Tài liệu hỏi đáp Hệ thống điện (Phiên bản sơ bộ)
1
LỜI NÓI ĐẦU
Tài liệu này được biên soạn nhằm mục đích dành cho sinh viên ngành
Điện,đặc biệt là Hệ thống điện tổng hợp các kiến thức cơ bản 1 cách nhanh
nhất.
Những câu hỏi trong tài liệu có thể gặp ở các kỳ thi tuyển dụng vào nhà máy
điện,truyền tải,điện lực,xây lắp điện.
Tài liệu này cũng dùng để cho các đồng nghiệp trong ngành điện tham
khảo,vì khi thi đến thợ bậc 7 thì vẫn sẽ có những câu hỏi trong đây.
Với hiểu biết còn hạn chế,mọi góp ý,thắc mắc xin gửi về địa chỉ :
quyethtd@gmail.com
Người biên soạn
Phạm Văn Quyết
Cựu SV K41HTD-TNUT
Tài liệu hỏi đáp Hệ thống điện (Phiên bản sơ bộ)
3
CHƯƠNG 1 : MÁY PHÁT ĐIỆN
(Generator)
Chương này sẽ đề cập đến máy phát điện đồng bộ(cực lồi và cực ẩn),mạch
kích thích,bộ điều tốc(Governor).
Hiểu biết sơ bộ về hệ thống máy phát
Câu 1 : Nguyên lý làm việc của máy phát điện ?
Khi rotor quay với tốc độ n=60f/p,từ trường rotor do dòng kích từ 1 chiều
sinh ra quét qua dây quấn 3 pha đối xứng phía stator của máy điện xoay
chiều và sinh ra trên nó sức điện động cảm ứng.
Từ 3 đầu ra của dây quấn stator sẽ thu được hệ thống điện áp 3 pha đối
xứng.
Nếu nối máy phát với tải 3 pha đối xứng thì xuất hiện dòng điện 3 pha đối
xứng chạy qua dây quấn và tải,hệ thống dòng 3 pha đối xứng này sinh ra
trong không gian khe hở của máy 1 từ trường quay với tốc độ là n1=60f/p
Như vậy,ta thấy n1=n,tức là rotor quay đồng bộ với từ trường quay.
Câu 2 : Cấu tạo của máy phát điện ?
Máy phát điện bao gồm 2 phần : Phần tĩnh (stator) và phần quay (rotor)
*Stator của máy phát bao gồm lõi thép và dây quấn
Lõi thép stator được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện,dày 0,5 (mm),và sơn
cách điện với nhau.Mặt trong có phay rãnh để đặt dây quấn.Dọc theo chiều
dài của lõi thép cứ 3÷6 (cm) đặt 1 rãnh thông gió.
*Rotor :
Tài liệu hỏi đáp Hệ thống điện (Phiên bản sơ bộ)
4
+Rotor cực ẩn (Dùng cho các nhà máy nhiệt điện) : Chế tạo bằng thép hợp
kim có độ dẫn từ cao,được rèn thành khối,sau đó gia công và phay rãnh để
đặt dây quấn kích từ.Phần không phay rãnh hình thành mặt cực từ.
Máy phát cực ẩn có số đôi cực 2p=2,tốc độ quay rotor n=3000
(vòng/phút),đường kính rotor nhỏ,trục rotor dài.
Dây quấn kích từ đặt trong rãnh rotor được chế tạo từ dây đồng trần,cách
điện giữa các vòng dây là mica hoặc amiang.Dây quấn kích từ được nêm
chặt bằng các thanh nêm không từ tính.
+Rotor cực lồi (Dùng cho các nhà máy thủy điện) : Các máy phát có công
suất nhỏ và vừa thì lõi thép được chế tạo từ thép đúc,gia công thành khối
trụ,trên có đặt cực từ.Ở các máy có công suất lớn thì lõi thép được ghép từ
các tấm thép dày 1÷6 (mm),cực từ được ghép từ các tấm thép dày 1÷1,5
(mm),được cố định vào lõi thép bằng bulông.
Đường kính rotor lớn,trục rotor ngắn,tốc độ quay thấp.
Dây quấn kích từ được chế tạo từ dây đồng trần,lồng vào thân cực từ,cách
điện giữa các vòng dây là mica hoặc amiang mỏng.
Dây quấn cản được đặt trên mặt cực từ.
Câu 3 : Vai trò của cuộn cản trong máy phát đồng bộ cực lồi ?
Cuộn cản sinh ra từ thông chống lại dòng điện Fucô và các sóng hài bậc
cao,là nguyên nhân gây phát nóng rotor.
Câu 4 : Các đặc tính cơ bản của máy phát điện đồng bộ khi làm việc với
tải đối xứng ?
Coi n,f và cosφ=const,thì máy phát có những đặc tính sau:
-Đặc tính không tải : U0 = f(ikt) khi I = 0
-Đặc tính ngắn mạch : In = f(ikt) khi U = 0
-Đặc tính ngoài : U = f(I) khi ikt = const
-Đặc tính tải : U = f(ikt) khi I = const
-Đặc tính điều chỉnh : ikt= f(I) khi U = const
Câu 5 : Điều kiện vận hành song song máy phát điện ?
-Tốc độ quay của các rotor gần bằng nhau
-Điện áp đầu cực máy phát gần bằng nhau
-Góc lệch pha tương đối giữa các rotor không vượt quá giới hạn cho phép.
Tài liệu hỏi đáp Hệ thống điện (Phiên bản sơ bộ)
5
Câu 6 : Tổn hao trong máy phát đồng bộ ?
+Tổn hao đồng : Là công suất tiêu hao trên dây quấn phần tĩnh.
+Tổn hao sắt : Là công suất tiêu hao trên mạch từ do từ trường hình sin.
+Tổn hao kích từ : Được tính là công suất của máy phát kích từ chia cho
hiệu suất của nó.
+Tổn hao phụ :
-Tổn hao phụ đồng : do hiệu ứng bề mặt ở các thanh dẫn của dây quấn stator
-Tổn hao phụ sắt : là tổn hao ở bề mặt cực từ
+Tổn hao cơ :
-Tổn hao công suất để đưa chất làm mát vào các bộ phận của máy
-Tổn hao công suất do ma sát ở ổ trục và bề mặt rotor,stator khi rotor quay
trong môi chất làm mát.
Câu 7 : Điều kiện hòa đồng bộ song song máy phát (Hòa đồng bộ chính
xác) ?
-Điện áp máy phát bằng với điện áp lưới
-Tần số máy phát bằng với tần số lưới
-Thứ tự pha máy phát giống thứ tự pha của lưới
-Góc pha điện áp máy phát và lưới phải trùng nhau.
Câu 8 : Chế độ làm việc cho phép của máy phát khi thay đổi các đại
lượng định mức ?
-Tần số dòng điện thay đổi trong giới hạn
2,5%,tức là từ 48,75÷51,25 (Hz)
-Không cho phép máy phát làm việc khi điện áp đầu cực máy phát vượt quá
10% so với định mức.
-Máy phát được phép làm việc lâu dài ở chế độ bù đồng bộ với cosφ = 0 và
Uđm
-Nhiệt độ không khí làm mát dao động từ 15÷400C,khi nhiệt độ không khí
làm mát xuống dưới 100C thì không cho máy phát làm việc.
-Máy phát điện có thể làm việc quá tải,giá trị dòng quá tải và thời gian làm
việc quá tải tùy từng loại máy phát
-Cho phép máy phát làm việc lâu dài với tải không đối xứng với điều kiện
dòng stator ở mỗi pha không vượt quá giá trị định mức và chênh lệch dòng
giữa các pha không quá 20% đối với máy phát thủy điện có công suất dưới
125MVA,không quá 15% đối với máy phát thủy điện có công suất lớn hơn
125MVA,và không quá 10% đối với máy phát nhiệt điện.
-Không cho phép máy phát làm việc ở chế độ không đồng bộ.
-Không cho phép máy phát làm việc khi chạm đất 1 pha stator hoặc chạm
đất 1 điểm mạch rotor
-Độ rung,độ ồn của máy phát không vượt quá giới hạn cho phép.
