nhiên trong nghiên cứu này, nhóm tác giả không đưa ra cơ sở lựa chọn số khe hở cũng như không thể hiện kích thước đối tượng
Công trình của nhóm tác giả Yanzhen Zhao và cộng sự [53] thực hiện tính toán tối ưu kích thước mạch từ và dây quấn của cuộn kháng khô, viết phần mềm thiết kế trên Visual Basic Tuy nhiên công trình nghiên cứu của nhóm tác giả cũng chưa xét
đến các kiểu ghép lá thép mà chỉ chọn cách ghép bậc các lá thép trụ tương tự cách ghép trụ của MBA, chưa xét đến số lượng khe hở cần thêm vào mạch từ
Công trình của nhóm tác giả Hsu Mon Aung và cộng sự [54] thực hiện tính toán CKBN ba pha có công suất 25MVA dùng trong lưới truyền tải điện áp 230 kV Trong công trình này, nhóm tác giả cũng chọn kiểu ghép xếp lớp lá thép trụ theo cách ghép trụ MBA, không xét tới ảnh hưởng của từ trường tản và không đề cập đến số lượng khe hở trên trụ
Công trình của nhóm tác giả Soe Win Naing và cộng sự [55] phân tích và so sánh điện áp lưới điện tại trạm 230 kV Kyaukpyu khi không sử dụng và sử dụng CKBN tại các thời điểm khác nhau trong ngày cho thấy vai trò của CKBN Nhóm tác giả tính toán CKBN ba pha có công suất 20MVA dùng trong lưới truyền tải điện áp 230 kV, cũng như ở các công trình [53], [54], nhóm tác giả cũng chưa xét đến số lượng khe hở cần thêm vào mạch từ
Ứng dụng công cụ mô phỏng dựa trên phương pháp PTHH trong tính toán nghiên cứu cuộn kháng nói riêng hay các thiết bị điện từ nói chung ngày càng được sử dụng rộng rãi Nhiều hãng phát triển các công cụ mô phỏng bằng phương pháp PTHH như Ansys Maxwell, Femm, Comsol Multiphysics … được sử dụng trong nhiều nghiên cứu [56]–[64]
Công trình của nhóm tác giả H Tsai và cộng sự [63] đã sử dụng phương pháp PTHH để khảo sát ảnh hưởng của hình dáng khe hở đến thông số điện cảm của cuộn cảm có thể bão hòa, trong nghiên cứu này nhóm tác giả không xét đến từ trường rò và từ trường tản xung quanh khe hở
Công trình của nhóm tác giả Kamran Dawood và cộng sự [64] thực hiện mô hình hóa và mô phỏng bằng phương pháp PTHH trên công cụ Ansys Maxwell đưa ra tổn hao đồng và tổn hao sắt, kết quả được so sánh với giá trị thực nghiệm cho thấy tính chính xác của phương pháp PTHH trên công cụ Ansys Maxwell
1 5 Những vấn đề còn tồn tại và đề xuất hướng nghiên cứu
Từ những tổng hợp và phân tích các nghiên cứu trong và ngoài nước, tác giả nhận thấy các nghiên cứu đều cho thấy cần thêm khe hở trên mạch từ, tăng từ trở và giảm kích thước máy, tăng năng lượng tích trữ khu vực khe hở Sự có mặt của khe hở trên trụ làm xuất hiện từ trường tản xung quanh khe hở, từ trường này tản ra và quay lại giữa hai khối trụ khiến phân bố từ cảm trên trụ của CKBN không giống với MBA, hơn nữa phân bố từ cảm liên quan đến nhiều thông số của CKBN trong đó có phân bố lực điện từ trên các khối trụ, phân bố lực không đồng đều sẽ khiến cấu trúc trụ được ghép bởi các khối này sẽ kém bền vững Tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào
xét đến phân bố từ cảm trên các khối trụ với các cách ghép lá thép khác nhau, cũng như phân tích lực điện từ tác động trên các khối trụ, gây ra lực nén lên các tấm ngăn cách đặt giữa các khối trụ Với các nghiên cứu về tính toán thiết kế đều chưa xét đến từ trường rò trong CKBN
CKBN được mắc song song với lưới điện do đó công suất phản kháng nhận từ lưới phụ thuộc chính vào điện áp làm việc và điện kháng của cuộn kháng Từ trường tản xung quanh khe hở gây ảnh hưởng tới thông số của CKBN trong đó có giá trị điện cảm Các nghiên cứu có xét đến cấu trúc có các khe hở nhỏ, tuy nhiên đều không đưa ra cơ sở lựa chọn số lượng khe hở, chưa có công trình nào nghiên cứu đến số lượng khe hở cần chia để đạt được điện cảm hay công suất nhận từ lưới điện
Trên cơ sở phân tích các vấn đề còn tồn tại, tác giả đề xuất hướng nghiên cứu như sau:
Nghiên cứu xác định quan hệ giữa tỉ lệ điện cảm rò so với điện cảm tổng theo công suất, điện áp và hệ số hình dáng dây quấn của CKBN
Phân tích ảnh hưởng của các kiểu ghép lá thép trụ đến phân bố từ cảm, kiến nghị kiểu ghép phù hợp
Phân tích lực điện từ tác động lên các khối trụ, là nguyên nhân gây ra lực nén lên các tấm ngăn cách Trên cơ sở kết quả nghiên cứu giúp các nhà chế tạo phối hợp lựa chọn vật liệu, kích thước hay số lượng các tấm ngăn cách giữa các khối trụ với từ cảm trên trụ
Nghiên cứu xác định số lượng khe hở tối thiểu cần chia trên trụ và xác định khoảng cách giữa các khe phù hợp trên trụ nhằm giảm từ trường tản, điện cảm tản và điện cảm tổng, đạt công suất phản kháng theo yêu cầu
1 6 Kết luận chương
Cuộn kháng điện ngày càng được sử dụng rộng rãi trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng với nhiều công dụng khác nhau Trong đó CKBN đó có vai trò vô cùng quan trọng trong lưới điện truyền tải cao áp hoặc siêu cao áp để cân bằng lượng công suất phản kháng dư thừa khi hệ thống vận hành ở chế độ quá non tải hoặc không tải, tránh quá áp dọc tuyến đường dây Bức tranh tổng thể các loại CKBN được đưa ra theo các cách phân loại khác nhau cùng phạm vi sử dụng theo công suất, điện áp lưới điện và khoảng cách truyền tải Tác giả đã thực hiện tổng hợp, phân tích các nghiên cứu ở trong và ngoài nước về CKBN Trên cơ sở phân tích những công trình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài, tác giả đưa ra những vấn đề còn tồn tại và đề xuất hướng nghiên cứu cho luận án này
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ MÔ HÌNH MẠCH TỪ CKBN
2 1 Giới thiệu chung
Để có cơ sở thực hiện các bước nghiên cứu, tính toán, thực hiện mô hình hóa, mô phỏng và phân tích đánh giá các quá trình điện từ của CKBN sẽ được thực hiện ở các chương tiếp, trong chương này, luận án trình bày về cơ sở lý thuyết điện từ và đưa ra mô hình mạch từ của CKBN Đầu tiên luận án trình bày lý thuyết trường điện từ với hệ phương trình Maxwell, đặc điểm phi tuyến của vật liệu dùng để chế tạo mạch từ, trình bày vai trò của khe hở được thêm vào mạch từ của CKBN Tiếp theo, luận án trình bày tổng quan đặc điểm cấu trúc các bộ phận của CKBN và các thành phần từ trường trong máy Từ đặc điểm cấu trúc mạch từ, luận án xây dựng mô hình mạch từ tương đương của CKBN, dựng từ các thành phần từ trở tương ứng với các thành phần từ thông trong máy, đưa ra các phương pháp xác định điện cảm của CKBN