Biến dòng (CT, BI, TI) là thiết bị điện có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện sơ cấp có trị số lớn, điện áp cao xuống dòng điện thứ cấp có trị số tiêu chuẩn (thường là 1A hoặc 5A), điện áp an toàn để cấp cho các mạch đo lường, điều khiển và bảo vệ. Ngoài ra, có nhiệm vụ cách ly mạch sơ cấp và thứ cấp. Show
Vậy ta có thể dùng biến dòng đo lường cho mục đích bảo vệ được hay không? Bài viết này, BKAS sẽ giải đáp thắc mắc này cho quý bạn đọc 1. Tổng quan về biến dòng Hình 1: Nguyên lý hoạt động của biến dòng Ở mạch điện xoay chiều, biến dòng làm việc tương tự như máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Biến dòng luôn luôn hoạt động ở chế độ ngắn mạch, nếu không sử dụng thì phải nối ngắn mạch cuộn dây thứ cấp để đảm bảo an toàn. Điểm bão hòa là điểm từ thông trong mạch tăng đến giới hạn không thể tăng thêm được nữa. Lúc này, dòng điện phía sơ cấp có tăng bao nhiêu nhưng dòng điện phía thứ cấp đã tới hạn và không tăng thêm được nữa. 2. Khác nhau giữa biến dòng đo lường và biến dòng bảo vệ2.1 Biến dòng đo lường Biến dòng đo lường được thiết kế sao cho mạch từ nhanh bão hòa để bảo vệ dụng cụ đo. Khi dòng sơ cấp tăng đến điểm bão hòa thì lõi thép mạch từ bị bão hoà, dòng thứ cấp không tăng thêm. Điều này nhằm đảm bảo an toàn cho các thiết bị đo lường. 2.2 Biến dòng bảo vệ Biến dòng bảo vệ có cấu tạo mạch từ bão hoà chậm hơn (khó bị bão hòa). Dòng sơ cấp có thể đạt đến vài chục lần dòng định mức thì lõi thép mạch từ mới bị bão hoà. Độ chính xác của biến dòng dùng cho rơ le bảo vệ thấp hơn so với biến dòng đo lường. Khi chọn biến dòng bảo vệ còn quan tâm tới thông số ALF (hệ số giới hạn dòng điện theo độ chính xác). Ví dụ: Biến dòng có thông số 5P20 30VA
Như vậy, biến dòng đo lường và biến dòng dùng cho rơ le bảo vệ có chức năng khác nhau, đặc điểm làm việc khác nhau -> Ta không thể dùng chung chức năng được. Bài viết trên đã trả lời cho câu hỏi “Tại sao không thể dùng biến dòng đo lường cho mục đích bảo vệ ? “. Cảm ơn quý bạn đọc đã theo dõi !
BKAS Co Ltd chuyên cung cấp các thiết bị tự động hóa, giải pháp điều khiển và SCADA trong lĩnh vực hệ thống điện - tự động hóa. Chúng tôi là đối tác của nhiều thương hiệu lớn: Phoenix Contact, EtherWan, Spin, Triangle Microworks, Hitachi Energy... Với phương châm "Creation for future", chúng tôi mong muốn mang đến khách hàng những sản phẩm giải pháp tốt nhất, giá thành cạnh tranh nhất. Từ hóa dư (Remanence) hoặc Từ dư là từ hóa còn giữ lại trong một khối vật liệu sắt từ (như sắt) sau khi từ trường bên ngoài đã dỡ bỏ. Nó cũng là thước đo của sự từ hóa. Một cách đơn giản thì khi một nam châm được từ hóa thì nó có từ dư, tức là có từ trường riêng khi không còn trường ngoài. Hiện tượng từ dư[sửa | sửa mã nguồn]Từ hóa dư và từ hóa được quan tâm từ thời cổ, khi con người phát hiện đá nam châm và tìm cách chế tạo la bàn để định hướng. Các nghiên cứu định lượng được thực hiện bằng cách dùng từ trường ngoài H từ hóa khối vật liệu sắt từ, thì cho thấy cảm ứng từ B và từ dư B([H=0]) của vật liệu, phụ thuộc phi tuyến vào trường từ hóa H, và cả vào lịch sử quá trình từ hóa. Thí nghiệm được tự động hóa có thể cho ra ngay các đường cong từ hóa, là bằng thiết bị B-H Analyzer, trong đó từ trường H tạo bằng dòng xoay chiều (AC), và Từ kế mẫu rung (Vibrating sample magnetometer) để đo cảm ứng từ B. Các đường cong từ hóa nói trên gọi nhóm thành Họ đường từ trễ, và từ đó định nghĩa ra Từ dư bão hòa Br là từ dư thu được sau khi từ hóa bão hòa, và Từ kháng Hc là từ trường ngoài cần thiết để khử từ dư. Từ dư chia cho thể tích vật thể thì ra Độ từ hóa M, đặc trưng cho vật liệu. Ứng dụng[sửa | sửa mã nguồn]Từ dư của các vật liệu từ tính cung cấp bộ nhớ từ tính trong các thiết bị lưu trữ của kỹ thuật điện tử và máy tính. Trước đây nửa thế kỷ các máy tính sử dụng 1 xuyến từ làm ô nhớ RAM 1 bit. Đến ngày nay các băng từ, đĩa từ, thẻ từ,... thì dùng tinh thể nhỏ của Sắt(III) oxide (Fe3O4) hay Crôm(IV) oxide (CrO2), phủ lên bề mặt vật liệu mang. Băng, đĩa, Cassette từ cũng đã một thời dài là phương tiện để ghi âm ghi hình trong công nghiệp điện tử và giải trí. Trong kỹ thuật điện thì ở các máy biến áp, động cơ điện,... từ dư lớn là điều không mong muốn. Khi cần thiết thì phải thực hiện khử từ (Degaussing). Trong khi đó một số kiểu máy phát điện cần một từ dư nhỏ để giữ cực tính các đầu dây như cũ khi phát điện trở lại, như máy phát điện một chiều (DC) tự cấp dòng kích thích từ. Từ dư của các khoáng vật từ tính trong các tầng đất đá tạo ra dị thường từ, làm thay đổi từ trường Trái Đất tại địa phương, và là cơ sở của phương pháp địa vật lý Thăm dò từ. Từ dư của các khoáng vật từ tính xảy ra trong tự nhiên được một số người xếp vào loại Từ hóa dư tự nhiên. Từ dư này chốt lại thông tin về từ trường Trái Đất vào thời kỳ hình thành của nó. Vì thế nó được sử dụng như một nguồn nhớ thông tin về Cổ địa từ (Paleomagnetism) của Trái Đất. Nghiên cứu từ hóa dư trong đất đá cũng được áp dụng trên hành tinh như Sao Hỏa. Các loại từ dư[sửa | sửa mã nguồn]Từ dư bão hòa[sửa | sửa mã nguồn]Từ dư bão hòa (Saturation remanence) là định nghĩa mặc định của Từ dư, là từ hóa còn lại trong vật nhiễm sau khi đặt vật này trong một từ trường lớn đủ để đạt độ bão hòa rồi dỡ bỏ trường ngoài. Các thí nghiệm xác định đồ thị vòng từ trễ bằng một B-H Analyzer, đã nêu ở trên. Giá trị từ dư của khối Br là một trong những thông số quan trọng nhất đặc trưng cho nam châm vĩnh cửu. Nam châm Neodymi là loại có từ dư mạnh nhất, xấp xỉ bằng 1.3 Tesla. Br được chia cho thể tích để có giá trị từ dư đặc trưng cho vật liệu là Mr (tức mật độ từ dư). Khi cần phân biệt nó với các loại từ hóa dư khác, nó được gọi là từ dư bão hòa hoặc từ dư bão hòa đẳng nhiệt (Saturation isothermal remanence, SIRM) và ký hiệu là Mrs. Từ dư đẳng nhiệt[sửa | sửa mã nguồn]Từ hóa dư đẳng nhiệt (Isothermal remanent magnetization, IRM) là từ hóa lại các vật liệu đã có từ dư, xảy ra ở nhiệt độ thông thường. Nó xảy ra trong các quá trình như ghi băng đĩa từ, trong các vụ khử từ nhưng còn tồn tại từ trường của môi trường. Quá trình cũng được thực hiện trong phòng thí nghiệm nghiên cứu từ hóa dư các vật liệu để thu được đặc trưng đầy đủ của từ hóa. Trong tự nhiên nó xảy ra ở nơi có từ trường cục bộ mạnh, vi dụ sét đánh, hay có nam châm đưa lại gần làm từ hóa lại đất đá. Phân biệt từ hóa sét đánh là cường độ cao và thay đổi nhanh chóng theo các hướng ở tầm cm. Trong hố khoan thăm dò IRM thường xảy ra do từ trường của ống đầu khoan làm từ hóa lõi khoan. Từ dư Anhysteretic[sửa | sửa mã nguồn]Từ dư phi từ trễ hay từ dư Anhysteretic, là loại từ dư phòng thí nghiệm (laboratory remanence), và trình bày theo Vật lý Vui thì như sau. Thật tuyệt vời khi có từ dư để làm ra đĩa&băng ghi lại muôn thứ thông tin. Nhưng đĩa cứng ghi dãy ngàn số 0 như thế nào? Chắc chắn không phải là bằng một từ trường yên tĩnh cho đoạn đó, mà phải mã hóa thế nào đó thành dãy xung biểu thị ngàn số 0, và nó khác với dãy ngàn số 1 theo kiểu nào đó. Dù với cách mã hóa nào, thì ghi số (digital) lên đường ghi từ vẫn thuận lợi, ấy là trao cho các vi nam châm ghi lại trạng thái logic 1 và 0 ở mức từ dư bão hòa, với phương từ hóa quay lên hoặc quay xuống lớp nền, hoặc theo chiều hay ngược chiều chuyển động của đường ghi. Các băng từ ghi tín hiệu tương tự phổ biến hồi trước đây đối mặt với méo phi tuyến do từ trễ gây ra. Việc thu âm từ mic rồi khuếch đại và ghi lên băng, thì phải không được chạm phần bão hòa của đường từ hóa, phải xóa được lịch sử từ hóa, tránh đoạn phi tuyến ở gần mức 0, sao cho cường độ từ trường của vi nam châm ở tỷ lệ đúng với mức tín hiệu đã thu mic. Kiểm soát tránh bão hòa là việc chọn đúng hệ số khuếch đại và cấp dòng ghi cho đầu từ ghi. Khử ảnh hưởng từ trễ thì thực hiện bằng thiên từ cao tần, là tín hiệu có tần số cao hơn vài lần tần giới hạn trên của âm thanh. Nó được cộng ở mức thích hợp sao cho từ trường tổng có thể đạt mức gây bão hòa. Từ trường của đầu từ ghi giảm theo khoảng cách từ khe ghi. Khi vùng ghi trên đường ghi từ đi qua đầu từ ghi, vi nam châm sẽ trải qua kỳ trường tăng, đến cực đại, rồi kỳ giảm. Ở tốc dộ di chuyển tương đối của băng ghi phù hợp thì thiên từ sẽ thực hiện được vài vòng từ hóa để khử lịch sử, giảm ảnh hưởng từ trễ. Nó tạo ra cái gọi là phi từ trễ, làm cho đặc trưng ghi tín hiệu âm thanh diễn ra gần như theo phần đường đặc trưng từ hóa ban đầu. Thiên từ cũng được ghi lại cùng tín hiệu chính ở dạng nhiễu răng cưa nhỏ để chịu phần phi tuyến của đường đặc trưng từ hóa ban đầu quanh đoạn ≈ 0. Khi đọc băng thì nhiễu thiên từ dễ dàng được lọc bỏ. Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]
|
