Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 5 - CĐ Phương Đông
lượt xem 10
download
Những kiến thức về khái niệm; qui ước; các loại từ thông trong máy điện; sức điện động và điện kháng quá độ; sức điện động và điện kháng siêu quá độ; đặc điểm của phụ tải sẽ được trình bày trong Bài giảng Ngắn mạch điện - Chương 5: Quá trình quá độ trong máy điện. Mời bạn đọc cùng tham khảo.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 5 - CĐ Phương Đông
- CAO ĐẲNG PHƯƠNG ĐÔNG QUẢN NAM BÀI GIẢNG NGẮN MẠCH ĐIỆN
- CHƯƠNG 5: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MÁY ĐIỆN I. KHÁI NIỆM CHUNG: Quá trình quá độ trong máy điện quay diễn ra phức tạp. Nguyên lý từ thông móc vòng ban đầu không đổi: Từ thông móc vòng với rôto ở thời điểm đầu của quá trình quá độ được giữ không đổi, do vậy sức điện động tương ứng sinh ra trong stato cũng được giữ không đổi vào thời điểm đó.
- Qui ước: Chọn hệ trục tọa độ trong máy điện như sau: Các trục tọa độ d, q giá theo dọc trục và ngang trục của rôto. Thành phần dọc trục của dòng stato dương khi sức từ động do nó tạo nên cùng chiều với sức từ động của cuộn kích từ. Thành phần ngang trục của dòng stato dương khi sức từ động do nó tạo nên chậm 90o so với sức từ động của cuộn kích từ.
- II. CÁC LOẠI TỪ THÔNG TRONG MÁY ĐIỆN: 1. Từ thông toàn phần của cuộn kích từ: . . f I f .x f xf - điện kháng của cuộn kích từ. Từ thông toàn phần của cuộn kích từ bao gồm 2 thành phần sau: - Từ thông hữu ích: . . d I f . x ad xad - điện kháng phản ứng phần ứng dọc trục. - Từ thông tản: . . f I f . x f xf - điện kháng tản của cuộn kích từ.
- Như vậy: . . . . f d f I f ( x ad x f ) x f x ad x f Có thể xác định hệ số tản của cuộn kích từ như sau: . f x f f . f xf
- 2. Từ thông của cuộn dây stato: - Từ thông phản ứng phần ứng: . . dọc trục: ad I d . x ad . . ngang trục: aq I q . x aq - Từ thông tản: . . dọc trục: d I d . x . . ngang trục: q I q . x . . toàn phần: I.x xaq - điện kháng phản ứng phần ứng ngang trục. x - điện kháng tản của cuộn dây stato. Id, Iq - các thành phần dòng dọc trục và ngang trục của cuộn dây stato. 2 2 I - dòng điện toàn phần của cuộn dây stato ( I I d I q )
- 3. Từ thông tổng hợp móc vòng với cuộn kích từ: . . . . . f f ad I f . x f I d . x ad 4. Từ thông tổng hợp móc vòng với cuộn dây stato: . . . . . . . - dọc trục: sd d ad d I f . x ad I d . x ad I d . x . . = I f . x ad I d . x d . . . . . - ngang sq 0 aq q I q .( x aq x ) I q . x q trục: xd = xad + x là điện kháng đồng bộ dọc trục của cuộn dây stato. xq = xaq + x là điện kháng đồng bộ ngang trục của cuộn dây stato. 5. Từ thông kẻ hở không khí dọc trục: . . . . . . . d d ad I f . x ad I d . x ad ( I f I d ) x ad
- 6. Từ thông cuộn cản: - Cuộn cản dọc: từ thông . . chính: 1d I 1d . x ad . . từ thông 1d I 1d . x 1d tản: - Cuộn cản ngang: từ thông . . 1q I 1q . x aq chính: . . từ 1q I 1q . x 1q thông tản: I1d , I1q - dòng điện trong cuộn cản dọc trục và cuộn cản ngang trục. xd , xq - điện kháng tản của cuộn cản dọc trục và cuộn cản ngang trục
- III. SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN KHÁNG QUÁ ĐỘ: Sức điện động và điện kháng quá độ là những tham số đặc trưng cho máy điện đồng bộ không có cuộn cản vào thời điểm đầu của quá trình ngắn mạch. Đồ thị các véctơ từ thông dọc trục của máy điện không cuộn cản.
- Khi NM, thành phần Id tăng đột ngột một lượng Ido+ và tương ứng làm cho ad tăng đột ngột một lượng ado+ . Độ tăng ado+ sẽ làm cho f tăng lên một lượng fo+ sao cho tổng từ thông móc vòng với cuộn kích từ là không đổi. Như vậy các độ tăng từ thông móc vòng ado+ và fo+ phải bù nhau, nghĩa là: . . fo ado 0 . . I do . x ad I fo ( x f x ad ) 0 Khi f tăng từ fo fo+ , thì: f tăng từ fo fo+ d giảm từ do do+ d tăng từ do do+ Tuy nhiên từ thông tổng hợp móc vòng với cuộn kích từ vẫn giữ không đổi (fo = fo+ )
- Các từ thông thay đổi và sức điện động do chúng sinh ra cũng sẽ thay đổi vào thời điểm đầu NM, do vậy không thể sử dụng để thay thế máy điện trong tính toán NM. Để giải quyết, sử dụng từ thông không đột biến lúc ngắn mạch, đó là từ thông tổng hợp móc vòng với cuộn kích từ f , trong đó phần móc vòng với cuộn dây stato được gọi là từ thông quá độ dọc trục ’d: . , . d (1 f ) f . , . . x f . . d (1 f )( f ad ) (1 )( f ad ) x f x ad x ad I. ( x x ) I. x = f f ad d ad x f x ad . , . . 2 x ad d I f x ad I d x f x ad
- Sức điện động tương ứng với từ thông móc vòng d’ là: 2 2 . . . x ad . . . x ad E' q Eq j I d (Uq j I d x d ) j I d x f x ad x f x ad 2 . . x ad = Uq j I d (x d ) x f x ad . . = U q j I d . x 'd Eq’ được gọi là sức điện động quá độ ngang trục, xd’ được gọi là điện kháng quá độ dọc trục. Id 2 ' x ad x f . x ad xd xd x x f x ad x f x ad Eq’ xd Uq ’
- IV. SỨC ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN KHÁNG SIÊU QUÁ ĐỘ: Sức điện động và điện kháng siêu quá độ là những tham số đặc trưng cho máy điện đồng bộ có cuộn cản vào thời điểm đầu của quá trình ngắn mạch. Khi NM, ad tăng đột ngột một lượng ad, từ thông ở rôto sẽ có một lượng thay đổi tương ứng rd bao gồm lượng tăng từ thông của cuộn kích từ f và từ thông của cuộn cản dọc trục 1d sao cho tổng từ thông móc vòng với các cuộn dây này không đổi, do vậy:
- - Đối với cuộn kích từ: . . . f 1d ad 0 . . . I f ( x f x ad ) I 1d x ad I d x ad = 0 - Đối với cuộn cản dọc: . . . . 1d 1d d ad 0 . . . I 1d ( x 1d x ad ) I f x ad I d x ad = 0 I1d - lượng tăng dòng trong cuộn cản dọc trục. Như vậy: . . I f x f I 1d x 1d
- Phản ứng chung của cả 2 cuộn dây ở rôto có thể thay bằng phản ứng của một cuộn dây tương đương có dòng bằng: . . . I rd I f I 1d và điện kháng tản Xrd với điều kiện vẫn thỏa mãn nguyên lý từ thông móc vòng không đổi, tức là: . . . rd rd ad 0 . . I rd ( x rd x ad ) I d x ad = 0 . . . ( I f I 1d )( x rd x ad ) I d x ad = 0 Như vậy: x f . x 1d x rd x f x 1d
- Bài toán đang xét trở thành bài toán đã được giải quyết ở mục III (máy điện không có cuộn cản), trong đó thay cho vai trò của cuộn kích từ có xf là cuộn dây tương đương có xrd. Do vậy: 2 x ad 1 x '' d xd x x rd x ad 1 1 1 x f x 1d x ad xd’’ được gọi là điện kháng siêu quá độ dọc trục. Sức điện động tương ứng được gọi là sức điện động siêu quá độ ngang trục Eq’’, có giá trị không đột biến vào thời điểm đầu ngắn mạch: . ,, . ,, . . Eqo Eqo U qo j I do .x 'd '
- Uqo, Ido - các thành phần điện áp và dòng điện của máy điện trước ngắn mạch. Trong tính toán thực tế, thường sử dụng sức điện động siêu quá độ gần đúng: E'' ( U o cos o ) 2 ( U o sin o I o . x '' ) 2 o d hay: E'' ( U o I o . x '' sin o ) 2 ( I o . x '' cos o ) 2 o d d trong đó: Uo, Io, o - điện áp, dòng điện và góc pha của máy điện trước ngắn mạch.
- V. ĐẶC ĐIỂM CỦA PHỤ TẢI : Trong các tính toán thực tê,ú đặc trưng cho những phụ tải tổng hợp tại thời điểm đầu của quá trình quá độ là các sức điện động và điện kháng siêu quá độ. Khi lấy công suất định mức của phụ tải và điện áp trung bình của cấp mà phụ tải nối vào làm các lượng cơ bản, thì trị số trong đơn vị tương đối của chúng là: x”PT = 0,35 và E”PT = 0,8
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng Ngắn mạch điện
127 p | 264 | 74
-
Bài giảng Ngắn mạch & Ổn định hệ thống điện - Chương 12: Tính ngắn mạch mạng hạ thế - Đặng Tuấn Khanh
7 p | 239 | 48
-
Bài giảng Khí cụ điện (Phần II): Chương 10 - TS. Nguyễn Văn Ánh
15 p | 186 | 44
-
Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 7 - CĐ Phương Đông
29 p | 283 | 34
-
Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 4 - CĐ Phương Đông
7 p | 146 | 17
-
Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 2 - CĐ Phương Đông
28 p | 156 | 17
-
Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 6 - CĐ Phương Đông
22 p | 104 | 10
-
Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 3 - CĐ Phương Đông
18 p | 116 | 9
-
Bài giảng Cung cấp điện: Chương 8 - Phạm Khánh Tùng
59 p | 74 | 9
-
Bài giảng Khí cụ điện: Chương 2 - TS. Nguyễn Văn Ánh
22 p | 29 | 7
-
Bài giảng Cung cấp điện: Chương 6 - Phạm Khánh Tùng
46 p | 60 | 6
-
Bài giảng Cung cấp điện: Chương 6 - Lê Viết Tiến
30 p | 32 | 3
-
Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 7 - Phạm Hùng Phi
18 p | 26 | 3
-
Bài giảng Cung cấp điện - Chương 7: Tính toán ngắn mạch
49 p | 7 | 3
-
Bài giảng Cung cấp điện: Chương 5
13 p | 11 | 3
-
Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 6 - TS. Vũ Xuân Hùng
61 p | 6 | 3
-
Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 6 - Phạm Hồng Thanh
48 p | 33 | 2
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn