Truyền tải điện một chiều cao áp

556 Chương 14 TRUYỀN TẢI ĐIỆN MỘT CHIỀU CAO ÁP (HVDC) 14.1 GIỚI THIỆU Truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC) có nhiều thuận lợi hơn truyền tải điện xoay chiều trong một số trường hợp đặc biệt. Áp dụng thương mại đầu tiên của truyền tải điện một chiều là đường dây nối liền giữa đất liền của Thụy Điển và đảo Gotland vào năm 1954. Kể từ đó việc áp dụng HVDC có được bước phát triển không ngừng. Với sự ra đời của van thyristor, truyền tải điện HVDC trở nên hấp dẫn hơn. Hệ thống HVDC đầu tiên dùng van thyristor thực hiện năm 1972 gồm nối kết “ lưng kề lưng “ (back–to– back) giữa các hệ thống New Brunkswick và Quebec của Canada. Van thyristor trở thành phần tử chính của các trạm biến đổi một chiều. Các thiết bò biến đổi ngày nay có kích thước trở nên gọn và giá thành giảm. Truyền tải HVDC đã được áp dụng trong các trường hợp sau: 1. Cáp ngầm dưới nước có chiều dài hơn 30 km. Truyền tải điện xoay chiều sẽ không thực tế đối với khoảng cách dài do điện dung của cáp lớn đòi hỏi phải có các trạm bù trung gian. 2. Nối kết không đồng bộ giữa hai hệ thống xoay chiều khi mà các đường dây nối xoay chiều là không khả thi vì lý do ổn đònh hệ thống hay có sự khác nhau về tần số đònh mức của hai hệ thống. 3. Truyền tải một lượng công suất lớn trên khoảng cách xa bằng đường dây trên không. Truyền tải HVDC là một phương án cạnh tranh được với truyền tải điện xoay chiều đối với khoảng cách dài hơn 600 km. 4. Sự nối kết các hệ thống cùng tần số qua đường dây có chiều dài bằng không (nối kết “lưng kề lưng”, các trạm chỉnh lưu và nghòch lưu được nối kề nhau. Điều này cho phép nối kết hai hệ thống xoay chiều mà không làm tăng dòng ngắn mạch trong hệ thống. 5. Hệ thống HVDC được dùng để tải công suất từ một trạm lớn từ xa đến trung tâm phụ tải cách đó vài trăm km. Nếu có sự cố trong hệ thống xoay chiều thì các máy phát ở nguồn phát sẽ không cắt ra vì đường kết nối DC không đồng bộ sẽ cô lập nhà máy với hệ thống AC. 6. Liên kết giữa các hệ thống lớn: nhằm trao đổi liên tục công suất với các hệ thống lân cận bất chấp có biến đổi về điện áp và tần số. Các liên kết DC đảm bảo sự tồn tại hoạt động của các đường nối trong những tình trạng nghiêm ngặt nhất của các lưới điện cấu thành. Các hệ thống HVDCcó khả năng điều khiển nhanh chóng công suất truyền tải vì vậy chúng có ảnh hưởng lớn đến ổn đònh khi liên kết với hệ thống xoay chiều. Quan trọng hơn nữa, việc thiết kế thích hợp hệ thống điều khiển HVDC là cơ bản để đảm bảo vận hành thỏa mãn trên toàn hệ thống DC/AC. Chương này sẽ đưa ra giới thiệu tổng quát về các nguyên tắc vận hành và điều khiển cơ TRUYỀN TẢI ĐIỆN MỘT CHIỀU CAO ÁP 557 bản của hệ thống HVDC và mô tả mô hình của chúng đối với khảo sát phân bố công suất cũng như khảo sát ổn đònh và xem xét chi tiết hệ thống có hai đầu. 14.2 CẤU HÌNH HỆ THỐNG HVDC VÀ CÁC PHẦN TỬ Các kết nối DC được phân làm ba loại chính: • Kết nối đơn cực; • Kết nối lưỡng cực; • Kết nối đồng cực. Cấu hình cơ bản của một kết nối đơn cực được trình bày trong hình H.14.1. Hệ thống này dùng một dây dẫn, thường có cực tính âm. Đường trở về có thể dùng đất hay nước. Các khảo sát về chi phí thường đi đến việc dùng hệ thống này nhất là truyền tải bằng cáp ngầm. Cấu hình này là giai đoạn thứ nhất của việc phát triển sang cấu hình lưỡng cực. Hình 14.1: Kết nối đơn cực Thay vì dùng đường trở về qua đất, có thể dùng đường trở về bằng kim loại trong trường hợp điện trở đất quá lớn và có thể gây nhiễu loạn đến các công trình ngầm bằng kim loại khác. Dây dẫn kim loại tạo đường về có điện áp thấp. Kết nối lưỡng cực được trình bày trong hình (H.14.2). Kết nối này có hai dây, một dương và một âm. Mỗi đầu có đều có bộ biến đổi có điện áp đònh mức bằng nhau mắc nối tiếp về phía điện một chiều. Điểm nối giữa hai bộ biến đổi được nối đất. Lúc bình thường, dòng điện trên hai cực bằng nhau, dòng qua đất bằng không. Hai cực có thể vận hành độc lập nhau. Nếu một cực bò cô lập do sự cố trên dây dẫn, cực kia vẫn có thể hoạt động với đất là đường trở về và mang một nửa tải. Theo quan điểm chống sét, đường dây lưỡng cực được xem như hiệu quả tương đương với đường dây xoay chiều hai mạch. Trong vận hành bình thường có ít nhiễu do họa tần đến các công trình lân cận so với đường đơn cực. Việc đảo chiều công suất được thực hiện bằng cách thay đổi cực tính của hai cực thông qua điều khiển. Trong trường hợp dòng điện tản qua đất không được thuận lợi hay không thực hiện tốt việc nối đất do điện trở đất quá cao thì có thể dùng một dây dẫn thứ ba làm đường trở về cho dòng điện khi có một cực ngừng hoạt động hoặc khi có sự không cân bằng lúc vận hành hai cực. Dây dẫn thứ ba yêu cầu mức cách điện thấp và còn được dùng làm dây bảo vệ chống sét đối với đường dây trên không CHƯƠNG 10 558 Hình 14.2: Kết nối lưỡng cực Kết nối đồng cực có cấu hình như trong hình H.10.3 gồm hai hay nhiều dây có cùng cực tính. Thường chọn cực tính âm vì có ít nhiễuthông tin do vầng quang gây ra hơn. Đường trở về thông qua đất. Khi có sự cố trên một dây, bộ biến đổi sẵn sàng để cung cấp cho các dây còn lại với chừng mực quá tải nào đó. Về mặt này cấu hình đồng cực có vẻ thuận lợi hơn một khi đường trở về qua đất được chấp nhận. Hình 14.3 : Kết nối đồng cực Mỗi cấu hình nói trên thường ghép thác nhóm nhiều bộ biến đổi, mỗi bộ có một máy biến áp và một nhóm các van. Các bộ biến đổi được mắc song song về phía xoay chiều (máy biến áp) và mắc nối tiếp về phía một chiều (van) để có được mức điện áp mong muốn từ một cực so với đất. Hệ thống HVDC “lưng kề lưng” (dùng cho các kết nối không đồng bộ) được thiết kế vận hành đồng cực hay lưỡng cực với số nhóm khác nhau của các van cho mỗi cực phụ thuộc vào mục đích liên kết và độ tin cậy mong muốn. Hầu hết các kết nối HVDC điểm–đến–điểm (hai đầu) bao gồm các đường dây lưởng cực và chỉ vận hành một cực trong trường hợp khẩn cấp. Chúng được thiết kế để có sự độc lập giữa các cực nhằm tránh mất điện cả đường dây lưỡng cực. Một hệ thống HVDC nhiều đầu (MTDC) tạo ra khi hệ thống điện HVDC được nối đến nhiều nút trên mạng xoay chiều. 14.3 CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI HVDC Các phần tử chính của hệ thống HVDC được trình bày trong hình (H.14.4.) Dùng một hệ thống lưỡng cực làm ví dụ. Sau đây mô tả tóm lược các phần tử. Bộ biến đổi: Biến đổi AC/DC (chỉnh lưu) hay DC/AC (nghòch lưu), gồm các van mắc cầu và máy biến áp có đầu phân áp. Cầu van gồm các van cao áp mắc theo sơ đồ 6 xung hay 12 xung. Các máy biến áp biến đổi cung cấp nguồn điện áp ba pha với điện áp thích hợp cho cầu ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 559 các van. Với cuộn dây máy biến áp phía van không nối đất, hệ thống điện một chiều có thể được tạo nối đất riêng, thường là bằng cách nối đất đầu dương hay đầu âm của một cầu bộ biến đổi van. Hình 14.4: Sơ đồ nguyên lý hệ thống HVDC lưỡng cực, các phần tử chính Cuộn kháng bằng phẳng: Đây là các cuộn kháng lớn có điện cảm đến 1 H mắc nối tiếp với mỗi cực của mỗi trạm biến đổi. Công dụng của chúng bao gồm: • Giảm các họa tần điện áp và dòng điện trên đường dây một chiều; • Tránh sự cố chuyển mạch trong nghòch lưu; • Tránh dòng điện trở nên không liên tục khi mang tải thấp; • Giới hạn đỉnh dòng điện trong chỉnh lưu khi xảy ra ngắn mạch trên đường một chiều. Bộ lọc họa tần: Bộ biến đổi sinh ra họa tần điện áp và dòng điện ở cả hai phía xoay chiều và một chiều. Họa tần gây phát nóng tụ điện và máy phát gần đó, còn gây nhiễu lên hệ thống thông tin. Mạch lọc do đó phải được dùng ở cả hai phía một chiều và xoay chiều. Nguồn cung cấp công suất kháng: Như trình bày ở các mục kế tiếp, bộ biến đổi một chiều thực chất có tiêu thụ công suất kháng. Trong vận hành bình thường, lượng công suất kháng tiêu thụ bằng khoảng 50% lượng công suất tác dụng tải qua. Trong tình trạng quá độ yêu cầu về công suất kháng có thể nhiều hơn. Đối với hệ thống xoay chiều lớn, công suất kháng được tạo ra bằng tụ bù ngang. Phụ thuộc vào yêu cầu đặt ra cho kết nối một chiều và trên hệ thống xoay chiều mà một phần nguồn công suất kháng có thể là máy bù đồng bộ hay máy bù tónh. Các tụ điện trong mạch lọc cũng cung cấp một phần công suất kháng yêu cầu. Điện cực: Hầu hết các kết nối DC được thiết kế dùng đất như dây trung tính ít nhất cho đến thời điểm này. Việc nối đất đòi hỏi phải có một bề mặt dẫn điện lớn để hạn chế mật độ dòng điện và điện trường. Dây dẫn nối đất được xem như điện cực. Như đã nói ở trên, nếu cần thiết phải hạn chế dòng điện qua đất thì dùng dây trở về bằng kim lọai là một phần tử của đường DC. Đường dây một chiều: Là đường dây trên không hay cáp ngầm. Ngoại trừ số dây dẫn và khoảng cách giữa các dây, đường dây DC trông rất giống đường dây AC. Máy cắt điện xoay chiều: Để loại trừ sự cố trong máy biến áp cũng như để đưa kết nối DC CHƯƠNG 10 560 ra khỏi vận hành, máy cắt được đặt ở phía xoay chiều. Chúng không dùng để giải trừ sự cố phía một chiều vì những sự cố này có thể được loại trừ nhanh chóng bằng cách điều khiển bộ biến đổi. 14.4 THUẬN LI VÀ KHÔNG THUẬN LI CỦA HỆ THỐNG HVDC 14.4.1 Thuận lợi Những thuận lợi của hệ thống HVDC được liệt kê như sau: 1. Kinh tế hơn khi phải tải lượng công suất lớn đi xa bằng đường dây trên không 2. Tải được công suất nhiều hơn trên mỗi dây dẫn và xây dựng đường dây đơn giản hơn 3. Có thể dẫn dòng điện về qua đất 4. Không có dòng điện điện dung và hiệu ứng mặt ngoài. Vấn đề sụt áp nặng nề không được đặt ra vì chỉ có sụt áp R.I do điện trở trong khi sụt áp do cảm kháng X.I bằng không. Cũng vì lý do X = 0 mà vấn đề ổn đònh tónh hệ thống không còn là vấn đề lớn nữa. 5. Dễ dàng đảo ngược chiều và điều khiển công suất qua nối kết DC 6. Đường dây DC là một nối kết không đồng bộ và có tính linh hoạt (không có yêu cầu về tái đồng bộ) và nó có thể nối kết hai hệ thống xoay chiều mạnh, khác tần số. 7. Đối với đường dây DC đơn giản nối giữa hai trạm biến đổi, không cần thiết phải dùng máy cắt vì điều khiển các bộ đổi điện có thể hãm không cho dòng điện tăng cao trong trường hợp sự cố. 8. Trong đường dây lưỡng cực hay đồng cực, mỗi dây có thể vận hành độc lập 9. Ít choán hành lang. Khoảng cách giữa hai pha ngoài của đường dây 400 kV xoay chiều khoảng 20 m trong khi đó đối với đường DC cùng điện áp khoảng cách này giảm một nửa còn khoảng 10 m. 10. Tiết kiệm đáng kể về cách điện. Điện áp đỉnh của đường dây 400 kV xoay chiều là 2 .440 = 564 kV. Do đó, đường dây xoay chiều cần nhiều cách điện giữa trụ và dây dẫn cũng như khoảng cách từ dây đến mặt đất cao hơn so với đường dây 400 kV DC. 11. Không có giới hạn về mặt kỹ thuật về khoảng cách truyền tải bởi dây dẩn trên không hay đường cáp ngầm do không có dòng điện điện dung và không có giới hạn ổn đònh. 12. Tổn thất đường dây thấp hơn 13. Có thể tải nhiều điện năng hơn vào mạng xoay chiều mà không làm tăng dòng ngắn mạch và đònh mức của các máy cắt. 14. Không có yêu cầu về bù công suất kháng trên đường DC. 15. Tổn thất vầng quang và nhiễu thông tin ít hơn đường dây xoay chiều. 16. Đường dây cao áp xoay chiều và một chiều có thể vận hành song song trong hệ thống AC– DC. 17. Sự góp phần của đường HVDC vào dòng ngắn mạch trong hệ thống xoay chiều là nhỏ so với đường xoay chiều. Dòng ngắn mạch trên đường DC được yêu cầu là nhỏ. ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 561 14.4.2 Không thuận lợi 1. Chi phí cao do xây dựng các trạm biến đổi phức tạp và các khí cụ đắt tiền 2. Bộ biến đổi tiêu thụ công suất kháng đáng kể 3. Phát sinh họa tần, đòi hỏi mạch lọc 4. Bộ biến đổi ít có khả năng quá tải 5. Việc thiếu máy cắt DC có thể gây trở ngại vận hành của mạng điện. Không có khí cụ DC nào có thể đóng cắt hoàn hảo và đảm bảo trong bảo vệ (điều khiển đồng thời ở tất cả các bộ biến đổi là khó khăn). 6. Không thể có máy biến áp kiểu DC để thay đổi điện áp theo cách đơn giản. Sự biến đổi điện áp phải được thực hiện bên phía xoay chiều của hệ thống. 7. Yêu cầu công suất kháng của phụ tải phải được cung cấp tại chỗ vì công suất kháng không được truyền tải trên đường dây DC. 8. Sự đóng bẩn sứ cách điện ảnh hưởng xấu đối với điện áp một chiều hơn là đối với xoay chiều. Yêu cầu phải thường xuyên lau chùi sứ cách điện. 14.5 BỘ BIẾN ĐỔI VÀ CÁC PHƯƠNG TRÌNH 14.5.1 Mạch biến đổi Bộ biến đổi thực hiện biến đổi AC/DC hay ngược lại và cung cấp phương tiện để điều chỉnh dòng công suất qua đường HVDC (H.14.5.). Các phần tử là cầu van điện tử và máy biến áp biến đổi. 1. Các đặc tính của van Van trong bộ biến đổi là khóa điện tử có điều khiển, cho phép dẫn điện theo một chiều từ anod sang cathod. Hình 14.5: Mạch cầu toàn sóng ba pha 2. Mạch đổi điện Phần tử cơ bản của bộ biến đổi HVDC là mạch cầu ba pha toàn sóng. Máy biến áp đổi điện có đầu phân áp dưới tải. Cuộn dây phía xoay chiều mắc Y nối đất, cuộn dây phía van mắc ∆ hay Y không nối đất. Mạch cầu toàn sóng ba pha được dùng phổ biến trong bộ biến đổi HVDC vì tương thích tốt với máy biến áp biến đổi và có điện áp ngược thấp đặt lên các van khi ngừng CHƯƠNG 10 562 dẫn. Điện áp ngược là một trong những yếu tố quan trọng để chọn các thông số đònh mức của van. 14.5.2 Phân tích mạch cầu toàn sóng ba pha Các giả thiết: - Hệ thống xoay chiều bao gồm máy biến áp biến đổi được biểu diễn bằng một nguồn áp lý tưởng có điện áp, tần số không đổi nối tiếp với điện kháng tản của máy biến áp. - Dòng một chiều I d không đổi và không gợn sóng do có cuộn kháng lọc L d làm bằng phẳng đặt về phía DC. - Các van điện là khóa lý tưởng có điện trở bằng không khi dẫn và bằng vô cùng khi ngưng. Điện áp pha của nguồn điện áp: e a = E m cos( ω t+60 0 ) e b = E m cos( ω t–60 0 ) (14.1) e c = E m cos( ω t–180 0 ) Điện áp dây: e ac = e a – e c = 3 E m cos( ω t+30 0 ) e ba = e b – e a = 3 E m cos( ω t–90 0 ) (14.2) e ca = e cb – e b = 3 E m cos( ω t+150 0 ) 1. PHÂN TÍCH GIẢ THIẾT BỎ QUA ĐIỆN KHÁNG NGUỒN a. Góc kích trễ bằng không (H.14.6) Hình 14.6: Mạch tương đương của mạch của mạch biến đổi ba pha toàn sóng - Mỗi van dẫn 120 0 - Khi dẫn, dòng điện qua van là I d . - Dòng điện trong mỗi pha phía nguồn xoay chiều gồm các dòng điện chạy qua hai van có nối với pha đó Hình 14.7(a) trình bày dạng sóng điện áp và dòng điện với các van được đánh số theo thứ tự kích dẫn. Van 1 dẫn khi ω t trong khoảng –120 0 đến 0 0 , van 2 dẫn khi ω t giữa –60 0 và 60 0 . H.14.7(b) cho thấy chu kỳ dẫn của các van, độ lớn và thời gian (góc) dòng điện đi qua. Dòng điện trong pha a của nguồn xoay chiều (trong cuộn dây nối nguồn xoay chiều) của máy biến áp ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 563 được trình bày trong H.14.7(c) Hình 14.7: Dạng sóng điện áp và dòng điện của mạch cầu H.14.6 a) Điện pha và điện áp dây của nguồn xoay chiều; b) Dòng điện qua các van và chu kỳ dẫn; c) Dòng điện pha a Điện áp DC trung bình cho bởi công thức V d0 = m 3 3 E π = 1,65 E m (14.3a) E m : Trò số đónh của điện áp pha Tính theo điện áp hiệu dụng pha (E LN ) và điện áp dây hiệu dụng (E LL ) V d0 = LN 3 6 E π = 2,34 E LN (14.3b) = LL 3 2 E π = 1,35 E LL (14.3c) b. Với góc kích trễ (H.14.8) Gọi α là góc kích trễ (delay angle) tương ứng với thời gian trễ α ω giây. Góc trễ giới hạn bằng 180 0 . Điện áp trung bình V d khi có góc trễ α : V d = V d0 cos α (14.4) Vì α có thể thay đổi từ 0 đến 180 0 , cos α thay đổi từ –1 đến 1, V d thay đổi từ –V d0 đến V d0 . Số âm của V d ứng với chế độ nghòch lưu. CHƯƠNG 10 564 Hình 14.8: Dạng sóng điện áp và dòng điện qua các van với góc kích trễ α c. Các quan hệ về dòng điện và góc pha Khi góc trễ α tăng, góc lệch pha giữa điện áp và dòng xoay chiều cũng thay đổi. Điều này được minh họa trong H.14.9 đối với pha a. Dạng sóng dòng điện xoay chiều bao gồm nhiều xung hình chữ nhật tương ứng với dòng điện qua các van 1 và 4. Dòng điện một chiều giả thiết không đổi bằng I d (cuộn kháng L d trong H.14.6 làm cho I d không thay đổi). Vì mỗi van dẫn trong trong khoảng thời gian ứng với 120 0 điện, dòng điện xoay chiều của đường dây bao gồm các xung chữ nhật có biên độ bằng I d và kéo dài 120 0 hay 2 π /3 radian (H.14.10). Với giả thiết không có chồng chập chuyển mạch thì dạng của dòng điện dây xoay chiều độc lập với α . Trò số đỉnh của thành phần tần số cơ bản của dòng điện xoay chiều đường dây: I LM = , d d 2 3I 1 11I = π (14.5a) Trò số hiệu dụng của dòng điện của thành phần dòng điện cơ bản: I LI = d 6 I π = 0,78 I d (14.5b) Bỏ qua tổn thất trong bộ biến đổi, công suất phía xoay chiều phải bằng với công suất phía một chiều: 3E LN I LI cos ϕ = V d I d = V d0 cos α I d Thay V d0 từ (14.3b) và I LI từ (14.5b) có được: (3E LN d 6 I π )cos ϕ = ( 3 6 π E LN I d )cos α Suy ra: cos ϕ = cos α (14.6) ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 565 Bộ biến đổi hoạt động như một thiết bò biến đổi dòng xoay chiều ra một chiều (hay ngược lại) sao cho tỷ số dòng điện không đổi trong khi tỷ số điện áp thay đổi tùy theo góc kích (xem (14.3), (14.4) và (14.5)). Hình 14.9: Sự thay đổi góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện theo góc kích trễ α Hình 14.10: Dạng sóng dòng điện dây [...]... suất Điện áp xoay chiều phải hiện hữu bên sơ cấp của máy biến áp (phía nối với điện xoay chiều) trong chế độ nghòch lưu Điện áp một chiều của nghòch lưu có khuynh hướng chống lại dòng điện như trong động cơ một chiều gọi là sức phản điện Điện áp một chiều từ bộ chỉnh lưu cưỡng bức dòng điện qua các van của bộ nghòch lưu chống lại sức phản điện này Chế độ nghòch lưu cũng diễn tả theo α và δ như trong... giảm điện áp DC phía chỉnh lưu sao cho Id vẫn giữ không đổi Đầu phân áp phía chỉnh lưu thay đổi để giữ α trong khoảng từ 150 đến 200 và đầu phân áp phía nghòch lưu thay đổi để giữ cho Vd trong khoảng từ 500 đến 510 kV Điện áp không tải lý tưởng tỷ lệ thuận với điện áp xoay chiều và tỷ số biến áp Trong a) đã 588 CHƯƠNG 10 tính điện áp không tải lý tưởng của chỉnh lưu và nghòch lưu ở điện áp xoay chiều. .. E ở chế độ điện áp bình thường Tuy vậy đặc tính CEA sẽ không cắt đặc tính chỉnh lưu khi điện áp giảm thấp biểu diễn bởi F’A’B Do đó, khi có sự sụt áp lớn trên điện áp chỉnh lưu thì dòng điện và điện áp sẽ giảm về không trong một thời gian ngắn phụ thuộc vào kháng điện một chiều và hệ thống xem như bò rã lưới Để tránh hiện tượng trên, mạch nghòch lưu được trang bò một bộ điều khiển dòng điện, được chỉnh... dòng điện Im được điều chỉnh bằng 15% dòng đònh mức và tỷ số biến áp của máy biến áp biến đổi là 0,50 Ở đầu nghòch lưu, công suất một chiều là 1000 MW và điện áp một chiều là 500 kV (tương đương với đường dây đơn cực) Trong ví dụ này qui ước gọi thanh cái cao áp của máy biến áp là phía nối với điện xoay chiều a) Với điều kiện vận hành nói trên, tính: i) Hệ số công suất và công suất kháng phía cao áp. .. của điện áp đường dây xoay chiều, thành phần cơ bản của dòng điện đường dây và công suất phản kháng ở thanh cái cao áp bộ chỉnh lưu b) Nếu sụt áp ở thanh cái cao áp phía chỉnh lưu là 20%, tính: i) Điện áp một chiều ở đầu chỉnh lưu và nghòch lưu ii) Góc α phía chỉnh lưu, góc γ và µ phía nghòch lưu iii) Công suất tác dụng và phản kháng ở thanh cái cao áp của chỉnh lưu và nghòch lưu Giả thiết đầu phân áp. .. cái cao áp phía chỉnh lưu: QR = Pr tgϕr = 769,06.tg23,970 = 341,87 MVAr c) Sụt áp trên thanh cái cao áp phía nghòch lưu Khi sụt áp phía xoay chiều của nghòch lưu là 15% và điện áp xoay chiều phía chỉnh lưu vẫn giữ như bình thường, chọn vận hành theo cách 1 Như vậy chỉnh lưu điều khiển ở CC với: Id = Ior d = 2 kA và nghòch lưu điều khiển ở CEA với γ = 18,1670 Do có sụt áp ở điện áp xoay chiều, điện áp. .. cho đến khi điện áp thực tế trên anod trở nên âm Tuy vây, sự chuyển mạch vẫn có thể xảy ra miễn là điện áp chuyển mạch (eba = eb – ea, đối với van 1 và 3) là dương và miễn là van rời khỏi có được điện áp ngược đặt lên nó sau khi tắt Vì các van chỉ dẫn điện theo một chiều, dòng điện trong bộ biến đổi không thể đảo ngược được Việc đổi dấu của điện áp Vd dẫn đến đảo chiều công suất Điện áp xoay chiều phải... sánh công suất tải trên mỗi dây của hai trường hợp Nếu cả hai có cùng giới hạn phát nóng, dòng điện một chiều bằng với dòng hiệu dụng xoay chiều Giả thiết sứ cách điện cùng chòu điện áp đỉnh so với đất Như vậy điện áp một chiều bằng 2 lần trò số hiệu dụng của điện áp xoay chiều Công suất DC trên mỗi dây: Pdc = Vd Id Công suất AC trên mỗi dây pha: Pac = VacIaccosϕ trong đó Id và Iac là dòng điện dây; Vdc... tại họa tần bội số của 6 trên phía một chiều trong khi ở cầu 12 xung chỉ có bội số của họa tần bậc 12 Các quan hệ giữa các đại lương phía một chiều và xoay chiều đối với bộ biến đổi nhiều cầu Gọi: B: số cầu mắc nối tiếp T: tỷ số biến áp (1:T) 572 CHƯƠNG 10 Hình 14.15: Dạng sóng điện áp một chiều và dòng điện xoay chiều cầu 6 xung và 12 xung Hình 14.16 Điện áp không tải lý tưởng tương ứng với phương... thành phần tần số cơ bản của dòng điện xoay chiều toàn phần (tương ứng với phương trình (14.5b) cho bởi: 573 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 6 B.T.Id = 0,78.B.T.Id π ILI = (14.32) Ví dụï 14.1 Một bộ chỉnh lưu 12 xung được cung cấp từ một máy biến áp điện áp đònh mức 220/110 kV (H.14.17) a) Nếu điện áp phía sơ cấp là 230 kV và tỷ số biến áp T là 0,48, xác đònh điện áp DC ở đầu ra khi góc kích trễ . 14 TRUYỀN TẢI ĐIỆN MỘT CHIỀU CAO ÁP (HVDC) 14.1 GIỚI THIỆU Truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC) có nhiều thuận lợi hơn truyền tải điện xoay chiều trong một số trường hợp đặc biệt. Áp dụng. biến áp có đầu phân áp. Cầu van gồm các van cao áp mắc theo sơ đồ 6 xung hay 12 xung. Các máy biến áp biến đổi cung cấp nguồn điện áp ba pha với điện áp thích hợp cho cầu ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG. 14.7: Dạng sóng điện áp và dòng điện của mạch cầu H.14.6 a) Điện pha và điện áp dây của nguồn xoay chiều; b) Dòng điện qua các van và chu kỳ dẫn; c) Dòng điện pha a Điện áp DC trung bình