intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Phân tích ngắn mạch trong Hệ thống điện: Chương 2 - TS. Trương Ngọc Minh

Chia sẻ: Caphesua | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:41

26
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Phân tích ngắn mạch trong Hệ thống điện: Chương 2 Quá trình quá độ của MFĐ khi ngắn mạch cung cấp cho người học các kiến thức: Các yếu tố ảnh hưởng việc tính toán dòng ngắn mạch quá độ; Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ pha; Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Phân tích ngắn mạch trong Hệ thống điện: Chương 2 - TS. Trương Ngọc Minh

  1. Chương 2 Qúa Trình Qúa Độ Của MFĐ Khi Ngắn Mạch 33
  2. 2.1. Các yếu tố ảnh hưởng việc tính toán dòng ngắn mạch quá độ ‣ Sự biến thiên của dòng điện kích từ tại t = 0; ‣ Sự biến thiên của sđđ đồng bộ Eq do dòng kích từ sinh ra; => khó khăn khi tính toán dòng ngắn mạch quá độ. ‣ Khái niệm sức điện động quá độ, điện kháng quá độ. 34
  3. 2.2. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ pha 2.2.1. Hệ toạ độ pha ‣ Từ thông tổng hợp phần ψs ứng ψ s ; ‣ Từ thông của roto ψ f ; ‣ Từ thông cuộn cản; ‣ Từ thông tổng hợp: ψ Σ = ψ s +ψ f 35
  4. 2.2. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ pha 2.2.2. Hệ phương trình vi phân QTQĐ 36
  5. 2.2. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ pha 2.2.2. Hệ phương trình vi phân QTQĐ ‣ Phương trình vi phân QTQĐ điện từ trong mỗi cuộn dây pha: dψ A uA = − − r × iA ‣ ψ A ,ψ B ,ψ C - từ thông móc vòng toàn dt phần với các cuộn dây pha của stato; ψs dψ B uB = − − r × iB ‣ iA ,iB ,iC - dòng điện trong các cuộn dt dψ C dây pha của stato; uC = − − r × iC dt ‣ r - điện trở của cuộn dây pha. 37
  6. 2.2. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ pha 2.2.2. Hệ phương trình vi phân QTQĐ ‣ Phương trình vi phân QTQĐ điện từ trong các cuộn dây trên roto: ‣ ψ f ,ψ D ,ψ Q- từ thông móc vòng trong dψ f uf = − rf × i f cuộn dây kích từ, cuộn cản dọc trục và dt cuộn cản ngang trục; ψs dψ D 0=− − rD × iD ‣ i f ,iD ,iQ - dòng điện trong cuộn dây kích dt từ, cuộn cản dọc trục và cuộn cản ngang dψ Q trục; 0= − rQ × iQ dt ‣ r f ,rD ,rQ - điện trở các cuộn dây trên roto; ‣ u f - điện áp kích từ. 38
  7. 2.2. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ pha 2.2.2. Hệ phương trình vi phân QTQĐ ‣ Quan hệ giữa các từ thông và dòng điện: ψ A = LAiA + M AB iB + M AC iC + M Af i f + M AD iD + M AQ iQ ψ B = M BAiA + LB iB + M BC iC + M Bf i f + M BD iD + M BQ iQ ψs ψ C = M CAiA + M CB iC + LC iC + M Cf i f + M CD iD + M CQ iQ ψ f = M fAiA + M fB iB + M fC iC + L f i f + M fD iD L - hệ số tự cảm của các cuộn dây ψ D = M DAiA + M DB iB + M DC iC + M Df i f + LD iD M - hệ số hỗ cảm giữa ψ Q = M QAiA + M QB iB + M QC iC + LQ iQ các cuộn dây 39
  8. 2.2. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ pha 2.2.2. Hệ phương trình vi phân QTQĐ ‣ Hỗ cảm giữa các cuộn dây pha với cuộn dây kích từ: M Af = M f cos γ M Bf = M f cos(γ − 120 ) o ψs M Cf = M f cos(γ + 120 ) o LA = L + L cos 2γ ' M AB = M + M cos 2(γ + 120 ) ' o 40
  9. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.1. Một số giả thiết ‣ Các giả thiết tần số hệ thống không thay đổi và bỏ qua bão hoà từ của lõi ψs sắt; ‣ Mô hình MFĐ 3 pha được mô tả tương đương thành mô hình áy điện có 2 cuộn dây phần ứng vuông góc. 41
  10. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.2. Phép biến đổi Park - Gorev 42
  11. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.2. Phép biến đổi Park - Gorev ‣ Hệ phương trình trong hệ toạ độ pha: d ⎡⎣us ⎤⎦ = − ⎡⎣ Rs ⎤⎦ ⎡⎣ is ⎤⎦ − ⎡⎣ψ s ⎤⎦ dt ψs d ⎡⎣ur ⎤⎦ = ⎡⎣ Rr ⎤⎦ ⎡⎣ ir ⎤⎦ + ⎡⎣ψ r ⎤⎦ dt ⎡⎣ψ s ⎤⎦ = ⎡⎣ M s ⎤⎦ ⎡⎣ is ⎤⎦ + ⎡⎣ M sr ⎤⎦ ⎡⎣ ir ⎤⎦ ⎡⎣ψ r ⎤⎦ = ⎡⎣ M rs ⎤⎦ ⎡⎣ is ⎤⎦ + ⎡⎣ M r ⎤⎦ ⎡⎣ ir ⎤⎦ 43
  12. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.2. Phép biến đổi Park - Gorev ‣ Hệ phương trình trong hệ toạ độ pha: ⎡ uA ⎤ ⎡ iA ⎤ ⎡ ψ ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ A ⎥ ⎡⎣us ⎤⎦ = ⎢ uB ⎥ ⎡⎣ is ⎤⎦ = ⎢ iB ⎥ ψs ⎡⎣ψ s ⎤⎦ = ⎢ ψ B ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢⎣ uC ⎥ ⎦ ⎢⎣ iC ⎥ ⎦ ⎢⎣ ψ C ⎥⎦ ⎡ uf ⎤ ⎡ if ⎤ ⎡ ψ ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ f ⎥ ⎡⎣ur ⎤⎦ = ⎢ 0 ⎥ ⎡⎣ ir ⎤⎦ = ⎢ iD ⎥ ⎡⎣ψ r ⎤⎦ = ⎢ ψ D ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ 0 ⎥ ⎢ ⎣ ⎦ ⎢ ⎣ iQ ⎥ ⎦ ⎢ ψQ ⎥ ⎣ ⎦ 44
  13. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.2. Phép biến đổi Park - Gorev ‣ Hệ phương trình trong hệ toạ độ pha: ⎡ R ⎡ L M AC ⎤ 0 0 ⎤ ⎢ A M AB ⎥ ⎢ ⎥ ⎡⎣ Rs ⎤⎦ = ⎢ 0 R 0 ⎥ ⎡⎣ M s ⎤⎦ = ⎢ M AB LB M BC ⎥ ⎢ 0 0 R ⎥ ψs ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎢⎣ M AC M BC LC ⎥ ⎦ ⎡ R 0 0 ⎤ ⎡ L M fD 0 ⎤ ⎡ M M AD M AQ ⎤ ⎢ f ⎥ ⎢ f ⎥ ⎢ Af ⎥ ⎡⎣ Rr ⎤⎦ = ⎢ 0 RD 0 ⎥ ⎡⎣ M r ⎤⎦ = ⎢ M fD LD 0 ⎥ ⎡⎣ M sr ⎤⎦ = ⎢ M Bf M BD M BQ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 0 0 RQ ⎥ ⎢ 0 0 LQ ⎥ ⎢ M Cf M CD M CQ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ 45
  14. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.2. Phép biến đổi Park - Gorev ‣ Hệ phương trình trong hệ toạ độ pha: ⎡ L −M M ⎤ ⎢ ⎥ ⎡⎣ M s ⎤⎦ = ⎢ − M L M ⎥ ψs ⎢ −M −M L ⎥ ⎣ ⎦ ⎡ M f cos γ M D cos γ M Q sin γ ⎤ ⎢ ⎥ ⎡⎣ M sr ⎤⎦ = ⎢ M f cos(γ − 120o ) M D cos(γ − 120o ) M Q sin(γ − 120o ) ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ M cos(γ − 120o ) M D cos(γ − 120 ) o M Q sin(γ − 120 ) ⎥ o ⎢⎣ f ⎥⎦ 46
  15. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.2. Phép biến đổi Park - Gorev ‣ Ma trận biến đổi Park - Gorev: ⎡ cos γ cos(γ − 120o ) cos(γ + 120o ) ⎤ 2 ⎢ ⎥ ⎡⎣ A⎤⎦ = ⎢ sin γ sin(γ − 120 ) sin(γ + 120 ) ⎥ o ψs o 3⎢ ⎥ ⎢⎣ 1/ 2 1/ 2 1/ 2 ⎥⎦ ⎡ cos γ sin γ 1 ⎤ −1 ⎢ ⎥ ⎡⎣ A⎤⎦ = ⎢ cos(γ − 120o ) sin(γ − 120o ) 1 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢⎣ cos(γ + 120 ) sin(γ + 120 ) 1 ⎥⎦ o o 47
  16. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.2. Phép biến đổi Park - Gorev ‣ Các biến sau biến đổi Park - Gorev: ⎡ u ⎤ ⎡ i ⎤ ⎢ d ⎥ ⎢ d ⎥ ⎡⎣us' ⎤⎦ = ⎢ uq ⎥ = [ A] ⎡us ⎤ ⎣ ⎦ ⎡⎣ is' ⎤⎦ = ⎢ iq ⎥ = [ A] ⎡⎣ is ⎤⎦ ψs ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ u0 ⎥ ⎢ i0 ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ψ ⎤ ⎢ d ⎥ ⎡⎣ψ s' ⎤⎦ = ⎢ ψ q ⎥ = [ A] ⎡ψ s ⎤ ⎣ ⎦ ⎢ ⎥ ⎢ ψ0 ⎥ ⎣ ⎦ 48
  17. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.2. Phép biến đổi Park - Gorev ‣ Dòng điện stato theo biến đổi Park - Gorev: id = 2 / 3 ⎣ iA cos γ + iB cos(γ − 120 ) + iC cos(γ + 120 ) ⎤⎦ ⎡ o 0 iq = 2 / 3 ⎡⎣ iA sin γ + iB sin(γ − 120 ) + iC sin(γ + 120 ) ⎤⎦ o ψs 0 i0 = 1/ 3 ⎡⎣ iA + iB + iC ⎤⎦ iA = id cos γ + iq sin γ + io iB = id cos(γ − 120 ) + iq sin(γ − 120 ) + io o 0 iC = id cos(γ + 120 ) + iq sin(γ + 120 ) + io o 0 49
  18. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.2. Phép biến đổi Park - Gorev ‣ Biến đổi Park - Gorev: ⎡ −ψ ⎤ d d ⎢ q ⎥ ⎡⎣us ⎤⎦ = − ⎡⎣ Rs ⎤⎦ ⎡⎣ is ⎤⎦ − ⎡⎣ψ s ⎤⎦ => ⎣us ⎦ = − ⎣ Rs ⎦ ⎣ is ⎦ − ⎣ψ s ⎤⎦ + ⎢ ψ d ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎥ dγ / dt ' ' ' ' dt dt ⎢ ⎥ d ψs d ⎢ 0 ⎥ ⎡⎣ur ⎤⎦ = ⎡⎣ Rr ⎤⎦ ⎡⎣ ir ⎤⎦ + ⎡⎣ψ r ⎤⎦ ⎡ ⎤ ⎡ => ⎣ur ⎦ = ⎡⎣ Rr ⎤⎦ ⎡⎣ ir ⎤⎦ − ⎣ψ r ⎦ ' ' ⎤ ⎣ ⎦ dt dt ⎡⎣ψ s ⎤⎦ = ⎡⎣ M s ⎤⎦ ⎡⎣ is ⎤⎦ + ⎡⎣ M sr ⎤⎦ ⎡⎣ ir ⎤⎦ => ⎣ψ s ⎦ = ⎣ M s ⎦ ⎣ is ⎦ + ⎣ M sr ⎤⎦ ⎡⎣ ir ⎤⎦ ⎡ ' ⎤ ⎡ ' ⎤ ⎡ ' ⎤ ⎡ ' ⎡⎣ψ r ⎤⎦ = ⎡⎣ M rs ⎤⎦ ⎡⎣ is ⎤⎦ + ⎡⎣ M r ⎤⎦ ⎡⎣ ir ⎤⎦ => ⎡ψ r' ⎤ = ⎡ M rs' ⎤ ⎡ is' ⎤ + ⎡⎣ M r ⎤⎦ ⎡⎣ ir ⎤⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎣ ⎦ 50
  19. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.2. Phép biến đổi Park - Gorev ‣ Các ma trận theo phép biến đổi Park - Gorev: ⎡ R ⎡ M ⎤ 0 0 ⎤ ⎢ f MD 0 ⎥ −1 ⎢ ⎥ ⎡⎣ Rs ⎤⎦ = ⎡⎣ A⎤⎦ ⎡⎣ Rs ⎤⎦ ⎡⎣ A⎤⎦ = ⎢ 0 ' R 0 ⎥ ⎡⎣ M sr' ⎤⎦ = ⎡⎣ A⎤⎦ ⎡⎣ M sr ⎤⎦ = ⎢ 0 0 MQ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 0 0 R ⎥ ⎢ 0 0 0 ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ⎡ M ⎢ L + M + 3 L' 2 0 0 ⎥ 0 0 ⎤ ⎢ ⎥ −1 ⎢ f ⎥ ⎡ M rs ⎤ = ⎡⎣ M sr ⎤⎦ ⎡⎣ A⎤⎦ = ⎢ M D 0 ⎥ −1 ⎡⎣ M s ⎤⎦ = ⎡⎣ A⎤⎦ ⎡⎣ M s ⎤⎦ ⎡⎣ A⎤⎦ = ⎢ ' 0 L+ M − 3 L 0 ⎥ ⎣ ' ⎦ 0 ⎢ 2 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ 0 0 L − 2M ⎥ ⎢ 0 MQ 0 ⎥ ⎢⎣ ⎥⎦ ⎣ ⎦ 51
  20. 2.3. Phân tích MFĐ theo hệ toạ độ quay vuông góc 2.3.3. Đặc điểm của dòng điện sau biến đổi Park - Gorev 52
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2