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 3.8 Mô hình CKBN ba pha
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 tếđặt vào các pha khi thực hiện thực nghiệm là 288,7567 kV.
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 trịdòng điện hiệu dụng định mức và so sánh với kết quảđo thực nghiệm, sai khác giữa các giá trịđược đưa ra trong Bảng 3.3 và Bảng 3.4.
Bảng 3.3 So sánh giá trịdòng điện mô phỏng với giá trịđịnh 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
Dòng điện pha C IfC (A) 105 105,6585 0,63
Bảng 3.4 So sánh giá trịdòng điện mô phỏng với kết quảđo 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
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 cho thấy từ cảm phân bốkhông đồng đều trên các khối trụ. Từ thông tập trung ở bề mặt ngoài của các khối trụ nên giá trị từ cảm ở xung quanh cạnh khối
Hình 3.12. Phân bố từ cảm trên mạch từ
trụ lớn hơn ở trong lòng khối trụ. Nguyên nhân của vấn đềnày là do đặc điểm của CKBN cần thêm khe hở trên trụđểtăng 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.
Phân bố từ cảm trên đoạn G1-G2 giữa khe hởngăn cách các khối trụnhư Hình 3.14.
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 quảnày đạt được là do khe hở trên mạch từCKBN 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.
Hình 3.14 Phân bố từ cảm trên đoạn G1-G2 dọc khe hở giữa các khối trụ
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 quảđo thực nghiệm đưa ra trongBảng 3.7.
Bảng 3.6 So sánh giá trịđiện kháng mô phỏng với giá trịđịnh 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 trịđiện kháng mô phỏng với kết quảđo 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 trịđịnh mức hay so sánh với kết quảđo 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.
Các kết quả tổn hao đồng và tổn hao sắt trên mạch từđược 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 quảđo 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 quảđo thực nghiệm ở Bảng 3.2, ta thấy giá trị nhận được từ mô phỏng CKBN nhỏhơn 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.
Hình 3.17 Tổn hao sắt trên mạch từ CKBN 91MVAr Hình 3.16 Tổn hao đồng trên CKBN 91 MVAr