Giới thiệu về Máy Điện và Hệ Thống Năng Lượng Điện môn Vật lý đại cương 2 | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Ệ Mục đích
Cung cấp cho sinh viên kiến thức cơ bản về máy điện.
Sau khi học xong học phần này sinh viên hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý làm
việc của các loại máy điện, mô hình toán mô tả các quá trình vật lí trong
máy điện và các đặc tính chủ yếu của các loại máy điện.
Nắm được phạm vi ứng dụng của các loại máy điện. . Tài liệu tham khảo
Bài giảng: Máy điện (nhóm Máy điện – BM Thiết bị điện - Điện tử) Sách tham khảo:
- Bài giảng MĐ. PGS Phạm Văn Bình, Ths. Lê Minh Tiệp, TS. Đặng Quốc Vương
- Máy điện. Tập 1 & 2. Bùi Đức Hùng. Triệu Việt Linh. NXB Giáo dục. Hà nội 2007
- Máy điện 1 & 2. Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu MÁY ĐIỆN I Nội dung Chương 1. Máy biến áp
Chương 2. Những vấn đề chung về MĐ quay
Chương 3. Máy điện không đồng bộ
Chương 4. Máy điện đồng bộ
Chương 5. Máy điện một chiều Chương 1. Máy biến áp Nội dung
I. Tổng quan về hệ thống năng lượng điện
II. Khái niệm chung về Máy biến áp
III. Quan hệ điện từ trong Máy biến áp
IV. Các chế độ làm việc trong Máy biến áp V. Máy biến áp ba pha Chương 1. Máy biến áp Nội dung
I. Tổng quan về hệ thống năng lượng điện
II. Khái niệm chung về Máy biến áp
III. Quan hệ điện từ trong Máy biến áp
IV. Các chế độ làm việc trong Máy biến áp V. Máy biến áp ba pha
I. Tổng quan về HT năng lượng điện (1/6) . Hệ th ng n ố ăng lượng điện Nhà máy điện MBA truyền tải Nguồn phá Đ dây truyền tải TBA truyền tải TBA phâ phối Đường dây
Khu vực tiêu thụ điện năng phân phối điên Thiết bị tự động phân phối
Hộ tiêu thụ điện năng
I. Tổng quan về HT năng lượng điện (2/6)
. Các định luật điện từ thường dùng trong máy điện
. Định luật cảm ứng điện từ (định l ậ u t Faraday)
Khi từ thông biến thiên xuyên qua vòng dây, trong vòng dây sẽ cảm ứng sức điện động
Sđđ cảm ứng trong một vòng dây được tính theo công thức Maxwell:
Trường hợp cuộn dây có w vòng, sđđ cảm Hinh 1.1 ứng là:
trong đó, là từ thông móc vòng của cuộn dây
I. Tổng quan về HT năng lượng điện (3/6)
. Định luật cảm ứng điện từ (định l ậ u t Faraday) (tiếp)
Khi thanh dẫn chuyển động với vận tốc v, nằm vuông góc từ trường sẽ
cảm ứng sđđ e theo quy tắc bàn tay phải (hình 1.2): trong đó:
- mật độ từ cảm (Wb)
- chiều dài của thanh dẫn Hinh 1.2
I. Tổng quan về HT năng lượng điện (4/6) b. nh lu Đị ật lực điện từ
T hanh dẫn mang dòng điện đặt vuông góc với từ trường, thanh dẫn sẽ ch
ịu một lực điện từ tác dụng, có trí số là trong đó: - từ cảm (T)
- dòng điện chạy trong thanh dẫn (A)
- chiều dài của thanh dẫn (m) Hinh 1.3 Chiều của F đị ắ
đt xác nh theo qui t c bàn tay trái (hình 1.3)
I. Tổng quan về HT năng lượng điện (5/6) c. nh lu Đị ật toàn dòng điện
Goi H là cường độ từ trường tạo bởi tập hợp các dòng điện i1; I2; …In vqf
C là đường cong khép kín trong không gian bao quanh các dây dẫn mang
tập hợp dòng điện trên. Theo định luật ampere ta có:
Áp dụng vào mạch từ hình 1.4, ta viết như sau: trong đó:
- cường độ từ trường trong mạch (A/m)
- chiều dài trung bình của mạch từ đo bằng mét
- là số vòng của cuộn dây lõi thép nh 1.4
Dòng điện i tạo tra từ thông cho mạch từ, gọi là dòng điện từ hoá. Tích số
wi gọi là sức từ động.
I. Tổng quan về HT năng lượng điện (6/6)
3. Các loại vật liệu dùng trong máy điện
a. Vật liệu dẫn điện: Cu, Al, hợp kim
b. Vật liệu dẫn từ: Vật liệu sắt từ : thép kỹ thuật điện, gang, thép đúc, thép rèn…
c. Vật liệu cách điện:
Cường độ cách điện cao, chịu nhiệt tốt, tản nhiệt tốt, chống ẩm & bền cơ học
Phần lớn ở thể rắn : 4 nhóm :
Chất hữu cơ thiên nhiên : giấy, lụa …
Chất vô cơ : amiăng, mica, sợi thủy tinh … Các chất tổng hợp
Các loại men, sơn cách điện
Cách điện thể khí (không khí), thể lỏng (dầu)
Nhiệt độ tăng quá nhiệt độ làm việc cho phép 8 ~ 10°C => tuổi thọ giảm ½ (15-20) Cấp cách điện Y A E B F H C Nhiệt độ làm việc cho phép 90 105 120 130 155 180 > 180
7 cấp cách điện của vật liệu cách điện Chương 1. Máy biến áp Nội dung
I. Tổng quan về hệ thống năng lượng điện
II. Khái niệm chung về Máy biến áp
III. Quan hệ điện từ trong Máy biến áp
IV. Các chế độ làm việc trong Máy biến áp V. Máy biến áp ba pha
II. Khái niệm chung về Máy biến áp (1/29) . nh ngh Đị ĩa
Máy biến áp (MBA) là thiết điện từ tĩnh, làm việc dựa theo nguyên lý cảm
ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này
thành một hệ thống dòng điện xoay chiều ở một điện áp khác nhưng giữ nguyên tần số
Ký hiệu MBA trong hệ thống điện lực:
II. Khái niệm chung về Máy biến áp (2/29) .2. Vai trò c a M ủ BA
MBA cã vai trß ®Æc biÖt quan träng trong mäi lÜnh cña nÒn kinh tÕ
Lµ thiÕt bÞ ®Æc biÖt quan träng trong hÖ thèng truyÒn t¶i vµ ph©n phè
®iÖn n¨ng, gióp gi¶m tæn hao trªn hÖ thèng truyÒn t¶i ®iÖn. .3. Công d ng c ụ a MBA ủ
Sử dụng để truyền tải và phân phối điện năng Đường dây truyền tải Hộ tiêu thụ 0,4 – 6kV MFĐ MBA 35, 110, 220, MBA 3 ÷ 21kV tăng áp 500 kV hạ áp
Cùng công suất S, nếu ↑ U d → Id ↓ dẫn đến:
→ trọng lượng, tiết diện chi phi làm dây dẫn giảm → U = R dId P = R I2d d
II. Khái niệm chung về Máy biến áp (3/29) 3. Công d ng c ụ ủa MBA (tiếp)
MBA sử dụng trong các thiết bj chuyên dụng: Trong lò nung: MBA lò Trong hàn điện: MBA hàn
Trong thí nghiệm: MBA thí nghiệm
Trong đo lường: Máy biến điện áp, máy biến dòng điện…
II. Khái niệm chung về Máy biến áp (4/29)
Hình ảnh MBA phân phối (kiểu trạm treo)
II. Khái niệm chung về Máy biến áp (5/29)
II. Khái niệm chung về Máy biến áp (6/29) Trạm 220KV – Quang ngãi Trạm 500KV – Đã Nẵng Trạm 110KV – Đã Nẵng
II. Khái niệm chung về Máy biến áp (7/29)
II. Khái niệm chung về Máy biến áp (8/29)
II. Khái niệm chung về Máy biến áp (9/29)