10
Đồ án môn hc: thiết kế máy biến áp 1 LI NÓI ĐẦU Đối vi chuyên ngành Thiết bđin - đin t, Máy biến áp là mt lĩnh vc rt quan trng. Chính vì vy, thiết kế môn hc Máy biến áp có mc đích giúp cho sinh viên nm được nhng bước cơ bn nht trong vic tính toán kết cu ca mt Máy biến áp. Dưới shướng dn ca thy Bùi Đức Hùng - ging viên Bmôn Thiết bđin - đin t, em đã hoàn thành đồ án môn hc ca mình vi đề tài Thiết kế Máy biến áp đin lc ngâm du. Trong quá trình làm chc chn skhông tránh khi thiếu sót, qua đó em mong thy giáo và các bn góp ý để đồ án được tt hơn. . S P = 250 kVA . U đm = 6,3/0,4 kV . I 0 % = 2% . P 0 = 610 W . U K % = 4 . P k = 4100 W . Tni dây Dy11 .Điu chnh 2x2,5%

do_an_mon_hoc_thiet_ke_may_bien_ap_0009.pdf

Embed Size (px)

DESCRIPTION

do_an_mon_hoc_thiet_ke_may_bien_ap_0009.pdf

Citation preview

  • n mn hc: thit k my bin p

    1

    LI NI U i vi chuyn ngnh Thit b in - in t , My bin p l mt lnh vc

    rt quan trng. Chnh v vy, thit k mn hc My bin p c mc ch gip cho

    sinh vin nm c nhng bc c bn nht trong vic tnh ton kt cu ca mt

    My bin p.

    Di s hng dn ca thy Bi c Hng - ging vin B mn Thit b

    in - in t, em hon thnh n mn hc ca mnh vi ti Thit k My

    bin p in lc ngm du. Trong qu trnh lm chc chn s khng trnh khi thiu

    st, qua em mong thy gio v cc bn gp n c tt hn.

    . SP = 250 kVA

    . Um = 6,3/0,4 kV

    . I0% = 2%

    . P0 = 610 W

    . UK% = 4

    . Pk = 4100 W

    . T ni dy Dy11

    .iu chnh 2x2,5%

  • n mn hc: thit k my bin p

    2

    N THIT K MY BIN P A . Xc nh cc kch thc ch yu: I. Xc nh cc i lng in c bn:

    1. Dung lng mt pha:

    =3

    250=S f 83,33 kVA

    Dung lng trn mi tr:

    =3

    250=S t 83,33 kVA

    2. Dng in dy nh mc: - Pha cao p:

    =10.3,6.3

    10.250=

    U.3

    S=I

    3

    3

    1

    pf1 22,9 A

    - Pha h p:

    =400.3

    10.250=

    U.3

    S=I

    3

    2

    pf2 360,8 A

    3. in p pha nh mc: - Pha cao p: Ud1 = Uf1 = 6,3 kV - Pha h p:

    3

    400=

    3

    U=U 22f = 231 V

    4. in p th nghim ca dy qun: - Dy qun cao p vi U1 = 6,3 kV Uth = 20 k V - Dy qun h p vi U2 = 0,4 kV Uth = 5 kV

    II. Chn cc s liu xut pht v tnh cc kch thc ch yu: 1. Chiu rng quy i ca rnh t tn gia dy qun cao p v h p: vi Uth1 = 20 kV, ta c a12= 1,2 cm; 12= 4 mm. Trong rnh a12 ta dt ng cch in dy 12= 4 mm. Theo cng thc:

  • n mn hc: thit k my bin p

    3

    4 'P21 S.k=3

    a+a

    k l h s ph thuc dung lng my bin p, tra bng 13.1 ta c k = 0,45 thay vo ta c

    44 'P21 33,83.45,0=S.k=3

    a+a=1,51 cm

    aR khong cch ph thuc kch thc hnh hc ca dy qun h p v cao p, vy:

    71,2=51,1+2,1=3

    a+a+a=a 2112R cm

    2. H s quy i t trng: kR=0.95 3. Cc thnh phn in p ngn mch:

    - in p ngn mch tc dng:

    250.10

    4100=

    S.10

    P=U

    P

    nnr =1,64%

    - in p ngn mch phn khng: 64,1_4=U_U=U 222nr

    2nnx =3,65%

    4. Ta chn tn cn lnh m hiu 3405 c chiu dy 0,35mm. Ly mt t thng trong tr BT = 1,6T, h s kG = 1,02. p tr bng nm vi ng Baklt, p gng bng thp U khng dng bulng xuyn qua tr v gng. S dng li thp c mi ghp nghing 4 gc v ba mi p thng gia tr v gng. Theo bng 13.2 vi SP= 250 kVA ta chn tr c 6 bc, s bc thang ca gng ly nh hn tr 1 bc tc l ggng c 5 bc, h s in y kd=0,928; h s chm kn kc = 0.93, nn h s li dng li st kl = kd.kc = 0,928.0,93=0,86.

    T cm trong gng BG = 1,6/1,02=1,57 T. Twf camr khe h khng kh mi ni thng Br = BT = 1,6 T, t cm mi ni xin BK= BT/ 2 =1,6/ 2 =1,13 T. Tra bng, ng vi tng gi tr mt t cm ta s c sut tn hao trong thp v tn hao t ho trong tr:

    . Sut tn hao trong thp: -Trong tr pFeT = 1,230 W/kg -Trong gng pFeG = 1,17 /kg . Tn hao t ho -Trong tr qFeT = 1,602 VA/kg

  • n mn hc: thit k my bin p

    4

    -Trong gng qFeG = 1,486 VA/kg -Trong khe h khng kh +Ni thng qK= 1,92 VA/cm2 +Ni nghing qK= 0,272 VA/cm2 5. Cc khong cch cch in chnh . Gia tr v dy qun h p ao1= 5mm . Gia dy qun h p v dy qun cao p, a12 = 1,2 cm . ng cch in gia dy qun cao p v h p, 12= 0,4 cm . Gia cc dy qun h p, a22 = 2,2 cm . Tm chn cc pha 22= 0,2 cm . Gia dy qun cao p n gng, lo = 4 cm . Phn u tha ca ng cch in, ld2=3 cm 5. Cc hng s tnh ton , vi dy dn bng ng v in p dy qun cao p l

    6,3 kV (bng 13.5 v 13.6) . a = d12/d = 1,36 . b = 2a2/d = 0,4 6. H s tn hao ph, vi cng sut 250 kVA ta chn kf = 0,94 (bng 13.7) 7. Chn vi di bin thin t 1,2 n 3,6, xc nh gi tr ti u ca ta

    phi tnh cc s liu v cc c tnh c bn ca m.b.a:

    + 42l

    2Tnx

    RR'P

    k.B.U.f

    k.a.S=A

    04,14=

    88,0.6,1.65,3.50

    95,0.71,2.33,8316= 4

    22

    +A1 = 5,66.10-2.a.A3.kl = 5,66.10-2.1,36.14,043.0,88 = 187 kg +A2 = 3,6.10-2.A2.kl.l0 = 3,6.10-2.14,042.0,88.4 = 25,1 kg +B1 = 2,4.10-2.kl.kG.A3.(a+b+e) = 2,4.10-2.0,88.1,02.14,043(1,36+0,4+0,411) = 129,43 kg e = 0,411 i vi thang nhiu bc + B2 = 2,4.10-2.klkG.A2.(a12+a22) = 2,4.10-2.0,88.1,02.14,042.(1,2+2,2) = 14,44 kg

    + C1 = 2nr

    2T

    2lf

    2P

    dqA.u.B.k.k

    a.S.K

    = 82,188=04,14.64,1.6,1.88,0.94,0

    36,1.25010.46,2

    222

    22 kg

  • n mn hc: thit k my bin p

    5

    + M = A.a

    P.k.k.k.10.2453,0 nRf

    2n

    4-

    trong :

    kn = )e+1.(u

    100.41,1 nxu

    nru.-

    n

    = )e+1.(4

    100.41,1 65,3

    64,1.-

    = 43,84

    M = 04,14.36,1

    4100.95,0.94,0.84,43.10.2543,0 24- = 9,04 MPa

    + Trng lng tn silic cc gc ca gng: Gg = 0,486.10-2.kl.kG.A3.x3 = 0,486.10-2.0,88.1,02.14,043.x3= 12,07x3 kg + Tit din tr li st: ST = 0,785.kl.kG.A2.x2 = 0,785.0,88.1,02.14,042.x2 = 139x2 + Tit din khe h vung gc: SK= ST = 139x2 + Tit din khe h cho SK = ST/ 2 =98,29x2 + Tn hao khng ti, theo cng thc 13-24: P0 = kf.( pT.GT + pG.GG ) = 1,25.( 1,23.GT + 1,17.GG ) = 1,538.GT + 1,463.GG kf h s tn hao ph trong st, tn cn ngui ly kf = 1,25 + Cng sut t ho, theo cng thc 13-26: Q0 = kf .(Qc + Qf + QK) Trong : . kf h s xt n s phc hi t tnh khng hon ton khi li l tn,

    chn kf = 1,25 . Qc cng sut t ho chung ca tr v gng Qc = qT.GT + qG.GG = 1,602.GT + 1,486.GG . Qf Cng sut t ho i vi gc c mi ni vung gc

    Qf = 40.qT.GG = 40.1,602.GG = 64,08.GG . QK cng sut t ho khe h khng kh ni gia cc l thp QK = 3,2.qK.SK = 3,2.0,272.139x2 = 120,9x2 Vy cng sut t ho tng l:

    Q0 = kf .(Qc + Qf + QK)

  • n mn hc: thit k my bin p

    6

    = 1,25.( 1,602.GT + 1,486.GG + 64,08.Gg + 120,9x2 ) = 2.GT + 2,972.GG + 80,1.Gg + 151x2 Lp bng tnh gi tr cc tham s c bn ng vi tng gi tr ca bin thin t 1,2 n 3,6;t xc nh c ga tr ti u :

    1,2 1,8 2,4 3,0 3,6 x= 4 1,047 1,16 1,25 1,32 1,38

    x2=2

    4 1,095 1,34 1,55 1,73 1,90

    x3= 3

    4 1,15 1,55 1,93 2,28 2,62

    A1/x = 187/x 178,67 161,44 150,24 142,09 135,76A2.x2 = 25,1.x2 27,39 33,54 38,73 43,3 47,43GT = A1/x +A2/x2 206,05 194,99 188,97 185,39 183,19B1.x3 = 129,43x3 148,41 201,15 249,59 295,06 338,29B2.x2 = 14,44x2 15,82 19,37 22,37 25,01 27,40GG= B1.x3+ B2.x2 164,23 220,53 271,96 320,07 365,69GFe = GT + GG 370,28 415,51 460,93 505,46 548,89Gg = 12.07x3 13,84 18,76 23,27 27,51 31,55P0 = 1,538.GT + 1,463.GG

    557,17 662,52 688,52 753,39 816,75

    Q0 = 2.GT + 2,972.GG + 80,1.Gg + 151x2

    2174,100 2750,43 3284,48 3787,81 4266,50

    iox = Q0/(10.SP) 0,87 1,10 1,31 1,52 1,71Gdq= C1/x2 = 188,82/x2 172,37 140,74 121,88 109,01 9,52GCu = 1,66.Gdq 286,14 233,63 202,33 180,97 165,20KCuFe.GCu = 2,21.GCu 632,35 516,31 447,14 399,93 365,09Ctd = GFe + kCuFe.GCu 1002,6 931,82 908,07 905,39 931,97

    J=dqG.4,2

    4100.94,0 3,05 3,38 3,63 3,84 4,02

    cp = M.x3 = 9,04.x3 10,36 14,05 17,43 20,61 23,63d = A.x3= 14,04.x 14,69 16,26 17,48 18,48 19,34d12 = a.d = 1,36.d 20,00 22,12 23,77 25,13 26,3l = .d12/ 52,29 38,58 31,10 26,30 22,942a2 = b.d = 0,4.d 5,88 6,50 6,99 7,39 7,74C= d12+ a12 + 2a2 + a22 29,26 32,02 34,16 35,92 37,44

  • n mn hc: thit k my bin p

    7

    Ta s thy gi thnh thp nht s ng vi 3,6 3,0; nhng vi gii hn P0 = 610 W, ta s ly gi tr 2,4 1,2, tung ng ng knh li st 16,26 d 14,69. Trong khong ny tt c cc tham s u t tiu chun.

    Cn c vo ng knh li st tiu chun ta chn gi tr d = 16 cm, lc = 1,69; x = 4 = 4 69,1 = 1,14

    Tit din li st s b: ST = 129.x2 = 139.1,142 = 181 cm2 ng knh trung bnh ca rnh du s b d12 = a.d = 1,36.16 = 21,76 cm Chiu cao dy qun s b

    l = 69,1

    76,21.=

    .d12

    =39,33 cm

    Chiu cao tr li st s b lT = l + 2.l0 = 39,33 + 2.4 = 47,33 cm Khong cch gia cc tr li st s b C = d12+ a12 + 2a2 + a22 = 21,76 + 1,2 + 0,4.16 + 2,2 = 31,56 cm in p ca mt vng dy uv = 4,44.f.BT.ST.10-4 = 4,44.50.1,6.181.10-4 = 6,43 V Trng lng st s b : GFe = 407,18 kg Trng lng ng s b: Gdq = 145,29 kg Mt dng in s b: J = 3,32 A/mm2 ng sut trong dy qun: cp = 13,39 Mpa Tn hao khng ti P0 = 610,41 W Dng khng ti % I0% = 0,97

    B. Tnh ton dy qun: I. Dy qun h p:

    1. Sc in ng ca mt vng dy: uv = 4,44.f.BT.ST.10-4 = 4,44.50.1,6.181.10-4 = 6,43 V

  • n mn hc: thit k my bin p

    8

    2. S vng dy trong mt pha ca dy qun h p:

    w1 = 43,6

    231=

    u

    U

    v

    1f = 35,93 36 vng Nh vy in p mt vng dy

    uv = 36

    231=

    w

    U

    1

    1f = 6,42 V

    3. Mt dng in trung bnh: Theo cng thc 13-18

    Jcp = 76,21.250

    42,6.4100.94,0.746,0=

    d.S

    u.P.k.746,0

    12p

    vnn

    = 3,39 A/mm2 4. Tit din vng dy s b:

    s1 = 39,3

    84,360=

    J

    I

    cp

    1f = 106,44 mm2

    Vi iu kin SP = 250 kVA,

    If1 = 360,84 A Um = 400 V S1 = 106,44 mm2

    Tra bng XV, ta chn kiu dy qun l kiu qun kp dy dn ch nht, do cng ngh ch to n gin, r, lm ngui tt thch hp vi my cng sut nh, nhng n cng c nhc im l bn c nh, ta s khc phc nhc im ny trong qu trnh chn dy v thng s dy.

    5. S vng dy ca mt lp :

    w11 = 2

    36=

    n

    w1 =18 vng

    n: S lp, v qun kp nn n = 2. 6. Chiu cao hng trc ca mi vng dy:

    hv1 = 1+18

    33,39=

    1+w

    l

    11

    1 = 2,07 cm = 20,7 mm

    7. Cn c vo hv1 = 20,7 mm; tit din s1 = 106,44 mm2, theo bng VI.2, ta chn tit din mi vng dy bao gm 2 si chp song song, chia thnh 2 lp dy (qun ng kp ).

    Kch thc dy h p nh sau:

    PB 2x 52,79x5,20x6,4

    02x1,4

    8. Tit din thc ca mi vng dy

  • n mn hc: thit k my bin p

    9

    s1 = 2x79,52= 159,04 mm2 9. Mt dng in thc trong dy qun

    J1 = 04,159

    84,360 = 2,27 A/mm2

    10. Chiu cao tnh ton ca dy qun h p l1 = hv1.(w11 + 1) + 1 = 2,05.(18+1) = 39,95 cm a01 a a1

    b b a11 11. B dy ca dy qun h p a1 = 2.a+a11 a: b dy ca 1 si dy, a=4,6mm a11: khong cch gia hai lp ca dy qun ng kp, chn a11=5mm a1 = 2.4,6 +5 = 14,2 mm = 1,42 cm 12. ng knh trong dy qun h p: D1 = d+2a01 a01: 5mm = 0,5 cm; d= 16cm D1 = 16 +2.0,5 = 17 cm 13. ng knh ngoi ca dy qun h p: D1 = D1 + 2.a1 a1 = 1,42 cm, D1 = 17 cm D1 = 17+ 2.1,42 = 19,84 cm 14. B mt lm lnh ca dy qun h p: M1 = t.kK..(D1+D1).l1.10-4 t: s tr tc dng, t = 3 kK h s xt n s che khut b mt ca dy qun, kK = 0,75 thay vo: M1 = 3.0,75..(17+19,84).39,95.10-4 = 1,04 m2

  • n mn hc: thit k my bin p

    10

    15. Trng lng ng dy qun h p , theo cng thc 13-76a

    GCu1 = 5-11"1

    '1 10.s.w.

    2

    D+D.t.28

    = 04,159.36.2

    84,19+17.3.28 .10-5 = 88,6 kg

    II. Dy qun cao p 1. Chn s iu chnh in p, cn c vo cng sut ca my bin p l

    250 kVA ta b tr on dy iu chnh nm lp ngoi cng, mi lp iu chnh c b tr thnh hai nhm trn di dy qun ni tip vi nhau v phn b u trn ton b chiu cao dy qun nn khng xut hin lc chiu trc.

    Cc u phn p c cc ca b i ni ba pha. Dng lm vic nh mc qua cc tip im chnh l dng nh mc ca dy qun cao p bng 22,9 A.

    in p ln nht t ln hai u tip im ca b i ni l: - in p lm vic Ulv = 10%.Uf2 = 10%.6,3.103 = 630 V - in p th Uth = 2.Ulv S iu chnh in p

    A x5 x4 x3 x2 x1 12 12 12 54 12 12 12 12 12 11 lp bnh 2 lp iu thng chnh