
22ncu p.
I
I.I.rI.rp β=
==
Khi m¸y biÕn ¸p lµm viÖc ë t¶i víi I2 vµ cosϕ2 ta cãc«ng suÊt ®Çu ra: P2 = U2I2 cosϕ2.
®Æt I2/I2®m = β . Do U2≈ U20 vµ S®m = U20.I2®m
→ P2 = β.S®m. cosϕ2.MÆt kh¸c U1 = const → tõ th«ng trong lâi thÐp thay®æi rÊt Ýt theo t¶i nªn tæn hao s¾t xem nh− kh«ng®æi : pFe = P0. Tæn hao ®ång:
1. ý nghÜa:
���� 3.7: GhÐp c¸c m¸y biÕn ¸p lµm viÖc song song
2. S¬ ®å ghÐp:
U1 U2
a xA X
3. §iÒu kiÖn ®Ó vËn hµnh song song m¸y biÕn ¸p:
�C¸c m¸y biÕn ¸p cã cïng tæ nèi d©y.�Cã cïng tû sè biÕn ®æi K.�Cã ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch nh− nhau.a) §iÒu kiÖn cïng tæ nèi d©y:
cbIII&
II2E& E&∆ I2E&
cbII&
E&∆XÐt 2 m¸y biÕn ¸p vËn hµnh song song: M¸y I vµ m¸y II.NÕu chóng cã cïng tæ nèi d©y th× ®iÖn ¸p thø cÊp cña chóng sÏ trïng pha nhau. NÕutæ nèi d©y kh¸c nhau th× gi÷a c¸c ®iÖn ¸p thø cÊp cã sù lÖch pha.
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
b) §iÒu kiÖn cã cïng tû sè biÕn ®æi K:Gi¶ sö K kh¸c nhau → E2I ≠ E2II. Ngay khi kh«ng t¶i trong d©y quÊnthø cÊp cña c¸c m¸y biÕn ¸p sÏ cã dßng c©n b»ng do sù chªnh lÖch®iÖn ¸p: ∆E = E2I - E2II (h×nh a).
�Khi cã t¶i: dßng c©n b»ng sÏ céng vµo dßng ®iÖn t¶i lµm cho hÖ sèt¶i cña c¸c m¸y biÕn ¸p kh¸c nhau → ¶nh h−ëng xÊu ®Õn viÖc lîidông c«ng suÊt c¸c m¸y (h×nh b).
2U&
'II2I&
cbIII&cbII&
'I2I&
tIItI II && =
H×nh b
2U&
nIcbI ZI&I2E&
nIIcbII ZI&
II2E&
cbIII&cbII&
H×nh a
NextCh−¬ng 3Back
m¸y biÕn ¸p
c) §iÒu kiÖn cã cïng trÞ sè ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch:
∑=
+=
ninIInI ZZZ
Z1
111
1
§iÖn ¸p r¬i trªn m¹ch ®iÖn: I.ZUUU '
21&&&& =−=∆
lµ dßng tæng cña c¸c MBA '21 III &&& −==
NextBack
(3.28)
Dßng ®iÖn t¶i cña mçi m¸y biÕn ¸p:
∑==∆=
ninI
nInI
'I
Z.Z
I
Z
I.Z
Z
UI
12
&&&M¸y I:
M¸y II:
∑==∆=
ninII
nIInII
'II
Z.Z
I
Z
I.Z
Z
UI
12
&&&
(3.29)
(3.30)
ZnI
ZnII
'II 2
&−
'III 2
&−
U&∆1U&
'2U&−
1I& 'I2&−
Ch−¬ng 3
m¸y biÕn ¸p
ϕnII
ϕnI
'2U&−
1U&
'I2I&−'
II2I&−Thùc tÕ ϕnI ≈ ϕnII nªn khi tÝnh to¸n cã thÓ thay thÕc¸c sè phøc b»ng m« ®un cña chóng.
Tõ (3.32) ta cã:
∑=
ni
dmi
dmI
nI
'I
U
I.
I
UI
I2
Nh©n 2 vÕ víidmIdmI
dmI
dmI
dmI
I.U
U
S
U =
Trong ®ã: S = U®mI.I lµ tæng c«ngsuÊt truyÒn t¶i cña c¸c m¸y biÕn ¸p
∑=β
ni
dminII
II
U
S.U
S
nIInI U:
U
11→ βI : βII =
NextCh−¬ng 3Back
TÝnh t−¬ng tù :
∑=β⇒
ni
dminI
I
U
S.U
S∑∑
==
ni
dminI
ni
dmidmInI
dmI
dmI
'I
U
S.U
S
U
I.U.U
U.I
I
I2Ta ®−îc:
m¸y biÕn ¸p
m¸y biÕn ¸p
Ch−¬ng 4: M¸y biÕn ¸p lµm viÖcvíi t¶i kh«ng ®èi xøng
�4.1: Nguyªn nh©n - sù biÕn ®æi dßng ®iÖnkh«ng ®èi xøng
���� 4.2: hiÖn t−îng mÊt ®èi xøng c¸c ®iÖn ¸p pha khi t¶i kh«ng ®èi xøng
NextPhÇn IIBack
�4.1: Nguyªn nh©n - sù biÕn ®æi dßng ®iÖnkh«ng ®èi xøng
NextCh−¬ng 4
1. Nguyªn nh©n:
- M¸y biÕn ¸p lµm viÖc kh«ng ®èi xøng khi t¶i ph©n phèi kh«ng ®Òucho 3 pha.- Khi m¸y biÕn ¸p cã tæ nèi d©y Y0/Y0 , Y0/∆ , Y/Y0:
+ Y0/Y0: dßng thø tù kh«ng tån t¹i ë trong d©y quÊn s¬ cÊp vµ thøcÊp nªn m¹ch ®iÖn thay thÕ kh«ng kh¸c g× thµnh phÇn thø tù thuËn.
+ Y0/∆: Thø cÊp cña m¹ch thay thÕ bÞ nèi t¾t v× dßng thø tù kh«ngkh«ng ch¹y ra m¹ch ngoµi.
+ Y/Y0: PhÝa nèi Y kh«ng cã d©y trung tÝnh nªn it0 = 0, phÝa ®ã®−îc xem nh− hë m¹ch.
Back
m¸y biÕn ¸p
0AI3& 0aI3&
0AI&
0BI&
0CI&
0aI&
0bI&
0cI&
O
A
B
C
o
a
b
c
0AI3&
0AI&
0BI&
0CI&
O
A
B
C
0aI&
0bI&
0cI&
a
b
c
0AI&
0BI&
0CI&
A
B
C
0aI3&
0aI&
0bI&
0cI&
o
a
b
c
Z1 Z2
Zm 0aU&−0mI&0aI&0AI&
0AU&
Z1 Z2
Zm0 0aU&−0mI&0aI&0AI&
0AU&
Z1 Z2
Zm0 0aU&−0mI&0aI&0AI&
0AU&
Zn
0a0A II && −=0AU& 0aU&− Zm0+Z2
0aI&−0aU&−
Zn
0AI&0AU&
NextCh−¬ng 4Back
m¸y biÕn ¸p
NextPhÇn IIBack
���� 4.2: hiÖn t−îng mÊt ®èi xøng c¸c ®iÖn ¸p phakhi t¶i kh«ng ®èi xøng
1. Khi cã dßng ®iÖn thø tù kh«ng:
a) Nèi Y/Y0: Khi t¶i kh«ng ®èi xøng:
dcbaCBA IIII0III &&&&&&& =++=++Riªng dßng thø tù kh«ng phÝa thø cÊp kh«ng c©n b»ng:
sÏ sinh ra Φt0 vµ t−¬ng ®èi lín. 3
IIII d
0c0b0a
&&&& === 0mE&
1A0mAA ZIEEU &&&& +−−=
1B0mBB ZIEEU &&&& +−−=
1C0mCC ZIEEU &&&& +−−=0III CBA =++ &&&
0EEE CBA =++ &&&
0m0m0mCBA ZI3E3UUU &&&&& =−=++⇒
m¸y biÕn ¸p
V× d©y quÊn s¬ cÊp nèi Y nªn ta cã:
BAAB UUU &&& −=
CBBC UUU &&& −=
ACCA UUU &&& −=
( ) 0m0a'A0m0mCAABA Z.IUZ.IUU
3
1U &&&&&& +=+−=
( ) 0m0b'B0m0mABBCB Z.IUZ.IUU
3
1U &&&&&& +=+−=
( ) 0m0c'C0m0mBCCAC Z.IUZ.IUU
3
1U &&&&&& +=+−=
- Do cã thµnh phÇn thø tù kh«ng lµm ®iÓm trung tÝnhcña ®iÖn ¸p s¬ cÊp bÞ lÖch ®i 1 kho¶ng b»ng 0m0a Z.I&
A
C B
0m0aA'A ZIUU &&&
C
'C
U
U
&
&
B
'B
U
U
&
&
- T−¬ng tù ®iÓm trung tÝnh cña ®iÖn ¸p thø cÊpcòng bÞ lÖch ®i 1 kho¶ng lín h¬n 0m0a Z.I&0t0a Z.I&
- Sù xª dÞch ®iÓm trung tÝnh lµm cho ®iÖn¸p pha kh«ng ®èi xøng g©y bÊt lîi cho t¶ilµm viÖc víi ®iÖn ¸p pha → ng−êi ta quy®Þnh dßng trong d©y trung tÝnh: Id < 0,25I®m
NextBack Ch−¬ng 4
m¸y biÕn ¸p
b) Nèi Y0/Y0, Y0/∆:
V× dßng ®iÖn thø tù kh«ng tån t¹i c¶ ë s¬ cÊp vµ thø cÊp vµ c©nb»ng nhau: nªn kh«ng sinh ra tõ th«ng thø tùkh«ng Φt0 vµ søc ®iÖn ®éng → ®iÓm trung tÝnh sÏ bÞ lÖch 1 kho¶ng ≈ . Sù xª dÞch nµy kh«ng ®¸ng kÓ v× Zn nhá
;...II 0a0A&& −=
0tE&
n0a Z.I& nd Z.I3
1&
2. Khi kh«ng cã dßng thø tù kh«ng:Y/Y, Y/∆, ∆/Y, ∆/∆:
Chó ý: Khi t¶i kh«ng c©n b»ng, ®iÖn ¸p ∆U ë c¸c pha kh«ng b»ngnhau nh−ng v× Zn nhá nªn sù kh«ng c©n b»ng gi÷a ®iÖn ¸p pha vµ®iÖn ¸p d©y ®ã kh«ng nghiªm träng.Thùc tÕ: NÕu t¶i kh«ng ®èi xøng víi møc thø tù thuËn vµ ng−îckh¸c nhau < 5% → ®iÖn ¸p ®−îc coi nh− ®èi xøng.
NextBack Ch−¬ng 4
m¸y biÕn ¸p
NextPhÇn IIBack
Ch−¬ng 5: Qu¸ tr×nh qu¸ ®étrong m¸y biÕn ¸p
�5.1: Qu¸ dßng ®iÖn trong m¸y biÕn ¸p
�5.2: Qu¸ ®iÖn ¸p trong m¸y biÕn ¸p
m¸y biÕn ¸p
�5.1: Qu¸ dßng ®iÖn trong m¸y biÕn ¸p
NextBack
1. §ãng m¸y biÕn ¸p vµo l−íi khi kh«ng t¶i:
§Ó ®¬n gi¶n ta gi¶ thiÕt Φ tû lÖ víi i0: i0 = 1
1
L
W φ
→ sin(ωt + ψ) = Φ + (5.2)1
m1
W
U
1
1
L
r
dt
dφ
Trong qu¸ tr×nh qu¸ ®é cña Φ, nghiÖm cña ph−¬ng tr×nh (2) lµ:Φ = Φ' + Φ"víi: Φ’= Φmsin(ωt + ψ - ) = - Φmcos(ωt + ψ) lµ thµnh
phÇn x¸c lËp; Φ”= C. lµ thµnh phÇn tù do.H»ng sè tÝch ph©n C x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn ®Çu: khi t = 0 lâi thÐpcã tõ d− (± Φd): Φ = - Φmcosψ + C= ± Φd → C = Φm(cosψ ± Φd).
Khi kh«ng t¶i I0 = (5 ÷10)I®m nh−ng trong qu¸ tr×nh qu¸ ®é khi ®ãngm¸y biÕn ¸p kh«ng t¶i vµo l−íi dßng I0 t¨ng gÊp nhiÒu lÇn. XÐt khi®ãng m¸y biÕn ¸p vµo nguån h×nh sin ta cã:
U1msin(ωt + ψ) = i0r1 + W1 dt
dφ(5.1) ψ: gãc pha®Çu cña ®iÖn ¸p u1
m¸y biÕn ¸p
2
π
tL
r
1
1
e−
Víi: ( )2
12
11
m11m
LrW
UL
ω+=Φ
Φ = - Φmcosωt + (Φm + Φd) (5.4)= Φ' + Φ"
tL
r
1
1
e−
- BÊt lîi nhÊt lµ khi ®ãng m¹ch lóc ψ = 0 (®iÖn ¸p b»ng 0) vµ Φd = + Φd :
- Tõ th«ng sÏ ®¹t cùc ®¹i ë thêi gian nöachu kú sau khi ®ãng m¹ch (ωt ≈ π)
- §iÒu kiÖn thuËn lîi nhÊt ®ãng m¸y biÕn ¸p kh«ng t¶i vµo l−íi lµ lócψ = (®iÖn ¸p cã trÞ sè cùc ®¹i) vµ Φd = 0.
Khi ®ã: Φ = - Φmcos(ωt + ) = Φmsinωt nghÜa lµ kh«ng x¶y raqu¸ tr×nh qu¸ ®é mµ tr¹ng th¸i x¸c lËp ®−îc thµnh lËp ngay.
2
π
2
π
V× r1 << ωL1 nªn ≈ 1. ωπ−−
=.
L
rt
L
r
1
1
1
1
ee
NextCh−¬ng 5Back
Thay vµo (5.4): Φmax = 2Φm + Φd ≈2Φm→ m¹ch tõ rÊt b·o hoµ.
-Φm
Φd
Φmax
ΦΦ
Φ"
Φ'
t
m¸y biÕn ¸p
Ta cã: Φ = - Φmcos(ωt + ψ) + (Φmcosψ ± Φd) (5.3)t
L
r
1
1
e−
NextBack
2. Khi ng¾n m¹ch ®ét nhiªn:XÐt qu¸ tr×nh qu¸ ®é tõ khi b¾t ®Çu x¶y ra ng¾n m¹ch ®Õn khi
thµnh lËp chÕ ®é ng¾n m¹ch x¸c lËp:
U1msin(ωt + ψn) = inrn + Ln (5.5)dt
din
Víi ψn lµ gãc pha lóc x¶y ra ng¾n m¹ch.
''n
'n ii +
- Gi¶i ph−¬ng tr×nh víi ®iÒu kiÖn ®Çu: t = 0; in = 0 ta cã:in = = - Incos(ωt + ψn) + Incosψn (5.6)
tnLnr
e−
2 2
: lµ thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch x¸c lËp.: lµ thµnh phÇn dßng ng¾n m¹ch tù do.
'ni''ni ( )2
n2n
m1n
Lr.2
UI
ω+=
- Ng¾n m¹ch bÊt lîi nhÊt khi ψn = 0 víi rn << ωLn ta cã:
in = - Incosωt + In2 2t
nLnr
e−
Dung l−îng m¸y biÕn ¸p cµng lín th× kxg cµng lín: kxg = 1,2 ÷1,8.
Dßng nµy ®¹t trÞ sè lín nhÊt (hoÆc trÞ sè xung) sau thêi gian t = ωπ
ixung = In(1 + ) = Inkxg2 2nxnr.
e
π−
m¸y biÕn ¸p
rn xnu1
in
�5.2. Qu¸ ®iÖn ¸p trong m¸y biÕn ¸p
NextBack Ch−¬ng 5
m¸y biÕn ¸p
Khi lµm viÖc trong l−íi ®iÖn m¸y biÕn ¸p th−êng chÞu nh÷ng ®iÖn¸p xung kÝch cã trÞ sè lín gÊp nhiÒu lÇn trÞ sè ®Þnh møc.Nguyªn nh©n: do thao t¸c ®ãng c¾t c¸c ®−êng d©y, c¸c m¸y ®iÖnhoÆc do ng¾n m¹ch ch¹m ®Êt kÌm theo hå quang hoÆc do sÐt ®¸nhtrªn ®−êng d©y vµ sãng sÐt truyÒn ®Õn m¸y biÕn ¸p.Qu¸ ®iÖn ¸p do sÐt ®¸nh trªn ®−êng d©y cßn gäi lµ qu¸ ®iÖn ¸p do khÝ quyÓn cã t¸c dông nguy hiÓm víi m¸y biÕn ¸p h¬n c¶ v× trÞ sèrÊt lín ®Õn hµng triÖu v«n§Ó b¶o vÖ c¸c thiÕt bÞ ng−êi ta ®Æt nh÷ng bé chèng sÐt ®Ó trót ®iÖntÝch cña sãng ®iÖn ¸p xung kÝch xuèng ®Êt, sau ®ã c¸c thiÕt bÞtrong tr¹m m¸y biÕn ¸p chØ cßn chÞu t¸c dông cña ®iÖn ¸p cã trÞ sèb»ng (4 ÷ 5)Ul.
Do qu¸ ®iÖn ¸p, c¸ch ®iÖn cña d©y quÊn m¸y biÕn ¸p cã thÓ bÞxuyªn thñng. V× vËy ë ®Çu vµ cuèi c¸c cuén d©y ®−îc t¨ng c−êngc¸ch ®iÖn b»ng c¸ch quÊn thªm nhiÒu líp giÊy c¸ch ®iÖn. §iÓmtrung tÝnh cña d©y quÊn cña m¸y biÕn ¸p cã U > 35kV còng th−êng®−îc nèi ®Êt.§Ó gi¶m hoÆc triÖt tiªu qu¸ tr×nh dao ®éng ®iÖn tõ x¶y ra khi qu¸®iÖn ¸p ng−êi ta chÕ t¹o nh÷ng ®iÖn dung mµn ch¾n Cmc cã d¹ng lµnh÷ng vµnh hoÆc vßng kim lo¹i, khuyÕt 1 ®o¹n (®Ó tr¸nh trë thµnhvßng ng¾n m¹ch) nèi víi d©y quÊn vµ cã bäc c¸ch ®iÖn. Vµnh ®iÖndung ®−îc ®Æt gi÷a cuén d©y ®Çu tiªn vµ g«ng tõ, cßn c¸c vßng®iÖn dung th× «m lÊy c¸c cuén d©y ®Çu tiªn.
NextBack Ch−¬ng 5
m¸y biÕn ¸p
Ch−¬ng 6: M¸y biÕn ¸p ®Æc biÖt
NextPhÇn IIBack
����6.1: M¸y biÕn ¸p ba d©y quÊn
����6.2: M¸y biÕn ¸p tù ngÉu
����6.3: M¸y biÕn ¸p hµn
����6.4: M¸y biÕn ¸p ®o l−êng
m¸y biÕn ¸p
����6.5: M¸y biÕn ¸p chØnh l−u
���� 6.1: M¸y biÕn ¸p ba d©y quÊn1. CÊu t¹o:
Gåm 1 d©y quÊn s¬ cÊp vµ 2 d©y quÊn thøcÊp. Dïng ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c l−íi®iÖn cã ®iÖn ¸p kh¸c nhau, øng víi c¸c tûsè biÕn ®æi:
3
1
3
113
2
1
2
112
U
U
W
WK;
U
U
W
WK ≈=≈=
C¸c tæ nèi d©y tiªu chuÈn: Y0/Y0/∆-12-11 vµ Y0/∆/∆-11-11
2. Ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n, m¹ch ®iÖn thay thÕ vµ ®å thÞ vÐc t¬ cña m¸ybiÕn ¸p 3 d©y quÊn:
0IIII 0'3
'21 ≈=++ &&&&
( ) ( )'3
'3
'3
'2
'2
'2111 ZIUZIUZIU &&&&&& +−=+−=−
Trong ®ã: Z1 = r1 + j x1; , '2
'2
'2 xjrZ += '
3'3
'3 xjrZ +=
1
32
NextCh−¬ng 6Back
∼∼∼∼3 1 2
m¸y biÕn ¸p
M¹ch ®iÖn thay thÕ vµ ®å thÞ vÐc t¬:
Z'2
Z'3Z1
1U&
1I&
'3I&−
'2I&−
'3
'2 UU && −−
�C¸c tham sè cña m¹ch ®iÖn thay thÕ cñam¸y biÕn ¸p 3 d©y quÊn ®−îc x¸c ®Þnh tõ 3 thÝ nghiÖm ng¾n m¹ch theo h×nh vÏ:
13
2
~ 13
2
~ 13
2 ~
NextBack
'3I&−
'2I&−
1I&
'' UU 23&& −−
1U&
'3
'3xIj &
11xIj &
11rI&
'2
'2xIj &
'2
'2rI&
'3
'3rI&
Ch−¬ng 6
m¸y biÕn ¸p
Z'2
Z'3Z1
~
Z'2
Z'3Z1
~
Z'2
Z'3Z1
~
'2112n ZZZ += '
3113n ZZZ += '3
'223n ZZZ +=
Tõ s¬ ®å ta cã: ( ) ( )'21
'2112n12n
'2112n xxjrrxjrZZZ +++=+=+=
( ) ( )'31
'3113n13n
'3113n xxjrrxjrZZZ +++=+=+=
( ) ( )'3
'2
'3
'223n23n
'3
'223n xxjrrxjrZZZ +++=+=+=
Tõ ®ã ta suy ra:
2
rrrr 23n13n12n1
−+=
2
rrrr 13n23n12n'2
−+=
2
rrrr 12n23n13n'3
−+=
T−¬ng tù:
2
xxxx 23n13n12n
1
−+=
2
xxxx 13n23n12n'
2
−+=
2
xxxx 12n23n13n'
3
−+=
NextBack
m¸y biÕn ¸p
3. §é thay ®æi ®iÖn ¸p cña m¸y biÕn ¸p 3 d©y quÊn:
Trong ®ã:
dm1
'212n
12nrU
Iru =∗
dm1
'212n
12nxU
Ixu =∗
dm1
'31
)3(nrU
Iru =∗
dm1
'31
)3(nxU
Ixu =∗
T−¬ng tù:
C¸c ®é thay ®æi ®iÖn ¸p ë c¸c t¶i víi hÖ sè c«ng suÊtcosϕ2 nh− sau:
dm1
'2dm1
12U
UUU
−=∆ ∗
'3
'2 IvµI &&
dm1
'3dm1
13U
UUU
−=∆ ∗
Trong ®ã: dm1
'313n
13nrU
Iru =∗
dm1
'313n
13nxU
Ixu =∗
dm1
'21
)2(nrU
Iru =∗
dm1
'21
)2(nxU
Ixu =∗
NextBack
= unr12* cosϕ2 + unx12* sinϕ2 + unr(3)* cosϕ3 + unx(3)* sinϕ3∗∆ 12U
= unr13* cosϕ3 + unx13* sinϕ3 + unr (2)* cosϕ2 + unx(2)* sinϕ2∗∆ 13U
m¸y biÕn ¸p
���� 6.2: M¸y biÕn ¸p tù ngÉu�XÐt m¸y biÕn ¸p tù ngÉu 1 pha:
U1 W1
W2 U21I&
2I&
PI&
U1 W1
W2 U2
1I&
PI&
2I&�Tû sè biÕn ®æi cña MBA
2
1
12
11T
W
W
e.W
e.WK == (6.1)
- NÕu bá qua c¸c tæn hao
2211 IUIU &&&& .. ≈ (6.2)
- Dßng ®iÖn ch¹y trong phÇn d©y quÊn chung: 12p III &&& −= (6.3)
−=
−=
T2
2
12p
K
11.I
I
I1.II &
&
&&& (6.3)
Cïng 1 mËt ®é dßng ®iÖn theo thiÕt kÕ m¸y biÕn ¸p th× trong m¸ybiÕn ¸p tù ngÉu cã thÓ dïng d©y dÉn nhá h¬n so víi m¸y biÕn ¸p th−êng vµ t−¬ng øng tæn hao ng¾n m¹ch gi¶m lÇn:
PnT = PnTP
−
TK
11
−
TK
11
NextBack Ch−¬ng 6
m¸y biÕn ¸p
���� 6.3: M¸y biÕn ¸p hµn
CK
u1
δ
§iÖn ¸p kh«ng t¶i ®ñ ®Ó g©y ch¸y hå quang: U0 = 60 ÷ 80V vµ ®iÖn¸p ë t¶i ®Þnh møc = 30V.
Ta cã ®iÖn ¸p r¬i trªn cuén kh¸ng: UCK = I.xCK.
NextCh−¬ng 6Back
m¸y biÕn ¸p
1. M¸y biÕn ®iÖn ¸p:- Dïng ®Ó biÕn ®æi ®iÖn ¸p cao xuèng ®iÖn ¸p thÊp ®Ó ®o l−êng b»ngc¸c dông cô ®o th«ng th−êng. §iÖn ¸p thø cÊp U2 ®Þnh møc ®−îc quy®Þnh lµ 100V.
- C¸ch m¾c: Cuén d©y s¬ cÊp m¾c song song víi ®iÖn ¸p lín cÇn ®o. Cuénthø cÊp nèi víi v«n mÐt, c¸c m¹ch ®iÖn¸p cña c¸c dông cô kh¸c nh− cuén d©y®iÖn ¸p cña o¸t mÐt…
- Nh− vËy cã thÓ coi m¸y biÕn ®iÖn ¸p lu«n lu«n lµm viÖc ë chÕ ®ékh«ng t¶i. Do ®ã: U1 = U2.k
Kh«ng cho phÐp ng¾n m¹ch thø cÊp m¸y biÕn ®iÖn ¸p.
⇒=2
1
2
1
W
W
U
U
u1
A X
a x
u2
V
���� 6.4: M¸y biÕn ¸p ®o l−êng
NextCh−¬ng 6Back
m¸y biÕn ¸p
C¸c lo¹i biÕn dßng, biÕn thÕ ®o l−êng
m¸y biÕn ¸p
2. M¸y biÕn dßng ®iÖn:- Dïng ®Ó cung cÊp cho cuén d©y cña(A), r¬ le vµ cuén dßng cña c«ng t¬...
∆i% = 100% nhá vµ sai sè vÒ gãc lÖch pha δi còng nhá. 1
11
22
I
IW
W.I −
- Do lâi thÐp kh«ng b·o hoµ vµ dßng tõ ho¸ I0 ≈ 0 nªn c¸c sai sè
NextCh−¬ng 6Back
A X
a x
i2A
i1- C¸ch m¾c: M¸y biÕn dßng cã cuén s¬ cÊpnèi tiÕp víi m¹ch cÇn ®o dßng. Do ®Æc®iÓm cña t¶i (cuén d©y cña c¸c ®ång hå ®o cã ®iÖn trë rÊt nhá) nªn m¸y biÕn dßngxem nh− lµm viÖc ë tr¹ng th¸i ng¾n m¹ch.
m¸y biÕn ¸p
m¸y biÕn ¸p
NextCh−¬ng 6Back
���� 6.5: M¸y biÕn ¸p chØnh l−u
Chän s¬ ®å nèi d©y sao cho ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn tõ ho¸ b×nh th−êngcña c¸c trô lâi thÐp vµ gi¶m nhá ®−îc sù ®Ëp m¹ch cña ®iÖn ¸p vµdßng chØnh l−u.
X Y Z
A
C B
a'
b'c'
a"
b" c"
K
+-
§Æc ®iÓm: t¶i cña c¸cpha kh«ng ®ång thêi mµlu«n phiªn nhau theo sùlµm viÖc cña c¸c d−¬ngcùc cña c¸c bé chØnh l−uthuû ng©n hoÆc b¸n dÉn®Æt ë m¹ch thø cÊp cñam¸y biÕn ¸p. Nh− vËym¸y biÕn ¸p lu«n lµmviÖc ë tr¹ng th¸i kh«ng®èi xøng.
Muèn vËy ph¶i t¨ng sè pha bªn thø cÊp (th−êng chän b»ng 6) vµ ë thø cÊp ®Æt thªm cuén c¶m K gi÷a 2 ®iÓm trung tÝnh cña 3 pha thuËn a', b', c' vµ 3 pha ng−îc a", b", c".
T¸c dông cña K lµ ®Ó c©n b»ng ®iÖn ¸p gi÷a 2 pha cã gãc lÖch 600
lµm viÖc song song (a' vµ c"). Khi 2 d©y thø cÊp lµm viÖc song song bé chØnh l−u 6 pha lµm viÖc t−¬ng tù bé chØnh l−u 3 pha vµmçi d−¬ng cùc lµm viÖc kh«ng ph¶i trong 1/6 mµ lµ 1/3 chu kú.
m¸y biÕn ¸p
NextCh−¬ng 6Back
CÊptia löa
§Æc ®iÓm T×nh tr¹ng chæi vµ vµnh gãp
1 Kh«ng cã tia löa
®èm löa yÕu ë 1 phÇn chæi than Kh«ng cã vÕt trªn vµnh gãp vµmuéi than trªn c¸c chæi
Tia löa yÕu ë phÇn lín chæi than Cã vÕt trªn vµnh gãp nh−ng cãthÓ lµm s¹ch b»ng x¨ng dÇu. Cãmuéi than trªn chæi
2Tia löa ë toµn bé chæi than, chØ cho phÐpvëi t¶i xung hoÆc qu¸ t¶i ng¾n h¹n
Cã vÕt trªn vµnh gãp kh«ng thÓlµm s¹ch b»ng x¨ng dÇu. Cãmuéi than trªn chæi
3
Tia löa vung ra ë toµn bé chæi than. ChØcho phÐp lóc më m¸y trùc tiÕp kh«ngbiÕn trë víi ®iÒu kiÖn sau ®ã vµnh gãp vµchæi than vÉn ë tr¹ng th¸i b×nh th−êng cãthÓ tiÕp tôc lµm viÖc ®−îc
VÕt ®Ëm trªn vµnh gãp kh«ngthÓ lµm s¹ch b»ng x¨ng dÇu, ch¸y hoÆc háng chæi ®iÖn
4
11
2
11
(*)Ch−¬ng 5
m¸y ®iÖn mét chiÒu
NextCh−¬ng 5Back
m¸y ®iÖn mét chiÒu
dcT
t
dc
dc
T
tT −
dcT
t
dc
dc
T
tT −
Gi¶ sö phiÕn ®æi chiÒu dÞch chuyÓn víi tèc®é lµ vG th× sau 1 thêi gian t ta cã:
Stx2 = t.vG.lGS = T®c.vG.lG
Stx2 = .S (t¹i T®c th× Stx2 = S )
Stx1 = (T®c - t).vG.lG => Stx1 = .S (*)
SStx2
Stx1
Gäi J1 lµ mËt ®é dßng ®iÖn ë bÒ mÆt tiÕp xóc ®i ra vµ J2 lµmËt ®é dßng ®iÖn ë bÒ mÆt tiÕp xóc ®i vµo th× ta cã:
V× α1 = α2 nªn J1 = J2 (*)
( ) 1dc
dc
1dc
1tx
11 tg
S
T
tT
i
S
T
S
iJ α=
−== ..
2dc2dc
2tx
22 tg
S
T
t
i
S
T
S
iJ α=== ..
T®c
α1
t
i1t
-i−
0
i2α2
+i−
i
NextCh−¬ng 5Back
SStx2
Stx1
m¸y ®iÖn mét chiÒu