intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Chương 25 Máy phát điện đồng bộ làm việc song song

Chia sẻ: Nguyenvan Do | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST
Báo xấu
320
lượt xem 70
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

25-1. Đại cương Trong mỗi nhà máy điện thường có đặt nhiều máy phát điện đồng bộ và nói chung các nhà máy điện đều làm việc trong một hệ thống điện lực. Như vậy trong một hệ thống điện lực có rất nhiều máy phát điện đồng bộ làm việc song song. Việc nối các máy phát điện làm việc chung trong hệ thống điện lực là cần thiết, vì có ưu điểm giảm bớt vốn đầu tư đặt máy phát điện dự trữ đề phòng sửa chữa và sự cố để đảm bảo an toàn cung cấp...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 25 Máy phát điện đồng bộ làm việc song song

  1. Ch­¬ng 25 M¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé lµm viÖc song song 25-1. §¹i c­¬ng Trong mçi nhµ m¸y ®iÖn th­êng cã ®Æt nhiÒu m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé vµ nãi chung c¸c nhµ m¸y ®iÖn ®Òu lµm viÖc trong mét hÖ thèng ®iÖn lùc. Nh­ vËy trong mét hÖ thèng ®iÖn lùc cã rÊt nhiÒu m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé lµm viÖc song song. ViÖc nèi c¸c m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc chung trong hÖ thèng ®iÖn lùc lµ cÇn thiÕt, v× cã ­u ®iÓm gi¶m bít vèn ®Çu t­ ®Æt m¸y ph¸t ®iÖn dù tr÷ ®Ò phßng söa ch÷a vµ sù cè ®Ó ®¶m b¶o an toµn cung cÊp ®iÖn, hoÆc sö dông hîp lý c¸c nguån n¨ng l­îng nh­ cho c¸c tr¹m thuû ®iÖn lµm viÖc víi c«ng suÊt lín trong mïa m­a lò ®Ó gi¶m bít c«ng suÊt cña c¸c tr¹m nhiÖt ®iÖn, do ®ã tiÕt kiÖm ®­îc than trong thêi gian ®ã, nãi tãm l¹i lµ n©ng cao ®­îc c¸c chØ tiªu kinh tÕ vµ kü thuËt khi thiÕt kÕ vµ vËn hµnh. Trong ch­¬ng nµy sÏ nghiªn cøu vÊn ®Ò ghÐp c¸c m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc song song víi nhau, ngoµi ra sÏ nghiªn cøu vÊn ®Ò ®iÒu chØnh c«ng suÊt t¸c dông, c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña m¸y ph¸t ®iÖn khi nã lµm viÖc trong hÖ thèng ®iÖn lùc cã c«ng suÊt lín vµ khi nã lµm viÖc song song víi mét m¸y ph¸t ®iÖn kh¸c cã c«ng suÊt t­¬ng tù. 25-2. GhÐp mét m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé lµm viÖc song song Khi ghÐp mét m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc song song víi hÖ thèng ®iÖn lùc hoÆc víi mét m¸y ph¸t ®iÖn kh¸c, ®Ó tr¸nh dßng ®iÖn xung vµ m« men ®iÖn tõ cã trÞ sè rÊt lín cã thÓ g©y ra sù cè ph¸ háng m¸y vµ c¸c thiÕt bÞ kh¸c, g©y rèi lo¹n trong hÖ thèng ®iÖn lùc th× c¸c trÞ sè tøc thêi cña ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®iÖn ghÐp vµo vµ cña hÖ thèng ®iÖn lùc ph¶i lu«n lu«n b»ng nhau. Muèn vËy ph¶i b¶o ®¶m c¸c ®iÒu kiÖn sau ®©y: 1) §iÖn ¸p cña m¸y ph¸t UF ph¶i b»ng ®iÖn ¸p cña l­íi ®iÖn UL. 2) TÇn sè cña m¸y ph¸t fF ph¶i b»ng tÇn sè cña l­íi ®iÖn fL. 3) Thø tù pha cña m¸y ph¸t ph¶i gièng thø tù pha cña l­íi ®iÖn. 4) §iÖn ¸p cña m¸y vµ cña l­íi ph¶i trïng pha víi nhau. NÕu kh«ng ®¶m b¶o ®óng c¸c ®iÒu kiÖn nãi trªn, khi ghÐp song song m¸y ph¸t ®iÖn cã thÓ x¶y ra c¸c sù cè nghiªm träng, thÝ dô nh­ khi ®ãng cÇu dao mµ ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t vµ cña l­íi lÖch pha nhau 1800 th× sÏ t­¬ng ®­¬ng víi nèi ng¾n m¹ch m¸y ph¸t ®iÖn víi ®iÖn ¸p UF - UL = 2UF, dßng ®iÖn xung khi ®ãng cÇu dao cã thÓ lín gÊp hai lÇn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch th«ng th­êng, lùc vµ m«men ®iÖn tõ sÏ lín gÊp bèn lÇn, ph¸ háng d©y quÊn, kÕt cÊu thÐp, lâi thÐp, trôc,… cña m¸y ph¸t ®iÖn. Khi ghÐp song song, viÖc ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p UF cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch thay ®æi dßng ®iÖn kÝch thÝch cña m¸y, tÇn sè fF cña m¸y ®­îc ®iÒu chØnh b»ng c¸ch thay ®æi m«men hoÆc tèc ®é quay cña ®éng c¬ s¬ cÊp kÐo m¸y ph¸t ®iÖn. Sù trïng pha gi÷a ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn vµ cña l­íi ®iÖn ®­îc kiÓm tra 151 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  2. b»ng ®Ìn, v«nmÐt cã chØ sè kh«ng hoÆc dông cô ®o ®ång bé. Thø tù pha cña m¸y ph¸t ®iÖn th­êng chØ ®­îc kiÓm tra mét lÇn sau khi l¾p r¸p m¸y vµ hoµ ®ång bé víi l­íi ®iÖn lÇn ®Çu. ViÖc ghÐp song song m¸y ph¸t ®iÖn vµo hÖ thèng ®iÖn theo c¸c ®iÒu kiÖn nãi trªn gäi lµ hoµ ®ång bé chÝnh x¸c m¸y ph¸t ®iÖn. Trong mét sè tr­êng hîp cã thÓ dïng ph­¬ng ph¸p hoµ ®ång bé kh«ng chÝnh x¸c nghÜa lµ kh«ng ph¶i so s¸nh tÇn sè, trÞ sè gãc pha c¸c ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn cÇn ®­îc ghÐp song song vµ cña l­íi ®iÖn. Ph­¬ng ph¸p nµy cßn ®­îc gäi lµ ph­¬ng ph¸p tù ®ång bé. D­íi ®©y sÏ lÇn l­ît xÐt c¸c ph­¬ng ph¸p hoµ ®ång bé chÝnh x¸c vµ tù ®ång bé. 25.2.1. C¸c ph­¬ng ph¸p hoµ ®ång bé chÝnh x¸c §Ó ghÐp m¸y ph¸t ®iÖn vµo lµm viÖc song song víi l­íi ®iÖn b»ng ph­¬ng ph¸p hoµ ®ång bé chÝnh x¸c, cã thÓ dïng bé hoµ ®ång bé kiÓu ¸nh s¸ng ®Ìn hoÆc bé hoµ ®ång bé kiÓu ®iÖn tõ. 1. Hoµ ®ång bé b»ng bé ®ång bé kiÓu ¸nh s¸ng ®Ìn Ph­¬ng ph¸p nµy dïng cho c¸c m¸y ph¸t ®iÖn cã c«ng suÊt nhá vµ ®­îc thùc hiÖn hoÆc b»ng kiÓu nèi “tèi” theo s¬ ®å trªn h×nh 25-1a hoÆc b»ng kiÓu ¸nh s¸ng ®Ìn “quay” theo s¬ ®å trªn h×nh 25-1b. A A B B C C 1 1 §Õn FI D2 D1 D2 3 3 2 2 V F2 F1 F2 - - - it2 it1 it2 + + + a) b) H×nh 25-1. S¬ ®å hoµ ®ång bé m¸y ph¸t ®iÖn kiÓu nèi “tèi” (a) vµ kiÓu ¸nh s¸ng ®Ìn “quay” (b) Trong c¸c s¬ ®å trªn h×nh 25-1a, 25-1b, F1 lµ m¸y ph¸t ®iÖn ®ang lµm viÖc vµ F2 lµ m¸y ph¸t ®iÖn cÇn ®em ghÐp song song víi F1. Bé ®ång bé kiÕu ¸nh s¸ng ®­îc h×nh thµnh b»ng c¸c ngän ®Ìn 1, 2 vµ 3. Khi hoµ ®ång bé theo kiÓu nèi “tèi” (h×nh 25-1a), mçi ngän ®Ìn 1, 2, 3 cña bé ®ång bé ®­îc nèi gi÷a hai ®Çu t­¬ng øng cña cÇu dao D2. Trong qu¸ tr×nh hoµ ®ång bé th­êng ph¶i ®iÒu chØnh ®ång thêi ®iÖn ¸p UF vµ tÇn sè fF cña m¸y ph¸t ®iÖn F2. §iÖn ¸p UF cña m¸y ph¸t ®iÖn ®­îc kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn UF = UL (trong ®ã UL lµ ®iÖn ¸p cña l­íi ®iÖn vµ còng lµ ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn F1 ®ang lµm viÖc) b»ng v«nmÐt V cã cÇu dao ®æi nèi. TÇn sè vµ thø tù pha ®­îc kiÓm tra b»ng bé ®ång bé víi ba ®Ìn 1, 2 vµ 152 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  3. 3. Khi tÇn sè fF ≠ fL th× ®iÖn ¸p UF - UL ®Æt vµo c¸c ®Ìn 1, 2, 3 sÏ cã tÇn sè fF - fL. NÕu thø tù pha cña m¸y ph¸t ®iÖn vµ cña l­íi ®iÖn gièng nhau th× c¶ ba ngän ®Ìn sÏ lÇn l­ît cïng tèi vµ cïng s¸ng nh­ nhau víi tÇn sè fF - fL ®ã. Së dÜ nh­ vËy lµ v× c¸c ®iÖn ¸p ∆U ®Æt lªn ba ngän ®Ìn chÝnh lµ hiÖu sè c¸c ®iÖn ¸p pha t­¬ng øng cña hai h×nh sao ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn F2 vµ cña l­íi ®iÖn, quay víi tÇn sè gãc ωF = 2πfF vµ ωL = 2πfL nh­ trªn h×nh 25-2a. Râ rµng lµ khi fF ≠ fL th× c¸c ®iÖn ¸p ®Æt vµo ba ngän ®Ìn sÏ thay ®æi gièng nhau trong ph¹m vi 0 ≤ ∆U ≤ 2UF vµ c¶ ba ®Ìn sÏ cïng s¸ng vµ cïng tèi víi hiÖu tÇn sè fF - fL ®ã. TiÕp tôc ®iÒu chØnh tÇn sè fF cña m¸y ph¸t F2 sao cho chu kú tèi vµ s¸ng b»ng 3 ÷ 5 gi©y vµ chê lóc c¸c ®Ìn t¾t h¼n øng víi lóc ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn F2 vµ cña l­íi ®iÖn trïng pha nhau th× cã thÓ ®ãng cÇu dao D2 vµ viÖc ghÐp song song m¸y ph¸t ®iÖn vµo l­íi ®iÖn ®­îc hoµn thµnh. Khi hoµ ®ång bé theo kiÓu ¸nh s¸ng ®Ìn “quay” (h×nh 25- 1b) th× hai trong ba ®Ìn, thÝ dô c¸c ®Ìn 2 vµ 3 ph¶i ®­îc nèi vµo c¸c ®Çu kh«ng t­¬ng øng cña H×nh 25-2. §å thÞ vÐct¬ ®iÖn ¸p khi nèi “tèi” cÇu dao D2. (a) vµ khi nèi theo ¸nh s¸ng “quay” (b) Trong qu¸ tr×nh ghÐp song song nÕu thø tù pha gièng nhau th× khi fF ≠ fL c¸c ®Ìn 1, 2, 3 sÏ lÇn l­ît s¸ng vµ tèi t¹o thµnh ¸nh s¸ng “quay”. V× ®iÖn ¸p ®Æt vµo c¸c ®Ìn ®ã kh«ng b»ng nhau vµ thay ®æi lÇn l­ît trong ph¹m vi 0 ≤ ∆U ≤ 2UF nh­ trªn h×nh 25-2b. Khi fF > fL nÕu ¸nh s¸ng quay theo mét chiÒu nhÊt ®Þnh th× khi fF < fL ¸nh s¸ng sÏ quay theo chiÒu ng­îc l¹i. §iÒu chØnh cho fF = fL vµ tèc ®é ¸nh s¸ng quay thËt chËm (fF ≈ fL) vµ chê khi ®Ìn kh«ng nèi chÐo (®Ìn 1) t¾t h¼n vµ c¸c ®Ìn nèi chÐo (c¸c ®Ìn 2 vµ 3) s¸ng b»ng nhau øng víi lóc c¸c ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn vµ l­íi ®iÖn trïng pha th× ®ãng cÇu dao hoµ ®iÖn D2 . CÇn chó ý r»ng khi hoµ ®ång bé b»ng bé ®ång bé kiÓu ®Ìn, nÕu theo s¬ ®å nèi “tèi” mµ kÕt qu¶ ®­îc ¸nh s¸ng ″quay” hay nÕu nèi theo s¬ ®å nèi kiÓu ¸nh s¸ng ″quay” mµ kÕt qu¶ ®­îc c¶ ba ®Ìn cïng s¸ng vµ cïng tèi th× nh­ vËy thø tù pha cña m¸y ph¸t ®iÖn kh¸c víi thø tù pha cña l­íi. Trong tr­êng hîp ®ã ph¶i tr¸o ®æi hai trong ba ®Çu d©y tøc lµ hai trong ba pha cña m¸y ph¸t ®iÖn víi cÇu dao D2. 2. Hoµ ®ång bé b»ng bé ®ång bé kiÓu ®iÖn tõ Trong c¸c nhµ m¸y ®iÖn cã ®Æt c¸c m¸y ph¸t ®iÖn c«ng suÊt lín, ®Ó kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn ghÐp song song m¸y ph¸t ®iÖn vµo l­íi ®iÖn ng­êi ta th­êng dïng cét ®ång bé tøc lµ bé ®ång bé kiÓu ®iÖn tõ. Cét ®ång bé gåm ba dông cô ®o nh­ sau: mét v«nmÐt cã hai kim, mét kim chØ ®iÖn ¸p UL cña l­íi ®iÖn vµ mét kim chØ ®iÖn ¸p UF cña m¸y ph¸t ®iÖn, mét tÇn sè kÕ cã hai d·y phiÕn rung ®Ó chØ ®ång thêi tÇn sè fL cña l­íi vµ fF cña m¸y ph¸t ®iÖn vµ mét dông cô ®o lµm viÖc theo nguyªn lý tõ tr­êng quay cã kim quay víi tÇn sè fF - fL.Tèc ®é quay phô thuéc vµo trÞ sè fF - fL vµ chiÒu quay cña kim thuËn hay ng­îc chiÒu kim ®ång hå tuú theo fL > fF hoÆc ng­îc l¹i. Khi fL = fF vµ 153 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  4. kim quay thËt chËm (fL ≈ fF ) th× thêi ®iÓm ®ãng cÇu dao lµ lóc kim trïng víi v¹ch th¼ng ®øng vµ h­íng lªn trªn. ViÖc hoµ ®iÖn ®ång bé chÝnh x¸c m¸y ph¸t ®iÖn ®ßi hái nh©n viªn thao t¸c ph¶i thËt thµnh th¹o vµ tËp trung chó ý cao ®é ®Ó tr¸nh thao t¸c nhÇm lÉn, nhÊt lµ khi trong hÖ thèng ®iÖn lùc ®ang cã sù cè. §Ó gi¶m nhÑ c«ng viÖc cña nh©n viªn thao t¸c vµ tr¸nh nhÇm lÉn cã thÓ x¶y ra sù cè, cã thÓ dïng bé hoµ ®ång bé tù ®éng gióp tù ®éng ®iÒu chØnh UF vµ fF cña m¸y ph¸t vµ tù ®éng ®ãng cÇu dao khi c¸c ®iÒu kiÖn ghÐp song song ®· ®­îc b¶o ®¶m. Tuy nhiªn v× khi trong l­íi ®iÖn cã sù cè, ®iÖn ¸p vµ tÇn sè cña l­íi lu«n thay ®æi nªn qu¸ tr×nh hoµ ®ång bé tù ®éng th­êng kÐo dµi tõ n¨m ®Õn m­êi phót hoÆc l©u h¬n. V× vËy gÇn ®©y trong mét sè tr­êng hîp ng­êi ta th­êng dïng ph­¬ng ph¸p hoµ tù ®ång bé. 25.2.2. Ph­¬ng ph¸p tù ®ång bé ViÖc ghÐp m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc song song víi l­íi ®iÖn theo ph­¬ng ph¸p tù ®ång bé ®­îc tiÕn hµnh nh­ sau: ®em quay m¸y ph¸t ®iÖn kh«ng ®­îc kÝch thÝch (UF = 0) víi d©y quÊn kÝch thÝch ®­îc nèi t¾t qua ®iÖn trë triÖt tõ ®Õn tèc ®é sai kh¸c víi tèc ®é ®ång bé kho¶ng 2% råi kh«ng cÇn kiÓm tra tÇn sè, trÞ sè vµ gãc pha cña ®iÖn ¸p cø viÖc ®ãng cÇu dao ghÐp m¸y ph¸t ®iÖn vµo l­íi ®iÖn. Sau ®ã lËp tøc cho kÝch thÝch m¸y ph¸t ®iÖn vµ do t¸c dông cña m«men ®ång U* bé, m¸y ph¸t ®iÖn ®­îc l«i vµo tèc ®é ®ång I* U* bé ( fF = fL), qu¸ tr×nh ghÐp m¸y ph¸t ®iÖn it* lµm viÖc song song trong l­íi ®iÖn ®­îc hoµn thµnh. 3 * I U* = 1 2 CÇn chó ý r»ng viÖc ®ãng cÇu dao nèi m¸y ph¸t ®iÖn ch­a ®­îc kÝch thÝch vµo 1 it* l­íi ®iÖn cã ®iÖn ¸p UL t­¬ng ®­¬ng víi 0 t tr­êng hîp ng¾n m¹ch ®ét nhiªn cña l­íi 40 160 60 120 ®iÖn. V× ngoµi tæng trë cña b¶n th©n m¸y ph¸t ®iÖn cßn cã tæng trë cña c¸c phÇn tö kh¸c cña l­íi ®iÖn (m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p, H×nh 25-3. Sù biÕn ®æi cña U, I, it cña m¸y ph¸t 100000 KW khi hoµ ®­êng d©y…) nªn dßng ®iÖn xung ch¹y tù ®ång bé vµo l­íi ®iÖn trong m¸y ph¸t ®iÖn kh«ng v­ît qu¸ ba hoÆc bèn lÇn dßng ®iÖn ®Þnh møc. H¬n n÷a v× d©y quÊn kÝch thÝch ®­îc nèi qua ®iÖn trë triÖt tõ nªn dßng ®iÖn xung qu¸ ®é gi¶m rÊt nhanh. H×nh 25-3 cho thÊy sù biÕn ®æi U, I vµ it khi ®ãng cÇu dao ghÐp m¸y ph¸t ®iÖn vµo l­íi ®iÖn b»ng ph­¬ng ph¸p tù ®ång bé. Ph­¬ng ph¸p tù ®ång bé ®­îc phÐp sö dông trong tr­êng hîp Ixg < 3,5 I®m. 25-3. §iÒu chØnh c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña m¸y ph¸t ®ång bé T¶i cña hé dïng ®iÖn trong l­íi ®iÖn th­êng lu«n thay ®æi theo ®iÒu kiÖn cña s¶n xuÊt hoÆc còng cã thÓ cã tr­êng hîp tuy t¶i kh«ng thay ®æi nh­ng do ®iÒu kiÖn vËn hµnh cña l­íi ®iÖn mµ cÇn thiÕt ph¶i thay ®æi chÕ ®é lµm viÖc cña c¸c m¸y ph¸t ®iÖn, do ®ã trªn thùc tÕ ph¶i ®iÒu chØnh c«ng suÊt t¸c dông P vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé. 154 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  5. Ta h·y xÐt vÊn ®Ò ë hai tr­êng hîp ®iÓn h×nh. Tr­êng hîp thø nhÊt lµ tr­êng hîp m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc trong hÖ thèng ®iÖn lùc cã c«ng suÊt v« cïng lín víi U, f = const, hay nãi kh¸c ®i tæng c«ng suÊt cña c¸c m¸y ph¸t ®iÖn ®ang lµm viÖc song song trong hÖ thèng rÊt lín so víi c«ng suÊt cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ang ®­îc xÐt, do ®ã viÖc ®iÒu chØnh P vµ Q cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ã kh«ng lµm thay ®æi U vµ f cña hÖ thèng ®iÖn. Tr­êng hîp thø hai lµ tr­êng hîp chØ cã hai hoÆc vµi m¸y ph¸t ®iÖn cã c«ng suÊt t­¬ng ®­¬ng lµm viÖc song song vµ sù thay ®æi chÕ ®é lµm viÖc cña mét m¸y sÏ lµm thay ®æi U, f chung cña c¶ c¸c m¸y ph¸t ®iÖn ®ã. 25.3.1. §iÒu chØnh c«ng suÊt t¸c dông P cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé 1. Tr­êng hîp m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc trong hÖ thèng ®iÖn c«ng suÊt v« cïng lín ë tr­êng hîp nµy U vµ f lµ kh«ng ®æi nªn P nÕu gi÷ dßng ®iÖn kÝch thÝch it kh«ng ®æi th× E Pcb lµ h»ng sè vµ theo biÓu thøc 22-13 th× P lµ ∆P hµm sè cña gãc θ vµ ®­êng biÓu diÔn cña nã A B cã d¹ng nh­ ®· biÕt trªn h×nh 22-9. ë chÕ ®é lµm viÖc x¸c lËp c«ng suÊt t¸c dông P cña m¸y Pm øng víi gãc θ nhÊt ®Þnh ph¶i c©n b»ng víi ∆θ c«ng suÊt c¬ trªn trôc lµm quay m¸y ph¸t θ2 θm 0 θ1 θ ®iÖn. §­êng biÓu diÔn c«ng suÊt c¬ cña ®éng c¬ s¬ cÊp ®­îc biÓu thÞ b»ng ®­êng th¼ng H×nh 25-4. C«ng suÊt t¸c dông song song víi trôc ngang vµ c¾t ®Æc tÝnh gãc ë vµ c«ng suÊt chØnh bé cña m¸y ®iÓm A trªn h×nh 25-4. Nh­ vËy muèn ®iÒu ph¸t ®iÖn ®ång bé cùc Èn chØnh c«ng suÊt t¸c dông P cña m¸y ph¸t th× ph¶i thay ®æi gãc θ, nghÜa lµ giao ®iÓm A b»ng c¸ch thay ®æi c«ng suÊt c¬ trªn trôc m¸y. C«ng suÊt t¸c dông cùc ®¹i Pm mµ m¸y ph¸t ®iÖn cã thÓ cung cÊp cho hÖ thèng ®iÖn dP = 0 . ¸p dông ®iÒu kiÖn ®ã ®èi víi biÓu thøc (22-13) cña m¸y ph¸t ®ång øng víi khi dθ bé cùc Èn suy ra ®­îc θm = 900 vµ mUE Pm = (25-1) xd Còng nh­ vËy ®èi víi m¸y cùc låi, tõ (22-13) cã thÓ suy ra ®­îc gãc θm x¸c ®Þnh bëi: A 2 + 8B 2 − A cos θ m = 4B 1 1 mUE B = mU 2  −  A= trong ®ã: , x  xd  q xd  mU 2  1  mUE  − 1  sin 2θ m Pm = sin θ m + vµ (25-2) 2  q xd  x xd  155 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  6. Khi ®iÒu chØnh c«ng suÊt t¸c dông cÇn chó ý r»ng m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé chØ lµm viÖc æn ®Þnh tÜnh khi 0 < θ < θm. §Ó thÊy râ ®iÒu ®ã, gi¶ thö r»ng m¸y ®ang lµm viÖc ë giao ®iÓm A øng víi θ1 < θm. NÕu do mét nguyªn nh©n nµo ®ã c«ng suÊt c¬ Pc¬ cña ®éng c¬ s¬ cÊp t¨ng lªn trong mét thêi gian ng¾n, sau ®ã l¹i trë vÒ trÞ sè ban ®Çu th× r«to cña c¸c m¸y ph¸t ®iÖn sÏ quay nhanh lªn. Nh­ vËy gãc θ sÏ t¨ng thªm +∆θ vµ t­¬ng øng c«ng suÊt P sÏ t¨ng thªm ∆P. V× lóc ®ã c«ng suÊt c¬ Pc¬ ®· trë vÒ trÞ sè ban ®Çu nªn P + ∆P > Pc¬, kÕt qu¶ lµ r«to sÏ bÞ gh×m vµ m¸y ph¸t ®iÖn trë l¹i lµm viÖc ë gãc θ ban ®Çu sau vµi chu kú dao ®éng. Tr¸i l¹i nÕu m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc x¸c lËp ë θ2 > θm, vÝ dô ë ®iÓm B trªn h×nh 25-4 th× khi c«ng suÊt c¬ thay ®æi nh­ trªn, gãc θ t¨ng thªm ∆θ sÏ lµm cho P cña m¸y ph¸t ®iÖn gi¶m, nh­ vËy P < Pc¬, kÕt qu¶ lµ r«to quay nhanh thªm, gãc θ cµng t¨ng vµ m¸y ph¸t ®iÖn sÏ mÊt ®ång bé víi l­íi ®iÖn. Tõ nh÷ng ®iÒu nãi trªn ta thÊy r»ng, khi ®iÒu chØnh c«ng suÊt t¸c dông mµ muèn gi÷ cho m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc æn ®Þnh th× ph¶i cã ®iÒu kiÖn sau: dP >0 (25-3) dθ dP trong ®ã ®­îc gäi lµ c«ng suÊt chØnh bé ®Æc tr­ng cho kh¶ n¨ng gi÷ cho m¸y lµm dθ viÖc ®ång bé trong l­íi ®iÖn vµ ®­îc kÝ hiÖu b»ng Pcb. Tõ c¸c biÓu thøc (22-13) vµ (22-14) suy ra ®­îc c«ng suÊt chØnh bé ®èi víi m¸y cùc låi: 1 1 mUE cosθ + mU 2  −  cos 2θ Pcb = (25-4) x  xd  q xd  vµ ®èi víi m¸y cùc Èn: mUE Pcb = cosθ (25-5) xd §­êng biÓu diÔn cña c«ng suÊt chØnh bé nh­ trªn h×nh 25-4. Ta thÊy khi kh«ng t¶i (θ = 0), kh¶ n¨ng chØnh bé tøc kh¶ n¨ng cña ∆P gi÷a c«ng suÊt c¬ ®­a vµo m¸y vµ c«ng suÊt t¸c dông ®­a ra l­íi ®iÖn øng víi sù thay ®æi ∆θ lµm cho m¸y ph¸t vÉn duy tr× lµm viÖc ®ång bé víi l­íi ®iÖn lµ lín nhÊt, cßn khi θ = θm th× kh¶ n¨ng chØnh bé b»ng kh«ng. Trªn thùc tÕ vËn hµnh ®Ó ®Ò phßng tr­êng hîp U hoÆc E gi¶m hoÆc nh÷ng nguyªn nh©n kh¸c lµm cho c«ng suÊt P ®­a ra l­íi ®iÖn gi¶m theo nh­ng vÉn duy tr× ®­îc ®ång bé, m¸y ph¸t ®iÖn th­êng lµm viÖc víi c«ng suÊt ®Þnh møc P®m øng víi θ < 300. Nh­ vËy kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé ®­îc x¸c ®Þnh tû sè: Pm km = Pd m gäi lµ hÖ sè n¨ng lùc qu¸ t¶i. 1 §èi víi m¸y cùc Èn k m = sin θ dm 156 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  7. Theo quy ®Þnh th× cÇn ®¶m b¶o km > 1,7 vµ muèn nh­ vËy th× m¸y ph¶i cã tû sè ng¾n m¹ch K lín, nghÜa lµ xd ph¶i nhá (hoÆc khe hë lín). CÇn chó ý r»ng khi ®iÒu chØnh c«ng suÊt t¸c dông P, do θ thay ®æi nªn c«ng suÊt ph¶n kh¸ng còng thay ®æi theo. 2. Tr­êng hîp m¸y ph¸t ®iÖn c«ng suÊt t­¬ng tù lµm viÖc song song Gi¶ thö cã hai m¸y ph¸t ®iÖn c«ng suÊt b»ng nhau lµm viÖc song song. ë tr­êng hîp nµy, trong ®iÒu kiÖn t¶i cña l­íi ®iÖn kh«ng ®æi, khi t¨ng c«ng suÊt t¸c dông cña mét m¸y mµ kh«ng gi¶m t­¬ng øng c«ng suÊt t¸c dông cña m¸y kia th× tÇn sè cña l­íi ®iÖn sÏ thay ®æi cho ®Õn khi cã sù c©n b»ng míi vµ khiÕn cho hé dïng ®iÖn ph¶i lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn tÇn sè kh¸c ®Þnh møc. V× vËy, ®Ó gi÷ cho f = const khi t¨ng c«ng su©t t¸c dông cña mét m¸y th× ph¶i gi¶m c«ng suÊt t¸c dông cña m¸y kia. ChÝnh còng b»ng c¸ch ®ã mµ cã thÓ thay ®æi sù ph©n phèi c«ng suÊt t¸c dông gi÷a hai m¸y. 25.3.2. §iÒu chØnh c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña m¸y ph¸t ®iÖn Ta h·y xÐt viÖc ®iÒu chØnh c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé lµm viÖc trong l­íi ®iÖn v« cïng lín (U, f = const) khi c«ng suÊt t¸c dông cña m¸y ®­îc gi÷ kh«ng ®æi. Gi¶ sö m¸y ph¸t ®iÖn cã cùc Èn vµ ®Ó ®¬n gi¶n, bá qua ®iÖn trë d©y quÊn phÇn øng (r­ = 0). Trong tr­êng hîp ®ã, ®å thÞ vÐct¬ s.®.®. nh­ trªn h×nh 25-5. V× P = mUIcosϕ ≡ OA lµ kh«ng ®æi, vµ víi ®iÒu kiÖn U = const nªn khi thay ®æi Q, mót cña vÐct¬ I lu«n lu«n ë trªn ®­êng th¼ng 1, vu«ng gãc víi vÐct¬ U. Víi mçi trÞ sè cña I sÏ cã mét trÞ sè cña cosϕ vµ vÏ ®å thÞ vÐct¬ s.®.®. t­¬ng øng sÏ x¸c ®Þnh ®­îc ®é lín cña vÐct¬ E, tõ ®ã suy ra ®­îc dßng ®iÖn kÝch thÝch it cÇn thiÕt ®Ó sinh ra s.®.®. E. mEU sin θ ≈ P1 = const , trong ®ã U vµ xd kh«ng ®æi nªn P ≡ Còng cÇn chó ý r»ng P = xd Esinθ = OB = const vµ mót cña vÐct¬ E lu«n lu«n n»m trªn ®­êng th¼ng 2 vu«ng gãc víi OB. &′ ThiÕu E0 j I& ′x db I kÝch thÝch m Qu¸ n & j I&x db E0 kÝch thÝch & cosϕ =1 U 2 B θ P = 1,0P®m θ P = 0,5P®m θ' P = 0,25P®m 1 & & A I, I ϕ0 ϕ' it0 A 0 it ϕ B 0 H×nh 25 - 6. §Æc tÝnh h×nh V H×nh 25-5. §iÒu chØnh c«ng suÊt ph¶n cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé kh¸ng cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé 157 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  8. KÕt qu¶ ph©n tÝch cho thÊy muèn ®iÒu chØnh c«ng suÊt kh¸ng Q th× ph¶i thay ®æi kÝch thÝch cña m¸y ph¸t ®iÖn. Víi mçi trÞ sè cña P = const, thay ®æi Q vµ vÏ ®å thÞ vÐct¬ s.®.®. nh­ trªn ta x¸c ®Þnh ®­îc quan hÖ I = f(it), cßn gäi lµ ®Æc tÝnh h×nh V cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé. Thay ®æi c¸c trÞ sè cña P, víi ph­¬ng ph¸p nh­ trªn sÏ thµnh lËp ®­îc mét hä c¸c ®Æc tÝnh h×nh V nh­ trªn h×nh 25-6. Trªn h×nh vÏ ®­êng Am ®i qua c¸c ®iÓm cùc tiÓu cña hä ®Æc tÝnh h×nh V t­¬ng øng víi khi cosϕ = 1. Khu vùc bªn ph¶i cña ®­êng Am øng víi t¶i cã tÝnh chÊt c¶m (ϕ > 0) vµ chÕ ®é lµm viÖc qu¸ kÝch thÝch cña m¸y ph¸t ®iÖn. Khu vùc ë bªn tr¸i cña ®­êng ®ã øng víi t¶i cã tÝnh chÊt dung (ϕ < 0) vµ chÕ ®é thiÕu kÝch thÝch cña m¸y. §­êng Bn øng víi giíi h¹n lµm viÖc æn ®Þnh víi m¹ng khi m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc ë chÕ ®é thiÕu kÝch thÝch. ë trªn ta xÐt ®èi víi m¸y ph¸t ®iÖn cùc Èn, nh­ng tÊt c¶ nh÷ng ph©n tÝch ®ã ®Òu ¸p dông ®­îc cho m¸y ph¸t ®iÖn cùc låi. Trong tr­êng hîp c«ng suÊt cña l­íi ®iÖn nhá (vÝ dô chØ cã hai m¸y ph¸t ®iÖn c«ng suÊt b»ng nhau lµm viÖc song song), nÕu t¨ng dßng ®iÖn kÝch thÝch it cña mét m¸y mµ vÉn gi÷ dßng ®iÖn kÝch thÝch cña m¸y thø hai kh«ng ®æi, th× do c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña m¸y 1 t¨ng, tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng sÏ t¨ng lµm thay ®æi ®iÖn ¸p U cña l­íi ®iÖn, ¶nh h­ëng ®Õn tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh th­êng cña hé dïng ®iÖn. Nh­ vËy, ®Ó duy tr× tr¹ng th¸i lµm viÖc b×nh th­êng cña l­íi ®iÖn víi U = const, khi t¨ng dßng ®iÖn kÝch tÝch cña mét m¸y th× ph¶i gi¶m t­¬ng øng dßng ®iÖn kÝch thÝch cña m¸y thø hai. B»ng ph­¬ng ph¸p ®ã sÏ thùc hiÖn ®­îc sù ph©n phèi l¹i c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q gi÷a hai m¸y ph¸t ®iÖn. ThÝ dô Hai m¸y ph¸t ®iÖn gièng nhau lµm viÖc song song cã ®iÖn trë phÇn øng r­ = 2,18 Ω, ®iÖn kh¸ng ®ång bé x®b = 62 Ω cïng cung cÊp ®iÖn cho mét t¶i 1830 kW víi cosϕ = 0,83 (chËm sau). §iÖn ¸p ®Çu cùc cña t¶i lµ 13 800 V. §iÒu chØnh kÝch tõ cña hai m¸y sao cho mét m¸y cã dßng ®iÖn ph¶n kh¸ng lµ 40 A. TÝnh: a) Dßng ®iÖn cña mçi m¸y ph¸t ®iÖn. b) S.®.®. E cña mçi m¸y vµ gãc pha gi÷a c¸c s.®.®. ®ã. Gi¶i Dßng ®iÖn t¶i cã trÞ sè: 1830 × 10 3 P I= = = 92,3 A 3U cos ϕ 3 × 13800.0,83 Dßng ®iÖn chËm sau ®iÖn ¸p gãc ϕ = arccos0,83 = 33,90 BiÓu diÔn dßng ®iÖn d­íi d¹ng phøc nh­ sau: I = 92,3∠ − 33,9 0 = 76,8 − j 51,4 A V× c«ng suÊt t¸c dông ph©n phèi ®Òu cho hai m¸y nªn dßng ®iÖn t¸c dông cña mçi m¸y lµ 76,8/2 = 38,4 A. Dßng ®iÖn ph¶n kh¸ng cña m¸y A lµ 40 A, do ®ã: IB = I - IA = 38,4 - j11,4 A 158 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
  9. øng dông biÓu thøc (12-40) ta cã: EA = U + IA(r­ + jx®b) = EA∠θA 13800 + (38,4 − j 40).(2,18 + j 62) = 10720∠12,22 0 V = 3 Còng nh­ vËy: EB = U + IB(r­ + jx®b) = EB∠θB = 9030 ∠15,10 V Gãc lÖch pha gi÷a hai s.®.®. ®ã: θA - θB = 15,10 – 12,220 = 2,880. C©u hái 1. Ph©n tÝch hËu qu¶ x¶y ra ®èi víi m¸y ph¸t ®iÖn khi hoµ ®ång bé mµ kh«ng tho¶ m·n tõng ®iÒu kiÖn ghÐp song song víi l­íi ®iÖn. 2. V× sao khi hoµ m¸y ph¸t ®iÖn vµo l­íi b»ng ph­¬ng ph¸p tù ®ång bé d©y quÊn kÝch thÝch ph¶i ®­îc nèi t¾t qua ®iÖn trë diÖt tõ? 3. Lµm thÕ nµo ®Ó ®iÒu chØnh c«ng suÊt t¸c dông P vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé. ViÖc ®iÒu chØnh P vµ Q khi m¸y ph¸t lµm viÖc trong l­íi ®iÖn cã c«ng suÊt v« cïng lín vµ trong l­íi cã c«ng suÊt nhá (vÝ dô chØ cã hai m¸y ph¸t ®iÖn cã c«ng suÊt t­¬ng ®­¬ng lµm viÖc song song) kh¸c nhau nh­ thÕ nµo? Bµi tËp Cho hai m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé nèi Y hoµn toµn gièng nhau vµ cã x®b = 4,5 Ω lµm viÖc song song. T¶i chung ë ®iÖn ¸p 13,2 kV lµ 26000 kW, hÖ sè c«ng suÊt lµ 0,866, ®­îc ph©n ®Òu cho hai m¸y. NÕu thay ®æi kÝch thÝch ®Ó ph©n phèi l¹i c«ng suÊt ph¶n kh¸ng sao cho hÖ sè c«ng suÊt cña mét m¸y cosϕ1 = 1 th× lóc ®ã hÖ sè c«ng suÊt cña m¸y kia cosϕ2 lµ bao nhiªu? TÝnh E vµ θ cña mçi m¸y trong tr­êng hîp ®ã. §¸p sè: cosϕ2 = 0,64 E1 = 8048,5 V; E2 = 10500 V; θ1 = 18055; θ2 = 14012. 159 Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

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

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2