8. Cấu trúc nội dung của luận án
2.4.1 Cấu trúc mạch từ
Cũng giống như MBA điện lực, mạch từ của CKBN dùng để dẫn từ thông, được chế tạo bằng các lá thép kỹ thuật điện cán nguội có từ thẩm lớn và suất tổn hao nhỏ ghép lại với nhau tạo thành phần trụ và phần gông. Cuộn kháng cho lưới điện ba pha có thể có cấu trúc ba pha hoặc tổ ba cuộn kháng một pha. Có nhiều kiểu cuộn kháng một pha và ba pha với cấu trúc mạch từ khác nhau. Hình 2.9 mô tả cấu trúc mạch từ cuộn kháng một pha một cuộn dây.
Gông và trụ ngoài Các khối trụ Dây quấn
Mạch từ Dây quấn
(a) (b)
Hình 2.9 CKBN một pha một cuộn dây: (a) có trụ giữa, (b) không có trụ giữa
Cấu trúc CKBN Hình 2.9a có cuộn dây quấn xung quanh trụ giữa, phần trụ này được chia thành nhiều khối trụ xen giữa bởi các khe hở để tăng từ trở mạch từ.
Xà ép gông Lá thép
Hình 2.10 Tấm ceramic ngăn cách giữa các khối trụ
Để tạo khe hở ngăn cách giữa các khối trụ thường dùng các tấm ceramic như mô tả trên Hình 2.10. Phần gông trên và (a) (b) Bu lông Xà ép gông Lá thép Bu lông
gông dưới được ghép với phần trụ hai Hình 2.11 Cấu trúc xà ép gông
bên và được ép chặt bằng xà ép gông, hai tấm xà ép gông đặt ở hai mặt trước và sau của gông được giữ chặt bằng bu lông xuyên qua gông với máy cỡ nhỏ hoặc bu lông xuyên ngoài gông với máy lớn như mô tả trên Hình 2.11.
Ngoài cấu trúc CKBN một pha một dây quấn, CKBN một pha còn có cấu trúc hai dây quấn trên hai trụ như mô tả trên Hình 2.12. So với cấu trúc ở Hình 2.12a, cấu trúc CKBN như Hình 2.12b có thêm hai trụ phía bên ngoài không có khe hở trên đó và không có dây quấn, phần mạch từ này để khép kín từ thông chính trong mạch từ tránh thành phần từ thông cắt qua vách thùng dầu gây tăng tổn hao và tăng nhiệt trên vách thùng.
G ô n g Dây quấn Các khối trụ
Gông và trụ ngoài Dây quấn
Các khối trụ
(a) (b)
Hình 2.12 CKBN một pha hai cuộn dây có hoặc không có trụ ngoài
Tương tự như CKBN một pha, CKBN ba pha cũng có kiểu mạch từ có trụ trong cuộn dây với khe hở phân bố trên trụ và kiểu mạch từ không có trụ trong cuộn dây. CKBN có cấu trúc như Hình 2.13a còn được gọi là cuộn kháng ba pha ba trụ, dây quấn từng pha quấn trên các trụ tương ứng. Cuộn kháng kiểu này có tiết diện phần gông trên và gông dưới tối thiểu bằng tiết diện trụ. Ở Hình 2.13b là loại cuộn
Dâ
(b) kháng không có trụ trong cuộn dây, do không có trụ trong cuộn dây nhằm định hướng từ thông nên kiểu cuộn kháng này có thành phần từ thông rò lớn ảnh hưởng tới dây quấn. Với CKBN ba pha ba trụ, khi tăng công suất sẽ tăng kích thước mạch từ và dây n g y quấn ối trụ Mạch từ y quấn
Hình 2.13 CKBN ba pha: (a) có trụ giữa, (b) không có trụ trong cuộn dây
quấn, để giảm bớt chiều cao máy tạo thuận lợi cho quá trình vận chuyển tới nơi lắp đặt và giảm thành phần từ trường móc vòng với vỏ máy, CKBN dùng trong lưới điện cao áp có công suất lớn thường có cấu trúc ba pha năm trụ. Ngoài ba trụ giữa đặt dây
quấn từng pha trên đó còn có hai trụ ngoài cùng, từ thông trên từng trụ cơ bản độc lập và được khép mạch qua gông và trụ ngoài cùng này. Do từ thông trên gông và hai trụ ngoài chỉ bằng một nửa từ thông trên các trụ giữa, nên giảm tiết diện gông và hai trụ bên, khi đó sẽ giảm được chiều cao tổng thể của mạch từ. Cấu trúc CKBN ba pha năm trụ như mô tả trên Hình 2.14a, loại tương ứng nhưng Mạch từ Dây quấn Khối trụ (a) Mạch từ Dây quấn (b)
Hình 2.14 CKBN ba pha: (a) năm trụ, (b) không có trụ trong cuộn dây
không có trụ trong cuộn dây được mô tả như trên Hình 2.14b.
Cấu trúc CKBN ba pha năm trụ mặc dù có kích thước bề rộng lớn hơn, nặng hơn loại ba pha ba trụ nhưng có chiều cao thấp hơn và giảm ảnh hưởng bởi từ thông
Gô
Dâ Kh (a)
(a) (b)
Hình 2.15 Từ thông trong mạch từ và từ thông rò móc vòng trên vách thùng [71]
rò lên vách thùng như mô tả trên
Hình 2.15 nên được sử dụng phổ biến ở các CKBN có công suất lớn dùng trong lưới điện cao áp và siêu cao áp.
Hình 2.16 mô tả CKBN ba pha
kiểu bọc (shell form) [71], khác so với MBA kiểu bọc, ở CKBN kiểu bọc có cấu trúc mạch từ bao xung quanh dây quấn. Với
Hình 2.16 CKBN ba pha kiểu bọc [71]
mạch từ kiểu bọc, từ thông chảy khép kín trong phần mạch từ độc lập giữa các pha.