Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu các quá trình điện từ của cuộn kháng bù ngang dùng trong lưới điện cao áp

Mục tiêu chính của luận án "Nghiên cứu các quá trình điện từ của cuộn kháng bù ngang dùng trong lưới điện cao áp" là nghiên cứu, phân tích quá trình điện từ trên mô hình đối tượng của CKBN dùng trong lưới điện cao áp. Phân tích đánh giá phân bố từ cảm trên các khối trụ của CKBN với các kiểu ghép lá thép trụ khác nhau. Nghiên cứu phân tích lực điện từ trên các khối trụ, ứng suất lực tác động trên các tấm vật liệu phi từ tính ngăn cách giữa các khối trụ, quan hệ giữa ứng suất lực với từ cảm trên khối trụ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu các quá trình điện từ của cuộn kháng bù ngang dùng trong lưới điện cao áp MỞ ĐẦULý do chọn đề tài Hệ thống truyền tải điện năng tại Việt Nam đang được vận hành ởcấp điện áp cao áp 110 kV, 220 kV và siêu cao áp 500 kV. Các hệ thốngtruyền tải điện do có chiều dài rất lớn nên sản sinh ra một lượng côngsuất phản kháng đáng kể. Thông thường, ở chế độ vận hành vừa và đầytải, lượng công suất phản kháng sinh ra từ đường dây có thể cân bằngbởi các phụ tải điện cảm và điện cảm đường dây. Tuy nhiên khi đườngdây quá non tải, hay không tải sẽ xuất hiện hiện tượng tăng điện áp trêndọc tuyến đường dây, gây quá áp làm già hóa, giảm tuổi thọ, thậm chíđánh hỏng cách điện của các thiết bị nối trên đó, đặc biệt là các thiết bịcuối đường dây. Nguyên nhân chính là do dung dẫn giữa dây dẫn vớiđất sinh ra công suất phản kháng rất lớn mà không được cân bằng.Phương pháp phổ biến và hiệu quả nhằm duy trì ổn định điện áp ở mứcquy định là sử dụng các cuộn kháng điện mắc song song (mắc “shunt”)với lưới điện cao áp, còn gọi là cuộn kháng bù ngang (CKBN). Cho thấycác CKBN là thành phần rất quan trọng trên lưới truyền tải điện. Trên cơsở đó, đề tài “Nghiên cứu các quá trình điện từ của cuộn kháng bùngang dùng trong lưới điện cao áp” là hết sức cấp thiết và mang tínhthời sự đối với các nhà nghiên cứu, các hãng chế tạo Máy điện.Mục đích của luận án Nghiên cứu, phân tích quá trình điện từ trên mô hình đối tượng củaCKBN dùng trong lưới điện cao áp. Phân tích đánh giá phân bố từ cảmtrên các khối trụ của CKBN với các kiểu ghép lá thép trụ khác nhau.Nghiên cứu phân tích lực điện từ trên các khối trụ, ứng suất lực tác độngtrên các tấm vật liệu phi từ tính ngăn cách giữa các khối trụ, quan hệgiữa ứng suất lực với từ cảm trên khối trụ. Nghiên cứu xác định số lượngkhe hở và khoảng cách giữa các khe hở hợp lý trên trụ của CKBN.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Nghiên cứu xác định được 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, là cơ sở tính chọn tỉ lệ điện cảm rò khi tính toán thông số CKBN. - Các kết quả đạt được giúp cho các nhà nghiên cứu, thiết kế, các hãng chế tạo xác định được thông số kích thước của CKBN cho các dải công suất và điện áp lưới điện, xác định được kiểu ghép lá thép phù hợp cho các khối trụ của CKBN, qua đó hoàn thiện công nghệ chế tạo mạch từ tiến tới sản xuất CKBN tại Việt Nam. Phối hợp lựa chọn từ cảm mạch từ cùng vật liệu, kích thước và số lượng các tấm ngăn cách 1 dựa trên kết quả nghiên cứu lực điện từ tác động trên các khối trụ, ứng suất lực nén lên các tấm ngăn cách giữa các khối trụ. - Nghiên cứu xác định được số lượng và khoảng cách giữa các khe hở phân bố trên trụ hợp lý nhằm giảm từ trường tản, điện cảm tản và điện cảm tổng, qua đó đạt công suất phản kháng của CKBN.Đối tượng nghiên cứu: CKBN dùng trên lưới điện cao áp và siêu cao áp.Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu phân bố từ cảm trên các khối trụ ứngvới các kiểu ghép lá thép trụ khác nhau. Nghiên cứu lực điện từ tác độngtrên các khối trụ với các giá trị từ cảm khác nhau, qua đó xác định đượcứng suất lực nén lên các tấm ngăn cách giữa các khối trụ. Nghiên cứuxác định số lượng khe hở và khoảng cách giữa các khe hở phù hợp phânbố trên trụ để giảm từ trường tản, điện cảm tản và điện cảm tổng, quađó đạt công suất phản kháng theo yêu cầu của CKBN.Phương pháp nghiên cứu - Thực hiện nghiên cứu trên cơ sở tổng hợp, phân tích các tài liệu khoa học, các nghiên cứu trong nước và quốc tế. Thực hiện phân tích lý thuyết trường điện từ, lý thuyết máy điện áp dụng cho CKBN dùng trong lưới điện cao áp. - Sử dụng phương pháp giải tích qua mô hình mạch từ kết hợp với phương pháp PTHH để xây dựng lưu đồ xác định các thông số kích thước, các thông số kỹ thuật như điện cảm và công suất, thực hiện mô hình hóa và mô phỏng bài toán điện từ trên đối tượng nghiên cứu.Các đóng góp mới của luận án - Nghiên cứu đưa ra được đặc tính và đa thức 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. - Nghiên cứu xác định được kiểu ghép lá thép các khối thép trụ phù hợp với CKBN có công suất lớn dùng trong lưới điện cao áp. - Đưa ra phân bố lực điện từ tác động trên bề mặt các khối trụ, mối quan hệ giữa lực điện từ hay ứng suất lực nén lên các tấm ngăn cách giữa các khối trụ theo giá trị từ cảm trên trụ, là cơ sở giúp các nhà thiết kế, các hãng chế tạo phối hợp lựa chọn các tấm ngăn cách giữa các khối trụ theo từ cảm mạch từ. - Nghiên cứu đưa ra được đặc tính và đa thức xác định số lượng khe hở trên trụ theo công suất và điện áp, đưa ra dải lựa chọn chiều dài mỗi khe hở theo các cấp điện áp cao áp và siêu cao áp để giảm từ trường tản, điện cảm tản và điện cảm tổng ...