Đồ án Thiết kế máy biến dòng

------------------------------------------------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 28 Hình 3.2 Đồ thị vectơ của CT Sức điện động . 2E ' do từ thông Ф trong lõi thép sinh ra , do đó Ф chậm sau . 2E ' một góc π/2.Ta có Ф do . oI sinh ra lệch nhau một góc ψ quyết định bởi tổn thất do dòng từ hóa lõi thép và dòng điện xoáy. Góc tổn hao ψ tìm được dựa vào đường cong góc tổn hao H7-10 sách KCĐCA. Dựa vào đồ thị ta có : * Góc lệch pha giữa sđđ . 2E ' và dòng điện . 2I ' : 2 2 2 t 2 t 2 2 2 t 2 t I '.X I '.X X Xactg arctg I '.R I '.R R R        * Từ thông Ф được xác định theo công thức : 3 2 2Ф 4,5.10 .E / W  * Sai số về dòng điện tính theo công thức : dm 2 1 2 1 1 1 K I I I ' II I I      Hay OA' OB A'CI OB OB     vì góc δ rất nhỏ . Ta có A’C= oI .sin(α+φ) và OB= 1I suy ra :  o 1 II sin I       ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 29 Dấu ‘-‘ thể hiện máy biến dòng thường làm việc với phụ tải trở cảm. * Sai số góc δ=sinδ=CB/OB=  o 1 I cos I    rad . Hay δ=  0 1 I3438. .cos I    (') Tổng trở phụ tải thay đổi thì sai số CT cũng có nhưng giá trị khác nhau.Phụ tải càng lớn thì sai số CT càng nhiều. 2.1 - Sai số của máy biến dòng với dòng điện 1 1dmI I  Theo số liệu đã tính toán chương II: 2 2 tR 0,25 ;X 0,6133 ;Z 0,6      Giả thiết phụ tải thứ cấp của máy biến dòng có cos=0,85 Suy ra Rt=ZT.cos=0,85.0,6=0,51() XT=ZT.sin=0,6.0,527=0,316() Theo công thức ta có :  2 . 2 .. ..2 XIjE I2.R2+j.I2.Xt+I2.Rt=j.5.(0,6133+0,316)+5.(0,25+0,51)= 4,646+3,8=6. 02 2 2 t 2 2 2 t I .X I .Xactg 50,72 I .R I .R      Véc tơ từ thông  sớm pha hơn s.đ.đ E2 một góc 900 và theo công thức trang 41 sách máy điện 1 ta có )50.44,4.( 2 2 W E   2 3 2 10..5,4 W E   chọn W1=2 suy ra )(120.¦ 1 2 1 2 VongWI IW  3 34,5.10 .6 0,225.10 (wb) 120     với F=50Hz S=32,14 cm2. Suy ra: 3 3 0,225.10B 0.07 S 3,214.10       T. Với loại tôn M6T35 Tra đồ thị đường cong từ hoá hình 44-13 sách Thiết kế máy biến áp (Tác giả Phạm Văn Bình Và Lê Văn Doanh). B=0,07 H=2,75 Avòng/m ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 30 H=0,0275Avòng/cm.Với H trên tra ở hình7-10 sách khí cụ điện cao áp tra ra góc tổn hao từ hoá =130. Áp dụng định luât toàn dòng điện I0W1=H.LTB. Trong đó LTB là chiều dài trung bình của đường sức từ     TB D d 30 20 L 78,5 2 2        cm W1 =2 số vòng dây sơ cấp dòng điện từ hóa lõi thép I0=0,0275.78,5/2=1,079(A) Sai số tính theo đơn vị % sẽ là : 100).sin(100. 11 10 11 1122     WI WI WI WIWI I 1,079I sin(50,72 13).100 0,323% 300      Dấu trừ ở trước biểu thức thể hiện m.b.d làm việc ở phụ tải trở cảm. Vì góc  thường rất nhỏ (<20) nên có thể lấy sin(). Sai số góc xác định theo công thức: ))(cos(sin 11 10 rad WI WI OC BC   1,079sin cos(50,72 13).3438 5,475' 300       2.2 - Sai số của máy biến dòng ở 1 1dmI / I 10% Ta có : I1/I1đm=10% suy ra I1=300.10/100=30(A) I2=I1/60=0,5(A)  2 . 2 .. ..2 XIjE I2.R2+j.I2.Xt+I2.Rt=j.0.5.(0,25+0,51)+0,5.(0,6133+0,316)= 0,38+j.0,4646=0,6 02 2 2 t 2 2 2 t I .X I .Xactg 50,72 I .R I .R      véc tơ từ thông  sớm pha hơn s.đ.đ E2 một góc 900 và theo công thức trang 41 sách máy điện 1 ta có. )50.44,4.( 2 2 W E   2 3 2 10..5,4 W E   chọn W1=2 suy ra )(120.¦ 1 2 1 2 VongWI IW  ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 31 3 34,5.10 .0,6 0,0225.10 (wb) 120     với F=50Hz S=32,14 cm2. Suy ra: 3 3 0,0225.10B 0.007 S 3,214.10       T Với loại tôn M6T35 Tra đồ thị đường cong từ hoá hình 44-13 sách Thiết kế máy biến áp (Tác giả Phạm Văn Bình Và Lê Văn Doanh). B=0,007 H=0,62 Avòng/m H=0,0062Avòng/cm.Với H trên tra ở hình7-10 sách khí cụ điện cao áp tra ra góc tổn hao từ hoá =110. Áp dụng định luât toàn dòng điện I0W1=H.LTB. Trong đó LTB là chiều dài trung bình của đường sức từ     TB D d 30 20 L 78,5 2 2        cm W1 =2 số vòng dây sơ cấp dòng điện từ hóa lõi thép I0=0,0062.78,5/2=0,2434(A) Sai số tính theo đơn vị % sẽ là : 100).sin(100. 11 10 11 1122     WI WI WI WIWI I 0,2434I sin(50,72 11).100 0,7% 30      Dấu trừ ở trước biểu thức thể hiện m.b.d làm việc ở phụ tải trở cảm. Vì góc  thường rất nhỏ (<20) nên có thể lấy sin(). Sai số góc xác định theo công thức: ))(cos(sin 11 10 rad WI WI OC BC   0,2434sin cos(50,72 11).3438 13,2' 30       2.3 - Sai số của máy biến dòng ở 1 1dmI / I 20% Ta có : I1/I1đm=20% suy ra I1=300.20/100=60(A) I2=I1/60=1(A)  2 . 2 .. ..2 XIjE I2.R2+j.I2.Xt+I2.Rt=j.1.(0,25+0,51)+1.(0,6133+0,316)= ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 32 0,76+j.0,9293=1,2 02 2 2 t 2 2 2 t I .X I .Xactg 50,72 I .R I .R       véc tơ từ thông sớm pha hơn s.đ.đ E2 một góc 900 và theo công thức trang 41 sách máy điện 1 ta có )50.44,4.( 2 2 W E   2 3 2 10..5,4 W E   chọn W1=2 suy ra 12 1 2 . 120( )IW W Vong I   3 34,5.10 .1,2 0,045.10 (wb) 120     với F=50Hz S=32,14 cm2. Suy ra: 3 3 0,045.10B 0.014 S 3,214.10       T Với loại tôn M6T35 Tra đồ thị đường cong từ hoá hình 44-13 sách Thiết kế máy biến áp (Tác giả Phạm Văn Bình Và Lê Văn Doanh). B=0,014 H=0,9 Avòng/m H=0,009Avòng/cm.Với H trên tra ở hình7-10 sách khí cụ điện cao áp tra ra góc tổn hao từ hoá =110. Áp dụng định luât toàn dòng điện I0W1=H.LTB. Trong đó LTB là chiều dài trung bình của đường sức từ     TB D d 30 20 L 78,5 2 2        cm W1 =2 số vòng dây sơ cấp dòng điện từ hóa lõi thép I0=0,009.78,5/2=0,353(A) Sai số tính theo đơn vị % sẽ là : 100).sin(100. 11 10 11 1122     WI WI WI WIWI I 0,353I sin(50,72 11).100 0,518% 60       Dấu trừ ở trước biểu thức thể hiện m.b.d làm việc ở phụ tải trở cảm. Vì góc  thường rất nhỏ (<20) nên có thể lấy sin(). Sai số góc xác định theo công thức: ))(cos(sin 11 10 rad WI WI OC BC   ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 33 0,353sin cos(50,72 11).3438 9,583' 60       2.4 - Sai số của máy biến dòng ở 1 1dmI / I 40% Ta có : I1/I1đm=40% suy ra I1=300.40/100=120(A) I2=I1/60=2(A)  2 . 2 .. ..2 XIjE I2.R2+j.I2.Xt+I2.Rt=j.2.(0,25+0,51)+2.(0,6133+0,316)= 1,52+j.1,86 =2,4 02 2 2 t 2 2 2 t I .X I .Xactg 50,72 I .R I .R      véc tơ từ thông sớm pha hơn s.đ.đ E2 một góc 900 và theo công thức trang 41 sách máy điện 1 ta có )50.44,4.( 2 2 W E   2 3 2 10..5,4 W E   chọn W1=2 suy ra )(120.¦ 1 2 1 2 VongWI IW  3 34,5.10 .2,4 0,09.10 (wb) 120     với F=50Hz S=32,14 cm2. Suy ra: 3 3 0,09.10B 0.028 S 3,214.10       T Với loại tôn M6T35 Tra đồ thị đường cong từ hoá hình 44-13 sách Thiết kế máy biến áp (Tác giả Phạm Văn Bình Và Lê Văn Doanh). B=0,028 H=1,4 Avòng/m H=0,014Avòng/cm.Với H trên tra ở hình7-10 sách khí cụ điện cao áp tra ra góc tổn hao từ hoá =11,50. Áp dụng định luât toàn dòng điện I0W1=H.LTB. Trong đó LTB là chiều dài trung bình của đường sức từ     TB D d 30 20 L 78,5 2 2        cm W1 =2 số vòng dây sơ cấp dòng điện từ hóa lõi thép I0=0,014.78,5/2=0,5495(A) Sai số tính theo đơn vị % sẽ là : 100).sin(100. 11 10 11 1122     WI WI WI WIWI I ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 34 0,5495I sin(50,72 11,5).100 0,405% 120       Dấu trừ ở trước biểu thức thể hiện m.b.d làm việc ở phụ tải trở cảm. Vì góc  thường rất nhỏ (<20) nên có thể lấy sin(). Sai số góc xác định theo công thức: ))(cos(sin 11 10 rad WI WI OC BC   0,5495sin cos(50,72 11,5).3438 7,436' 120       2.5 - Sai số của máy biến dòng ở dòng điện 1 1dm I I = 60%. 1 1dm I I = 60%  1I = 1dmI .60% = 300.60% = 180 (A)  2I = 1 dm I k = 180 60 = 3(A)  2E = 2I .( 2R + tR ) + j. 2I .( 2x + tx ) =3.0,76 + j.3.0,9293 =2,28 + j.2,7879 = 3,6 050,72 (V) Từ thông Ф: Ф = 3 24,5.10 . 120 E = 34,5.10 .3,6 120  =0,135. 310 (Wb) T ừ cảm B : B = Ф S = 3 3 0,135.10 3,214.10   = 0,042 (T) Tra đường cong từ hoá ta được H = 1,8 (A.vòng/m) = 0,018 (A.v òng/cm) Tra đồ thị hình 7-10 sách KCCA,v ới H = 0,018 (A.vòng/cm) ta được góc tổn hao = 012 . Dòng điện từ hoá: 0I = 1 . w tbH l = 0,018.78,5 2 = 0,7065 (A) Sai số về dòng điện: %I = - 0 1 I I .sin(α + ).100 = - 0,7065 180 .sin(50,72 + 12).100 =-0,35(%). ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 35 Sai số góc: δ= 3438. 0 1 I I .c os( + α) = 3438. 0,7065 180 .c os( 062,72 ) =6,185’. 2.6 - Sai số của máy biến dòng ở dòng điện 1 1dm I I = 80%. Ta có : 1 1dm I I = 80%  1I = 1dmI .80% = 300.0% = 240 (A)  2I = 1 dm I k = 240 60 = 4(A)  2E = 2I .( 2R + tR ) + j. 2I .( 2x + tx ) =4.0,76 + j.4.0,9293 =3,04 + j.3,72 = 4,8 050,72 (V) Từ thông Ф: Ф = 3 24,5.10 . 120 E = 34,5.10 .4,8 120  =0,18. 310 (Wb) T ừ cảm B : B = Ф S = 3 3 0,18.10 3,214.10   = 0,056 (T) Tra đường cong từ hoá ta được H = 2,4 (A.vòng/m) = 0,024 (A.v òng/cm) Tra đồ thị hình 7-10 sách KCCA,v ới H = 0,024 (A.vòng/cm) ta được góc tổn hao =. 013 Dòng điện từ hoá: 0I = 1 . w tbH l = 0,024.78,5 2 = 0,942 (A) Sai số về dòng điện: %I = - 0 1 I I .sin(α + ).100 = - 0,942 240 .sin(50,72 + 13).100 =-0,351(%). Sai số góc: δ= 3438. 0 1 I I .c os( + α) = 3438. 0,942 240 .cos( 050,52 + 013 ) =6,02’. ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 36 2.7 - Sai số của máy biến dòng ở dòng điện 1 1dm I I = 120%. 1 1dm I I = 120%  1I = 1dmI .120% = 300.120% = 360 (A)  2I = 1 dm I k = 360 60 = 6(A)  2E = 2I .( 2R + tR ) + j. 2I .( 2x + tx ) =6.0,76 + j.6.0,9293 =4,56 + j.5,5758 = 7,2 050,72 (V) Từ thông Ф: Ф = 3 24,5.10 . 120 E = 34,5.10 .7, 2 120  =0,27. 310 (Wb) T ừ cảm B : B = Ф S = 3 3 0,27.10 3,214.10   = 0,084 (T) Tra đường cong từ hoá ta được H = 3,2 (A.vòng/m) = 0,032 (A.v òng/cm) Tra đồ thị hình 7-10 sách KCCA,v ới H = 0,032 (A.vòng/cm) ta được góc tổn hao = 013,5 . Dòng điện từ hoá: 0I = 1 . w tbH l = 0,032.78,5 2 = 1,256 (A) Sai số về dòng điện: %I = - 0 1 I I .sin(α + ).100 = - 1, 256 360 .sin(50,72 + 13,5).100 =-0,314(%). Sai số góc: δ= 3438. 0 1 I I .c os( + α) = 3438. 1, 256 360 .cos( 064,02 ) =5,25’. 2.8 - Sai số của máy biến dòng ở dòng điện 1 1dm I I = 140%. 1 1dm I I = 140%  1I = 1dmI .140% = 300.140% = 420 (A) ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 37  2I = 1 dm I k = 420 60 = 7(A)  2E = 2I .( 2R + tR ) + j. 2I .( 2x + tx ) =7.0,76 + j.7.0,9293 =5,32 + j.6,5051 = 8,4 050,72 (V) Từ thông Ф: Ф = 3 24,5.10 . 120 E = 34,5.10 .8, 4 120  =3,15. 410 (Wb) T ừ cảm B : B = Ф S = 4 3 3,15.10 3,214.10   = 0,098 (T) Tra đường cong từ hoá ta được H = 3,8(A.vòng/m) = 0,038(A.v òng/cm) Tra đồ thị hình 7-10 sách KCCA,v ới H = 0,038 (A.vòng/cm) ta được góc tổn hao = 014 . Dòng điện từ hoá: 0I = 1 . w tbH l = 0,038.78,5 2 = 1,4915(A) Sai số về dòng điện: %I = - 0 1 I I .sin(α + ).100 = - 1,4915 420 .sin(50,72 + 14).100 =-0,321(%). Sai số góc: δ= 3438. 0 1 I I .cos( + α) = 3438. 1,4915 420 .cos( 064,72 )=5,21 ' 2.9 - Sai số của máy biến dòng ở dòng điện 1 1dm I I = 160%. 1 1dm I I = 160%  1I = 1dmI .160% = 300.160% = 480 (A)  2I = 1 dm I k = 480 60 = 8(A)  2E = 2I .( 2R + tR ) + j. 2I .( 2x + tx ) =8.0,76 + j.8.0,9293 =6,08 + j.7,43 = 9,6 050,72 (V) Từ thông Ф: Ф = 3 24,5.10 . 120 E = 34,5.10 .9,6 120  =3,6. 410 (Wb) ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 38 Từ cảm B : B = Ф S = 4 3 3,6.10 3,214.10   = 0,112 (T) Tra đường cong từ hoá ta được H = 4 (A.vòng/m) = 0,04 (A.v òng/cm) Tra đồ thị hình 7-10 sách KCCA,v ới H = 0,04 (A.vòng/cm) ta được góc tổn hao = 015 . Dòng điện từ hoá: 0I = 1 . w tbH l = 0,04.78,5 2 = 1,57(A) Sai số về dòng điện: %I = - 0 1 I I .sin(α + ).100 = - 1,57 480 .sin(50,72 + 15).100 =-0,298(%). Sai số góc: δ= 3438. 0 1 I I .cos( + α) = 3438. 1,57 480 .cos( 066,22 )=4,62 ' 2.10 - Sai số của máy biến dòng ở dòng điện 1 1dm I I = 180%. 1 1dm I I = 180%  1I = 1dmI .180% = 300.180% = 540 (A)  2I = 1 dm I k = 540 60 = 9(A)  2E = 2I .( 2R + tR ) + j. 2I .( 2x + tx ) =9.0,76 + j.9.0,9293 =6,84 + j.8,36 = 10,8 050,72 (V) Từ thông Ф: Ф = 3 24,5.10 . 120 E = 34,5.10 .10,8 120  =4,05. 410 (Wb) T ừ cảm B : B = Ф S = 4 3 4,05.10 3,214.10   = 0,126 (T) Tra đường cong từ hoá ta được H = 4,2 (A.vòng/m) = 0,042(A.v òng/cm) Tra đồ thị hình 7-10 sách KCCA,v ới H = 0,042(A.vòng/cm) ta được góc tổn hao = 015,5 . ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 39 Dòng điện từ hoá: 0I = 1 . w tbH l = 0,042.78,5 2 = 1,65(A) Sai số về dòng điện: %I = - 0 1 I I .sin(α + ).100 = - 1, 65 540 .sin(50,72 + 15,5).100 =-0,28(%). Sai số góc: δ= 3438. 0 1 I I .cos( + α) = 3438. 1, 65 540 .cos( 066,22 )=4,23' 2.11 - Sai số của máy biến dòng ở dòng điện 1 1dm I I = 200%. 1 1dm I I = 200%  1I = 1dmI .200% = 300.200% = 600 (A)  2I = 1 dm I k = 600 60 = 10(A)  2E = 2I .( 2R + tR ) + j. 2I .( 2x + tx ) =10.0,76 + j.10.0,9293 =7,6 + j.9,293 = 12 050,72 (V) Từ thông Ф: Ф = 3 24,5.10 . 120 E = 34,5.10 .12 120  =4,5. 410 (Wb) T ừ cảm B : B = Ф S = 4 3 4,5.10 3,214.10   = 0,084 (T) Tra đường cong từ hoá ta được H = 4,5 (A.vòng/m) = 0,045 (A.v òng/cm) Tra đồ thị hình 7-10 sách KCCA,v ới H = 0,045 (A.vòng/cm) ta được góc tổn hao = 016 . Dòng điện từ hoá: 0I = 1 . w tbH l = 0,045.78,5 2 = 1,766(A) Sai số về dòng điện: ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 40 %I = - 0 1 I I .sin(α + ).100 = - 1,766 600 .sin(50,72 + 16).100 =-0,27(%). Sai số góc: δ= 3438. 0 1 I I .c os( + α) = 3438. 1,766 600 .cos( 066,72 ) =3,99’. 3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sai số của Máy biến Dòng. Để làm rõ ảnh hưởng của các thông số tính toán kết cấu dến sai số ta phải thiết lập phương trình thể hiện quan hệ giữa chúng với nhau. Trong tính toán sai số của Máy biến Dòng thường sử dụng đoạn đầu của đường cong từ hoá từ 0,05-0,1 tesla và đoạn đường cong này có thể thực hiện bằng công thức gần đúng: H=.Bm Thực nghiệm cho thấy rằng hệ số  phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng sắt từ ,còn hệ số  hầu như không đổi với tất cả các loại tôn thông thường . =0,6 đối với tất cả các loại tôn silic thông thường. = 0,55 đối với tôn sillic thông thường loại tốt. =0,82 đối với loại trung bình. =1,1 đối với lọai xấu. Để khảo sát lấy số liệu của loại tôn trung bình với =0,82 và =0,6 Thay vào công thức trên ta được : H=0,82.Bm0,6 Theo định luật bảo toàn dòng điện: I0.W1=H.Ltb=0,82.Bm0,6 .Ltb (8.1) Mặt khác theo công thức tính từ cảm Bm 33 2 022 2 2 4,5.10 . .4,5.10 . . . dm m I ZEB W S W S    - Trong đó: 02Z là tổng trở mạch thứ cấp, 02 2tZ Z Z  . S là tiết diện mạch từ. Nhân cả tử số và mẫu số của phương trình trên cho I2đm =5 (A) và thay I2đm.W2 I1đm.W1 ta được: ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 41 0 1 1dm 1 W% .sin( ).100 W II I      (8.2) Thay giá trị này vào công thức (8.1) : 0 ,60 20 1 1 1 0 ,1 1 2 5 .0 , 8 2 . ( ) . .tb d m ZI W L S I W  (8.3) Theo công thức tính sai số % về dòng điện: 0 1 1 1 W% .sin( ).100 Wdm II I      Thay thế I0W1 bằng giá trị biểu thức 8.3 ta được : 0 ,602 1 . 1 1 1 0, 82. . 0,1125.% ( ) .sin( ).100 . . tb dm dm L ZI I W S I W      Rút gọn suy ra : 0,6 02 1,6 0,6 1 1 0,221. . .sin( )% .100 ( . ) . tb dm L ZI I W S      (8.4) Cũng thay giá trị biểu thức (8.3) vào công thức tính sai số góc ta được: 0,6 02 1,6 0,6 1 1 0, 221. . .cos( ) .3438(') ( . ) . tb dm L Z I W S      (8.5) Từ công thức trên suy ra các yếu tố ảnh hưởng đến sai số của BI: ▪ 1 1.d mI W - Sức từ động sơ cấp định mức. ▪ tbL - Chiều dài trung bình đường sức từ. ▪ S - Tiết diện lõi thép. ▪ 02Z - Tổng trở mạch thứ cấp. Hai công thức (8.3) và (8.4) có giá trị thực tế quan trọng trong thiết kế mạch từ của m.b.d. Sử dụng các công thức này người thiết kế dễ dàng quyết định thay đổi thông số nào với mức độ như thế nào để đạt cấp chính xác yêu cầu. Để giảm sai số có các biện pháp sau: - Tăng sức từ động sơ cấp định mức là phương pháp tăng độ chính xác ,giảm sai số của M.B.D có hiệu quả nhất, nhưng lượng tiêu hao đồng cũng tăng. Do đó khi sử dung phương pháp này phải kết hợp với mặt kinh tế cho phù hợp. - Giảm chiều dài đường sức từ Ltb, nhưng không phải lúc nào cũng làm được vì còn phải đảm bảo cho cuộn dây sơ cấp, cuộn dây thứ cấp và cách điện giữa chúng lọt cửa sổ mạch từ. Đối với M.B.D điện áp cao cần phải có khoảng cách cách điện theo yêu cầu. ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 42 - Tuy phương pháp tăng tiết diện lõi thép S cho hiệu quả kém hơn nhưng là phương pháp đơn giản nhất và có tính kinh tế hơn. Cho nên trong thực tế thường áp dụng phương pháp này và đôi khi lại là phương pháp duy nhất như đối với M.B.D kiểu thanh, vì sức từ động sơ cấp không thay đổi được. II – CÁC BIỆN PHÁP HIỆU CHỈNH SAI SỐ MÁY BIẾN DÒNG. 1. Hiệu chỉnh sai số bằng cách thay đổi số vòng dây thứ cấp: Khi một phần hoặc toàn bộ đặc tuyến sai số dòng điện của M.B.D không nằm trong giới hạn quy định, nghĩa là M.B.D thiết kế không đạt cấp chính xác thì phải tiến hành hiệu chỉnh. Vì thường phụ tải là trở cảm nên sai số dòng điện âm, cho nên khi hiệu chỉnh thì chỉ cần thêm một lượng sai số dương bằng cách giảm bớt số vòng dây thứ cấp một số vòng để đặc tuyến sai số tịnh tiến lên trên lọt vào giới hạn của cấp chính xác cho phép. Không phải lúc nào phương pháp hiệu chỉnh này cũng thoả mãn cấp chính xác yêu cầu, mà chỉ trong trường hợp: ttt  mới đạt cấp chính xác mong muốn. - tt gọi là khoảng sai số tính toán và được xác định theo công thức: )'(' 10120 IItt  Trong đó : +I’120 - Giá trị sai số dương theo tiêu chuẩn ở 120% dòng điện định mức. - I’10 - Giá trị sai số âm theo tiêu chuẩn ở 10% dòng điện định mức. Còn đại lượng t thì mang tên khoảng sai số thực và được xác định theo : 10 120( )t I I     Trong đó: -I120 : Giá trị sai số âm ở 120% dòng điện định mức của đặc tuyến thực. -I10 : Giá trị sai số âm ở 10% dòng điện định mức ở đặc tuyến thực. - Để thiết lập phương trình tính sai số có hiệu chỉnh ta cũng sẽ dựa vào đồ thị véc tơ . Giả sử số vòng dây sau khi hiệu chỉnh là '2W . Chiếu các vectơ sức từ động lên trục OAA’ ta có phương trình: '1 2 0cos .sin ( )I I I     → '1 1 2 2 0 1W.cos W W.sin( )I I I     ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 43 Chia cả hai vế phương trình này cho I1W1: ' 0 12 2 1 1 1 1 Wcos sin( ) . I WI I W I W      (9.1) Đặt 0 1 1 1 s in ( )I W I W     phương trình (9.1) có dạng : ' 2 2 1 1 Wcos I I W    Vì góc  rất nhỏ ,nên cos1 suy ra phương trình trên trở thành: ' 2 2 1 1 W 1I I W    1 1 2 ' 2 ( 1) W I WI     (9.2) Thay giá trị phương trình (9.2) vào biểu thức tính sai số: 2 2 1 1 0 1 1 1 1 1 % .100 sin( ).100 I W I W I WI I W I W         và biến đổi ta được: 2 ' 2 ( 1) 1 W .100 1hc W I      (9.3) Trong đó : Ihc- Sai số dòng sau khi hiệu chỉnh. Nhân và chia cả hai vế phương trình trên cho (+1): 22 ' 2 ( 1) ( 1) W% .100 ( 1)hc W I            Vì giá trị  rất nhỏ nên có thể bỏ qua 2 ở tử số và  ở mẫu số: ' 2 2 2W WW    Theo điều kiện hiệu chỉnh chỉ giảm bớt một số vòng dây thứ cấp( nhỏ so với số vòng dây thứ cấp ban đầu) nên có thể thay '2W ở mẫu số bằng 2W , và đặt: ' 2 2 2W WW     2 2 100% .100 %hcI W W      Đại lượng 2 100 W gọi là gia vòng dây khi có hiệu chỉnh. ĐAMH - Thiết kế máy biến dòng -------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nhóm 3- Lớp TBD2- K51 Đại học Bách Khoa Hà nội 44 Gia vòng dây có ý nghĩa biểu thị phần sai số khi thay đổi một vòng dây. Khi muốn tính cho thay đổi x vòng dây ta chỉ việc nhân thêm với gia số. Phương trình sai số dòng điện có hiệu chỉnh: 2 2 1 1 0 1 2 1 1 1 1 2 100.100 sin( ).100 .