CHƯƠNG 6 máy PHÁT

Chương VI MÁY PHÁT HỆ THỐNG ĐIỆN 3 mm N Turbine S Boiler Fuel Transformer if Vr θr θs IL ≠ 0 f Vs Load NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN Máy phát (Định luật sức điện động)    e = v .l.B Sức điện động e cảm ứng được trong một thanh dẫn có Động cơ điện (Định luật về luậtchiều điệndài từ lf)chuyển động với tốc độ v trong một từ trường đứng yên có từ cảm B    f = i .l.B Lực điện từ f tác dụng lên thanh dẫn có chiều dài l khi nó có dòng điện l và nằm trong từ trường có từ cảm B CÁC LOẠI MÁY ĐIỆN QUAY 1. Máy điện không đồng bộ 2. Máy điện đồng bộ 3. Máy điện một chiều 4. Máy điện xoay chiều có vành góp TS. Trần Trung Tính 4 MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ BA PHA M đ = Pωđb Điều kiện làm việc bình thường M co + M đ = 0 MÁY PHÁT NHIỆT ĐIỆN 60. f n= p  Quay với vận tốc cao  Rôto phải có độ bền cao  Đường kính không thể lớn – lực ly tâm  Kích thước máy phát nhiệt điện nhỏ  Không thể tăng công suất phát đột ngột – hạn chế giản nở nhiệt  Máy phát nhiệt điện làm việc liên hoàn (Lò – Tuabin – Máy phát) – nó phát công suất trong giới hạn  Công suất cực tiểu thường = 30~40% công suất định mức MÁY PHÁT THỦY ĐIỆN 60. f n= p  Quay với tốc độ chậm (60 ~ 750 vg/phút)  Có nhiều đôi cực (có dạng cực lồi)  Kích thước của máy lớn  Vận hành linh hoạt CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 1. Công suất định mức 2. Điện định mứcđịnh mức (Pđm): quyết định bởi tuabin Côngáp suất tác dụng Công suất áp biểu kiến định6,3 mức (Sđm Mức định điện máy phát: ~ 30 kV): quyết định bởi phát nóng cho phép 3. Dòng mức lớn –suất điệnvàápđiện càng  Công Quyếtsuất địnhcàng bởi công ápcao – giảm dòng định mức 4. Hệ số công suất định mức  Máy phát lớn có công suất < stato 100 MW có mức điện vài áp 6,3 kV song song Khi dòng – cuộn dây phảithường được chế tạo bằng nhánh  Hệ số công suất 0,8 ~ 0,9  Hệ số công suất > 0,9 – làm việc với độ dự trữ ổn định tĩnh kém hơn Pmax = EqU ht Xd TS. Trần Trung Tính 8 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC BÌNH THƯỜNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN  Chế độ đồng bộ ổn định: vận tốc của rôto và từ trường quay phần tĩnh cùng bằng vận tốc đồng bộ nhờ cân bằng giữa Mco và Mđ  Chế độ đối xứng: dòng và áp ba pha có module tưng ứng bằng nhau, lệch nhau 1200 giữa chúng  Các thông số của máy phát: P, Q, cosϕ, dòng điện phần tĩnh I, phần quay If, sức điện động ngang trục, điện áp thay đổi không vượt giới hạn cho phép làm việc bình thường TS. Trần Trung Tính 9 CHẾ ĐỘ KHÔNG ĐỒNG BỘ  Mômen đồng bộ của máy phát (cân bằng giữa Mco và Mđ) M đb 1 EqU = sin δ ωđb X d  Mômen thừa trên trục rôto M th = M co − M đb  Nguyên nhân mất đồng bộ  Dòng kích từ If – tức là s.đ.đ Eq giảm xuống – Mđb giảm – trên trục rôto xuất hiện Mth – vận tốc quay rôto nhanh hơn vận tốc đồng bộ  Khi ngắn mạch – điện áp tụt xuống – Mđb giảm – Mth xuất hiện – số vòng quay rôto nhanh hơn vận tốc đồng bộ TS. Trần Trung Tính 10 CHẾ ĐỘ KHÔNG ĐỐI XỨNG  Định nghĩa: chế độ làm việc không bình thường của máy phát điện, trong đó dòng và điện áp ba pha không đối xứng tức là có module không tương ứng bằng nhau hoặc góc lệch pha liên tiếp giữa chúng khác 1200  Nguyên nhân: 1. Do phụ tải không đối xứng: phụ tải hàn, điện phân, v.v… 2. Do đường dây tải điện ba pha không được hóan vị hoặc hóan vị không hòan tòan 3. Do áp dụng chế độ làm việc không tòan pha (sự cố trên 1 pha, hoặc MBA 3 pha tổ hợp từ 3 MBA một pha) 4. Do sự cố ngắn mạch một pha, hai pha, v.v… TS. Trần Trung Tính 11 ĐÓNG MÁY PHÁT VÀO LÀM VIỆC SONG SONG VỚI LƯỚI 1. Phương pháp hòa đồng bộ chính xác Nhờ tuabin, máy phát điện được quay đến vận tốc gần đồng bộ thì đóng kích từ vào và thỏa mãn các điều kiện sau:  Điện áp của máy đóng vào và của lưới phải có trị số bắng nhau: hiệu điện áp giữa máy đóng vào và lưới bằng không – không có dòng cân bằng chạy tuần hòan giữa máy đóng vào và các máy khác của lưới đang làm việc (nhờ điều khiển kích từ)  Tần số máy phát đóng vào và của lưới phải bằng nhau: thay đổi M co  Điện áp của máy phát đóng vào và của lưới phải đồng pha với nhau: thay đổi M co Đặc điểm của hòa đồng bộ chính xác là: 1) Phức tạp vì điều chỉnh tần số và điện áp cân bằng 2) Thời gian thao tác lâu (vài phút đến vài chục phút) 3) Nếu phạm sai lầm đóng máy vào lưới khi góc lệch pha giữa hai điện áp lớn – sự cố nghiêm trọng – phá họai máy phát và tuabin TS. Trần Trung Tính 12 2. Phương pháp hòa đồng bộ bằng tự đồng bộ  Mạch rôto máy phát gắn điện trở dập tắt và cơ cấu tự động điều chỉnh kích từ  Máy phát được quay không kích từ, khi vận tốc quay đạt 96~98% tốc độ đồng bộ - đóng máy phát vào làm việc song song – ngay liền sau đó là đóng kích từ  Máy phát tự mình hòa đồng bộ  Việc đóng này có thể tiến hành ở độ trược ±5~10% Ưu điểm của phương pháp tự đồng bộ  Thao tác đơn giản  Quá trình diễn ra tự động  Lọai trừ khả năng đóng nhầm  Quá trình đóng diễn ra rất nhanh (3 ~ 5 giây) TS. Trần Trung Tính 13 [...]... áp lớn – sự cố nghiêm trọng – phá họai máy phát và tuabin TS Trần Trung Tính 12 2 Phương pháp hòa đồng bộ bằng tự đồng bộ  Mạch rôto máy phát gắn điện trở dập tắt và cơ cấu tự động điều chỉnh kích từ  Máy phát được quay không kích từ, khi vận tốc quay đạt 96~ 98% tốc độ đồng bộ - đóng máy phát vào làm việc song song – ngay liền sau đó là đóng kích từ  Máy phát tự mình hòa đồng bộ  Việc đóng này có... Trung Tính 11 ĐÓNG MÁY PHÁT VÀO LÀM VIỆC SONG SONG VỚI LƯỚI 1 Phương pháp hòa đồng bộ chính xác Nhờ tuabin, máy phát điện được quay đến vận tốc gần đồng bộ thì đóng kích từ vào và thỏa mãn các điều kiện sau:  Điện áp của máy đóng vào và của lưới phải có trị số bắng nhau: hiệu điện áp giữa máy đóng vào và lưới bằng không – không có dòng cân bằng chạy tuần hòan giữa máy đóng vào và các máy khác của lưới... số máy phát đóng vào và của lưới phải bằng nhau: thay đổi M co  Điện áp của máy phát đóng vào và của lưới phải đồng pha với nhau: thay đổi M co Đặc điểm của hòa đồng bộ chính xác là: 1) Phức tạp vì điều chỉnh tần số và điện áp cân bằng 2) Thời gian thao tác lâu (vài phút đến vài chục phút) 3) Nếu phạm sai lầm đóng máy vào lưới khi góc lệch pha giữa hai điện áp lớn – sự cố nghiêm trọng – phá họai máy. ..CHẾ ĐỘ KHÔNG ĐỐI XỨNG  Định nghĩa: chế độ làm việc không bình thường của máy phát điện, trong đó dòng và điện áp ba pha không đối xứng tức là có module không tương ứng bằng nhau hoặc góc lệch pha liên tiếp giữa chúng khác 1200  Nguyên nhân: 1 Do phụ tải không đối xứng: phụ tải ... giản nở nhiệt  Máy phát nhiệt điện làm việc liên hoàn (Lò – Tuabin – Máy phát) – phát công suất giới hạn  Công suất cực tiểu thường = 30~40% công suất định mức MÁY PHÁT THỦY ĐIỆN 60 f n= p  Quay... l nằm từ trường có từ cảm B CÁC LOẠI MÁY ĐIỆN QUAY Máy điện không đồng Máy điện đồng Máy điện chiều Máy điện xoay chiều có vành góp TS Trần Trung Tính MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ BA PHA M đ = Pωđb Điều... điện áp máy đóng vào lưới không – dòng cân chạy tuần hòan máy đóng vào máy khác lưới làm việc (nhờ điều khiển kích từ)  Tần số máy phát đóng vào lưới phải nhau: thay đổi M co  Điện áp máy phát