Để giảm thiểu tiếng ồn trong máy biến áp vật liệu từ vô định hình có những giải pháp sau đây:
1. Lựa chọn vật liệu từ vô định hình chất lƣợng cao, có suất tổn hao thấp và mức ồn thấp.
Ví dụ Hitachi Metal mới đƣa ra loại lá thép vô định hình mới 2605HB1 thay cho loại thông dụng 2605SA1 có mật độ từ cảm cực đại cao hơn 5% và suất tổn hao thấp hơn, độ ồn giảm đi (bảng 3.5).
2. Ủ phục hồi từ tính của lõi sau quá trình gia công cải thiện đặc tính từ của lõi đồng thời cũng giảm tiếng ồn trong máy biến áp khi vận hành.
Bảng 3.5 Các tính chất của lá thép vô định hình Tính năng Lá thép vô định hình mới 2605HB1 Lá thép vô định hình thông dụng Cƣờng độ từ cảm max 1,64 1,56 Suất tổn hao PC (W/kg) , 50Hz, 1,3T 0,063 0,07
3. Theo bằng phát minh Patent WO2013063307A1 [7] việc thực hiện chế tạo lõi lá thép vô định hình theo quy trình mới có thể giảm mức ồn 6-10dB so với quy trình chế tạo lõi thép truyền thống.
Nội dung cơ bản của quy trình này là:
- Lõi thép đƣợc đặt trong thùng dầu có 4 chân bố trí theo hình chữ nhật, trong đó chân 1 và chân 2 đặt đối diện trên 2 miếng đệm trùm lên nhau, chân 3 và chân 4 đặt trên miếng đệm nhiều lớp không trùm lên nhau. Các miếng đệm có độ bền cơ, độ bền điện cao, chịu nhiệt tốt.
- Thay cho việc sử dụng vật liệu nhựa epoxy để tăng cƣờng độ bền lõi thì lõi đƣợc quấn bằng băng cách điện không từ tính có độ bền cơ học cao 250N/cm, độ bền điện cao 3000V hoặc 5000V theo một quy trình quấn đặc biệt. Nhựa epoxy chóng bị lão hóa trong môi trƣờng nhiệt độ cao của lõi làm cho lõi bị rung sau một thời gian sử dụng, hơn nữa lõi phủ epoxy khó đƣợc tái chế so với sử dụng băng cách điện. Bảng 3.6 sau đây cho quan hệ công suất âm theo độ từ cảm của lõi với các loại lõi khác nhau.
Bảng 3.6: Quan hệ công suất âm theo độ từ cảm của lõi
Kiểu Lõi
Công suất âm (dB) Cảm ứng từ B(T) ở 50Hz 1.0 T 1.1 T 1.2 T 1.3 T 1.35 T 1.4 T 1.45 T 1.5 T Băng – A 31.9 34.3 37.4 42 44.7 47.9 51.7 55.8 Băng – B 32.0 34.2 37.2 41.2 43.7 47.2 51.1 56.0 Dán 37.9 40.8 44.5 49.8 53.0 56.5 59.8 62.9 Không bọc 30.3 32.4 35.3 39.6 42.2 46.8 51.1 55.2
Băng A sản xuất lõi 4237, Băng B sản xuất lõi 1711
Công suất kích từ (không tải) theo từ cảm lõi của các loại lõi khác nhau đƣợc cho theo bảng 3.7.
Bảng 3.7: Công suất kích từ theo từ cảm lõi
Kiểu Lõi
Công suất kích từ (VA/kg) Cảm ứng từ B(T) ở 50Hz 1.0 T 1.1 T 1.2 T 1.3 T 1.35 T 1.4 T 1.45 T 1.5 T Băng – A 0.141 0.171 0.211 0.271 0.316 0.390 0.518 0.837 Băng – B 0.136 0.166 0.204 0.260 0.300 0.365 0.478 0.763 Dán 0.140 0.172 0.215 0.283 0.338 0.436 0.625 1.09 Không bọc 0.135 0.164 0.202 0.260 0.303 0.378 0.511 0.836
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Luận văn đã giải quyết đƣợc căn bản những yêu cầu mà đề tài đặt ra.
- Tổng quan về tiếng ồn, các tiêu chuẩn về tiếng ồn, tác hại của tiếng ồn, quan trắc và đánh giá tiếng ồn
-Tổng quan về tiếng ồn trong máy biến áp, nguyên nhân gây tiếng ồn trong máy biến áp, đo đạc và định lƣợng tiếng ồn trong máy biến áp công suất lớn.
- Đã nghiên cứu hiện tƣợng từ giảo, thiết kế lõi từ, thiết kế cuộn dây, quạt làm mát giảm tiếng ồn của máy biến áp công suất lớn. Nghiên cứu máy biến áp sử dụng vật liệu từ vô định hình, các tính chất của vật liệu từ vô định hình.
- Nghiên cứu tiếng ồn trong máy biến áp lõi thép vô định hình, thực nghiệm đo dao động và tiếng ồn, các biện pháp giảm tiếng ồn trong chế tạo máy biến áp vô định hình.
Kiến nghị
Việc chế tạo máy biến áp vô định hình ứng dụng vào môi trƣờng thực tế tại Việt Nam là hết sức cần thiết nhƣng khi thiết kế chế tạo cần chú trọng đến việc giảm tiếng ồn cho máy biến áp. Do vậy cần sự quan tâm và chính sách hợp lý của các nhà khoa học nhanh chóng đƣa máy biến áp vô định hình vào sản xuất và sử dụng trong nƣớc đảm bảo an toàn và thân thiện với môi trƣờng.
Giảm thiểu tiếng ồn đòi hỏi cần có nghiên cứu tổng thể về các nguyên nhân do đó cần đƣợc tiếp tục nghiên cứu bằng các giải pháp về công nghệ vật liệu, về điều khiển thông minh.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phạm Văn Bình, Lê Văn Doanh Thiết kế máy biến áp, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội - 2012.
2. PGS. Phạm Văn Bình – Lê Văn Doanh , “Máy biến áp lõi thép vô định hìnhgiải pháp đột phá tiết kiệm điện”, Tạp chí tự động hóa ngày nay,số 126-5/2011
3. TH.S Nguyễn Xuân Cƣờng, ô nhiễm tiếng ồn và kiểm soát (noise polution and (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
control) Bộ môn: Công nghệ kỹ thuật môi trƣờng Đại học Huế.
4. Lê Thị Mai Hoa Các tính chất từ của vật liệu vô định hình và nano tinh thể sản
xuất pilot, Luận văn cao học 2001.
5. Peng Shuai, Jurgen Biela,(26-28.Aug.2014), “ Investigation of Acoustic Noice Sources in Medium Frequency, Medium Voltage Transformer”-Power
Electronics and Application(EPE’14-ECCE Europe) 2014 16th European Conference on, pp. 1-11.
6. Transaction of Tianjin Univ,(10/2015) “ Reduction of Vibration Noice for Amorphous Core Distribution Transformer” Vol.21 No.4 2015.
7. Mark Robert COLUMBUS, Robert Brown, Kengo Takahashi, Ryusuke Hasegawa, (2.May.2013) “Method of reducing audible noice in magnetic cores and magnetic cores having reduced audible noice” Patent WO 2013063307A1. 8. Tobias STIRL-Jorg HARTHUN- Frank HOFMANN,Frankfurt,(6-9 June 2011),
“New trend in noise reduce of power transformer,” 21st
International conference on Electricity Distribution.
9. Ruchi Negi, Prateek Singh, Gaurav Kr. Shah,(May 2013), “Cause of noise generation & its mitigation in transformer,” International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Intrumentation engineering.
10. Ljubomir Lukic- Mirko Djapic- Dusica Lukic- Aleksandra Petrovic,(Nis 17- 19.10.2012), “Aspect of design of power transformers for noise reduction,” 23rd national conference & 4th international conference Serbia.
11. Menno van der Veen,Corresponding Author, ennovdv@noord.bart.nl,Francisco de leon, Brian Gladstone, Valeriu manufacturing Tatu, Plitron inc techinfo@plitron.com,
12. A J Moses, P I Anderson, T Phophongviwat and S Tabrizi, Institute of Energy, Cardiff University, Cardiff, UK, (31st Aug - 3rd sept 2010), “Contribution of magenetostriction to transformer noise”, UPEC2010.
13. A.Belahcen, Magnetoelasticity, (August 2004), “Magnetic Force and Magnetostriction in Electrical machines,” Doctoral thesis, Helsinki university of Technology.
14. M. Besbes, Z. Ren, S. Member, and A. Razek,( 2001) “A Generalized Finite Element Model of Magnetostriction Phenomena,” vol. 37, no. 5, pp. 3324–3328. 15. F. Alam, (December 2006), “study of magnetostriction in iron and cobalt based
amorphous magnetic materials,” pp. 19–21.
16. C. Hsu, C. Lee, Y. Chang, F. Lin, C. Fu, and J. Lin,( 2013) “Effect of Magnetostriction on the Core Loss, Noise, and Vibration of Fluxgate Sensor Composed of Amorphous Materials,” vol. 49, no. 7, pp. 3862–3865.
17.J. Liu, (2011), “Adaptive Active Noise Control of Amorphous Alloy Core Transformer,” pp. 1946–1949.
18. G. Herzer (1993) Phys. Sci, pp 49 – 307.
19. G. Herzer, Magnetization process in nanocrystalline ferromagnets, Mat. Sci.
Eng A133, p 1 – 5.
20. R.Alben, J.J. BecKer, M.C.Chi (1993), Phys , pp 49. 21. http://vi.wikipedia.org/wiki/
22. http://www.hitachi- merica.us /products / business / transformer / support / technical_support_library/index