Nghiên cứu sự ảnh hưởng của lực điện từ lên các khối trụ của cuộn kháng bằng phương pháp giải tích và phương pháp phần tử hữu hạn

Tóm tắt

Cuộn kháng bù ngang (CKBN) được ứng dụng khá phổ biến trong lưới điện truyền tải 110kV, 220kV và 500kV để hấp thụ, cân bằng  công suất phản (CSPK) và tránh hiện tượng quá điện áp ở cuối đường dây khi hệ thống vận hành không tải hoặc non tải. Để tránh hiện tượng bão hoà mạch từ, dọc theo trụ của cuộn CKBN thường được thiết kế các khe hở để chia khối trụ (lõi) lớn thành các phân đoạn (khối trụ) nhỏ hơn. Để cố định được các khối trụ với nhau, các khe hở giữa các khối trụ được chèn bằng các vật liệu phi từ tính (bakelite, gốm…).  Tuy nhiên,  việc tồn tại các khe hở  xung quanh các khối trụ, sẽ xuất hiện các thành phần từ thông tản và từ thông rò liên kết từ khối trụ này đến khối trụ khác. Điều này làm cho sự phân bố mật độ  từ cảm không đồng đều trên các khối trụ và sẽ làm thay đổi các thông số của cuộn kháng. Do sự thay đổi liên tục của từ thông  từ các khối trụ này, đến các khối trụ khác, sẽ suất hiện lực điện từ tác động lên các khối trụ và có xu hướng đẩy/ép các khối trụ lại với nhau, và sẽ làm cho các khối trụ bị dao động, rung lắc và tạo gây ra tiếng ổn, làm ảnh hướng đến chế độ vận hành của CKBN.   Trong nghiên cứu này, phương pháp giải tích và kỹ thuật phần tử hữu hạn được phát triển để tính toán sự phân bố của từ thông xung quanh các khe hở giữa các khối trụ và lực điện từ tác dụng lên các khối trụ của CKBN. Sự phát triển của phương pháp sẽ được áp dụng để tính toán trực tiếp cho CKBN 1 pha , công suất 40Mvar, điện áp 500/√3.