Nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp có tính đến ảnh hưởng phân bố nhiệt trong máy biến áp khô có lõi thép vô định hình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM HỒNG HẢI NGHIÊN CỨU LỰC NGẮN MẠCH TỔNG HỢP CĨ TÍNH ĐẾN ẢNH HƯỞNG PHÂN BỐ NHIỆT TRONG MÁY BIẾN ÁP KHƠ CĨ LÕI THÉP VƠ ĐỊNH HÌNH Ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 9520201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ ĐỨC TÙNG PGS TS PHẠM VĂN BÌNH Hà Nội – 2021 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong bối cảnh mở cửa đất nước, hội nhập quốc tế, kinh tế Việt Nam có phát triển vượt bậc, tạo áp lực to lớn cho hệ thống sở hạ tầng: khu dân cư lớn, trung tâm thương mại, khu công nghiệp Song song với phát triển kinh tế xã hội, lượng nói chung điện nói riêng chịu áp lực to lớn Nhu cầu điện không dừng lại việc đáp ứng cơng suất mà cịn phải đảm bảo yếu tố chất lượng Điều dẫn đến yêu cầu ngày cao độ an toàn, hiệu suất độ thân thiện với môi trường thiết bị điện nhằm phục vụ cho việc cung cấp lượng kỷ 21 Việc truyền tải lượng truyền thống thực chủ yếu máy biến áp (MBA) dầu Dầu khống, ngồi việc chất cách điện môi chất làm mát tuyệt với, cịn có khả gây cháy khả nổ cao tiếp xúc với lửa Do vậy, cần thiết phải có hình thức truyền tải an toàn dân cư phải sinh sống phạm vi gần MBA MBA khô cấp F, H ngày ứng dụng rộng rãi cho việc phân phối lượng, thay cho MBA dầu Các máy điện vận hành trạng thái mơi trường khí hậu khắc nghiệt, chịu đựng lửa, vận hành êm ái, kết cấu chắn với khối lượng nhỏ giúp tối thiểu hố sử dụng khơng gian, mang lại hiệu suất sử dụng cao Một cố nghiêm trọng hệ thống điện MBA cố ngắn mạch Điều dẫn tới q trình phá hỏng MBA tác dụng lực điện từ, lực nhiệt động bên MBA Khi hậu việc hư hại dẫn đến tổn thất đáng kể kinh tế, kỹ thuật Do toán phức tạp đặt để bảo vệ MBA cố ngắn mạch xảy ra, thời gian mà thiết bị đóng cắt chưa hoạt động Trong lịch sử phát triển MBA, nghiên cứu ảnh hưởng lực ngắn mạch trọng chủ đề nghiên cứu chuyên sâu nhiều nhà khoa học giới Tuy nhiên việc nghiên cứu vấn đề gặp khơng khó khăn lý thuyết thực nghiệm Khi trình biến đổi điện từ - - nhiệt MBA hoạt động phức tạp, đồng thời thí nghiệm, thử nghiệm ngắn mạch tốn khó thực Do đó, việc nghiên cứu phương pháp tính tốn đại ứng dụng mơ trường điện từ, khí, nhiệt hệ thống thiết bị điện có kích thước lớn, cấu trúc phức tạp MBA thiết bị điện khác cần thiết Với phát triển khoa học-kỹ thuật máy tính, việc sử dụng phần mềm mơ số ln ưu tiên lý tiết kiệm chi phí so với việc tạo thiết bị mẫu thực sử dụng mơ số, dễ dàng thay đổi tham số, tạo nhiều mơ hình ảo đáp ứng u cầu thiết kế mà khơng tốn thêm chi phí Điều tạo tiền đề cho việc thiết kế tối ưu hóa MBA thiết bị điện khác Kết việc nghiên cứu phục vụ cho việc theo dõi, xử lý cố, trì bảo dưỡng thiết bị Có hai loại tổn hao điện tồn MBA vận hành hệ thống điện: Tổn hao có tải (tổn hao đồng) thay đổi theo mức tải MBA tổn hao không tải (tổn hao sắt từ) sinh lõi từ xảy suốt đời vận hành MBA, khơng phụ thuộc vào tải Theo tính toán, tổn thất MBA chiếm 2-3% tổng sản lượng điện toàn giới, bao gồm khoảng 30% tổn thất có tải 70% tổn thất khơng tải Hiện giới, theo xu tiết kiệm lượng, người ta dần chuyển sang sử dụng MBA phân phối hiệu suất cao giúp đáp ứng tiêu chí mặt kỹ thuật mang lại lợi ích kinh tế lợi ích mơi trường [1], [2] MBA lõi thép vơ định hình (VĐH) ngày sử dụng rộng rãi làm giảm tổn thất hệ thống điện thông qua việc giảm tổn hao không tải MBA Các tài liệu [2], [3], [4], đề cập đến vấn đề kinh tế sử dụng MBAVĐH đưa so sánh chi phí tổn thất hai loại MBA lõi thép silic thông thường lõi VĐH, từ khẳng định sử dụng MBAVĐH giảm tổn hao không tải từ 60-70% mang lại hiệu kinh tế cao MBAVĐH có cấu trúc lõi thép đặc biệt kéo theo cấu trúc cuộn dây hình chữ nhật nên phân bố điện trường, từ trường tản phân bố lực tác dụng lên cuộn dây không đối xứng vòng dây Đặc biệt lúc xảy ngắn mạch lực ngắn mạch lớn, gây nguy hiểm cuộn dây [5], [6], [7], [8] Nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp tác động lên dây quấn MBA bao gồm lực điện từ ngắn mạch lực học sinh tác động phân bố nhiệt lớp cách điện epoxy (gọi lực nhiệt động hay ứng suất nhiệt) Đặc biệt, thay đổi nhiệt độ sau ngắn mạch làm thông số α, , C p epoxy thay đổi, ảnh hưởng đến khả truyền dẫn nhiệt, phân bố nhiệt làm thay đổi lực nhiệt động Những vấn đề chưa nghiên cứu phân tích đánh giá cụ thể Lực điện từ tác dụng lên dây quấn MBA sinh tương tác dòng điện từ trường tản vùng dây quấn Khi MBA hoạt động điều kiện bình thường, tác dụng lực điện từ lên dây quấn nhỏ giá trị từ trường tản dòng điện tương đối nhỏ Nhưng MBA bị ngắn mạch cố (tức MBA làm việc với điện áp sơ cấp định mức U đm, phía đầu cực thứ cấp xảy ngắn mạch), lúc toàn điện áp định mức đặt lên tổng trở ngắn mạch nhỏ MBA nên dòng điện ngắn mạch độ lớn Trong trường hợp ngắn mạch trường hợp ngắn mạch pha đối xứng thường có trị số dòng điện ngắn mạch lớn trường hợp ngắn mạch không đối xứng Do vậy, lực điện từ sinh lớn, làm uốn cong, xê dịch phá hủy dây quấn MBA, chí làm nổ MBA [9], [10], [11] Bên cạnh lực điện từ, lực nhiệt động tác dụng lên dây quấn MBA ngắn mạch thay đổi phân bố nhiệt đóng vai trị quan trọng cần phải xét đến Sự thay đổi nhiệt độ làm việc tạo ứng suất phân bố nhiệt độ không đồng lớp epoxy, ứng suất chênh lệch nhiệt độ dây quấn lớp epoxy Lực nhiệt động liên quan chặt chẽ đến phân bố nhiệt độ sau thời điểm ngắn mạch đồng thời liên quan đến chất vật liệu làm dây quấn epoxy Vì vậy, lời giải cho tốn nghiên cứu lý thuyết, tính tốn lực điện từ, ứng suất nhiệt tác dụng lên dây quấn MBA ngắn mạch thông số nhiệt vật liệu epoxy thay đổi theo nhiệt độ điều cần thiết phải nghiên cứu Do đó, luận án: “Nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp có tính đến ảnh hưởng phân bố nhiệt máy biến áp khơ có lõi thép vơ định hình” đặt cần thiết có ý nghĩa quan trọng ln mang tính thời nhà nghiên cứu, thiết kế chế tạo MBA Mục tiêu, đối tượng, phương pháp phạm vi nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu, tính tốn, mơ toán điện từ toán nhiệt MBA khơ bọc epoxy sử dụng lõi thép VĐH có xét đến ảnh hưởng đặc tính nhiệt vật liệu epoxy thay đổi theo nhiệt độ • Tính tốn lực ngắn mạch tổng hợp MBA khô bọc epoxy sử dụng lõi thép VĐH có tính đến lực nhiệt động phân bố nhiệt độ không đồng lớp epoxy chênh lệch nhiệt độ dây quấn lớp epoxy Đối tượng nghiên cứu • MBA khơ bọc epoxy sử dụng lõi thép VĐH có hình dạng dây quấn hình chữ nhật Phạm vi nghiên cứu • • Nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp MBA khô bọc epoxy có xét đến hình dạng dây quấn hình chữ nhật • Nghiên cứu thực nghiệm xác định ảnh hưởng nhiệt độ làm thay đổi thông 0 số α(T C), (T C), Cp(T C) (thông số nhiệt) epoxy số trạng thái làm việc MBA • Xây dựng mơ hình tốn với đặc tính nhiệt epoxy phụ thuộc vào nhiệt độ • Xây dựng đặc tính lực ngắn mạch tổng hợp MBA khơ có bao gồm lực nhiệt động phân bố nhiệt độ không đồng lớp epoxy chênh lệch nhiệt độ dây quấn lớp epoxy có tính đến thơng số α(T C), 0 (T C), Cp(T C) thay đổi tình trạng làm việc MBA • Đánh giá lực tổng hợp tác dụng lên dây quấn MBA ngắn mạch Phương pháp nghiên cứu • Áp dụng phương pháp tính tốn đại ứng dụng mơ trường điện từ, khí, nhiệt hệ thống thiết bị điện có kích thước lớn, cấu trúc phức tạp • Sử dụng phần mềm mơ số để tính tốn xác định điểm phát nóng cục • Sử dụng phần mềm tương tác đa môi trường Ansys Workbench để mơ tốn Điện từ - Nhiệt – Cơ MBA ngắn mạch • Kết hợp số nghiên cứu thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học • Xác định phân bố lực ngắn mạch tổng hợp tác dụng lên dây quấn MBA vị trí có ứng suất lực lớn dây quấn MBA có tính đến ảnh 0 hưởng thay đổi theo nhiệt độ thông số α(T C), (T C), Cp(T C) • Đối với MBAVĐH có cấu trúc đặc biệt lõi thép kéo theo cuộn dây có cấu trúc hình trụ chữ nhật, cần quan tâm đến bán kính cong góc trụ chữ nhật để giảm xung lực vùng góc cuộn dây Đây nội dung khai thác nghiên cứu sau • Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) với phần mềm Ansys Structure 3D cho phép tìm ứng suất nhiệt phân bố cuộn dây MBA đồng thời tìm điểm có ứng suất nhiệt lớn Giúp ích cho kỹ sư tìm giải pháp việc thiết kế giảm ứng suất tập trung (ví dụ: xác định bán kính cong thích hợp, chọn vị trí thổi gió cưỡng bức…) Ý nghĩa thực tiễn • Xác định phân bố lực ngắn mạch tổng hợp tác dụng lên dây quấn MBA vị trí có ứng suất lớn dây quấn MBA có tính đến ảnh hưởng phân bố nhiệt • Các kết đạt giúp cho việc tính toán, thiết kế tối ưu kết cấu MBA Từ đó, giúp cho nhà chế tạo làm chủ cơng nghệ chế tạo MBA khơ Việt Nam • Việc áp dụng phương pháp PTHH phần mềm Ansys Fluent 3D cho phép tìm phân bố nhiệt vị trí vịng dây trường hợp ngắn mạch cố nguy hiểm phía hạ áp MBA khơng hỗ trợ cho thiết kế chế tạo mà cịn có vai trị quan trọng việc kiểm tra sản phẩm • Phương pháp PTHH với phần mềm Ansys Structure 3D cho phép tìm ứng suất nhiệt phân bố cuộn dây MBA đồng thời tìm điểm có ứng suất nhiệt lớn Giúp ích cho kỹ sư việc thiết kế MBA giảm công sức thử nghiệm phá hủy chế tạo MBA 4 Các đóng góp luận án Nội dung luận án tập trung nghiên cứu tính tốn lực ngắn mạch tổng hợp tác dụng lên dây quấn MBA khô bọc epoxy sử dụng lõi thép VĐH Luận án đạt số kết nghiên cứu tóm lược sau: • Xác định phân bố lực ngắn mạch tổng hợp MBA khô bọc epoxy sử dụng lõi thép VĐH có tính đến ứng suất phân bố nhiệt không đồng lớp epoxy ứng suất chênh lệch nhiệt độ dây quấn lớp • 0 epoxy có tính đến thay đổi thông số α(T C), (T C), Cp(T C) Đã tính đến phụ thuộc phân bố điện trường vào bán kính cong cuộn dây ảnh hưởng cấu trúc lõi thép VĐH Bán kính cong cuộn dây lựa chọn với yêu cầu ứng suất lực điện từ ngắn mạch dây quấn • Xây dựng mạch nhiệt thay tương đương MBA khô giúp giải nhanh tìm phân bố nhiệt độ MBA • Phối hợp với TS Lê Kiều Hiệp – Viện Khoa học Công nghệ Nhiệt Lạnh – Đại học Bách Khoa Hà Nội chế tạo thành công thiết bị đo QTT01 phục vụ cho thực nghiệm xác định biến động thông số nhiệt vật liệu epoxy theo nhiệt độ Và xây dựng quy trình thực nghiệm để xác định thơng số nhiệt 0 α(T C), (T C), Cp(T C) vật liệu epoxy Cấu trúc nội dung luận án Ngoài phần mở đầu mục theo quy định, nội dung nghiên cứu luận án trình bày chương phụ lục, cụ thể: Chương 1: Tổng quan Trong chương này, luận án giới thiệu tổng qt MBA khơ có cuộn dây đúc epoxy, phân tích ưu nhược điểm loại MBA so với MBA dầu Sau phân tích MBA lõi thép VĐH, nghiên cứu nước ngồi nước về: vấn đề giảm tổn hao, tính tốn thiết kế MBAVĐH; nghiên cứu lực điện từ MBA silic, lực điện từ MBAVĐH Luận án tập trung vào nghiên cứu lực nhiệt động ngắn mạch MBA khơ có tính đến thay đổi thơng số α, , C p epoxy thay đổi nhiệt độ sau ngắn mạch, ảnh hưởng đến khả truyền dẫn nhiệt, phân bố nhiệt làm thay đổi lực nhiệt động Trên sở vấn đề tồn nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp MBA lõi thép VĐH mà nghiên cứu trước chưa thực được, tác giả đề hướng nghiên cứu cho luận án Chương Nghiên cứu mơ hình tốn tính lực ngắn mạch tổng hợp tác dụng vào dây quấn MBA Trong chương này, luận án nghiên cứu phương pháp tính tốn điện từ trường cụ thể phương pháp giải tích phương pháp số Các phương trình tích phân mơ tả cấu trúc vật liệu phức tạp nghiên cứu xây dựng Cũng nội dung chương này, tác giả nghiên cứu mơ hình tốn tính ứng suất lực điện từ ngắn mạch viết theo phương trình từ vector A [12] Phương trình từ vector A TS Đồn Thanh Bảo áp dụng để tính tốn tài liệu [9] Ngoài ra, tác giả nghiên cứu mơ hình tốn tính ứng suất nhiệt MBA khơ ngắn mạch Tác giả ứng dụng mô hình tốn để xác định ứng suất lực điện từ ngắn mạch ứng suất nhiệt tác dụng lên dây quấn MBA cho MBA khơ 22/0,4kV có cơng suất 320kVA thiết kế, sản xuất công ty chế tạo biến SANAKY Hà Nội Các đo đạc thực nghiệm tác giả phối hợp với kỹ sư công ty chế tạo biến SANAKY thực Chương Xây dựng mơ hình tốn tính phân bố nhiệt MBA khơ với đặc tính vật liệu epoxy thay đổi theo nhiệt độ Trong chương này, tác giả nghiên cứu, trình bày đặc trưng vật liệu epoxy sử dụng việc đúc cuộn dây MBA khô chi tiết tính chất lý hóa Đồng thời, chương tác giả trình bày phương pháp xác định đặc tính nhiệt epoxy, chế tạo thiết bị, làm thực nghiệm để xác định đặc tính từ áp dụng khai triển Taylor biểu diễn đặc tính dạng hàm bậc nhiệt độ Hệ số dẫn nhiệt mẫu epoxy đúc từ dây chuyền sản xuất MBA khô nhà máy SANAKY khu công nghiệp Quất Động, Thường Tín, Hà Nội xác định phương pháp đo không ổn định cho điểm nhiệt độ khác nhau, từ o nhiệt độ môi trường đến 140 C [13] Kết đo hệ số dẫn nhiệt sử dụng thơng số đầu vào, từ giúp ước lượng giá trị nhiệt dung riêng thông qua việc mô CFD Các kết hệ số dẫn nhiệt, hệ số khuếch tán nhiệt, nhiệt dung riêng vật liệu sử dụng tốn tính tốn mơ q trình truyền nhiệt MBA Kết phân bố nhiệt MBA thể dạng 3D phần mềm mô CFD Fluent Kết so sánh với kết đo đạc thực tế MBA 320kVA 22/0,4 tác giả thực nhà máy SANAKY khu công nghiệp Quất Động, Thường Tín, Hà Nội Chương Tính tốn phân bố nhiệt lực ngắn mạch tổng hợp MBA Trong chương này, tác giả thực tính tốn mơ phân bố nhiệt MBA khô phương pháp PTHH giải toán động lực học chất lưu CFD với thông số nhiệt vật liệu epoxy biểu diễn gần dạng hàm theo nhiệt độ Tác giả thực mô phân bố nhiệt MBA 320kVA 22/0,4kV trường hợp tải định mức, 70% tải định mức, 50% tải định mức Kết mô so sánh với kết thử nghiệm thực tế Trên sở mơ hình kiểm chứng, tác giả mô phân bố nhiệt MBA khô 320kVA trường hợp tải trường hợp ngắn mạch cố phía hạ áp MBA, xác định phân bố nhiệt ứng suất nhiệt động ngắn mạch Mơ tính tốn thực phần mềm mô tương tác đa mơi trường Ansys Workbench Mục đích cuối ứng lực nhiệt động ngắn mạch lớn dây quấn HA CA để so sánh với ứng suất cho phép dây quấn Tính ứng suất tổng hợp tác dụng vào dây quấn MBA khô 320kVA bọc lớp epoxy bao gồm tổng ứng suất gây lực điện từ; ứng suất độ chênh lệch nhiệt độ dây quấn epoxy ứng suất phân bố nhiệt độ không đồng lớp epoxy Trong nội dung chương này, tác giả thực mơ tính tốn xác định ứng suất tổng hợp cho MBA khô VĐH 630 kVA-22/0,4 kV Cũng chương 4, tác giả đánh giá phụ thuộc phân bố điện trường vào bán kính cong cuộn dây ảnh hưởng cấu trúc lõi thép VĐH Kết cho thấy chế tạo cuộn dây MBA có bán kính cong r nhỏ, tức gần cuộn dây gần hình chữ nhật, chiều dài cuộn dây nhỏ trọng lượng đồng nhỏ lúc phải trả giá cường độ điện trường chỗ uốn cong dây quấn lớn CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung Trong chương này, luận án giới thiệu tổng quan tốn mơ số thiết bị điện - điện tử Tác giả trình bày MBA khơ có cuộn dây đúc epoxy, phân tích ưu nhược điểm loại MBA so với MBA dầu Sau đó, phân tích MBA lõi thép VĐH, tổng quan nghiên cứu nước nước giới thiệu, ưu điểm bật MBA VĐH vấn đề giảm tổn hao, tính toán thiết kế MBA VĐH; nghiên cứu lực điện từ MBA sử dụng lõi thép silic truyền thống, lực điện từ MBAVĐH, luận án tập trung vào nghiên cứu lực nhiệt động ngắn mạch MBA khơ có tính đến thay đổi thơng số α, , Cp epoxy thay theo đổi nhiệt độ sau ngắn mạch, ảnh hưởng thay đổi dẫn đến khả truyền dẫn nhiệt, phân bố nhiệt làm thay đổi lực nhiệt động Trên sở vấn đề tồn nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp MBA lõi thép VĐH mà nghiên cứu trước chưa thực được, tác giả đề hướng nghiên cứu cho luận án 1.2 Mô số thiết bị điện – điện tử Các thiết bị điện phần thiếu văn minh dựa điện người Với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật, thiết bị điện tinh vi đại Bên cạnh phức tạp hình dạng hình học từ dày đến mỏng, nhiều dạng thù hình, từ kích thước nhỏ đến lớn, thiết bị điện sử dụng nhiều vật liệu khác nhau: vật liệu dẫn điện, vật liệu dẫn từ, vật liệu cách điện (composit), vật liệu kết cấu Ngồi ra, thiết bị điện – điện tử cịn hoạt động dải tần rộng Do đó, diễn biến điện từ, nhiệt thiết bị phức tạp Do vậy, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị điện tiên tiến thách thức khơng nhỏ khoa học Trong q trình chế tạo thiết bị điện, giảm chi phí vấn đề quan trọng nhà nghiên cứu, thiết kế chế tạo nước quan tâm Cùng với phát triển khoa học máy tính kiến thức vật lý đại, việc sử dụng phương pháp số để tính tốn mơ đại lượng trường máy điện nói chung MBA nói riêng ln quan tâm Hơn nữa, phương pháp số giúp cho việc dễ dàng thay đổi tham số, tạo nhiều mơ hình ảo đáp ứng u cầu thiết kế mà khơng tốn thêm chi phí Ngồi ra, việc áp dụng phương pháp số ngành công nghiệp giúp: + Giảm số lượng mẫu thử thời gian kiểm tra sản phẩm; + Nhanh chóng thu hồi vốn giảm thời gian xây dựng sản phẩm mới; + Quy trình mềm dẻo đáp ứng nhanh hơn, cho phép thay đổi thiết kế giai đoạn sau trình xây dựng sản phẩm; + Giúp đưa sản phẩm vào thị trường nhanh với giá thành thấp Hơn nữa, phần mềm cơng nghiệp ngày hồn thiện sử dụng để giải tốn học vật rắn, học thuỷ khí, tốn động, tốn tường minh khơng tường minh, tốn tuyến tính phi tuyến, toán trường điện từ, toán nhiệt, động lực học chất lỏng chí tốn tương tác đa trường vật lý Để phân tích mô tượng điện từ (tức giải hệ phương trình Maxwell tương ứng), nhà nghiên cứu, thiết kế sử dụng phương pháp giải tích phương pháp PTHH Với các thiết bị điện có cấu trúc hình học đơn giản, người ta sử dụng phương pháp giải tích để giải đưa kết qủa Tuy nhiên, toán/thiết bị điện cấu trúc thiết bị điện phức tạp phương pháp số sử dụng giải pháp [14] Các phương pháp số thường áp dụng tính tốn mơ toán trường điện từ sau: + Phương pháp PTHH; + Phương pháp phần tử biên (PTB); + Phương pháp sai phân hữu hạn (SPHH); + Phương pháp tích phân số PEEC (Partial Element Equivalent Circuit) MoM (Method of Moment) Việc lựa chọn phương pháp hoàn toàn phụ thuộc vào tượng vật lý cần mô tần số cao hay thấp, có vật liệu từ hay khơng, có xét đến hiệu ứng điện cảm hay điện dung, nguồn kích thích ngồi Tuy nhiên, khơng có phương pháp vạn tối ưu toán việc lựa chọn phương pháp tốt phụ thuộc vào tính chất thiết bị điện dải hoạt động Trong phương pháp mô tả trên, phương pháp (PTHH) trở thành phương pháp tổng quát cho việc giải toán điện từ toán từ tĩnh toán từ động [15] Hiện nay, phương pháp phát triển và nhúng vào phầm mềm, cụ thể: phần mềm Maxwell Công ty Ansys, phần mềm Flux3D Công ty Cedrat Tuy nhiên sử dụng phương pháp để mô thiết bị điện phức tạp, có nhiều khoảng trống khơng khí, việc mơ trường điện từ gần vật dẫn có xét đến hiệu ứng bề mặt (skin effect) hiệu ứng gần (proximity effect) tạo phương trình PTHH với số bậc tự lớn Điều làm cho việc giải phương trình máy tính điện tử khó khăn chí khơng thể thực Như vậy, phương pháp PTHH thực không thích hợp việc mơ hệ thống thiết bị điện có cấu trúc phức tạp kích thước lớn nhiều so với vùng dẫn cần nghiên cứu tính tốn Các phương pháp tích phân số thường khơng tổng qt phương pháp PTHH, nhiên lại phương pháp thích hợp tốn mơ cụ thể D1(mm) D2(mm) D3(mm) D4(mm) Hình 4.36 Điểm xác định cường độ điện trường Cường độ điện trường điểm 1: (4.4) = 3,23 / Cường độ điện trường điểm 2: (4.5) = 0,74 / Cường độ điện trường điểm 3: (4.6) = 0,60 / Cường độ điện trường điểm 4: (4.7) C ườ ng độ ện tr ường tính tốn với mơi trường đồng tính Vùng nguy hiểm cần kiểm tra phần đầu dây quấn đối diện Sự tăng 132 cao cường độ điện trường phần đầu dây quấn phụ thuộc vào tỷ số chỗ uốn cong điện cực + , đặc trưng Như tính toán ta thấy cường độ điện trường điểm lớn Bán kính cong dây đồng vị trí tiếp giáp epoxy 12mm k =1,65 + = 12+30 12 = 3,5 Gmax = 1,65 G1 = 6,93 kV/mm Cường độ điện trường nhỏ điện trường đánh thủng epoxy[79]: Gmax epoxy = 20kV/mm MBA bị đánh thủng cách điện Để đánh giá phụ thuộc giá trị cường độ điện trường lớn vào bán kính cong r dây quấn ta tiến hành tính tốn cho trường hợp bán kính cong dây quấn khác Vì kích thước bề ngang lõi thép 180 mm nên chọn r lớn 90 mm nhỏ 2mm, để vừa mang tính tổng quát vừa giảm thời gian tính tốn, mơ phỏng, ta chọn trường hợp khảo sát: r = 2; 5; 12; 30; 40; 90 mm Kết tính tốn thể Bảng 4.7 Bảng 4.7 Kết tính cường độ điện trường lớn trường hợp Nhìn vào bảng cho thấy bán kính cong r cuộn dây tăng giá trị điện trường lớn phần đầu dây quấn (chỗ uốn cong điện cực) giảm Ta quan sát rõ xu giảm Gmax đồ thị Hình 4.37 133 Hình 4.37 Sự phụ thuộc cường độ điện trường lớn vào bán kính cong cuộn HA Kết cho thấy chế tạo cuộn dây MBA có bán kính cong r nhỏ, tức gần cuộn dây gần hình chữ nhật, chiều dài cuộn dây nhỏ trọng lượng đồng nhỏ lúc phải trả giá cường độ điện trường chỗ uốn cong dây quấn lớn Đồ thị Hình 4.37 thay đổi bán kính từ vng đến trịn cường độ điện trường lớn tăng lên 57,7% Khi tiến hành thiết kế cuộn dây hình chữ nhật MBAVĐH việc tìm bán kính cong r cuộn dây thỏa mãn đồng thời ứng suất lực điện từ cường độ điện trường không vượt qua giới hạn cho phép Khi đó, việc tìm bán kính cong r hợp lý để thỏa mãn điều kiện tản nhiệt, cách điện, trọng lượng dây quấn nhỏ đồng thời đảm bảo ứng suất lực ngắn mạch tác động lên cuộn dây cần thiết 4.8 Kết luận chương Trong chương này, tác giả thực tính tốn mơ phân bố nhiệt MBA khơ phương pháp PTHH giả tốn động lực học chất lưu CFD với thông số nhiệt vật liệu epoxy biểu diễn gần dạng hàm theo nhiệt độ Các thông số nhiệt vật liệu epoxy thu từ thực nghiệm thực CHƯƠNG Tác giả thực mô phân bố nhiệt MBA 320kVA 22/0,4kV trường hợp tải định mức, 70% tải định mức, 50% tải định mức Kết mô so sánh với kết thử nghiệm thực tế cho thấy sai số không q 5% Trên sở mơ hình kiểm chứng, tác giả mô phân bố nhiệt MBA chế độ 150% tải định mức trường hợp ngắn mạch cố phía hạ áp MBA 320kVA Từ kết phân bố nhiệt trường hợp MBA 320kVA ngắn mạch cố mơ phân tích ứng suất nhiệt động ngắn mạch Mơ tính tốn thực phần mềm mơ tương tác đa môi trường Ansys Workbench Tại thời điểm MBA 320kVA ngắn mạch nhiệt độ nóng cuộn HA pha B, độ chênh nhiệt độ dây quấn lớp epoxy tiếp xúc dây quấn 130℃ Ứng 134 suất nhiệt lớn vùng biên tiếp xúc dây quấn epoxy 33 MPa 50% ứng lực điện từ lớn Ứng suất lực ngắn mạch tổng hợp lớn ∑_CA = 65,77 MPa vị trí cuộn dây (theo chiều cao y) Trong nội dung chương này, tác giả thực mơ tính tốn xác định ứng suất tổng hợp cho MBA VĐH 630 kVA-22/0,4 kV Kết mô cho thấy Ứng suất lực ngắn mạch tổng hợp lớn ∑_HA = 65,85 MPa vị trí cuộn dây HA (theo chiều cao y) Ứng suất lực tổng hợp nhỏ ứng suất cho phép đồng [ Đồng] = 120 MPa [87] epoxy [ epoxy] = 100MPa [88] Cũng chương 4, tác giả đánh giá phụ thuộc phân bố điện trường vào bán kính cong cuộn dây ảnh hưởng cấu trúc lõi thép VĐH Kết cho thấy chế tạo cuộn dây MBA có bán kính cong r nhỏ, tức gần cuộn dây gần hình chữ nhật, chiều dài cuộn dây nhỏ trọng lượng đồng nhỏ lúc phải trả giá cường độ điện trường chỗ uốn cong dây quấn lớn Đồ thị Hình 4.37 thay đổi bán kính từ vng đến trịn cường độ điện trường lớn tăng lên 57,7% 135 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đóng góp khoa học luận án Luận án gồm có chương Luận án áp dụng phương pháp PTHH (phần mềm Ansys Workbench) cho phép xác định phân bố nhiệt vị trí vịng dây trường hợp ngắn mạch cố nguy hiểm phía hạ áp MBA; đồng thời, xác định ứng suất nhiệt phân bố cuộn dây MBA điểm có ứng suất nhiệt lớn Luận án sử dụng kết thực nghiệm giúp kết tính tốn có độ xác cao Luận án đạt số kết nghiên cứu sau đây: • Xác định phân bố lực ngắn mạch tổng hợp MBA khơ bọc epoxy sử dụng lõi thép VĐH có tính đến ứng suất phân bố nhiệt không đồng lớp epoxy ứng suất chênh lệch nhiệt độ dây quấn lớp • 0 epoxy có tính đến thay đổi thơng số α(T C), (T C), Cp(T C) Đã tính đến phụ thuộc phân bố điện trường vào bán kính cong cuộn dây ảnh hưởng cấu trúc lõi thép VĐH Bán kính cong cuộn dây lựa chọn với yêu cầu ứng suất lực điện từ ngắn mạch dây quấn • Xây dựng mạch nhiệt thay tương đương MBA khô giúp giải nhanh tìm phân bố nhiệt độ MBA • Phối hợp với TS Lê Kiều Hiệp – Viện Khoa học Công nghệ Nhiệt Lạnh – Đại học Bách Khoa Hà Nội chế tạo thành công thiết bị đo QTT01 phục vụ cho thực nghiệm xác định biến động thông số nhiệt vật liệu epoxy theo nhiệt độ Và xây dựng quy trình thực nghiệm để xác định thông số nhiệt 0 α(T C), (T C), Cp(T C) vật liệu epoxy Hướng phát triển luận án Nghiên cứu phát triển hướng sau: • Đối với MBAVĐH có cấu trúc đặc biệt lõi thép kéo theo cuộn dây có cấu trúc hình trụ chữ nhật, cần quan tâm đến bán kính cong góc trụ chữ nhật để giảm xung lực vùng góc cuộn dây phân bố cường độ điện trường phù hợp • Xây dựng quy trình tính để xác định bề dày lớp epoxy tối ưu cách điện đồng thời đem lại hiệu tản nhiệt tốt cho cuộn dây 136 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN [1] Phạm Hồng Hải, Lê Đức Tùng, Đặng Quốc Vương, Phạm Văn Bình (2020), Analysis of temperature distribution in amorphous core dry-type cast-resin transformers via a finite element method, Tạp chí Nghiên cứu Khoa Học công nghệ quân năm 2020, ISSN 1859 -1043, số 65, trang 55-62 [2] Phạm Hồng Hải, Lê Đức Tùng, Đặng Quốc Vương, Phạm Văn Bình (2020), Tính tốn điện từ trường phương pháp tích phân số - ứng dụng cho tốn có cấu trúc dạng dây Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Trường đại học Cơng Nghiệp Hà Nội, ISSN 1859 -3585, số 2(56), trang 33-37 [3] Lê Đức Tùng, Phạm Hồng Hải (2020), Áp dụng phương pháp tích phân số mơ điện từ trường trạm biến áp, Tạp chí Khoa học cơng nghệ Đại học Đà Nẵng, ISSN 1859 -1531, số 5(18), trang 1-5 [4] Phạm Hồng Hải, Lê Đức Tùng, Đặng Quốc Vương, Đặng Chí Dũng, Lê Kiều Hiệp, Đỗ Tiến Cơng (2021), Nghiên cứu đặc tính nhiệt vật liệu epoxy máy biến áp khơ, Tạp chí Khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng, ISSN 1859 -1531, số 7(19), trang 29-34 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] S Yurekten, A Kara, and K Mardikyan (2013), “Energy efficient green transformer manufacturing with amorphous cores,” Proc 2013 Int Conf Renew Energy Res Appl ICRERA 2013, no October, pp 534–536 T Steinmetz, B Cranganu-Cretu, and J Smajic (2010), “Investigations of noload and load losses in amorphous core dry-type transformers,” XIX Int Conf Electr Mach - ICEM 2010, pp 1–6 Đoàn Thanh Bảo - luận văn thạc sĩ khoa học (2010), “Nghiên cứu chế tạo máy biến áp có lõi thép sử dụng vật liệu vơ định hình,” Viện Điện, Trường Đại học Bách khoa Hà nội W N Harry, R Hasegawa, L Albert, and L A Lowdermilk (1991), “Amorphous Alloy Core Distribution Transformers,” Proc IEEE, vol 79, no 11, pp 1608–1623 M Mouhamad, C Elleau, F Mazaleyrat, C Guillaume, and B Jarry (2011), “Short-Circuit Withstand Tests of Metglas 2605SA1-Based,” IEEE Trans Magn., vol 47, no 10, pp 4489–4492 B Tomczuk, K Zakrzewski, and D Koteras (2003), “Magnetic Field and Short-Circuit Reactance Calculation of the 3-phase Transformer with Symmetrical Amorphous Core,” Int Symp Electromagn Fields Electr Eng ISEF 2003 – 11th, pp 227–230 B Tomczuk and D Koteras (2011), “Magnetic flux distribution in the amorphous modular transformers,” J Magn Magn Mater., vol 323, no 12, ap 1611–1615 K Zakrzewski, B Tomczuk, and D Koteras (2009), “Amorphous modular transformers and their 3D magnetic fields calculation with FEM,” Int J Comput Math Electr Electron Eng., vol 28, no 3, pp 583–592 Đoàn Thanh Bảo - luận văn tiến sĩ (2016) - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội (2016), “Nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp tác dụng lên dây quấn máy biến áp khô bọc epoxy sử dụng lõi thép vơ định hình.” S Hajiaghasi and K Abbaszadeh (2013), “Analysis of Electromagnetic Forces in Distribution Transformers Under Various Internal Short-Circuit Faults,” ap 13–14 G B Watts, B Sc, and A Member, “A mathematical treatment of the dynamic behaviour of a power-transformer winding under axial short-circuit forces,” ap 551–560 Milos Stafl (1967), “Electrodynamics of Electrical Machines,” Acad Publ house Czechoslov Acad Sci Prague, pp 1–183 A García, G Espinosa-Paredes, and I Hernández (2002), “A thermal study of an encapsulated electrical transformer,” Comput Electr Eng., vol 28, no 6, ap 417–445 M V K C Salon, Sheppard (1999), Numerical Methods in Electromagnetism 1999 G Meunier (2010), “The Finite Element Method for Electromagnetic 138 [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] Modeling,” Finite Elem Method Electromagn Model., pp 1–602 C Hoer and C Love (1965), “Exact inductance equations for rectangular conductors with applications to more complicated geometries,” J Res Natl Bur Stand Sect C Eng Instrum., vol 69C, no 2, p 127 Nguyễn Trọng Tiếu (2008), “Nghiên cứu thiết kế công nghệ chế tạo MBA phân phối loại khô công suất đến 1000 kVA, điện áp 35kV,” Đề tài cấp công thương M Mohan (2012), “An Overview on Amorphous Core Transformers,” Journal of Emerging Trends in Engineering and Applied Sciences (JETEAS), vol 3, no pp 217–220, 2012 Hoàng Tháp Mười - Luận văn thạc sĩ kỹ thuật (2015), “Nghiên cứu phân bố nhiệt máy biến áp khơ có lõi thép vơ định hình,” Viện Điện - Đại Học Bách Khoa Hà Nội S LUPI (1987), “The application of amorphous magnetic alloys in induction heating medium-frequency transformers,” vol 23, no 5, pp 3026–3028 S L Ho et al (2004), “Numerical Simulation of Transient Force and Eddy Current Loss in a 720-MVA Power Transformer,” vol 40, no 2, pp 687–690 A C De Azevedo, A C Delaiba, J C De Oliveira, B C Carvalho, and H D S Bronzeado (2007), “Transformer mechanical stress caused by external short-circuit : a time domain approach.” H Ahn, J Lee, J Kim, Y Oh, and S Jung (2011), “Finite-Element Analysis of Short-Circuit Electromagnetic Force in Power Transformer,” IEEE Trans Ind Appl., vol 47, no 3, pp 1267–1272 Hyun-mo Ahn - Yeon-ho Oh and - Joong-kyoung Kim - Jae-sung Song - Sungchin Hahn (2012), “Experimental Verification and Finite Element Analysis of Short-Circuit Electromagnetic Force for Dry-Type Transformer,” IEEE Trans Magn., vol 48, no 2, pp 819–822, February J Y Lee, H M Ahn, J K Kim, Y H Oh, and S C Hahn (2009), “Finite element analysis of short circuit electromagnetic force in power transformer,” 2009 Int Conf Electr Mach Syst., no 4, pp 1–4 A A Adly and S Member (2001), “Computation of Inrush Current Forces on Transformer Windings,” vol 37, no 4, pp 2855–2857 A Ahmad, I Javed, and W Nazar (2013), “Short Circuit Stress Calculation in Power Transformer Using Finite Element Method on High Voltage Winding Displaced Vertically,” vol 3, no 11 V Behjat and a Vahedi (2011), “Numerical modelling of transformers interturn faults and characterising the faulty transformer behaviour under various faults and operating conditions,” IET Electr Power Appl., vol 5, no 5, p 415 J Faiz, B M Ebrahimi, and T Noori (2008), “Three- and Two-Dimensional Finite-Element Computation of Inrush Current and Short Circuit Electromagnetic Forces on Windings of a Three-Phase Core-Type Power Transformer,” IEEE Trans Magn ISSN 0018-9464, vol 44, no 5, pp 590– 597 M A Bahmani (2011), “Core Loss Calculation in Amorphous High Frequency 139 [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] High Power Transformers with Different Topologies,” Master Sci Thesis Electr Power Eng - Chalmers Univ Technol - Sweden, pp 1–65 D Lin, P Zhou, W N Fu, Z Badics, and Z J Cendes (2004), “A Dynamic Core Loss Model for Soft Ferromagnetic and Power Ferrite Materials in Transient Finite Element Analysis,” IEEE Trans Magn., vol 40, no 2, pp 1318–1321 B Tomczuk and D Koteras (2008), “Influence of the air gap between coils on the magnetic field in the transformer with amorphous modular core,” vol 28, no 62, pp 1–5 M Xiao and B X Du (2016), “Effects of high thermal conductivity on temperature rise of epoxy cast winding for power transformer,” IEEE Trans Dielectr Electr Insul., vol 23, no 4, pp 2413–2420 M Eslamian, B Vahidi, and A Eslamian (2011), “Thermal analysis of castresin dry-type transformers,” Energy Convers Manag., vol 52, no 7, pp 2479–2488 E Rahimpour and D Azizian (2007), “Analysis of temperature distribution in cast-resin dry-type transformers,” Electr Eng., vol 89, no 4, pp 301–309 W Satterlee (1944), “Design and Operating Characteristics of Modern DryType Air-Cooled Transformers,” Trans Am Inst Electr …, vol 63, pp 701– 704 L C Whitman (1956), “Co-ordination Models Transformer witk Geometry,” Trans Am Inst Electr Eng Part III Power Appar Syst., vol 75, no 3, p Papers (12) L W Pierce (1994), “Predicting hottest spot temperatures in ventilated dry type transformer windings,” IEEE Trans Power Deliv., vol 9, no 2, pp 1160– 1172 L W Pierce (1992), “An investigation of the temperature distribution in castresin transformer windings,” IEEE Trans Power Deliv., vol 7, no 2, pp 920– 926 Z Dianchun and Y Jiaxiang (2000), “Thermal Field and Hottest Spotaf the Ventilated Dry-type Transformer,” IEEE Conf Publ., vol 1, pp 141–143 H Ahn, Y Oh, J Kim, J Song, and S Hahn (2012), “Experimental Veri fi cation and Finite Element Analysis of Short-Circuit Electromagnetic Force for Dry-Type Transformer,” IEEE Trans Magn., vol 48, no 2, pp 819–822 W Ning and X Ding (2012), “Three-Dimensional Finite Element Analysis on Fluid Thermal Field of Dry-Type Transformer,” Instrumentation, Meas Comput Commun Control (IMCCC), 2012 Second Int Conf., pp 516–519 M A Arjona, R B B Ovando-Martínez, and C Hernandez (2012), “Thermal– fluid transient two-dimensional characteristic-based-split finite-element model of a distribution transformer,” IET Electr Power Appl., vol 6, no 5, p 260 M A Arjona, C Hernandez, and E Melgoza (2014), “Thermal Analysis of a Dry-Type Distribution Power Transformer Using FEA,” IEEE Conf Publ., pp 2270–2274 A Boglietti, A Cavagnino, D Staton, M Shanel, M Mueller, and C Mejuto (2009), “Evolution and modern approaches for thermal analysis of electrical 140 [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] machines,” IEEE Trans Ind Electron., vol 56, no 3, pp 871–882 Y Chen, C Zhang, Y Li, Z Zhang, W Ying, and Q Yang (2019), “Comparison between Thermal-Circuit Model and Finite Element Model for Dry-Type Transformer,” 2019 22nd Int Conf Electr Mach Syst ICEMS 2019 Y Li, Y J Guan, Y Li, and T Y Li (2014), “Calculation of Thermal Performance in Amorphous Core Dry-Type Transformers,” Adv Mater Res., vol 986–987, pp 1771–1774 Bộ Công thương (2009), “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy biến áp có tổn hao khơng tải thấp, sử dụng vật liệu thép từ vơ định hình, siêu mỏng, chế tạo nước,” Quyết định số 6228/GĐ – BCT Bộ trưởng Bộ Công Thương, ngày 10 tháng 12 năm 2009 Công ty cổ phần chế tạo biến áp vật liệu điện Hà Nội Bùi Đình Chi - luận văn thạc sĩ khoa học (2010), “Nghiên cứu chế tạo máy biến áp khơ có lõi thép sử dụng vật liệu vơ định hình,” Viện Điện, Trường Đại học Bách khoa Hà nội Đinh Văn Thuận - Luận án Phó Tiến Sĩ Khoa Học (1996), “Xác định thực nghiệm đặc trưng truyền dẫn nhiệt vật liệu cách điện tính tốn hợp lý cách nhiệt kho lạnh điều kiện Việt Nam,” Đại Học Bách Khoa Hà Nội, pp 45–49 N Yüksel (2016), “The Review of Some Commonly Used Methods and Techniques to Measure the Thermal Conductivity of Insulation Materials,” in Insulation Materials in Context of Sustainability, 2016, pp 114–136 N Yüksel (2016), “The Review of Some Commonly Used Methods and Techniques to Measure the Thermal Conductivity of Insulation Materials,” Insul Mater Context Sustain., p 114 Phạm Văn Bình - Lê Văn Doanh (2011), “Máy biến áp - Lý thuyết - Vận Hành - Bảo Dưỡng - Thử Nghiệm,” Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, vol 2, pp 1–619 Nguyễn Hoa Thịnh - Nguyễn Đình Đức (2002), “Vật liệu composite học công nghệ,” Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, pp 1–351 Blackwell JH (1952), “Transient heat flow problems in cylindrical geometry,” Ph.D Thesis, University of Western Ontario Canada, London, Canada, 1952 J H Blackwell (1954), “A transient-flow method for determination of thermal constants of insulating materials in bulk part I - Theory,” J Appl Phys., vol 25, no 2, pp 137–144 A Garcia, E Contreras, and S Lopez (1991), “Measurement of the thermal conductivity of insulating materials by a line-source technique,” High Temp High Press., vol 23, no 6, pp 643–650 Nguyễn Đức Lợi, “Xác định thực nghiệm hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt,” Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường ĐHBK, vol 4, pp 31–35 Đinh Văn Thuận, “Chế tạo dụng cụ đo hệ số dẫn nhiệt số vật liệu cách nhiệt tự nhiên Việt nam,” Tạp chí KHCN Nhiệt, vol 6, pp 9–11 Dang Quoc Vuong (2013), “Modeling of Electromagnetic Systmes by Coupling of Subproblems – Application to Thin Shell Finite Element Magnetic,” Ph.D 141 [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] thesis, Univ Liege Appl Mathet C G Vuong Q Dang, P Dular, R.V Sabariego, L Krähenbühl (2012), “Subproblem approach for Thin Shell Dual Finite Element Formulations,” IEEE Trans Magn., vol 48, no 2, pp 407–410 T Le-Duc, G Meunier, O Chadebec, and J M Guichon (2012), “A new integral formulation for eddy current computation in thin conductive shells,” IEEE Trans Magn., vol 48, no 2, pp 427–430 T Le-Duc, G Meunier, O Chadebec, J M Guichon, and J P A Bastos (2013), “General integral formulation for the 3D thin shell modeling,” IEEE Trans Magn., vol 49, no 5, pp 1989–1992 T Le-Duc, O Chadebec, J M Guichon, and G Meunier (2012), “Coupling between partial element equivalent circuit method and an integro-differential approach for solving electromagnetics problems,” IET Sci Meas Technol., vol 6, no 5, pp 394–397 A E Ruehli (1974), “Equivalent Circuit Models for Three-Dimensional Multiconductor Systems,” IEEE Trans Microw Theory Tech., vol 22, no 3, pp 216–221 S I Babic and C Akyel (2006), “New analytic-numerical solutions for the mutual inductance of two coaxial circular coils with rectangular cross section in air,” IEEE Trans Magn., vol 42, no 6, pp 1661–1669 L Krahenbuhl and D Muller (1993), “Thin layers in electrical engineering Example of shell models in analysing eddy-currents by boundary and finite element methods,” IEEE Trans Magn., vol 29, no 2, pp 1450–1455 M Allahbakhshi, K Abbaszadeh, and A Akbari, “Effect of Asymmetrical Dimensions in Short Circuit Forces of Power Transformers,” pp 1746–1749 Nhữ Mai Phương (2009), “Lý thuyết đàn hồi,” NXB Giáo Dục Việt Nam, pp 1–81 J A Dudek and J A Kargol (1988), “Linear thermal expansion coefficients for an epoxy/glass matte-insulated solid cast transformer,” Int J Thermophys., vol 9, no 2, pp 245–253 S S L.B Freund (2003), “Thin Film Materials: Stress, Defect Formation, and Surface Evolution,” Cambridge Univ Press K Wang (1943), “Thermal expansion of copper alloys,” J Franklin Inst., vol 236, no 3, pp 305–306 PGS.TS Võ Chí Chính (2006), “Kỹ thuật nhiệt,” p 160 C R Soderberg (1931), “Steady Flow of Heat in Large Turbine-Generators,” Trans Am Inst Electr Eng., vol 50, no 2, pp 782–798 I J Perez and J G Kassakian (1979), “A stationary thermal model for smooth air-gap rotating electric machines,” Electr Mach Power Syst., vol 3, no 3– 4, pp 285–303 V V S S Haritha, T R Rao, A Jain, and M Ramamoorty (2010), “Thermal modeling of electrical utility transformer.” pp 1–6, 2010 T May, C.A (1993), Epoxy Resins Chemistry and Technology 1993 Phạm Thị Hường - luận án tiến sĩ kỹ thuật hóa học (2016), “Nghiên cứu chế 142 [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] tạo vật liệu polyme compozit từ nhựa epoxy der331 tro bay phế thải ứng dụng kỹ thuật điện,” - Đại Học Bách Khoa Hà Nội Nguyễn Hữu Kiên - Luận văn tiến sĩ khoa học (2011), “Ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm lên tính chất điện môi vật liệu composite dùng máy biến áp điện lực,” Đại Học Bách Khoa Hà Nội H S C and J C Jaeger (1959), “Conduction of heat in solids,” p 18 and W Van Rooyen, M (1957), “Theoretical and Practical Concepts of the Thermal Conductivity of Soils and Similar Granular Systems,” Highw Res Board, Bull 168—Fundamental Pract Concepts Soil Freez., pp 143–205 M Von Herzen (1959), “The Measurement of Thermal Conductivity of DeepSea Sediments by a Needle-Probe Method,” J Geophys Res., vol 64, pp 1557–1563 ASTM (2000), “ASTM D5334-00: Standard Test Method for Determination of Thermal Conductivity of Soil and Soft Rock by Thermal Needle Probe Procedure,” Annu B ASTM Stand., vol 04.08, pp 1226–1232 F Birch and H Clark (1940), “The thermal conductivity of rocks and its dependence upon temperature and composition; Part II,” Am J Sci., vol 238, no 9, pp 613–635 A Garcia, F Rojas, and R Nava (1991), “Determination of thermal properties of casting resin systems for encapsulated transformers,” High Temp - High Press., vol 23, no 6, pp 651–658 T O Becker BE, Graham F, Carey GF (1981), “Finite elements: an introduction.” D Zhou, Z Li, C Ke, X Yang, and Z Hao (2016), “Simulation of transformer windings mechanical characteristics during the external shortcircuit fault,” Proc 5th IEEE Int Conf Electr Util Deregulation, Restruct Power Technol DRPT 2015, pp 1068–1073 S Lee et al (2015), “A Study on the Thermal Characteristics of the Epoxy Insulator in the Stop Joint Box of HTS Power Cable,” Physics Procedia, vol 65 pp 269–272, 2015 F W Peek (1929), “Dielectric phenomena in high voltage Engineering,” McGraw-Hill Phạm Văn Bình (2003), “Thiết Kế Máy Biến Áp,” Nhà xuất khoa học kỹ thuật, p 110 143 PHỤ LỤC Biên kiểm tra xuất xưởng máy biến áp khô, công suất 320kVA -22/0,4kV 144 PHỤ LỤC Biên kiểm tra xuất xưởng máy biến áp lõi thép vơ định hình, cơng suất 630kVA -22/0,4kV 145 ... án: ? ?Nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp có tính đến ảnh hưởng phân bố nhiệt máy biến áp khơ có lõi thép vơ định hình? ?? đặt cần thiết có ý nghĩa quan trọng ln mang tính thời nhà nghiên cứu, thiết... đề tồn nghiên cứu lực ngắn mạch tổng hợp MBA lõi thép VĐH mà nghiên cứu trước chưa thực được, tác giả đề hướng nghiên cứu cho luận án Chương Nghiên cứu mơ hình tốn tính lực ngắn mạch tổng hợp tác... trung nghiên cứu tính tốn lực ngắn mạch tổng hợp tác dụng lên dây quấn MBA khô bọc epoxy sử dụng lõi thép VĐH Luận án đạt số kết nghiên cứu tóm lược sau: • Xác định phân bố lực ngắn mạch tổng hợp