Phân tích lực điện từ ngắn mạch của máy biến áp vô định hình

Bài viết Phân tích lực điện từ ngắn mạch của máy biến áp vô định hình đã sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) với phần mềm Maxwell để tính toán lực điện từ tác dụng lên cuộn dây MBA VĐH trong trường hợp ngắn mạch. Mô phỏng 3D MBA 1 pha 50kVA để tính toán lực điện từ hướng kính và hướng trục tác dụng lên cuộn dây cao áp và hạ áp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích lực điện từ ngắn mạch của máy biến áp vô định hìnhISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(84).2014, QUYỂN 2 1 PHÂN TÍCH LỰC ĐIỆN TỪ NGẮN MẠCH CỦA MÁY BIẾN ÁP VÔ ĐỊNH HÌNH ANALYSES OF SHORT-CIRCUIT ELECTROMAGNETIC FORCE FOR AMORPHOUS TRANSFORMER Đoàn Thanh Bảo1, Đỗ Chí Phi1, Phạm Văn Bình1, Đoàn Đức Tùng2, Võ Khánh Thoại3 1 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; Email: dtbao@ftt.edu.vn, binhpv-fee@mail.hust.edu.vn, dochiphi@gmail.com 2 Trường Đại học Quy Nhơn; Email: ddtung@ftt.edu.vn 3 Trường Cao đẳng Công nghệ, Đại học Đà Nẵng; Email: vkthoai@gmail.comTóm tắt - Hiện tượng ngắn mạch tạo ra lực điện từ lớn tác động Abstract - Short circuit events generate high electromagnetic forcelên cuộn dây máy biến áp. Các lực điện từ này gây ra lực cơ khí conditions in transformer windings. These transient forces causenghiêm trọng có thể uốn cong, xê dịch, phá hủy cuộn dây và thậm serious mechanical damages that may bend or move or evenchí làm nổ máy biến áp. Bài báo này đã sử dụng phương pháp cause the transformer itself to explode. This paper used the finitephần tử hữu hạn với phần mềm Maxwell mô phỏng máy biến áp element method with ansoft Maxwell to simulate 50kVA, 22/0.4kVmột pha vô định hình công suất 50kVA, điện áp 22/0.4kV để phân single phase amorphous transformer for analyze and providetích và đưa ra kết quả từ trường tản, lực điện từ hướng kính và results from the leakage field, electromagnetic forces consisting ofhướng trục tác động vào cuộn dây cao và hạ áp trong trường hợp radial and axial directions acting on the high-voltage (HV) andmáy biến áp bị ngắn mạch đột nhiên phía hạ áp. Việc tính toán lực lower-voltage (LV) windings of a transformer under suddenly short-điện từ khi máy biến áp ngắn mạch có ích trong thiết kế, sản xuất circuit on LV windings. The calculation of the short circuitvà thử nghiệm máy biến áp vô định hình tiết kiệm điện năng. electromagnetic force of transformer is useful in the structural design, manufacturing and testing of power savings amorphous transformers.Từ khóa - ngắn mạch; lực điện từ; máy biến áp; vô định hình; phần Key words - short circuit; electromagnetic force; transformer;tử hữu hạn. amorphous; Finite element.1. Đặt vấn đề với thử nghiệm ngắn mạch của MBA VĐH phân phối có Vật liệu từ mềm vô định hình được phát hiện từ năm công suất 400kVA. Tác giả chưa tính toán đến phân bố từ1970 [1], kể từ đây nó đã có triển vọng giảm tổn thất hệ trường tản, lực hướng kính và hướng trục tác dụng lên cuộnthống điện thông qua việc giảm tổn hao không tải của máy dây. Nhìn chung các tác giả có tính toán đến lực điện từbiến áp (MBA) vô định hình (VĐH). Vào năm 1987, tác nhưng còn giới hạn về số lượng và chất lượng của công trình.giả S.Lupi - Padua [2] đã đề cập đến vấn đề kinh tế khi sử Bài báo này chúng tôi đã sử dụng phương pháp phần tửdụng MBA VĐH và đưa ra so sánh chi phí tổn thất giữa hai hữu hạn (PTHH) với phần mềm Maxwell để tính toán lựcloại MBA lõi thép silic thông thường và lõi VĐH, từ đó điện từ tác dụng lên cuộn dây MBA VĐH trong trường hợpkhẳng định sử dụng MBA VĐH sẽ mang lại hiệu quả kinh ngắn mạch. Mô phỏng 3D MBA 1 pha 50kVA để tính toántế cao. Jerry C.F. Li [3] trình bày vấn đề sử dụng điện năng lực điện từ hướng kính và hướng trục tác dụng lên cuộntiết kiệm và hiệu quả với máy biến áp vô định hình ở Nhật dây cao áp và hạ áp.Bản và ở Châu Á như ở các nước: Lào, Nepal, Philippines,Đài Loan, Ấn độ, Hàn Quốc, Trung Quốc,…Việc dùng 2. Nội dungMBA VĐH sẽ giảm tổn hao không tải từ 70-80% đồng thời 2.1. Lý thuyết lực điện từđưa ra kinh nghiệm sử dụng cũng như khả năng phát triển a. Phương trình từ trường cơ bảnsử dụng MBA VĐH trong tương lai. Xuất phát từ mô hình trường điện từ tổng quát viết cho MBA VĐH do có cấu trúc đặc biệt của lõi thép và cuộn từ thế vectơ A. Ta có mô hình đặc trưng cho từ trường trongdây là hình chữ nhật nên phân bố điện trường và phân bố lực MBA như sau [9]:tác dụng lên cuộn dây cũng sẽ khác nhau trên cùng một vòng ...