Báo cáo quá trình quá độ trong hệ thống điện

Báo cáo quá trình quá độ trong hệ thống điện

BÁO CÁO MÔN HỌC QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN GVHD : TS. VÕ VIẾT CƯỜNG HVTH : VŨ XUÂN ĐỨC Tp.HCM, tháng 1 năm 2011 1.4. SỰ THAY ĐỔI SỨC ĐIỆN ĐỘNG SAU KHI NGẮN MẠCH, QUAN HỆ E VÀ E’, KHÁI NIỆM HẰNG SỐ THỜI GIAN 1.4 Sự thay đổi sức điện động khi ngắn mạch, quan hệ E và E’, khái niệm hằng số thời gian 1.Mục tiêu: - Khảo sát sự thay đổi sức điện động Stato của máy phát đồng bộ khi tiến hành ngắn mạch ba pha máy phát - Mối quan hệ giữa E và E’ - Khái niệm hằng số thời gian và ứng dụng 2. Giới hạn báo cáo:  Báo cáo chỉ khảo sát quá trình ngắn mạch gần đầu cực máy của máy phát điện không đồng bộ. 3. Nội dung:  Phần A: mối liên hệ giữa E và E ’  Phần B: Hằng số thời gian I.Mô hình toán học MĐĐB: Tại điểm O: Theo phương dọc trục: Theo phương ngang trục:  Hệ phương trình trên được đặt tên ( I ) dt d rv 0 00 λ −−= 0 =+= += −−−= dt d irv dt d irv dt d riv D DDD F FFF d qdd λ λ λ θλ 0 =+= −−−= dt d irv dt d riv D QQQ q dqq λ λ θλ  Áp dụng phép biến đổi Park: Tại điểm O: Theo phương dọc trục: Theo phương ngang trục: 000 iL= λ                     =           D F d DRD RFF DFd D F d i i i LMkM MLkM kMkML λ λ λ                 =       Q q QQ Qq F d i i LkM kML λ λ II. Khảo sát quá trình ngắn mạch MĐĐB: constt =++= δδ π ωθ , 2 0 v a v a I b I b v b v b I c I c v a v a v c v c I a I a a a b b c c i f i f v f v f t >=0 t >=0 Ref Ref E E  t<0: hở mạch ngõ ra MĐĐB:  Xét mạch ở trạng thái ổn định:  Điều kiện ban đầu: i abc = 0  i 0dq = 0 v 0 = i 0 = 0; v d , v q , v F = const, θ = 0 ω  Thay vào hệ phương trình (І) ta được:  Với: )3( )2( )1( 0 0 FFF dqq qdd irv irv riv = +−= −−= λω λω )6( )5( )4( qqq dFFFF FFddd iL ikMiL ikMiL = += += λ λ λ  Thay (4,6) vào (1,2) ta được:  Ta có:  Thay vào (7,8) và thành lập biểu thức: ( ) 8)( )7( 0 0 FFddqq qqdd ikMiLriv iLriv ++−= −−= ω ω QqDdQqDd IiIiVvVv 3;3;3;3 ==== )9( 2 3 3 1 )()( 00 00 δ δδδδ ωω ωω j ddFF j qq j dd j dq j dq eILiM eILjeILejIIrejvv ++ −++−=+  Đặt  Thay (10) vào (9) ta được:  Với  Đặt  Vậy (11) trở thành ( ) 10)( δ j dqa ejVVV += qqdd LjjXLjjX 00 ; ωω == )11( a j qq j ddaa EeIjXejIjXrIV +−−−= δδ δ δ ω j dqa j FF a ejIII eiM E )(; 2 0 +== δδ j qaq j dad eIIejII == ; )12( aqqaddaa j qq j ddaaa IjXIjXrIV eIjXejIjXrIVE +++= +++= δδ [...]... dòng điện quá độ theo thời gian ' Công thức: X  ' Td = d Xd Phương trình dòng điện quá độ: t − '   1 1 1 ia (t ) = 2 Ea (0)  +( ' − )e T d  sin(ω0t + δ ) (19) X d Xd  Xd    Đồ thị: iaa(t) i (t) tt Ứng dụng: HSTG dùng để tính toán chọn thời gian cắt của thiết bị bảo vệ máy phát Sau khi ngắn mạch sức điện động MĐĐB giảm đi làm điện áp cung cấp bị sụt giảm, gây mất đồng bộ hệ thống  Dòng điện. .. điện động MĐĐB giảm đi làm điện áp cung cấp bị sụt giảm, gây mất đồng bộ hệ thống  Dòng điện ngắn mạch có dạng hình sin, tăng đột ngột và suy giảm theo thời gian Nếu sự cố không được cắt kịp thời dòng này có thể đốt cháy cuộn dây Stato  MÔN HỌC: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN SỰ CHÚ Ý LẮNG NGHE! ...Xét mạch ở trạng thái quá độ  Điều kiện ban đầu: π θ = ω 0 t + + δ , δ ≤ ω 0 , λd , λq ≈ 0 2   Áp dụng hệ phương trình (І) ta có: jδ jδ jδ ω0 M F e λF ω0 kM F e id ω0 M F e iF Ea= = + (13) 2 LF 2 LF 2 '' 2  Đặt ω 0 M F e jδ i F ' 3 (kM F ) 2 id = 3I D ; k = ; Ea = ; Ld = Ld − 2 LF 2 Thay vào phương trình (13) ta được: '' Ea = ω0 ( Ld − L' d ) I d e jδ + Ea ... qua điện trở của dây quấn   Do đó: Va = 0, r =0  Ta có: Ea = Va + rI a + jX d I ad + jX q I aq '' Ea = Va + rI a + jX d I ad + jX q I aq ' (12) (15)  Thay các điều kiện ban đầu trên vào phương trình (12,15) ta được: Ea = jX d I ad + jX q I aq (16) E a = jX d I ad + jX q I aq (17) '  ' E Lấy (16) trừ (17): Ea − E a = jd ( X d − X d ) I ad > 0 (18) , (vì X d > X d )  Vậy khi ngắn mạch sức điện động . BÁO CÁO MÔN HỌC QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN GVHD : TS. VÕ VIẾT CƯỜNG HVTH : VŨ XUÂN ĐỨC Tp.HCM, tháng 1 năm 2011 1.4. SỰ THAY ĐỔI SỨC ĐIỆN ĐỘNG SAU KHI NGẮN MẠCH, QUAN HỆ E. máy phát - Mối quan hệ giữa E và E’ - Khái niệm hằng số thời gian và ứng dụng 2. Giới hạn báo cáo:  Báo cáo chỉ khảo sát quá trình ngắn mạch gần đầu cực máy của máy phát điện không đồng bộ. 3 GIAN: Khái niệm: Hằng số thời gian miêu tả sự suy giảm của dòng điện quá độ theo thời gian Công thức: Phương trình dòng điện quá độ: d d d X X T ' ' = )19()sin() 11 ( 1 )0(2)( 0 ' ' δω +         −+= − te XXX Eti d T t d d d aa Đồ