Thông số máy biến áp

Thông số máy biến áp

Các thông số kỹ thuật trên biển nhãn của một máy biến áp là:
1. Sđm [kVA]: Dung lượng định mức của máy biến áp.
2. Uđm1, Uđm2 [kV]: Điện áp định mức của cuộn dây phía sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp.
3. Iđm1, Iđm2 [A]: Dòng điện định mức của cuộn dây phía sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp .
4. UN% (còn gọi là UK%): Điện áp ngắn mạch tính theo phần trăm, cho ta biết tổn thất điện áp trong cuộn dây máy biến áp khi máy biến áp mang tải. UN UN% = 100Uđm
5. I0% : Dòng điện không tải của máy biến áp tính theo phần trăm dòng điện định mức của máy biến áp. I0 I0% = 100 Iđm
6. P0 [kW]: Tổn thất không tải là một trị số không đổi với mỗi máy biến áp, nó
không phụ thuộc vào tình trạng vận hành mang tải của máy biến áp.
7. f [Hz]: Tần số của nguồn điện.
8. Trọng lượng toàn bộ của máy biến áp [kG]
9. Trọng lượng của dầu máy biến áp [kG]
Các máy biến áp được tính toán, chế tạo với một chế độ làm việc lâu dài và liên tục nào đó gọi là chế độ định mức, đây là chế độ làm việc của máy biến áp ứng với các thông số và điều kiện định mức: điện áp U = Uđm , tần số f = fđm , công suất S = Sđm và điều kiện môi trường như khi tính toán thế kế ( tmt = ttk )

Công suất định mức máy biến áp

Công suất định mức là công suất toàn phần (biểu kiến) được nhà máy chế tạo quy định trong lý lịch máy biến áp. Máy biến áp có thể tải được liên tục công suất này (S = Sđm ) khi điện áp là Uđm , tần số là fđm và điều kiện làm mát là định mức và khi đó tuổi thọ của máy biến áp sẽ bằng định mức.

  • Đối với máy biến áp hai cuộn dây công suất định mức là công suất của mỗi cuộn dây.
  • Đối với máy biến áp ba cuộn dây người ta có thể chế tạo các loại sau:
    • 100/100/100 là loại có công suất của mỗi cuộn dây đều bằng công suất định mức.
    • 100/100/66,7 là loại có công suất của hai cuộn dây bằng công suất định mức và công suất của cuộn thứ ba bằng 66,7% công suất định mức.
  • Đối với máy biến áp tự ngẫu thì công suất định mức là công suất của một trong hai đầu sơ hoặc thứ cấp mà hai đầu này có liên hệ tự ngẫu với nhau, công suất này còn gọi là công suất xuyên.

Điện áp định mức

Điện áp định mức của máy biến áp là điện áp của các cuộn dây khi không tải được qui định trong lý lịch máy biến áp

Tỉ số biến đổi điện áp:

K = USđm / UTđm

Gọi là tỉ số biến áp

Điện áp ngắn mạch Un %

Điện áp ngắn mạch là điện áp giữa hai đầu cuộn sơ cấp khi ngắn mạch cuộn thứ cấp thì dòng điện trong cuộn dây sơ cấp bằng dòng điện định mức.

Ý nghĩa:

Điện áp ngắn mạch đặc trung cho điện áp rơi trên tổng trở cuộn dây máy biến áp khi dòng chạy trong cuộn dây bằng dòng định mức và dùng để xác định tổng trở cuộn dây máy biến áp. Khi Uđm , Sđm tăng thì Un cũng tăng.

Ví dụ:
Với Uc = 35 KV; Sđm = 630 KVA thì Un = 6,5%
Uc = 35 KV; Sđm = 80.000 KVA thì Un = 9%

Khi Un tăng thì giảm được dòng ngắn mạch nhưng sẽ tăng tổn thất công suất, tổn thất điện áp trong máy biến áp và giá thành máy biến áp cũng tăng.

UN% là tỉ lệ phần trăm điện áp ngắn mạch so với điện áp định mức

UN% = ( UN / Uđm ) . 100 [%]

UN được xác định bằng thí nghiệm ngắn mạch: (sơ đồ như hình sau)

Điện áp ngắn mạch Un

Nối tắt cuộn dây thứ cấp, tăng điện áp nguồn đưa vào cuộn dây sơ cấp cho đến khi chỉ số trên Ampe kế bằng dòng định mức thì giá trị UN chính là chỉ số trên voltmet.

Khi ngắn mạch UN rất nhỏ nên từ thông trong máy biến áp cũng rất nhỏ nghĩa là ta xem như dòng không tải I0 = 0, trong sơ đồ thay thế ta có thể bỏ nhánh Xm – rm

Ta có: UN% = ( UN / Uđm ) . 100 [%] = [(Iđm . Z)/Uđm ] . 100 [%]

=> Z = [ ( UN% . Uđm ) . Iđm ] . 100

Chú ý: Khi thí nghiệm ngắn mạch điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây sơ cấp nhớ nên dòng điện bằng dòng định mức nhưng khi ngắn mạch sự cố điện áp hệ thống có giá trị lớn nên dòng ngắn mạch rất lớn

Dòng điện không tải I0%

Dòng điện không tải là đại lượng đặc trưng cho tổn hao không tải của máy biến áp, phụ thuộc tính chất từ, chất lượng cũng như cấu trúc lắp ghép của lõi thép. Ngày nay người ta sử dụng thép tốt để chế tạo máy biến áp nên dòng I0 giảm

I0 % biểu thị bằng phần trăm so với dòng điện định mức Iđm

Quan hệ giữa dòng không tải và tổn hao không tải:

Trị số của dòng không tải được xác định nhờ thí nghiệm không tải: Ta cho hở mạch cuộn thứ cấp và đưa vào cuộn sơ cấp điện áp bằng điện áp định mức thì giá trị dòng điện đo được ở mạch sơ cấp chính là giá trị dòng không tải

Dòng điện không tải I0

Thông số kỹ thuật máy biến áp :

Để quấn được thông số kỹ thuật máy biến áp chuẩn thì chúng ta cần phải lưu ý mấy vấn đề cơ bản sau đây :

+ Công suất biến áp
+ Điện áp đầu vào
+ Điện áp đầu ra
+ Tổn hao của máy biến áp
+ Quan trọng hơn nữa cần để ý đến vật tư quấn máy biến áp

I ) Cấu tạo, thông số kỹ thuật máy biến áp :

Máy biến áp có cấu tạo rất đơn giản nó gồm những phần sau :

+ Thứ 1 : Nó có 1 cuộn dây sơ cấp. Đây là cuộn dây đầu vào. Điện áp đầu vào được đưa vào cuộn dây này.
+ Thứ 2 : Cuộn dây sơ cấp. Đây là cuộn dây đầu ra. Điện áp đầu ra được lấy từ cuộn dây này
+ Thứ 3: Lõi sắt hay Ferit. Đây cũng là gông đỡ cho biến áp và là phần cảm ứng giữa hai cuộn sơ cấp và thứ cấp
Máy biến áp nó cấu tạo gồm 3 phần chính đó. Chỉ có điện áp xoay chiều mới truyền được qua biến áp chuẩn nhất là điện áp hình sin.

II ) Tính toán các thông số kỹ thuật máy biến áp :

a) Xác định thiết diện thực của lõi sắt (trụ) : So (cm2)
Do các lá thép hình chữ E ghép lại có lớp cách điện nên do đó ta phải trừ đi cái lớp cách điện đó do đó thì thiết diện thực của lõi sắt sẽ là :

So = k.S, với S là thiết diện của phần giữa lõi sắt (Vuông hay chữ nhật ) : S = a.b (cm2) ( Đây là thiết điện tử thông móc vòng xuyên qua các bộ cuộn dây)
k= 0.9 đối với lá thép E có bề dầy là 0.35mm
k=0.93 đối với lá thép E có bề dầy là 0.5mm
k= 0.8 – 0.85 nếu lá thép bị han rỉ và lồi lõm
* Công suất của biến áp theo thiết diện thực

P = (S0/1.1)2==> So = sqrt (P) / 1.1.Thông thường mọi người hay chọn lõi hình vuông hay chữ nhật nên ta có độ rộng của bản :c = sqrt (So). Từ đó ta chọn công suất biến áp cần quấn ==> Xác định được kích thước của lõi sắt.

b) Tính số Vòng/Von : nv

Cái này ta phải chọn cảm ứng từ B hay từ thông và dựa theo công thức tính sức điện động ta sẽ tính được số vòng/von, nv = 45 / B.So (V/von)

Ở đây thì 45 là hệ số phụ thuộc vào tần số và bản chất cốt lõi, Các giá trị này mọi người thường chọn trong giải từ (35-50) Nhưng theo kinh nghiệm thấy mọi người chọn 45.
B ở đây là cảm ứng từ nó được chọn theo lá thép kĩ thuật điện tùy thuộc vào lượng silic trong thép, nhưng mà thông thường giá trị B này từ (1T đến 1.2T) và có khi là từ (1.4T – 1.6T)
c) Xác định số vòng dây quấn thông số kỹ thuật máy biến áp :
Để xác định được số vòng dây quấn ta phải biết được điện áp đầu vào và điện áp đầu ra cần lấy.
+ N1 là số vòng dây quấn của cuộn dây sơ cấp
+ N2 là số vòng dây quấn của con dây thứ cấp
+ U1 là điện áp đầu vào
+ U2 là điện áp đầu ra
Theo công thức tính ta sẽ được như sau :
N1 = U1.nv    N2 = 1.1.U2.nv
Giá 1.1 đây là giá trị chênh lệch công suất do tổn thất
d) Tính toán tiết diện của dây quấn thứ cấp và sơ cấp
Tiết diện của dây quấn được chọn theo mật độ dòng điện J. Mật độ dòng điện J được chọn phù hợp để phù hợp với điều kiện làm việc và nhiệt độ của dây dẫn trong khoảng cho phép.
Tôi có tham khảo 1 số cách chọn mật độ dòng nhiệt J theo công suất
+ Với J = 4 (A/mm2) – Công suất từ (0 – 50 VA)
+ Với J = 3.5 (A/mm2) – Công suất từ ( 50 – 100VA)
+ Với J = 3 (A/mm2) – Công suất từ (100 – 200VA)
+ Với J = 2.5 (A/mm2) – Công suất từ ( 200 – 250VA)
+ Với J = 2 (A/mm2) – CÔng suất từ ( 500 – 1000VA)
+ Với biến áp công suất thấp ta có thể chọn J = 5 – 10 (A/mm2)
Từ đó ta tính được thiết diện của dây quấn sơ cấp và thứ cấp
+ Thiết diện dây quấn sơ cấp s1 = I1/J

+ Thiết diện dây quấn thứ cấp s2 = I2/J
Các giá trị I1 và I2 ta có thể biết và tính được dựa vào mối quan hệ giữa số vòng dây sơ cấp thứ cấp và điện áp sơ cấp và thứ cấp.
Tính nốt đường kính của dây nhờ vào thiết diện của dây : (Do ta chọn dây đồng là hình tròn nên ta tính được như sau )
+ Cuộn sơ cấp : d1 = 2.sqrt(s1/3.14)
+ Cuộn thứ cấp : d2 = 2.sqrt(s2/3.14)
Ngoài ra còn chi li cho 1 máy biến áp thì nó còn cả hệ số lấp đầy, tính khuôn đúc…Nhưng mà thôi quấn thủ công chỉ cần thế thôi!
Như vậy để quấn được biến áp thì chúng ta cần phải biết những thứ trên để quấn được biến áp mong muốn. Do quấn bằng thủ công sẽ không được chặt và nhiều khe hở nên hiệu suất của biến áp sẽ giảm và tổn hao sẽ lớn.

Hãy chia sẻ, nếu bạn cảm thấy bài viết có ích cho bạn bè !

xem thêm… 
Cách tính và đo nhanh điện dung tụ bù 3 pha chi tiết_Phần 1

Bộ điều khiển tụ bù Mikro

#dien#hoikysudien#kysudien#hethongdien#thinghiemdien , #thuviendien
————————————
LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI:

🌐Website: hoikysudien.com / thuviendien.com

📩Email: hoikysudienvietnam@gmail.com

🇻🇳Youtube: https://bom.to/1E5mq

💻Facebook: https://bom.to/teDp6

Công ty TNHH Thương Mại và Dịch Vụ Vinh Thành – Nhà tài trợ

+ Website: http://vinhthanhltd.vn/

+ Page: http://bit.ly/2HZ6VXm

NẾU BẠN THẤY BÀI VIẾT BỔ ÍCH, HÃY CHIA SẺ BÀI VIẾT NÀY ĐẾN VỚI MỌI NGƯỜI

BÌNH LUẬN

Check Also

Tại sao lại bơm DÒNG thu Áp khi đo điện trở 1 chiều?

xem thêm…  – Raytech Micro Junior 2 (10A): Winding Resistance Test – Thiết bị đo …