Dòng từ hóa trong lõi thép là gì năm 2024

Điều kiện khởi động từ hóa cũng xảy ra ở tần số cao hơn nhiều so với ngắn mạch, vì vậy hiện tượng này đáng được khám phá.

Hãy xem xét hiện tượng xảy ra khi đóng điện ban đầu cho máy biến áp một pha. Từ thông trong lõi bằng tích phân của điện áp kích thích.

Dòng từ hóa trong lõi thép là gì năm 2024

Nếu đóng mạch khi điện áp đi qua bằng không và từ thông ban đầu bằng không thì từ thông hình sin sẽ lệch hoàn toàn so với không. Giá trị đỉnh của thông lượng bù hoàn toàn gấp đôi giá trị đỉnh của thông lượng sóng sin đối xứng. Nói cách khác, thông lượng đỉnh của sóng bù hoàn toàn có thể gần gấp đôi thông lượng đỉnh bình thường, thường đủ để đưa lõi vào trạng thái bão hòa.

Tại thời điểm này, điều duy nhất hạn chế dòng từ hóa là trở kháng lõi không khí của cuộn dây, có độ lớn nhỏ hơn trở kháng từ hóa bình thường theo bậc.

Do đó, trong nửa chu kỳ bão hòa lõi, dòng điện trường lớn hơn nhiều so với dòng điện trường bình thường. Trong nửa chu kỳ ngược lại, lõi không còn bão hòa và dòng điện trường xấp xỉ bằng dòng điện trường bình thường.

Dòng từ hóa trong lõi thép là gì năm 2024

Tình hình thậm chí còn khắc nghiệt hơn khi có thông lượng dư trong lõi và hướng của thông lượng dư giống với hướng của phần bù của sóng thông lượng hình sin. Như hình 2 bên dưới. Lưu ý rằng Hình 1 và Hình 2 được vẽ ở các thang dòng điện khác nhau, vì vậy dòng điện đỉnh được vẽ trong Hình 2 thực sự lớn hơn nhiều so với dòng điện đỉnh được vẽ trong Hình 1.

02 Giá trị đỉnh xung kích thích

Để tìm dòng điện đột biến đỉnh chỉ bị giới hạn bởi điện kháng lõi không khí, thuận tiện khi tính độ tự cảm của cuộn dây bằng cách sử dụng đơn vị cgs:

Dòng từ hóa trong lõi thép là gì năm 2024

nơi đây:

N - số vòng dây của cuộn dây

Amt - Diện tích trong đường kính trung bình của cuộn dây, cm2

l - chiều dài trục của cuộn dây, cm

L - độ tự cảm của cuộn dây, μH

Từ thông tạo ra bởi cuộn cảm φL bằng từ thông dư cộng với 2 lần thay đổi từ thông bình thường trừ đi thông lượng bão hòa, vì thông lượng bão hòa nằm trong sắt. Nhưng φL liên quan đến độ tự cảm và dòng điện:

Dòng từ hóa trong lõi thép là gì năm 2024

Do đó, dòng khởi động đỉnh được biểu thị trong hệ thống đơn vị cgs như sau:

Dòng từ hóa trong lõi thép là gì năm 2024

nơi đây:

Ipeak bằng amps và

φr - thông lượng dư

φn - sự thay đổi từ thông bình thường

φs - thông lượng bão hòa

Nếu không có điện trở trong mạch, mỗi đỉnh liên tiếp sẽ có cùng giá trị và dòng điện khởi động sẽ tiếp tục vô thời hạn. Tuy nhiên, khi có điện trở trong mạch, điện áp giảm trên điện trở sẽ lớn và sự gia tăng từ thông không cần thiết phải cao như chu kỳ trước.

Tích phân của sụt áp thể hiện sự giảm thực của từ thông cần thiết để hỗ trợ điện áp đặt vào. Vì độ sụt điện áp i × R luôn cùng chiều nên mỗi chu kỳ giảm từ thông cần thiết. Khi giá trị đỉnh của từ thông giảm xuống dưới giá trị bão hòa của lõi, dòng khởi động biến mất. Tốc độ phân rã không theo cấp số nhân, mặc dù nó tương tự như dòng điện phân rã theo cấp số nhân.

quan trọng! Với máy biến áp công suất lớn, dòng điện khởi động có thể tồn tại trong vài giây trước khi biến mất.

Điện kháng đường dây có tác dụng làm giảm dòng điện khởi động cực đại bằng cách chỉ cần thêm điện cảm vào điện cảm lõi không khí của cuộn dây. Có một mối quan hệ xác định giữa dòng điện khởi động và dòng điện ngắn mạch, vì cả hai đều liên quan đến độ tự cảm lõi không khí của cuộn dây.

Hãy nhớ rằng ngắn mạch có xu hướng đẩy từ thông ra khỏi lõi.

Quy tắc ngón tay cái! Nói chung, quy tắc chung là dòng khởi động từ hóa đỉnh cao hơn 90% dòng điện ngắn mạch đỉnh một chút. Tuy nhiên, lực từ do dòng khởi động từ hóa gây ra thường nhỏ hơn nhiều so với lực ngắn mạch. Vì mỗi pha chỉ chứa một cuộn dây nên không có lực đẩy từ trường giữa các cuộn dây.

Toàn bộ vấn đề phân tích dòng điện khởi động từ hóa trở nên khó khăn hơn khi có sự tham gia của máy biến áp ba pha. Điều này là do góc pha của điện áp kích thích lệch nhau 120 °, có sự tương tác giữa dòng điện và điện áp giữa các pha và ba cực của thiết bị đóng cắt không được đóng chính xác cùng một lúc.

Tuy nhiên, có thể nói an toàn rằng dòng khởi động đỉnh của máy biến áp ba pha gần với mức dòng ngắn mạch.

Một trong những đặc điểm thú vị của dòng điện khởi động từ hóa là có một tỷ lệ lớn các sóng hài đồng đều vì dòng điện bị hủy hoàn toàn. Ngay cả sóng hài cũng rất ít khi gặp trong các mạch nguồn.

03 Dòng chảy đồng cảm

Ngoài ra còn có một hiện tượng được gọi là "xâm nhập giao cảm", trong đó một máy biến áp được cấp điện trước đó biểu hiện sự thay đổi đột ngột về dòng điện khi một máy biến áp gần đó bật. Sự đột biến giao cảm là do sự thay đổi điện áp đường dây gây ra bởi dòng khởi động của máy biến áp thứ hai.

Hệ thống Relay bảo vệ ( nhị thứ) là một thành phần quan trọng bậc nhất và không thể thiếu trong hệ thống điện . Khi có sự cố hệ thống điện thì yêu cầu về độ chính xác, độ nhạy để tác động của Rơ le luôn được đặt lên hàng đầu. Và để Rơ le hoạt động đúng, thì cần một thiết bị không thể thiếu đó là máy biến dòng điện BI ( CT, CT). Bài viết này chúng tôi sẽ chia sẻ kiên thức về BI trong hệ thống rơ le bảo vệ cũng như các vấn đề về thí nghiệm Biến dòng để kiểm tra tính đúng đắn của BI khi vận hành….

Định nghĩa Máy biến dòng điện BI ( TI, CT)

Máy biến dòng điện BI ( TI, CT) là một thiết bị điện có nhiệm vụ biến đồi dòng điện ( Transformer current) từ sơ cấp sang thứ cấp, cách ly mạch sơ cấp và thứ cấp và tạo sự phối hợp dòng điện giữa các với nhau.

Dòng từ hóa trong lõi thép là gì năm 2024
Các loại biến dòng điện ( ảnh Emic)

Phân loại biến dòng điện

Thường người ta chia biến dòng thành hai loại theo công dụng của nó:

  • Máy biến dòng điện đo lường
  • Máy biến dòng điện bảo vệ
    Dòng từ hóa trong lõi thép là gì năm 2024
    Biến dòng đo lường dùng trong công nghiệp

1: BI dùng với mục đích đo lường

Nguyên tắc hoạt động: Lõi từ của BI sẽ bão hòa nhanh để bảo vệ cho các dụng cụ đo lường khi có sự cố dòng điện sẽ tăng đột biến.

Máy biến dòng điện BI dùng cho mục đích đo lường được kí hiệu theo:

  • Cấp chính xác
  • Công suất định mức

Ví dụ: Bi có cấp chính xác 0.2S ( dùng cho việc đo đếm chính xác) nghĩa là khi % dòng định mức càng lớn thì sai số độ lớn BI càng nhỏ.

2: BI dùng với mục đích bảo vệ rơ le

Nguyên tắc hoạt động: Bi biến đổi dòng điện sơ cấp lớn về dòng thứ cấp nhỏ, nhận diện dòng sự cố để thông tin về Relay giúp Relay tác động.

Cấp chính xác của biến dòng điện loại này thường là 5P,10P,

Ví dụ: Biến dòng điện BI 5P20 30VA nghĩa là: Cấp chính xác 5P, P viết tắt của Protect bảo vệ, Công suất định mức của nó là 30VA , hệ số giới hạn dòng 20 ( Tại thơi điểm dòng điện điện gấp 20 lần dòng định mức thì BI vẫn đảm bảo sai số theo tiêu chuẩn cho phép)

Tại sao phải thí nghiệm biến dòng điện BI

Như đã đề cập ở đầu bài viết,hiểu được vai trò quan trọng của biến dòng điện BI trong việc đo lường cũng như bảo vệ nên khi BI hoạt động cần phải chắc chắn rằng BI đảm bảo sai số trong khả năng cho phép. Nếu BI hoạt động sai số quá giới hạn sẽ dẫn đến việc ghi sự cố sai sót, hệ thống đo lường không hoạt động, ảnh hưởng nghiêm trọng đến bảo vệ thống điện. Việc thí nghiệm lại biến dòng điện là công việc bắt buộc và được quan tâm hàng đầu trong công tác vận hành hệ thống điện.

Nguyên nhân Biến dòng điện BI sai số:

Trong thực thế có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến sai số gồm nguyên nhân chủ quan và khách quan

  • Nguyên nhân chủ quan: Do bản thân biến dòng cần một dòng từ hóa để từ hóa lõi thép cũng như việc từ thông tản gây nên
  • Nguyên nhân khách quan: Do quá trình vận hành lâu ngày tuổi thọ của biến dòng giảm, sự cố,…

Thí nghiệm biến dòng điện BI cần làm gì

Quy trình thí nghiệm biến dòng điện được KNP Việt Nam- Chi nhánh thí nghiệm điện LBL tuân thủ chặt chẽ theo quy định của Tập đoàn điện lực Việt Nam , Theo TCVN , Tiêu chuẩn quốc tế IEEE và IEC gồm những hạng mục sau.

  1. Kiểm tra tình trạng bên ngoài của thiết bị
  2. Đo điện trở cách điện của biến dòng điện
  3. Đo điện trở một chiều BI
  4. Kiểm tra đặc tính từ hóa BI
  5. Kiểm tra sai số BI
  6. Đo tỉ số biến của BI
  7. Kiểm tra cực tính của BI để kiểm tra xem biến dòng có được đấu nối đúng cực hay không.
  8. Thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp ( Thử cao áp)
    \>Xem thêm: Dịch vụ kiểm định điện theo TT33/BCT/2015

Dòng từ hóa trong lõi thép là gì năm 2024
Các kỹ sư KNP thí nghiệm hạng mục biến dòng cao áp tại trạm 110kV

Dịch vụ Thí nghiệm biến dòng của KNP

Biến dòng điện BI cũng như các thiết bị nhất thứ, nhị thứ được KNP Việt Nam thực hiện tiến hành thí nghiệm kiểm định theo đúng tiêu chuẩn quy định hiện hành của ngành điện cũng như Bộ công thương Việt Nam

Với đội ngũ Kỹ sư chất lượng cao cùng với thiết bị hiện đại, Chúng tôi mang đến cho quý khách hàng dịch vụ thí nghiệm, kiểm định thiết bị điện uy tín và trách nhiệm, giúp quá trình thí nghiệm kiểm định thiết bị điện của Quý khách được triển khai theo yêu cầu mong muốn. Giảm thiểu sự cố gây thiệt hại kinh tế cho Khách hàng với đơn giá phù hợp phải chăng nhất.