8. Cấu trúc nội dung của luận án
1.3.2Phân loại CKBN
Cuộn kháng điện nói chung có nhiều cách phân loại khác nhau, có thể phân loại theo vai trò trong hệ thống điện như đã đưa ra ở trên; Phân loại theo chức năng, theo vị trí; Phân loại theo cấp điện áp như hạ áp, trung áp, cao áp và siêu cao áp; Phân loại theo số pha: một pha, ba pha và nhiều pha; Phân loại theo cuộn kháng dùng trong hệ thống truyền tải điện áp một chiều hay xoay chiều; Phân loại theo cuộn kháng không điều khiển hay có điều khiển; Phân loại theo thông số kỹ thuật, phân loại theo đặc điểm cấu tạo và cách thức cách điện, làm mát; Phân loại theo môi trường lắp đặt trong nhà hay ngoài trời… Hay với CKBN cũng vậy, cũng có nhiều cách phân loại khác nhau. Hình 1.4 dưới đây phân CKBN thành hai loại chính là cuộn kháng khô và cuộn kháng dầu.
Hình 1.4 Phân loại CKBN
Cuộn kháng khô bao gồm cuộn kháng khô lõi không khí và cuộn kháng khô lõi sắt từ, có môi trường làm mát là không khí tự nhiên. Cuộn kháng khô lõi không khí là loại cuộn kháng không dùng vật liệu sắt từ làm lõi trong dây quấn, không ngâm trong dầu cách điện mà dây quấn được cố định và được đúc trong cách điện thể rắn.
Hình 1.5 mô tả cuộn kháng khô lõi không khí của hãng Trench [13]. Cuộn
kháng khô lõi không khí ngoài cách mắc song song với lưới điện trong vai trò của CKBN, còn được mắc nối tiếp trên đường dây trong ứng dụng hạn chế dòng ngắn
mạch. Cuộn kháng hạn chế dòng ngắn mạch đều là cuộn kháng khô lõi không khí, CK kiểu bọc (Shell- form) CK kiểu trụ (Core-form) Lõi sắt từ Lõi không khí
không dùng lõi sắt từ do dòng điện sự cố lớn sẽ gây bão hòa mạch từ và giảm giá trị điện kháng. Thường cuộn kháng khô lõi không khí được chế tạo có bán kính cuộn dây lớn, chiều cao dây quấn nhỏ hơn so với dây quấn của MBA qua đó giảm chiều dài trung bình đường sức từ, tăng giá trị từ cảm, tăng năng lượng tích trữ.
Khác với cuộn kháng khô, với cuộn kháng dầu luôn có dây
Hình 1.5 Cuộn kháng khô lõi không khí của hãng Trench [13]
quấn và mạch từ làm bằng vật liệu sắt từ. Toàn bộ phần tác dụng gồm dây quấn và mạch từ được đặt trong thùng chứa dầu cách điện, dầu cách điện còn có vai trò làm mát, truyền nhiệt từ các bộ phận, chi tiết trong máy do tổn hao trên mạch từ và dây quấn ra ngoài vỏ máy. Hình 1.6 mô tả cuộn kháng dầu của hãng Siemens [14]. Cuộn kháng dầu được chia làm hai loại
theo kiểu mạch từ, bao gồm cuộn kháng kiểu trụ và cuộn kháng kiểu bọc. Mặc dù có cùng cách phân loại và cùng tên gọi kiểu trụ hay kiểu bọc như ở MBA, nhưng cấu trúc mạch từ và dây quấn có một số khác biệt so với MBA.
Lựa chọn cuộn kháng khô hay cuộn kháng dầu, kiểu ba pha hay tổ ba cuộn kháng một pha thường phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công
suất phản kháng hay cấp điện áp của lưới điện. Trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng tại Việt
Hình 1.6 Cuộn kháng ba pha ngâm dầu của hãng Siemens [14]
Nam, lưới truyền tải có cấp điện áp cao áp (110 kV, 220 kV) và cấp siêu cao áp 500 kV còn lưới phân phối điện năng có cấp trung áp (6, 10, 15, 22 và 35 kV) và hạ áp 0,4 kV.
Theo tiêu chuẩn IEEE C37.015 [15], CKBN sử dụng cho lưới điện có điện áp dưới 60 kV có thể là cuộn kháng khô hoặc cuộn kháng dầu kiểu ba pha ba trụ. Với lưới điện có điện áp từ 60 kV đến 245 kV phổ biến là cuộn kháng dầu ba pha ba trụ hoặc năm trụ, với mạch từ có khe hở trên trụ và dây quấn kiểu xoáy ốc liên tục hoặc kiểu dây quấn đan xen. Với lưới điện có điện áp từ 300 kV đến 500 kV thường cuộn kháng ngâm dầu là loại ba pha ba trụ hay năm trụ hoặc tổ ba cuộn kháng một pha. Kiểu cấu trúc ba pha được sử dụng phổ biến ở các nước Châu Âu còn tổ ba cuộn kháng một pha được ưu chuộng hơn ở các nước Châu Mỹ. Tại cấp điện áp cao hơn, 735 kV hoặc 765kV đều là cuộn kháng một pha, có cấu trúc giống cuộn kháng một pha ở cấp điện áp 500 kV, tạo thành tổ cuộn kháng ba pha từ ba cuộn kháng một pha.