Đại cương

Tải không đối xứng của MBA là tải không phân phối đều cho cả ba pha, làm cho dòng điện trong ba pha không bằng nhau, gây ảnh hưởng xấu đến tình trạng làm việc bình thường trong MBA như:

  • Điện áp dây và pha sẽ không đối xứng.
  • Tổn hao phụ trong dây quấn và lõi thép tăng lên.
  • Độ chênh nhiệt của MBA vượt quá quy định.

Để nghiên cứu tình trạng làm việc không đối xứng của MBA ta dùng phương pháp pháp phân lượng đối xứng. Hệ thống dòng điện không đối xứng của MBA Ia, Ib, Ic được phân tích thành ba hệ thống dòng điện đối xứng:

+ Thứ tự thuận: Ia1, Ib1, Ic1  

+ Thứ tự ngược: Ia2, Ib2, Ic2

+ Thứ tự không: Ia0, Ib0, Ic0

và quan hệ giữa chúng như sau :

I= Ia1 + Ia2 + Ia0   

I= Ib1 + Ib2 + Ic0  = a²Ia1 + aIa2 + Ia0     

I= Ic1 + Ic2 + Ic0 = aIa1 + a²Ia2 + Ia0

Viết lại ở dạng ma trận:

ma trận

Chú ý:

  • Khi tải MBA không đối xứng, bao giờ cũng phân tích thành các thành phần: TT thuận, TT ngược và TT không. Riêng thành phần TT không trong MBA do có trị số bằng nhau và trùng pha về thời gian nên chỉ tồn tại khi MBA nối Y0 và Δ..
  • Phương pháp phân lượng đối xứng dựa trên cơ sở nguyên lý xếp chồng, nên khi áp dụng nguyên lý đó ta giả thiết mạch từ MBA không bão hòa.
  • Khi phân tích ta xem như đã quy đổi từ phía thứ cấp về phía sơ cấp và để đơn giản ta bỏ qua dấu phẩy.

Mạch điện thay thế và tổng trở của MBA đối với các thành phần đối xứng

Đối với hệ thống dòng điện thứ tự thuận và hệ thống dòng điện thứ tự ngược, mạch điện thay thế và các tham số tương tự nhau. 

Ở đây ta tìm hiểu đối với hệ thống dòng điện thứ tự không.

Mạch điện thay thế MBA đối với thành phần thứ tự không

Đối với hệ thống dòng điện thứ tự không: hệ thống dòng điện thứ tự không 3 pha sinh ra trong MBA từ thông thứ tự không Φto trùng pha về thời gian.

  • Tổ MBA 3 pha: Từ thông Φto khép mạch qua lõi thép nên dòng Ia0 = Ib0 = Ic0 dù nhỏ cũng đủ sinh ra Φto lớn vì từ trở thép nhỏ.
  • MBA 3 pha ba trụ: Φto khép mạch qua vật liệu không phải sắt từ nên Φto nhỏ hơn trên.

Từ thông Φto sinh ra trong dây quấn sơ cấp và thứ cấp các sđđ tự cảm và hỗ cảm và ta thành lập sơ đồ thay thế hình T tương tự như đối với trường hợp dòng điện thứ tự thuận. Xét trường hợp có dòng điện thứ tự không như saụ :

  • Khi MBA nối Y0/Y0 hoặc Y0

Dòng thứ tự không tồn tại ở cả dây quấn sơ cấp và thứ cấp nên mạch điện thay thế đối với phân lượng thứ tự không không có gì khác dạng mạch điện thay thế của phân lượng thứ tự thuận.

  • Khi MBA nối Y/Y0:

mạch điện thay thế MBA nối Y/Yo đối với thành phần thứ tự không

Sơ cấp không có dây trung tính nên IA0 = 0 và phía này xem như hở mạch.

  • Ta thấy ở các mạch điện thay thế trên:

+ Z1 = r1+ jx1 và Z2 = r2+ jx2 : như tổng trở thứ tự thuận và ngược.

+ Zm0 : tổng trở từ hóa thứ tự không phụ thuộc vào cấu tạo mạch từ:

   – Mạch từ tổ MBA 3 pha: Zm0 = Zm .

   –  Mạch từ MBA 3 pha ba trụ: Zm0 nhỏ (thường Zm0 = (7-15)Zn)

+ Sđđ thứ tự không do từ thông Φto sinh ra như sau:

    Et0 = -Zm0 Im0                                          

+ Khi MBA nối Y0/Y0 hoặc Y0/A: cả sơ cấp và thứ cấp đều có dòng TT K nên dòng IA0 ≈ -Ia0 vậy Im0 để sinh ra Φto rất nhỏ. Trong trường hợp này Zm0= 0 va Zn = Z1 + Z2 .

Ngắn mạch không đối xứng của MBA

Ngắn mạch không đối xứng xảy ra khi do sự cố ở phía thứ cấp một pha bị nối tắt với dây trung tính, hai pha nối tắt nhau hoặc hai pha nối với dây trung tính. Những trường hợp kể trên có thể xem như là những trường hợp giới hạn của tải không đối xứng. Để phân tích các trường hợp ngắn mạch không đối xứng, ta cũng áp dụng phương pháp phân lượng đối xứng nói ở trên.

Hình dưới đây trình bày kết quả phân tích về sự phân phối dòng điện giữa các pha của một số trường hợp ngắn mạch khi không có dòng điện thứ tự không (hình a,b,c) và khi có dòng điện thứ tự không (hình d,e).

Sự phân bố dòng điện giữa các pha khi ngắn mạch

Bạn có muốn nhận bộ tài liệu: Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn IEC ?
Tải ngay: https://vnk.edu.vn/ebook-huong-dan-thiet-ke-lap-dat-dien-theo-iec/