Bài giảng Thiết bị điện cao áp: Chương 4 - TS. Nguyễn Văn Dũng

Bài giảng Thiết bị điện cao áp - Chương 4: Lực tác động lên cuộn dây cung cấp cho người học các kiến thức: Lực theo phương bán kính, tính toán lực từ theo phương bán kính, lực từ dọc trục, hư hỏng cuộn dây,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

CHƯƠNG 4: LỰC TÁC ĐỘNG LÊN

CUỘN DÂY

THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP - TS NGUYỄN VĂN DŨNG

Cần Thơ, ngày 12 tháng 01 năm 2020

Khoa Công Nghệ

Lực theo phương bán kính

(radial forces)

 Từ thông tản có thành phần

hướng tâm

 Gây ra lực từ tác động lên

thanh dẫn mang dòng điện

 Lực từ được xác định:

 Lực từ đẩy cuộn dây gần lõi từ

hướng tâm và cuộn dây xa lõi

từ ly tâm

Tính toán lực từ theo phương bán kính

• Được tính toán dựa vào năng lượng từ và sự

“dịch chuyển ảo” của cuộn dây

• Lực từ tác động lên mỗi cuộn dây

* Lực từ không phụ thuộc vào bề rộng cuộn dây

Ví dụ: tính toán lực từ tác động lên các cuộn dây

Tính lực từ khi Ik = 10 In với:

Lực từ dọc trục (axial forces)

 Do thành phần hướng bán kính của

từ thông tản gây ra

 Nén cuộn dây về chính giữa

 Khi cuộn dây không cân bằng/đối

xứng sẽ sinh ra tổng lực theo phương dọc trục

 Lực từ tại chính giữa cuộn dây

được xác định:

 Khoảng 70% lực từ tập trung tại

cuộn thấp áp và 30% tại cuộn cao áp

Lực từ theo phương bán kính khi ngắn mạch

Hư hỏng cuộn dây

Lực từ dọc trục khi ngắn mạch

Điện áp quá độ (transient overvoltages)

• Do sét đánh và thao tác vận hành hay sự cố trên lưới điện

• Thời gian tác động: s s

• Quá điện áp gấp nhiều lần so với điện áp định mức

• Tốc độ tăng xung lớn (tần số cao)  tạo nhiều kiểu phân bố điện áp trên cuộn dây

• Điện dung quyết định biên độ và hình dạng quá điện áp

• Thay đổi tỉ số biến áp

• Gây ra sự cố

Điện dung của cuộn dây

đất

Mô hình hóa một phần cuộn dây

• Bỏ qua điện cảm

• C: điện dung giữa vòng dây và đất tính theo 1 đơn vị

độ dài

• K: điện dung đơn vị giữa các vòng dây tính theo 1 đơn vị độ dài

Phân bố điện áp ban đầu-tác động của sét

• Khi l=10, 40% điện áp tập trung trên 5%

số vòng dây đầu tiên của cuộn dây

Mạch tương đương cuộn dây

• Thông số cuộn dây

• Điện áp của cuộn dây được xác định từ tổng của các sóng điện áp có tần số khác nhau

Phân bố điện áp với trung tính nối đất

Phân bố điện áp khi trung tính hở mạch (neutral point open)

Mô hình đơn giản của 2 cuộn dây

và 01 trụ từ

Mô hình điện dung chi tiết

Phân bố điện áp-tác động của xung sét

Điện áp tại đầu cực thấp áp