8. Cấu trúc nội dung của luận án
3.3.3 Phân tích kết quả
Sau khi thiết lập mô hình đối tượng và thực hiện mô phỏng với thời gian được thiết lập là 12s. Dây quấn ba pha có kiểu đấu dây là Y0, được nối với lưới điện 500 kV nên điện áp pha trên dây quấn là 500/√3 kV. Điện áp đặt vào các pha dây quấn khi thực hiện mô phỏng thể hiện trên Hình 3.10, dòng điện các pha trên CKBN được biểu diễn trên Hình 3.11.
Hình 3.10 Điện áp đặt vào các pha dây quấn CKBN 91 MVAr
Hình 3.10 cho thấy điện áp hiệu dụng đặt vào các pha dây quấn là điện áp
pha định mức có giá trị 288,6751 kV sai khác chỉ 0,028% so với điện áp hiệu dụng trung bình thực tế đặt vào các pha khi thực hiện thực nghiệm là 288,7567 kV.
Hình 3.11 Dòng điện các pha trên dây quấn CKBN 91 MVAr
Dạng sóng dòng điện giữa các pha thể hiện trên Hình 3.11. Giá trị dòng điện hiệu dụng xác lập của các pha từ kết quả mô phỏng CKBN 91 MVAr được so sánh với giá trị dòng điện hiệu dụng định mức và so sánh với kết quả đo thực nghiệm, sai khác giữa các giá trị được đưa ra trong Bảng 3.3 và Bảng 3.4.
Bảng 3.3 So sánh giá trị dòng điện mô phỏng với giá trị định mức
Thông số Ký hiệu Giá trị
định mức
Kết quả mô phỏng
Sai số (%)
Dòng điện pha A IfA (A) 105 105,6708 0,64
Dòng điện pha B IfB (A) 105 105,7161 0,68
Bảng 3.4 So sánh giá trị dòng điện mô phỏng với kết quả đo thực nghiệm
Thông số Ký hiệu Kết quả
mô phỏng
Kết quả đo
Sai số (%)
Dòng điện pha A IfA (A) 105,6708 106,44 0,73
Dòng điện pha B IfB (A) 105,7161 106,86 1,08
Dòng điện pha C IfC (A) 105,6585 106,34 0,65
Hình 3.12. Phân bố từ cảm trên mạch từ
Phân bố từ cảm trên mạch từ khi dòng điện trên pha B đạt cực đại mô tả trên
Hình 3.12.
Hình 3.13 Phân bố từ cảm trên đoạn C1-C2 giữa khối trụ
thông tập trung ở bề mặt ngoài của các khối trụ nên giá trị từ cảm ở xung quanh cạnh khối
trụ lớn hơn ở trong lòng khối trụ. Nguyên nhân của vấn đề này là do đặc điểm của CKBN cần thêm khe hở trên trụ để tăng từ trở mạch từ, làm xuất hiện thành phần từ thông tản xung quanh lân cận các khe hở gây gia tăng từ thông xung quanh khối trụ.
Hình 3.14 Phân bố từ cảm trên đoạn G1-G2 dọc khe hở giữa các khối trụ
Phân bố từ cảm trên đoạn G1-G2 giữa khe hở ngăn cách các khối trụ như Hình 3.14.
Hình 3.15 Phân bố từ cảm trên đoạn D1-D2 dọc theo chiều cao mặt trong dây quấn
Phân bố từ cảm trên đoạn D1-D2 dọc theo chiều cao mặt trong dây quấn được biểu thị trên Hình 3.15.
Hình 3.15 cho thấy, từ cảm dọc chiều cao mặt trong cuộn dây tương đối nhỏ
và đồng đều, từ cảm trung bình 0,1797T. Kết quả này đạt được là do khe hở trên mạch từ CKBN này được hãng chế tạo chia nhỏ thành nhiều khe phân bố dọc trên trụ, qua đó tránh được ảnh hưởng của từ trường tản lên các phần dây quấn lân cận khe hở, giảm từ cảm khu vực dây quấn xung quanh khe hở về giá trị đồng đều so với các vị trí khác dọc cuộn dây.
Các giá trị điện cảm tự cảm và điện cảm hỗ cảm giữa các pha dây quấn thể hiện trong Bảng 3.5:
Bảng 3.5 Điện cảm tự cảm và hỗ cảm của CKBN 91 MVAr
Điện cảm (H) Pha A Pha B Pha C
Pha A 8,7257 -0,00565 -0,00129
Pha B -0,00565 8,7199 -0,00566
Pha C -0,00129 -0,00566 8,7268
Sai số giữa điện kháng các pha từ kết quả mô phỏng so với giá trị định mức thể hiện trên Bảng 3.6 và so sánh với kết quả đo thực nghiệm đưa ra trong Bảng 3.7.
Bảng 3.6 So sánh giá trị điện kháng mô phỏng với giá trị định mức
Thông số Ký hiệu Giá trị
định mức
Kết quả mô phỏng
Sai số (%)
Điện kháng pha A XA (ohm) 2712 2739,08 1,00
Điện kháng pha B XB (ohm) 2712 2735,88 0,88
Điện kháng pha C XB (ohm) 2712 2739,42 1,00
Bảng 3.7 So sánh giá trị điện kháng mô phỏng với kết quả đo thực nghiệm
Thông số Ký hiệu Kết quả
mô phỏng
Kết quả đo
Sai số (%)
Điện kháng pha A XA (ohm) 2739,08 2698,7 1,47
Điện kháng pha B XB (ohm) 2735,88 2694,4 1,52
Điện kháng pha C XB (ohm) 2739,42 2689,3 1,83
Kết quả sai số giữa điện kháng các pha từ kết quả mô phỏng so với giá trị định mức hay so sánh với kết quả đo thực nghiệm đều đạt trong dải dung sai cho phép là
±5% theo tiêu chuẩn IEC 289 hay tiêu chuẩn IEC 60076-6 về cuộn kháng điện. Tổn hao đồng và tổn hao sắt của CKBN 91 MVAr được thể hiện tương ứng trên Hình 3.16 và Hình 3.17.
Hình 3.16 Tổn hao đồng trên CKBN 91 MVAr
Hình 3.17 Tổn hao sắt trên mạch từ CKBN 91MVAr
Các kết quả tổn hao đồng và tổn hao sắt trên mạch từ được so sánh với kết quả đo thực nghiệm, sai khác giữa các giá trị được đưa ra trong Bảng 3.8.
Bảng 3.8 So sánh các giá trị tổn hao mô phỏng với kết quả đo thực nghiệm
Thông số Ký hiệu Kết quả
mô phỏng Kết quả đo Sai số (%) Tổn hao sắt từ Pfe (kW) 68,5186 70,8165 3,24 Tổn hao đồng Pcu (kW) 152,3767 155,3205 1,90
Từ các kết quả tổn hao đồng trên Hình 3.16, tổn hao sắt trên Hình 3.17 và so sánh với kết quả đo thực nghiệm ở Bảng 3.2, ta thấy giá trị nhận được từ mô phỏng CKBN nhỏ hơn giá trị đo thực nghiệm với sai số tổn hao đồng là 1,9% và sai số tổn hao sắt là 3,24%. Điều này chứng tỏ tính đúng đắn của mô hình mô phỏng CKBN. Sai khác này là do phương pháp PTHH là phương pháp gần đúng và mô hình mô phỏng thực hiện trên phần tác dụng gồm mạch từ và dây quấn, đã bỏ qua các vật liệu cách điện và cấu trúc hỗ trợ.