Trường hợp MBA trụ Φ( =640mm) chạy khơng tả

THIẾT LẬP MƠ HÌNH TỪ TRƯỜNG CỦA MÁY BIẾN ÁP

5.2.2. Trường hợp MBA trụ Φ( =640mm) chạy khơng tả

Kt qu tính mt  dịng  i n trong các mi n b i dây W  nt, W2, W3 ca MBA khi mang ti nh mc : Bng PL.3.7, PL.3.8, PL. 3.9.

Mt  dịng  n trong min kho sát các bi dây pha A: i

J A1 +i = 1e-003. 0,2484 + j0,2962 (MA/m2) J A2 +i = 1e-003. 0,2903 + j0,3461 (MA/m2) J A3 +i = 0 + j0 (MA/m2) J A1 -i = 1e-003. -0,2484 + j0,2962 (MA/m2) J A2 -i = 1e-003. -0,2903 - j0,3461 (MA/m2) J A3 -i = 0 + j0 (MA/m2)

- Mt  dịng  n trong min kho sát các bi dây pha B: i

J B1 +i = 1e-003.

0,1323 - j0,3633 (MA/m2)

J B2 +i = 1e-003.

0,1546 – j0,4244 (MA/m2)

J B1 -i = 1e-003.

-0,1323 + j0,3633 (MA/m2)

J B2 -i = 1e-003.

-0,1546 + j0,4244 (MA/m2)

J B3 -i = 0+ j0 (MA/m2)

- Mt  dịng  n trong min kho sát các bi dây pha C: i

J C1 +i = 1e-003. -0,3807 + j0,0671 (MA/m2) J C2 +i = 1e-003. -0,4448 + j0,0783 (MA/m2) J C3 +i = 0+ j0 (MA/m2) J C1 -i = 1e-003. 0,3807 - j0,0671 (MA/m2) J C2 -i = 1e-003. 0,4448 - j0,0783 (MA/m2) J C3 -i = 0 + j0 (MA/m2)

Chy chng trình FEMM khi MBA (tr Φ=640mm) khơng ti vi mơ hình PTHH cĩ 64.351 nút, 128.055 phn t vi  chính xác 10-8, thu c kt qu sau:

Hình 5.20- ng MN kho sát t trng khi MBA (tr Φ=640mm) khơng ti.

Hình 5.21-  th biu din  l   vect n t th A → dc ng MN khi MBA (tr Φ=640mm) khơng ti.

Hình 5.22-  th biu din  ln c m ng t B dc ng MN khi MBA (tr Φ=640mm) khơng ti.

Hình 5.23-  th biu din  ln c m ng t Bn dc ng MN khi MBA (tr Φ=640mm) khơng ti.

Hình 5.24-  th biu din  ln c m ng t Bt dc ng MN khi MBA (tr Φ=640mm) khơng ti.

Hình 5.25-  th biu din  l  ng H dc ng MN n t tr khi MBA (tr Φ=640mm) khơng ti.

Hình 5.26-  th biu din  l  ng Hn dc ng MN n t tr khi MBA (tr Φ=640mm) khơng ti.

Hình 5.27.  th biu din  ln t trng Ht dc ng MN khi MBA (tr Φ=640mm) khơng ti.

¾ ¾ ¾ ¾

¾ Các tích phân khối theo m t kh o sát cĩ độ sâu 0,27mm ặ ả

Hình 5.28- Hình bao kho sát mch t theo kh i  khi MBA (tr Φ=640mm) khơng ti

Kết quả:

-Tn hao t tr và dịng xốy: 14,3248 W -Tng tn hao trên khi: 14,3248 W -Din tích mt ct ngang khi: 9,43507 m2 -Th tích khi : 0,00254747 m3

*- Tính sut tn hao ca thép lá mã hiu 27ZH95:

T  k t qu tích phân kh i mi n kh   o sát thu c, sau khi ch y chng  trình FEMM, ta cĩ th tính sut tn hao ca lá thép làm mch t mã hiu 27ZH95 (b dày lá thép 0,27mm, su t t  n hao khi c m ng t Bt=1,7 Tesla là 0,95W/kg):

-Khi lng riêng ca lá thép mã hiu 27ZH95(s liu ca nhà sn xut):

D=7,65kg/dm3

-Th tích ca khi kho sát nhn c t tích phân khi:

V=2,54747dm3

-Khi lng thép ca khi kho sát :

M=VD=19,4881kg

-Tn hao trên khi : 14,3248 W

-Ta tính c su t t n hao : Pc = 0,73505W/kg

-C m ng t trung bình ti mt ly tích phân: Bt = 1,53Tesla -Tra bng ph  l c PL.2:

Bt = 1,53Tesla tng ng: Pc= 0,7334W/kg

Nhận xét:

-Kt qu kho sát cho thy  ch  khơng ti  ln c m ng t B    trong tr cha b  b o hồ bo hồ.

-Kho sát  ch  i m cho thy    ln c m ng t B t i các gĩc     trong mch t cĩ giá tr ln nh t, ngc l i t i các gĩc ngồi m ch t , B cĩ      giá tr nh nh t.

-So sánh kt qu tính sut tn hao ca thép lá 27ZH95 sau khi chy chng trình FEMM kt hp mơ hình mch và mơ hình trng vi sut tn hao thc nghim, o c c a nhà sn xut loi thép này là phù hp.  

5.2.3- Trường hợp MBA (trụΦΦΦΦΦ=640mm) mang t i cosφ=0,8 ả(φ> 0)- quá tải (kt=1,4) (φ> 0)- quá tải (kt=1,4) t2 Z = 235+ j172(Ω) , cost2 = 0,8 (t2>0) t3 Z = 1848+j1389(Ω) , cost3 = 0,8 (t3>0)

Mt  dịng  i n trong min kho sát ca các bi dây ã tính c t  bng PL.3.7, PL.3.8, PL.3.9 .

-Mt  dịng  i n trong min kho sát các bi dây pha A:

J A1 +i = 0,7825 - j0,7506 (MA/m2) J A2 +i = 0,6917 - j0,6414 (MA/m2) J A3 +i = 0,5016 - j0,5411 (MA/m2) J A1 -i = -0,7825 + j0,7506 (MA/m2) J A2 -i = -0,6917 + j0,6414 (MA/m2) J A3 -i = -0,5016 + j0,5411 (MA/m2)

-Mt  dịng  i n trong min kho sát các bi dây pha B:

J B1 +i = -1,0413 - j0,3024 (MA/m2) J B2 +i = -0,9013 - j0,2783 (MA/m2) J B3 +i = -0,7194 - j0,1638 (MA/m2) J B1 -i = 1,0413 + j0,3024 (MA/m2) J B2 -i = 0,9013 + j0,2783 (MA/m2) J B3 -i = 0,7194 + j0,1638 (MA/m2) -Mt  dịng  i n trong min kho sát các bi dây pha C:

J C1 +i = 0,2588 + j1,0529 (MA/m2) J C2 +i = 0,2097 + j0,9197 (MA/m2) J C3 +i = 0,2178 + j0,7050 (MA/m2) J C1 -i = -0,2588 - j1,0529 (MA/m2) J C2 -i = -0,2097 - j0,9197 (MA/m2) J C3 -i = -0,2178 - j0,7050 (MA/m2)

-a mt  ã tính  c và các thu c tính c a MBA vào mơ hình   PTHH cĩ 52.977 nút và 105.184 phn t.

-Chy chng trình FEMM gii mơ hình trên vi  chính xác 10-8, c kt qu:

Hình 5.29- Mơ hình ng sc khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cosϕ = 0,8 ( > 0), quá ti kϕ t=1,4.

Hình 5.30- ng MN kho sát t trng MBA (tr Φ=640mm) mang ti cosϕ = 0,8 ( > 0), quá ti kϕ t=1,4.

Hình 5.31-  th biu din  l  th vect n t A→ dc ng MN khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Hình 5.32-  th biu din  ln cm ng t B dc ng MN khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Hình 5.33-  th biu din  ln c m ng t Bn dc ng MN khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Hình 5.34-  th biu din  l n cm ng t Bt dc ng MN  khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Hình 5.35-  th biu din  l  ng H dc ng MN n t tr khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Hình 5.36-  th biu din  ln t trng Hn dc ng MN khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Hình 5.37-  th biu din  l  ng Ht dc ng MN n t tr khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Hình 5.38- ng EF kho sát c m ng t B  gơng 1 và 3 khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Hình 5.39-  th biu din  l n c  m ng t B  gơng 1 và 3 khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Hình 5.40- ng GH kho sát c m ng t B  gơng 2 và 4 khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Hình 5.41-  th biu din  l n c  m ng t B  gơng 2 và 4 khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

¾ ¾ ¾ ¾

¾ Tích phân khối theo m t ph ng m ch t kh o sát cĩ độ sâu 0.27mm ặ ẳ ạ ừ ả

Hình 5.42- ng bao ly tích phân khi trong min kho sát khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( 0), quá ti kϕ ϕ > t=1,4.

Kết quả :

-Nng lng t trng : 0,0130764 J -Tn hao t tr và dịng  i n xốy : 7,41237 W

-Din tích mt ct ngang khi : 9,43507 m2 -Tng tn hao trên khi : 7,41237 W -Th tích khi ly tích phân: 0,00254747 m3

¾¾ ¾ ¾

¾ Tích phân khối trên các mi n dây qu n v i độ sâu 0.27mm ề ấ ớ

Hình 5.43- ng bao tích phân khi trên min dây qun khi MBA (tr Φ=640mm) mang ti cos = 0,8 ( ϕ ϕ> 0), quá ti kt=1,4.

Kết quả :

-Nng lng t trng trên dây qun Wnt:

0,644229 J -Nng lng t trng trên dây qun W2:

0,730180 J -Nng lng t trng trên dây qun W3:

0,0197818 J

5.2.4-Trường hợp MBA (trụ Φ =630mm) mang tải định mức cosϕϕϕϕϕ =0,8 ( > 0) ϕϕϕϕϕ

Chy chng trình FEMM cho mơ hình MBA cĩ ng kính tr =630mm (PTHH cĩ 49.953nút, 99.212 ph n t    chính xác 10-8), thu c m  t s k t qu sau: 

Hình 5.44. ng MN kho sát t trng MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh mc cosϕ = 0,8 ( 0). ϕ >

Hình 5.45-  th biu din  l  th vect n t A→ dc ng MN khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

Hình 5.46-  th biu din  ln c m ng t B dc ng MN khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

Hình 5.47-  th biu din  ln c m ng t Bn dc ng MN khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

Hình 5.48-  th biu din  ln c m ng t Bt dc ng MN khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

Hình 5.49-  th biu din  l  ng H dc ng MN n t tr khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

Hình 5.50-  th biu din  l  ng Hn dc ng MN n t tr khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

Hình 5.51-  th biu din  l  ng Ht dc ng MN n t tr khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

Hình 5.52- ng EF kho sát c m ng t B gơng 1 và 3   khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

Hình 5.53-  th biu din  l n c  m ng t B  gơng 1 và 3 khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

Hình 5.54- ng GH kho sát c m ng t B  gơng 2 và 4 khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

Hình 5.55-  th biu din  l n c  m ng t B  gơng 2 và 4 khi MBA (tr Φ=630mm) mang ti nh m c cos = 0,8 ( 0).  ϕ ϕ >

*-Nhn xét: Khi gim ng kính tr xung tr=630mm,  ch  ti nh mc, k t qu kh o sát cho th y c    m ng t trong tr và gơng cĩ t ng,   nhng vn trong gii hn cho phép.

5.2.5-Trường hợp MBA (trụ Φ =630mm) khơng tải

Chy chng trình FEMM cho MBA cĩ ng kính tr  =630mm (PTHH cĩ 49.953nút, 99.212 phn t  chính xác 10-8), thu c mt s  k t qu sau: 

Hình 5.56- ng MN kho sát t trng MBA (tr Φ=630mm) khơng ti.

Hình 5.57-  th biu din  ln t  vect th A→ dc ng MN khi MBA (tr Φ=630mm) khơng ti.

Hình 5.58-  th biu din  ln cm ng t B dc ng MN khi MBA (tr Φ=630mm) khơng ti.

Hình 5.59-  th biu din  ln cm ng t Bn dc ng MN khi MBA (tr Φ=630mm) khơng ti.

Hình 5.60-  th biu din  l n cm ng t Bt dc ng MN  khi MBA (tr Φ=630mm) khơng ti.

Hình 5.61-  th biu din  l  ng H dc ng MN n t tr khi MBA (tr Φ=630mm) khơng ti.

Hình 5.62-  th biu din  l n t ng Hn dc ng MN  tr khi MBA (tr Φ=630mm) khơng ti.

Hình 5.63-  th biu din  l  ng Ht dc ng MN n t tr khi MBA (tr Φ=630mm) khơng ti.

¾ ¾ ¾

¾¾ Tích phân khối theo hình bao di n tích m ch t cĩ b dày 0,27mm ệ ạ ừ ề

Hình 5.64 - Hình bao ly tích phân khi theo din tích mch t khi MBA (tr Φ=630mm) khơng ti

Kết quả :

-Nng lng t trng : 0,0327238 J

-Tn hao t tr và dịng  i n xốy : 18,1438 W -Dintích m t c t ngang kh i : 9,4114 m 2 -Tng tn hao trong khi : 18,1438 W -Th tích khi : 0,00254108 m3

Nhận xét :

*-Khi gim ng kính tr xung 630mm  ch  khơng ti : -Cĩ hin t ng b o hồ t  c c b trong mch t.

-Tn hao trong mch t t ng, c th :    

14,3248 W/0,00254747m3 (tr  =640mm) tng lên 18,1438 W/0,00254108m3 (tr  =630mm)

*-Tng t nh khi kho sát tr  =640mm. T kt qu tích phân kh i   min kho sát thu c, sau khi chy chng trình FEMM, ta cĩ th tính tốn  so sánh v i k t qu o c, th c nghi m c a nhà s n xu t. C th xét su t           tn hao ca thép lá làm mch t mã hiu 27ZH95 (b dày lá thép 0,27mm,

sut tn hao khi cm ng t Bt=1,7 Tesla là 0,95W/kg)

-Khi lng ca thép lá mã hiu 27ZH95 (s liu ca nhà sn xut):

D=7,65kg/dm3

-Th tích ca khi kho sát nhn c t tích phân khi:

V=2,54108m3

-Khi lng thép ca khi kho sát :

M=VD=19,4392kg

-Tn hao trên khi : 18,1438 W

-Ta tính c su t t n hao : Pc = 0,9333W/kg

-C m ng t trung bình ti mt ly tích phân: Bt = 1,686Tesla -Tra bng ph  l c PL.2:

Bt = 1,68Tesla tng ng: Pc= 0,9206W/kg Bt = 1,69Tesla tng ng: Pc= 0,9353W/kg

So sánh kết quả tính suất tổn hao sau khi chạy chương trình FEMM kết hợp mơ hình mạch và mơ hình trường với suất tổn hao của nhà sản xuất thép lá mã hiệu 27ZH95 là phù hợp.

*Nhận xét mộ ốt s kết quả sau khi khảo sát các thơng số của mạch từ MBA225/115/23kV-125/125/25MVA:

-Cm ng t trong tr và gơng kh o sát vi các ch  ti nh mc và  quá ti (khi Φtr=640mm), ch  nh mc (khi Φtr=630mm) cho   b ng 5.1:

Ch  ti Btrụ1 (Tesla) Btr 2ụ (Tesla) Btr 3ụ (Tesla) BGơng 1 (Tesla) BGơng 2 (Tesla) BGơng 3 (Tesla) BGơng 4 (Tesla) nh mc (Φtr=640mm) 0,987 1,667 0,95 0,958 0,97 0,958 0,97 Quá ti kt=1.4 (Φtr=640mm) 0,98 1,66 0,94 0,95 0,96 0,95 0,96 nh mc (Φtr=630mm) 1,12 1,73 0,97 1,01 1,02 1,01 1,02 Bng 5.1

T s liu ã kho sát và s liu  bng 5.1 ta cĩ nhn xét :

1)  các gĩc trong ca mch t, cm ng t cĩ giá tr ln nh t, ngc  li  các gĩc ngồi ca mch t cm ng t cĩ giá tr nh nht.

2) Khi MBA cĩ ng kính tr Φ=640mm, làm vi c ch    nh mc (cos=0,8 , ϕ>0) tr và gơng ca lõi thép khơng b  b o hồ.

3) Khi gim ng kính tr xung Φ=630mm,  ch  nh mc (cos=0,8 , ϕ>0), c m ng t trong tr và gơng v n n m trong gi i h n cho       phép. Lõi thép cha b  b o hồ.

 ch   khơng t i, lõi thép b t   u x y ra hi n tng b o hồ t cc     b, tn hao trong lõi thép tng nhng khơng vt quá qui nh ca nhà s n  xut.

Kết luận chương 5:

- Kết quả khảo sát cho thấy cảm ứng từ B trong mạch từ của MBA v i ớ các chế độ mang tải khác nhau là phù hợp với lý thuyết.

- Khi lõi thép MBA 225/125/23kV-125/125/25MVA làm bằng thép lá 27ZH95 với đường kính trụ Φ =640mm như đ ã thiết kế, cho thấy khơng m t ộ bộ phận nào trên mạch từ bị bảo hịa khi máy làm vi c v i t i định m c. i u ệ ớ ả ứ Đ ề này cho thấy MBA 225/115/23kV-125/125/25MVA chế tạo l n đầu tiên t i ầ ạ nhà máy thiết bị đ ệ Đ i n ơng Anh đảm bảo hoạt động tốt.

- Khi giảm kích thước trụ xuống =630mm: Φ Ở chế độ khơng tải cĩ xảy ra hiện t ng b o hồ tượ ả ừ cục b mộộ ở t vài mi n nh tạề ỏ i các gĩc trong c a ủ mạch từ , tổn hao trong lõi thép tăng, nhưng khơng vượt quá suất tổn hao qui định của nhà sản xu t. Khi máy làm vi c v i t i định mứấ ệ ớ ả c, c m ng từ trong ả ứ trụ và gơng tăng so với trường hợp trụ Φ =640mm , nhưng vẫn ở trong giới hạn cho phép. Trụ và gơng chưa bị bảo hồ.

Lần đầu tiên chế tạo MBA 225kV/125MVA đạt kết quả như trên là một thành cơng rất lớn của nhà máy chế tạo thi t b i n ơng Anh. Kích thước ế ị đ ệ Đ

trụ và gơng của máy chế tạ ầo l n đầu này là ch p nh n được. Tuy nhiên nh ng ấ ậ ữ số liệu khảo sát ở các chế độ tải khác nhau cho th y vi c ch n kích thước ấ ệ ọ mạch từ, đặc biệt là kích thước trụ, kích thước gơng cho MBA này là khá rộng rãi. Vì vậy, những máy biến áp cùng loại chế tạo ti p theo cầế n gi m kích ả thước trụ, kích thước gơng để tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm kích thước và khối lượng của máy.

-Dùng số liệu nhận được sau khi chạy chương trình FEMM để tính suất tổn hao của lá thép mã hiệu 27ZH95 dùng làm mạch từ MBA, kết quả tính tốn phù hợp với số liệu thực nghiệm của nhà sản xuất.