Download miễn phí Đồ án Thiết kế máy biến áp lò hồ quang luyên thép 5Tấn / mẻ
Cuộn kháng được sử dụng trong mạch điện để tăng cường điện kháng. Người ta có thể chế tạo cuộn kháng một pha hay ba pha, có lõi thép hay không có lõi thép ( không khí ). Trong máy biến áp lò thì cuộn kháng được mắc nối tiếp vào phía sơ cấp để hạn chế dòng điện ngắn mạch.
Cuộn kháng sử dụng trong máy biến áp lò la loại có lõi thép, đẻ tăng cường điện kháng cho cuộn kháng người ta đặt các chất phi từ tính vào đường đi của từ thông tức là các khe hở không khí của mạch từ của cuộn kháng.
Để cho cuộn kháng hạn chế được dòng điện ngắn mạch một cách hiệu quả thì ta thiết kế cuộn kháng sao cho khi dòng điện ngắn mạch tăng lên bao nhiêu thì điện áp tăng lên bấy nhiêu, tức là đặc tính làm việc của cuộn kháng gần tuyến tính ( hình 8.1 ). Để đạt được như vậy thì cường độ từ cảm trong lõi thép của cuộn kháng phải chọn nhỏ hơn với máy biến áp thông thường, giá trị này đối với tôn cán nguội là 0,9 ÷ 1,5 T.
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:
thì lượng sắt tăng lên và đồng lại giảm đi. Ngoài rat hay đổi β cũng ảnh hưởng đến các tham số kỹ thuật của máy biến áp như tổn hao và dòng điện không tải,độ bền cơ, sự phát nóng của dây quấn, kích thước chung của cả máy. Do đó để chọn được hệ số β tối ưu người ta thường lập quan hệ Ctd ( β ); i0 (β ); p0 (β )….Đối với máy biến áp thường thì trị số β thường trong khoảng 0,9÷2,1.
Đối với máy biến áp lò theo TL1 trang 202 người ta đã tính được trị số β = 1,8 và tương ứng tiết diện tác dụng được tính theo công thức sau :
1. Tiết diện tác dụng của trụ : St = (4÷6).
Từ công thức kinh nghiệm trên ta tính được tiết diện tác dụng của trụ.
St = (4÷6). = 546,5÷819,756 cm2
Trong đó : S là công suất máy biến áp.
f = 50 Hz là tần số của lưới điện.
Chọn tiết diện St = 770 cm2
Theo bảng 10-1 trang 77 sách TKMBA, ta chọn trụ có 8 cấp và hệ số sử dụng kp = 0,976. Hệ số không để tính bán kính vòng tròn bao tiết diện :
k0 = = = 1,142
Đường kính vòng tròn bao tiết diện trụ ( hình 2.2 ) :
Dt = k0. = 1,142. = 31,689 cm
Ta chọn trụ có đường kính là Dt = 32 cm.
Cấp thứ
Kích thước
Dày
Số lá thép
1
310
40
114
2
295
22
63
3
270
24
69
4
250
14
40
5
230
11
32
6
215
7
20
7
195
8
23
8
155
12
34
9
135
5
15
2. Đường kính trung bình của rãnh dầu giữa hai dây quấn :
Theo công thức 2-41 trang 45 TL2 ta có :
Ds = a.Dt = 1,4.32 = 44,8 cm
Trong đó a = 1,4 chọn theo bảng 13 trang 195 TL2.
3. Chiều cao của cuộn dây tính theo sơ bộ là :
Ta có : β =
=> lsb = = = 78,19 cm
Ta chọn lsb = 78 cm.
4. Diện tích hình học :
Lá thép cách điện bằng vật liệu gốm kerizol, chịu được nhiệt độ 8000C. Hệ số ép chặt kt = 0,95.
S’t = = = 810,526 cm2
5. Diện tích tiết diện gông :
Ss = 1,08.St = 1,08.770 = 831,6 cm2.
6. Điện áp trên một vòng dây :
Cường độ từ cảm có thể chọn trong khoảng từ 1,6÷1,7T. Ta chọn Bt = 1,68T.
uv = 4,44.Bt.St.f = 4,44.1,68.0,077.50 = 28,717 V
7. Cường độ từ cảm gông :
Bs = Bt. = 1,68. = 1,55 T
CHƯƠNG 3 :
TÍNH TOÁN DÂY QUẤN
I. Yêu cầu chung đối với dây quấn :
1. Yêu cầu về vận hành :
Ta có thể chia thành các yêu cầu về mặt điện, mặt cơ và mặt nhiệt.
a. Về mặt điện :
Khi vận hành dây quấn máy biến áp phải chịu được điện áp và dòng điện định mức, cách điện máy biến áp phải đủ tốt để không bị đánh thủng do hiện tượng quá điện áp của lưới điện. Dây quấn cũng phải chịu được dòng ngắn mạch thường xuyên xảy ra trong giai đoạn nấu chảy.
b. Về mặt cơ học :
Dây quấn không bị biến dạng hay hư hỏng dưới tác dụng của lực cơ học do dòng điện ngắn mạch gây nên.
c. Về mặt nhiệt :
Khi vận hành bình thường cũng như trong trường hợp ngắn mạch, trong thời gian nhất định dây quấn không được nóng uqas nhiệt độ cho phép. Vì lúc đó chất cách điện sẽ bị nóng quá mà chóng hư hỏng hay bị già hóa làm cho nó mất tính đàn hồi, hóa giòn và mất tính chất cách điện.
2. Yêu cầu về mặt chế tạo :
Yêu cầu sao cho kết cấu đơn giản tốn ít nguyên liệu và nhân công, thời gian chế tạo ngắn và giá thành hạ nhưng vẫ đảm bảo được yêu cầu về mặt vận hành.
II. Tính toán dây quấn hạ áp :
1. Lựa chọn kết cấu dây quấn :
Việc lựa chọn kết cấu dây quấn kiểu này hay kiểu khác phải căn cứ vào yêu cầu về vận hành và chế tạo đề ra trong nhiệm vụ thiết kế. Nhưng yêu cầu chính là đảm bảo được độ bền về các mặt điện, cơ và nhiệt đồng thời chế tạo đơn giản và rẻ tiền.
Đối với máy biến áp lò có công suất nhỏ và trung bình nười ta thường quấn dây thành các bánh nhỏ rồi ghép lại với nhau. Có một số ưu điểm như : tản nhiệt tốt, điện kháng lớn. Phần dây quấn hạ áp được sắp xếp như sau :
Dây quấn hạ áp quấn thành 24 bánh dây kép tức là 48 bánh đơn, chia thành 3 nhóm và mỗi nhóm có 8 cặp bánh dây kép. Các bánh dây kép có dây dẫn nối song song.
2. Số vòng dây quấn một pha của dây quấn hạ áp :
W2 = = = 9,05 vòng
Ta chọn W2 = 9 vòng vậy mỗi bánh dây đơn có 4,5 vòng dây.
Ta tính lại uv = = = 28,88 V
Tính lại mật độ từ cảm thực trong lõi thép :
Bt = = = 1,689 T
3. Tiết diện sơ bộ mỗi vòng dây :
Ta chọn mật độ dòng điện σ = 2,8 A/ mm2
s2 = = = 1282,035 mm2
Do ta đã chia dây quấn như vậy nên tiết diện cần chọn sẽ là :
4. Chiều cao sơ bộ của 1 bánh dây là :
h = = = 32,58 mm
Trong đó : l = 780 mm là chiều cao cuộn dây tính theo sơ bộ
5. Chọn kích thước dây :
Theo bảng 44-10 trang 603 TL1 ta chọn dây dẫn hình chữ nhật có :
a2 = 5,1; b2 = 10,8
a’2 = 5,55; b’2 = 11,25
Ta suy ra tiết diện của mỗi sợi dây là : s’’ = 54,2 mm2
8. Tiết diện thực của mỗi vòng dây :
s2 = 3.8.s’’2 = 3.8.54,2 = 1300,8 mm2
9. Mật độ dòng điện thực của dây hạ áp :
σ2 = = = 2,76 A/ mm2
10. Chiều cao của dây quấn hạ áp :
l2 = 48.b’2 + 47.av2 = 48.11,25 + 47.5 = 775 mm
11. Bề dày dây quấn hạ áp :
Δ2 = 4,5.a’2 = 4,5.5,55 ≈ 25 mm
11,25
5
25
Hình 3.1 Bánh dây kép hạ áp
1
2
3
4
5
6
7
8
Hình 3.3 Nối các nhóm trong dây quấn
Hình 3.2 Cách nối các cặp bánh dây mỗi nhóm
III. Tính toán dây quấn cao áp :
Dây quấn cao áp có điện áp trung bình thường được chia thành các bánh dây, số bánh dây chọn sao cho điện áp ở bánh dây vào khoảng 1000÷3000 V.
Khi điện áp dây quấn cao người ta thường dùng dây quấn xoắn ốc lien tục, còn điện áp rất cao thì dùng dây quấn nhiều lớp.
1. Số vòng dây quấn cao áp :
W1 = W2 = 9 = 761,54 vòng
Ta chọn W1 = 762 vòng
2. Số vòng dây của cuộn cao áp ở 1 cấp điều chỉnh :
Theo hình 1.7 và bảng điều chỉnh điện áp trang 13 ta sẽ chọn Wđược như sau :
= = (1)
= (2)
Ta lấy (1) chia cho (2) :
= => Wđược = .W1
Vậy :
Wđược = .762 = 228,6 vòng
Ta chọn Wđược = 228 vòng
3. Số vòng dây tương ứng với các đầu phân áp :
Đầu số 2-1 :
W2-1 = W1 = 762 vòng
Đầu số 2-3 :
W2-3 = 762 + 228 = 990 vòng
Tương tự tính cho các pha còn lại.
4. Sơ bộ tính tiết diện vòng dây :
Ta chọn mật độ dòng điện σ1 = 3,3 A/ mm2
Vậy : s1 = = = 12,8 mm2
5. Chọn kích thước dây :
Theo bảng 14-10 trang 603 TL1 ta chọn dây dẫn chữ nhật có kích thước sau :
a1 = 3,28; b1 = 4,1
a1’ = 3,73; b1’ = 4,55
Khi đó tiết diện mỗi sợi dây là s1’’ = 13 mm2
6. Bố trí dây quấn cao áp :
Ta chọn dây quấn xoắn ốc liên tục, quấn thành 81 bánh dây mỗi bánh dây cách đều nhau là av1 = 5mm. Sâu bánh dây đầu và sáu bánh dây cuối cùng chèn thêm bìa để có chiều rộng bằng các bánh còn lại. Dây quấn được sấy, ép và tẩm sơn cách điện để tăng độ bền cơ và điện.
7. Tiết diện thực của mỗi vòng dây :
s1 = s1’’ = 14 mm2
8. Mật độ dòng điện thực của dây quấn cao áp :
σ1 = = = 3,26 A/mm2
9. Số bánh dây :
Theo công thức 3-64 a trang 98 TL2 :
nb1 = = ≈ 82 bánh
Trong đó :
hr = 5mm là chiều cao bánh dây.
10. Số vòng trong mỗi bánh dây :
Wb1 = = ≈ 13 vòng
11. Chiều cao của dây quấn cao áp :
l1 = 82.b1’ + 81.av1 = 82.4,55 + 81.5 = 778,1 mm
Ta đệm thêm một tấm cách cách điện vào dây quấn hạ áp có chiều dày là :
778,1 - 775 = 3,1 mm
Sao cho l1 = l2 = 778,1 mm.
12. Bề dày dây quấn cao áp :
Δ1 = Wb1.a1’ = 13.3,73 = 48,49 mm
Ta chia các bánh như sau :
Bánh số 1 đến bánh số 3 loại 13 vòng dây: 3×13 = 39 vòng
Bánh số 4 đến bánh số 79 loại 12 vòng dây: 76×12 = 912 vòng
Bánh số 80 đến bánh số 82 loại 13 vòng dây: 3×13 = 39 vòng
Tổng số 82 bánh : 990 vòng...