Nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp tác dụng lên dây quấn máy biến áp khô bọc epoxy sử dụng lõi thép vô định hình (TT)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐOÀN THANH BẢO NGHIÊN CỨU LỰC NGẮN MẠCH TỔNG HỢP TÁC DỤNG LÊN DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP KHÔ BỌC EPOXY SỬ DỤNG LÕI THÉP... Ở MBAVĐH do có cấu trúc đặc biệt của

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐOÀN THANH BẢO

NGHIÊN CỨU LỰC NGẮN MẠCH TỔNG HỢP TÁC DỤNG LÊN DÂY QUẤN MÁY BIẾN ÁP KHÔ BỌC EPOXY SỬ DỤNG LÕI THÉP

Công trình này được hoàn thành tại:

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

gười hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Phạm Văn Bình

Vào hồi … giờ, ngày … tháng…… năm ………

Có thể tìm hiểu luận án tại thư iện

1 Thư iện Tạ Quang Bửu - Trường Đ BK à ội

2 Thư iện Quốc gia Việt Nam

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Vấn đề hư hỏng do bị ngắn mạch và cũng như giảm tổn hao công suất của máy biến

áp (MBA) phân phối có ý nghĩa kinh tế kỹ thuật rất quan trọng Việc sử dụng MBA lõi thép vô định hình (MBAVĐH) giảm tổn hao không tải đến 60-70%, mang lại hiệu quả kinh tế cao Ở MBAVĐH do có cấu trúc đặc biệt của lõi thép và cuộn dây là hình chữ nhật nên phân bố điện trường, từ trường tản và phân bố lực tác dụng lên cuộn dây cũng

sẽ không đối xứng trên cùng một vòng dây Hơn nữa là lúc xảy ra ngắn mạch thì lực này lớn sẽ rất nguy hiểm đối với cuộn dây, nó làm uốn cong, xê dịch hoặc phá hủy dây quấn MBA, thậm chí làm nổ MBA

Ở MBA khô phân phối có cuộn dây đúc nhựa epoxy với đặc tính ưu điểm được sử dụng nhiều ở các tòa nhà, khu dân cư, đường hầm, trên tàu bè và trên sàn ngoài khơi [2] Tuy nhiên, khi tính toán ứng suất ở dây quấn MBA khi khô ngắn mạch, cần xét các ứng suất thành phần: (1) Ứng suất gây ra do phân bố nhiệt độ không đồng đều lớp epoxy; (2) Ứng suất do chênh lệch nhiệt độ giữa dây quấn và lớp epoxy; (3) Ứng suất sẵn có giữa lớp epoxy và dây quấn

Vì vậy, lời giải cho bài toán nghiên cứu lý thuyết, tính toán về lực điện từ và ứng suất nhiệt tác dụng lên dây quấn MBA khi ngắn mạch và kích thước hợp lí của bán kính cong dây quấn theo độ tăng của ứng suất lực là nghiên cứu cần được thực hiện

Do đó, luận án: “Nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp tác dụng lên dây quấn máy

biến áp khô bọc epoxy sử dụng lõi thép vô định hình” được đặt ra là cần thiết và có ý

nghĩa quan trọng trong giai đoạn hiện nay

2 Mục tiêu, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu:

 Xây dựng mô hình toán của từ trường tản trong cửa sổ mạch từ MBA với từ thế

vectơ A Từ đó, tính ứng suất lực trên dây quấn MBA lõi VĐH, khi MBA xảy ra

ngắn mạch 3 pha đối xứng với dòng điện ngắn mạch cực đại

 Chỉ ra vị trí có giá trị ứng lực lớn nhất trên cuộn dây của MBAVĐH Đưa ra đường cong thay đổi ứng suất lực vào bán kính cong dây quấn, giúp sự lựa chọn hợp lí bán kính cong tại góc của dây quấn theo độ tăng của ứng suất lực

 Tính toán lực ngắn mạch tổng hợp có tính đến sự xếp chồng ứng suất nhiệt giữa dây quấn và lớp epoxy

Đối tượng nghiên cứu

MBA khô bọc epoxy có hình dạng dây quấn hình chữ nhật sử dụng lõi thép bằng vật liệu VĐH

Phạm vi nghiên cứu

 Tập trung vào xây dựng và giải mô hình toán của từ trường tản trong cửa sổ mạch

từ MBA với từ thế vectơ A Tính ứng suất lực trên dây quấn trong điều kiện

MBA bị ngắn mạch 3 pha đối xứng

 Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) bằng phần mềm mô phỏng Ansys Maxwell 2D và 3D để xác định vị trí có ứng suất lớn nhất trên dây quấn so sánh với điều kiện tiêu chuẩn cho phép của dây quấn

 Tập trung vào đánh giá sự phụ thuộc của giá trị ứng suất lực vào bán kính cong của dây quấn Từ đó, đưa ra cách lựa chọn hợp lí giữa bán kính cong dây quấn theo độ tăng của ứng suất lực

Phương pháp nghiên cứu

 Sử dụng phương pháp giải tích số Matlab để giải mô hình toán

 So sánh và đánh giá kết quả của hai phương pháp: giải tích số và PTHH 2D

phân tích và tính toán ứng suất lực ngắn mạch sự cố trên dây quấn MBA

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

 Phương pháp PTHH với phần mềm Ansys Maxell 3D, cho phép xác định ứng lực trên từng vị trí vòng dây trong trường hợp ngắn mạch sự cố nguy hiểm nhất phía

hạ áp MBA mà phương pháp thực nghiệm không thực hiện được Giúp ích cho các kỹ sư trong việc thiết kế MBA và giảm công sức thử nghiệm phá hủy khi chế tạo MBA

4 Cấu trúc nội dung của luận án

Ngoài phần mở đầu, nội dung của luận án gồm 4 chương và phụ lục, cụ thể:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2 Mô hình toán của từ trường tản trong cửa sổ mạch từ máy biến áp

Chương 3 Tính toán ứng suất lực điện từ bằng phương pháp giải tích và PTHH 2D Chương 4 Tính toán lực ngắn mạch tổng hợp tác dụng lên dây quấn MBA

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu chương

1.2 Máy biến áp khô

MBA khô có cuộn dây đúc trong nhựa epoxy thích hợp ở những nơi có yêu cầu cao

về phòng chống cháy nổ, nơi đông người qua lại, các công trình gần biển, các toà nhà cao tầng, dưới lòng đất v.v Số lượng MBA khô loại này ngày càng chiếm thị phần lớn trên thị trường thế giới Nhưng giá thành của MBA khô cao hơn, công suất và cấp điện

áp của MBA khô bị giới hạn so với MBA dầu [8]

1.3 Máy biến áp hiệu suất cao

Xu thế hiện nay người ta ưu tiên lựa chọn các MBA có hiệu suất cao Lựa chọn phương án thiết kế MBA có hiệu suất cao mang ý nghĩa lớn, vì tuổi thọ của MBA có thể

từ 30 đến 50 năm, sai lầm trong lựa chọn thiết kế sẽ phải gánh chịu thiệt thòi trong thời gian dài

Khoảng những năm 80 của thế kỷ XX, thép VĐH (thép biến áp siêu mỏng) ra đời Nhờ vào thành phần và cấu trúc vi mô đặc biệt, thép VĐH đáp ứng cả 3 yêu cầu để giảm tổn hao lõi là lực kháng từ rất nhỏ, HC ~ 5-10 A/m (so với ~50-100 A/m của tôn silic);

độ dày tự nhiên của lá thép rất nhỏ, t ~ 0.03 mm (so với ~ 0,3-0,5 mm của tôn silic) và điện trở suất rất lớn ρ ~ 130-170 μΩcm (so với ~50-60 μΩcm của tôn silic) Nhờ vào các tính chất trên mà tổn hao lõi của thép VĐH giảm mạnh so với thép silicon loại tốt nhất [6,18,34]

1.4 Những nghiên cứu ở ngoài nước về máy biến áp lõi vô định hình

1.4.1 Phương pháp chế tạo vật liệu vô định hình

Để chế tạo vật liệu VĐH, cho tới hiện nay người ta biết 20 phương pháp khác nhau Tuy nhiên, để đơn giản có thể theo phương pháp nguội nhanh từ tinh thể lỏng [26,58]

1.4.2 Giảm tổn hao máy biến áp lõi vô định hình

Vấn đề sử dụng MBAVĐH giảm tổn hao không tải, mang lại hiệu quả kinh tế và sự phát triển trong tương lai được đề cập trong các tài liệu: S Lupi [49]; Harry W [34]; H Matsuki [56]; Robert U Lenke [46]; W J Ros, T M Taylor [17,65]; Pháp [25]; L A Johnson [42]

Trong lĩnh vực nghiên cứu và thiết kế đã có nhiều đóng góp của những tác giả như

G Segers - A Even -M.Desinedt [30]; Pan-Seok Shin [61], Benedito Antonio Luciano [20], D Lin; P Zhou; W N Fu; Z Badics and Z J Cendes [48], Stefan Sieradzki [67], Pan-Seok Shin [61] … Tiếp đó, công suất MBAVĐH cũng được nâng cao lên đến 630kVA, tác giả Yinshun Wang, Xiang Zhao [77] Vấn đề đi sâu vào thiết kế, thử nghiệm MBAVĐH cũng được nghiên cứu kỹ càng và sâu sắc hơn, cụ thể tác giả Benedito Antonio Luciano [20]; D Lin, P Zhou, W N Fu, Z Badics, and Z J Cendes tại Mỹ năm 2003 [48]; Thorsten Steinmetz, Bogdan Cranganu-Cretu [69]

1.5 Những nghiên cứu ở trong nước về máy biến áp lõi vô định hình

Đề tài Bộ Công Thương “Thiết kế chế tạo chế tạo MBA giảm tổn hao không tải sử dụng vật liệu thép từ VĐH siêu mỏng, chế tạo trong nước” [1]

Năm 2011 và 2012, Công ty Mitsubishi và Hitachi Metals phối hợp với Trung tâm tiết kiệm năng lượng Tp Hồ Chí Minh đã tổ chức Hội thảo thúc đẩy sử dụng MBA Amorphous (VĐH) hiệu suất cao trong hệ thống lưới điện tại Việt nam

1.6 Nghiên cứu lực điện từ ở máy biến áp silic

Về vấn đề lực điện từ tác dụng lên dây quấn MBA lõi thép silic, trên thế giới đã có nhiều tác giả nghiên cứu như năm 2001, Adly, A.A [12]; năm 2004, Tang Yun-Qiu [36]; Năm 2007, A C de Azevedo [16]

Nhóm Hyun-Mo Ahn, Ji-Yeon Lee đã phân tích, tính toán lực điện từ ngắn mạch của MBA lõi thép silic có tiết diện tròn bằng phương pháp PTHH [37,38,39,40] Khi MBA

bị ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch tương tác với từ thông tản như Hình 1.15 gây ra ứng suất cơ học rất nghiêm trọng đối với MBA Vì vậy, yêu cầu thiết kế MBA phải chịu được dòng ngắn mạch khi hệ thống bị lỗi như ngắn mạch một pha chạm đất, ngắn mạch

Nhóm tác giả thực hiện trên các MBA khô 1 pha với công suất 50 kVA và 1 MVA, phân tích từ trường tản bằng phương pháp PTHH với phần mềm Maxwell V12

Khi ngắn mạch xảy ra, MBA có thể bị hư hỏng bởi dòng điện quá độ Phân tích lực điện từ, dòng ngắn mạch sử dụng Maxwell Circuit Edit V12.1 Dòng điện đỉnh cuộn HA

là 6142,5 A và cuộn CA là 746,1 A được hiển thị ở Hình 1.18

Kết quả là lực hướng kính và hướng trục trên cuộn dây HA và CA ở Hình 1.19; Hình 1.20; Hình 1.21; Hình 1.22

Hình 1.23 Các vị trí khảo sát trên cuộn dây [38] Hình 1.24 Lực hướng kính trên cuộn CA [38]

Ở Hình 1.23, tác giả đã khảo sát lực hướng kính trên cuộn dây HA ở 16 vị trí khác nhau, kết quả giá trị phân bố lực trên 16 điểm tương đối đồng đều nhau ở Hình 1.24, do phân bố đồng đều của từ thông tản trên cuộn dây của MBA lõi thép silic có tiết diện tròn

Ngoài ra, tính toán từ trường tản và lực cơ khí sinh ra ở MBA khi ngắn mạch bằng phương pháp PTHH theo miền thời gian cũng được nhiều tác giả quan tâm được công bố trong các công trình [12,13,19,28,44,45,51,74]

1.7 Nghiên cứu lực điện từ ở máy biến áp lõi vô định hình

MBAVĐH do có cấu trúc đặc biệt của lõi thép và cuộn dây là hình chữ nhật nên phân bố điện trường, từ trường tản và phân bố lực tác dụng lên cuộn dây cũng sẽ không đối xứng trên cùng một vòng dây Hơn nữa, lúc xảy ra ngắn mạch thì lực này lớn sẽ rất nguy hiểm đối với cuộn dây [16,33,48,59]

Nhóm tác giả Haifeng Zhong – WenhaoNiu - Tao Lin - Dong Han - Guoqiang Zhang [32], đã nghiên cứu phân tích khả năng chịu ngắn mạch của một MBAVĐH có công suất 800kVA-10kV Từ đó, đề xuất một kết cấu kẹp các cuộn dây MBA để có thể chịu được lực ngắn mạch lớn gây ra

Nhóm tác giả B Tomczuk, D Koteras [71,72] đã tính toán lý thuyết và thực nghiệm

về thành phần từ trường và điện kháng ngắn mạch của MBA 3 pha lõi VĐH công suất S

= 10kVA Nhóm tác giả K Zakrzewski; B Tomczuk, D Koteras [81] đã tính toán phân

bố từ thông của 2 loại MBA không đối xứng (AAT là MBA mạch từ phẳng) và MBA đối xứng (AST là MBA mạch từ không gian) có công suất 10kVA

Nhóm tác giả M.Mouhamad, C.Elleau [59], đã đưa ra kết quả thử nghiệm ngắn mạch MBAVĐH sử dụng lõi thép vật liệu 2605SA1, có công suất từ 250 đến 630 kVA Đồng thời tính toán dòng điện ngắn mạch và lực điện động tác dụng lên cuộn dây hình chữ nhật có xét đến chiều dày cuộn dây Tính toán lực điện động theo định luật Ampe giữa dây quấn CA và HA tương tác với nhau trong hai trường hợp: (1) Chưa xét đến chiều dày của cuộn dây; (2) Có xét đến chiều dày cuộn dây

Hình 1.26 Sơ đồ cuộn dây HA và CA Hình 1.27 MBAVĐH ba pha cuộn dây hình chữ nhật

Do vậy, nhóm tác giả khuyến cáo trong tính toán lực tác dụng lên dây quấn nên tính theo cách thứ 2, quan trọng hơn khi tính lực cho MBA lõi VĐH vì các cuộn dây có hình chữ nhật ở Hình 1.27 chứ không phải tròn, phân bố lực sẽ không đối xứng như Hình 1.29

Hình 1.28 Cuộn dây HA và CA Hình 1.29 Cuộn HA và CA sau khi bị tác động lực điện từ

Do cuộn dây hình chữ nhật nên có biến dạng không đối xứng, cuộn dây HA bị đẩy vào trong lõi và cuộn CA có xu hướng đẩy ra ngoài lõi ở Hình 1.28 và có xu hướng căng tròn như Hình 1.29

1.8 Những vấn đề còn tồn tại

1) Tính lực điện từ tác dụng lên dây quấn chưa tính đến phân bố của từ trường tản trong vùng không gian dây quấn của MBAVĐH có cuộn dây hình chữ nhật; cũng chưa tìm ra vị trí có ứng suất lớn nhất hay lực tại chỗ góc mạch từ trên cuộn dây hình chữ nhật

2) Chưa xác định giá trị tại vị trí trên cuộn dây có ứng suất lớn nhất hay nhỏ nhất để

từ đó đưa ra giải pháp khắc phục Cũng như chưa đưa ra cách lựa chọn hợp lí giữa bán kính cong dây quấn theo độ tăng của ứng suất lực

3) Chưa tính lực ngắn mạch tổng hợp tác dụng lên dây quấn bao gồm lực điện từ và ứng suất nhiệt trong dây quấn MBA khô bọc epoxy

1.9 Đề xuất hướng nghiên cứu của tác giả

1) Nghiên cứu xây dựng mô hình toán tổng quát của từ trường tản trong cửa sổ mạch

từ MBA với từ thế vectơ A

2) Tính toán ứng suất lực điện từ lớn nhất trên cuộn dây khi ngắn mạch Xác định vị trí có ứng suất lớn nhất trên vòng dây HA và CA Sau đó so sánh với tiêu chuẩn ứng suất cho phép của dây quấn

3) Đánh giá sự thay đổi của giá trị ứng suất theo bán kính thay đổi từ tròn đến vuông

Từ đó khuyến cáo về việc lựa chọn hợp lí giữa bán kính cong dây quấn theo độ tăng của ứng suất lực

4) Tính toán ứng suất lực tổng trên dây quấn MBA khô bọc epoxy có tính đến ứng suất nhiệt tác dụng vào dây quấn do độ chêch nhiệt độ giữa dây quấn và epoxy; và phân

bố nhiệt độ không đồng đều ở lớp epoxy

1.10 Kết luận chương 1

Trong chương này, luận án giới thiệu về ưu điểm MBA khô có cuộn dây đúc epoxy

và xu thế hiện nay người ta ưu tiên lựa chọn các MBA có hiệu suất cao Đặc biệt, khi sử dụng MBA lõi thép bằng vật liệu VĐH làm giảm tổn hao không tải đến 60 -70% so với thép silic loại tốt MBAVĐH do có cấu trúc đặc biệt của lõi thép và cuộn dây là hình chữ nhật nên phân bố điện trường, từ trường tản và phân bố lực tác dụng lên cuộn dây cũng sẽ không đối xứng trên cùng một vòng dây Hơn nữa, lúc xảy ra ngắn mạch thì lực này lớn sẽ rất nguy hiểm đối với cuộn dây

Sau đó trình bày về những nghiên cứu trong và ngoài nước về tính toán lực điện từ tác dụng lên dây quấn của MBA lõi thép VĐH Tổng kết các công trình nghiên cứu này

là những vấn đề còn tồn tại, luận án đề ta mục tiêu và phương pháp nghiên cứu để giải quyết những mặt còn tồn tại đó Nội dung nghiên cứu của luận án được trình bày ở những chương tiếp theo

CHƯƠNG 2

MÔ HÌNH TOÁN CỦA TỪ TRƯỜNG TẢN TRONG CỬA SỔ MẠCH

TỪ MÁY BIẾN ÁP

2.1 Giới thiệu chương 2

2.2 Lý thuyết về dòng điện ngắn mạch và lực điện từ

2.2.1.2 Quá trình quá độ của ngắn mạch:

Khi xảy ra ngắn mạch đột nhiên phía thứ cấp của MBA, dòng điện ngắn mạch có dạng tổng quát sau:

Hằng số C được xác định theo điều kiện ban đầu:

Trong đó: I (A) và J (A/m2

) là cường độ và mật độ dòng điện trong dây dẫn;

B (T) và F (N) là từ cảm và lực điện từ tác động lên dây dẫn;

Lực hướng kính được tạo ra có chiều vuông góc với chiều cao cuộn dây Nó sinh ra

do sự tác dụng của dòng điện trong dây quấn nằm trong từ cảm tản dọc trục By.

b Lực hướng trục F y

Lực hướng trục được tạo ra có chiều song song với chiều cao cuộn dây Nó sinh ra

do sự tác dụng của dòng điện trong dây quấn nằm trong từ cảm tản ngang Bx.

<=>

Nhiệt độ cao

2.3 Xây dựng mô hình toán với từ thế vectơ A

2.3.1 Phương trình Maxwell [3,31,57]

2.3.2 Phương trình từ thế vectơ A

Khi miền nghiên cứu từ trường là trong vùng cửa sổ mạch từ có mật độ dòng điện

của nguồn ngoài J và các cuộn dây CA và HA không tồn tại dòng điện dịch:

0 t

Khảo sát từ thế vectơ trong cửa sổ MBA tọa độ Descartes (x,y), lúc này từ trường, và

từ thế biến thiên theo phương vuông góc với mặt phẳng bị triệt tiêu:

i W

2.3.2.1 Điều kiện biên

Tại cửa sổ mạch từ của MBA có 2 dây quấn ở Hình 2.12 Thành phần mật độ từ thông theo trục x, y tại các đường biên của cửa sổ mạch từ MBA: y = 0; y = h và x = 0; x

Trường hợp khi j = k =1 và m1 = n1 = 0, suy ra chuỗi dao động là hằng số Tuy nhiên

để biết sự phân bố mật độ từ thông ta phải biết các từ thế vectơ khác nhau Hình dạng của đường sức từ được xác định bởi giá trị hằng số của từ thế vectơ

2.3.3 Phương trình ứng suất lực trên dây quấn viết theo từ thế vectơ A(x,y)

Trong trường hợp ngắn mạch vận hành (ngắn mạch sự cố) dòng điện ngắn mạch quá

độ (dòng điện đỉnh) sẽ rất lớn Hơn nữa, tại thời điểm nguy hiểm nhất là ngắn mạch khi điện áp pha về 0 (ψ=0) Mặt khác, hầu hết các trường hợp ngắn mạch không đối xứng, dòng điện ngắn mạch không vượt quá trị số dòng điện ngắn mạch đối xứng Do vậy, chúng ta chỉ cần xem xét trạng thái ngắn mạch nguy hiểm nhất là ngắn mạch đối xứng

Để tính toán lực điện từ tác dụng vào dây quấn MBA ta cần xác định 2 đại lượng: Đại lượng thứ nhất, là độ lớn dòng điện ngắn mạch; đại lượng thứ hai là từ cảm tản Do vậy, chúng ta cần tìm ra mô hình toán của từ trường tản trong cửa sổ mạch từ

Do đó, luận án tiến hành xây dựng mô hình toán của từ trường tản trong cửa sổ mạch

từ với từ thế vectơ A, để tính toán ứng suất lực tác dụng lên dây quấn MBA Phương trình từ thế vectơ A được viết có dạng phương trình Laplace-Poisson; Phương trình được

viết cho trường hợp tổng quát như: MBA có số dây quấn là: 1, 2, 3, …,s; các dây quấn này có tỉ lệ chiều cao bằng nhau và không bằng nhau

CHƯƠNG 3: TOÁN TÍNH ỨNG SUẤT LỰC ĐIỆN TỪ BẰNG

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH VÀ PTHH 2D

3.1 Giới thiệu chương

3.2 Tính toán ứng suất lực ngắn mạch trên dây quấn bằng phương pháp giải tích

Hình 3.1 Lưu đồ thuật toán tính ứng suất tác dụng trên dây quấn 3.2.1 Mô hình MBA 630kVA - 22/0,4kV: Mô hình được áp dụng cho một MBA phân phối

3 pha, công suất 630kVA điện áp 22/0,4kV của hãng SANAKY

Bảng 3.1 Các giá trị thông số điện cơ bản MBA

1 Số vòng dây quấn pha CA/HA W 2 /W 1 (vòng) 1715/18

3.2.2 Tính dòng ngắn mạch trên các cuộn dây

Như đã phân tích ở mục 2.2.1 dòng điện quá độ đạt giá trị cực đại khi  = 0 Giá trị tức thời của dòng quá độ lớn nhất được thiết lập bởi công thức (2.14)

Với các thông số có được của MBA, ta tính toán giá trị điện kháng tản, điện trở ngắn mạch và dòng điện ngắn mạch:

-2 -1 0 1 2 3

4x 104

nhất trên các cuộn dây Bước 4: Tính ứng suất lực tác dụng lên

dây quấn HA và CA

So sánh với tiêu chuẩn bền

Kết thúc Đúng Sai

Ở Hình 3.2 và Hình 3.3, giá trị dòng điện ngắn mạch cực đại (Imax), cuộn CA 317,59 (A); cuộn HA 30256 (A); giá trị Imaxlớn gấp 23,5 lần biên độ dòng định mức.

3.2.3 Tính toán từ trường tản trên các cuộn dây hạ áp và cao áp

3.2.3.1 Vectơ từ thế A viết cho một máy biến áp hai dây quấn

3.2.3.2 Tính toán từ trường tản trên các cuộn dây hạ áp và cao áp

MBA công suất 630kVA - 22/0,4kV, thông số kích thước lấy từ bản vẽ thiết kế của công ty chế tạo MBA SANAKY Hà Nội như Hình 3.4

Từ Imaxta tính được mật độ dòng điện trên cuộn HA và CA:

1 1 1

1 1

2 2 2

k

0

1 2 1 j 2 j 1 2 2 1 j 2 j 1 3

k

1 j 2 j 1 k 2 k 1 0

j

1 j 2 j 1 k 2 k 1 0

Vậy để Bx, By có thể đạt độ chính xác tới 10-3 T thì khi đó ta cần j, k tiến tới 30

Để giải phương trình từ thế vectơ A,

thực hiện bằng phương pháp giải tích số

hoặc PTHH

Đầu tiên, thực hiện giải bằng phương

pháp giải tích số (phần mềm Matlab)

Thay tất cả những dữ liệu có được vào

biểu thức (3.24) và việc khai triển chuỗi

với j, k tiến đến n=30, ta được kết quả

biểu diễn dưới dạng đồ thị vectơ từ thế A

như Hình 3.5

0 20 40 60

0 20 40 60 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1