Tính toán ứng suất lực ngắn mạch tổng hợp trên dây quấn của máy biến áp lõi thép vô định hình

Tóm tắt

Máy biến áp (MBA) khi bị sự cố ngắn mạch, dòng điện và từ thông tản tăng lớn, sinh ra lực điện từ lớn và nhiệt độ cao tác động lên dây quấn MBA. Hiện tượng này gây ra lực cơ khí nguy hiểm, nó có thể uốn cong, xê dịch, phá hủy cuộn dây và thậm chí làm nổ MBA. Bài báo này tính toán ứng suất điện từ tác dụng lên dây quấn cao áp và hạ áp của MBA 3 pha có lõi thép bằng vật liệu vô định hình công suất 630 kVA, điện áp 22/0,4 kV, trong trường hợp ngắn mạch sự cố đồng thời 3 pha phía hạ áp bằng phương pháp phần tử hữu hạn với phần mềm Ansys Maxwell theo miền thời gian. Sau đó, tính ứng suất tổng hợp bao gồm ứng suất do lực điện từ; ứng suất do độ chênh lệch nhiệt độ giữa dây quấn và epoxy; và ứng suất do phân bố nhiệt độ không đồng đều ở lớp epoxy. Qua đó giúp nhà thiết kế đặt vị trí gá nẹp trên cuộn dây MBA một cách phù hợp.