[Máy biến áp đo lường] Annex 1 – Từ dư là gì?
Từ dư là gì?
Mạch từ cấu tạo bởi các vách từ, bên trong là các phân tử từ (momen từ) có hướng song song với nhau.
– Trạng thái bình thường, khi chưa đặt dòng điện, cường độ từ trường hay lực từ (magnetic force) H = 0 momen từ trong các vách từ này sắp xếp hỗn loạn, do đó, mật độ từ thông (magnetic flux density) tổng B = 0.
– Khi đặt vào một dòng điện, lực từ tăng dần, các momen từ dần dần sắp xếp về cùng một hướng. Mật độ từ thông cũng tăng theo.
– Khi tất cả các momen từ sắp xếp cùng một hướng, mật độ từ thông đạt giá trị lớn nhất. Trạng thái này gọi là trạng thái bão hòa mạch từ.
– Khi giảm lực từ xuống, mật độ từ thông không giảm theo quy luật cũ mà giảm theo quy luật đường cong từ dư như hình dưới. Nếu không sử dụng các biện pháp khử từ dư thì phải mất một t thời gian khá lâu các momen từ mới sắp xếp về trật tự ban đầu (B = 0). Do đó, hiện tượng này được gọi là hiện tượng từ dư.
[Máy biến áp] Khử từ dư
Mục đích
Trước khi tìm hiểu về mục đích của việc khử từ dư, ta cần biết sự ảnh hưởng khi xuất hiện từ dư trong máy biến áp.
· Ảnh hưởng lên dòng xung kích: Khi đóng điện máy biến áp, dòng điện xung kích có thể lớn hơn rất nhiều lần dòng điện định mức. Nếu lõi từ máy biến áp vẫn còn từ dư, thì dòng điện cực đại có thể đạt đến mức độ của dòng ngắn mạch. Dòng điện này có thể gây các tác động không mong muốn như: Biến dạng cơ học cuộn dây, khởi động sai các thiết bị bảo vệ, tăng áp lực lên mối nối và gây sụt áp trong lưới.
· Ảnh hưởng lên các phép đo khác: Phép đo không tải (exciting current measurement), thí nghiệm cân bằng mạch từ (the magnetic balance test), phép đo đáp ứng tần số quét (sweep frequency response analysis measurement_SFRA)
Do đó, cần phải khử từ dư trước khi thực hiện các hạng mục thí nghiệm liên quan đến mạch từ MBA.
Phương pháp
1. Khử từ rung:
2. Khử từ thông qua làm nóng đến nhiệt độ Curie.
3. Khử từ điện.
Vì khi hai phương pháp đầu tiên không thể sử dụng cho máy biến áp, phương pháp điện là lựa chọn duy nhất. Việc khử từ bằng phương pháp điện cũng có nhiều cách, dưới đây trình bày một cách phổ biến nhất trên các thiết bị thí nghiệm hiện nay.
· Đặt dòng điện một chiều vào máy biến áp (dòng điện này không được vượt quá 10 – 15% dòng điện danh định của máy biến áp).
· Bước đầu tiên, mạch từ của MBA được làm bão hòa để đo lượng từ dư ban đầu.
· Trong chu trình khử từ dư, biên độ dòng điện được giảm dần và đảo chiều liên tục cho đến khi từ dư trong MBA được khử hoàn toàn (nhỏ hơn giá trị ngưỡng đặt)
Hình 1: Chu trình khử từ dư
Sơ đồ thí nghiệm khử từ dư:
Kết luận
Khử từ dư là một phép thí nghiệm quan trọng được tiến hành để ngăn cản ảnh hưởng của dòng xung kích cao và tăng độ tin cậy của thử nghiệm chuẩn đoán. Trước đây, việc khử từ thường được làm thủ công bằng cách dùng pin đảo cực dựa trên cảm tính của người thí nghiệm. Hiện nay, các thiết bị thí nghiệm tiên tiến đã cho phép khử từ của máy biến áp một cách đáng tin cậy mà không có một sự khó khăn nào. Có thể đo được lượng từ dư ban đầu và sau khi khử hoàn toàn.