www.hanghaivietnam.com Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp Giạo trçnh MẠY ÂIÃÛN Biãn soản: Bi Táún Låüi Chỉång M.B.A LM VIÃÛC ÅÍ TI ÂÄÚI XỈÏNG Trong âiãưu kiãûn lm viãûc bçnh thỉåìng ca lỉåïi âiãûn, ta cọ thãø phán phäúi âãưu phủ ti cho ba pha, lục âọ m.b.a lm viãûc våïi âiãûn ạp âäúi xỉïng v dng âiãûn cạc pha cng âäúi xỉïng Ta xẹt sỉû cán bàòng nàng lỉåüng v sỉû lm viãûc ca mba âiãưu kiãûn âiãûn ạp så cáúp U1 = const, v táưn säú f = const 4.1 GÈAN ÂÄƯ NÀNG LỈÅÜNG CA M.B.A Trong quạ trçnh truưn ti nàng lỉåüng qua MBA, mäüt pháưn cäng sút tạc dủng v phn khạng bë tiãu hao mạy Xẹt mba lm viãûc åí ti âäúi xỉïng, sỉû cán bàòng nàng lỉåüng dỉûa trãn så âäư thay thãú chênh xạc hçnh 4.1 r1 &I & U r’2 x1 − E& &I rm xm x’2 − &I '2 &' −U Z’t P1 ± jQ1 pcu1 ± jq1 Hçnh 4-1 Så âäư thay thãú mạy biãún ạp P2 ± jQ2 Pât ± jQât pFe ± jqm pcu2 ± jq2 Hçnh 4-2 Gin âäư nàng lỉåüng mba Gi P1 l cäng sút tạc dủng âỉa vo dáy qún så cáúp mba: P1= m1U1I1cosϕ1 Mäüt pháưn cäng sút ny b vo : • Täøn hao âäưng trãn âiãûn tråí ca dáy qún så: pcu1= m1r1I21 • Täøn hao sàõt li thẹp mba : pFe = m1rmIo2 (4.1) Cäng sút cn lải gi l cäng sút âiãûn tỉì chuøn sang dáy qún thỉï cáúp: Pât = P1 - (pcu1 + pFe ) = m2E2I2cosΨ2 www.hanghaivietnam.com (4.2) www.hanghaivietnam.com Cäng sút åí âáưu P2 cu mba s nh hån cäng sút âiãûn tỉì mäüt lỉåüng chênh bàòng täøn hao âäưng trãn âiãûn tråí ca dáy qún thỉï : pcu2= m2r2I22 =m1r’2I’22: P2 = Pât - pcu2 = m2U2I2cosϕ2 (4.3) Cng tỉång tỉû váûy, ta cọ cäng sút phn khạng nháûn vo dáy qún så cáúp: Q1= m1U1I1sinϕ1 (4.4) Cäng sút ny trỉì âi cäng sút âãø tảo tỉì trỉåìng tn åí dáy qún så cáúp q1= m1x1I21 v tỉì trỉåìng li thẹp qm = m1xmIo2, pháưn cn lải l cäng sút phn khạng chuøn sang dáy qún thỉï cáúp: (4.5) Qât = Q1 - (q1 + qm ) = m2E2I2sinΨ2 Cäng sút phn khạng âỉa âãún phủ ti: Q2 = Qât - q2 = m2U2I2sinϕ2 Trong âọ q2= m2x2I22 âãø tảo tỉì trỉåìng tn åí dáy qún thỉï (4.6) Ti cọ cháút âiãûn cm (ϕ2 > 0) thç Q2 > 0, lục âọ Q1 > v cäng sút phn khạng truưn tỉì dáy qún så cáúp sang dáy qún thỉï cáúp Ti cọ cháút âiãûn dung (ϕ2 < 0) thç Q2 < 0, nãúu Q1 < 0, cäng sút phn khạng truưn tỉì dáy qún thỉï sang dáy qún så hồûc Q1 > 0, ton bäü cäng sút phn khạng tỉì phêa thỉï cáúp v så cáúp âãưu dng âãø tỉì hoạ MBA Sỉû cán bàòng cäng sút tạc dủng v phn khạng trçnh by trãn hçnh 4.2 4.2 ÂÄÜ THAY ÂÄØI ÂIÃÛN ẠP THỈÏ CÁÚP MBA Âäü thay âäøi âiãûn ạp thỉï cáúp mba ΔU l hiãûu säú säú hc giỉỵa trë säú âiãûn ạp thỉï cáúp lục khäng ti U20 (âiãưu kiãûn U1ì = U1âm) v lục cọ ti U2 ΔU = U1âm cosϕ2: hãû säú cäng sút ca mba rn I '2 U1' âm = H βUnx* rn I '2âm I '2 = βU nr* U1âm I '2âm www.hanghaivietnam.com βUrn* U2* U' = − = − U '2* (4.7) U1âm Xạc âënh ΔU bàòng phỉång phạp gii têch I I' Gi β = = ' : hãû säú ti ca mba I 2âm I 2âm Ta cọ: BC = P K U 20 − U U '20 − U '2 ΔU = = U 20 U '20 U1âm − U '2; U1dm=1 A I2 ϕ2 Hçnh 4-3 Xạc âënh ΔU ca mba www.hanghaivietnam.com AB = x n I '2 x n I '2âm I '2 = = βU nx* U1âm U1âm I '2âm Tỉì A âỉåìng thàóng gọc AP xúng 0U’2* v gi AP = n v CP = m, ta cọ: U '2* = − n − m U '2* n2 ≈ 1− −m ΔU * = − U '2* n2 =m+ (4.7) Tênh m v n, ta âỉåüc : m = CK+KB = β(Unr*cosϕ2+Unx*sinϕ2) n = AH-HP = β(Unx*cosϕ2-Unr*sinϕ2) Váûy ΔU*= β(Unr*cosϕ2+Unx*sinϕ2) + β2 (Unx*cosϕ2-Unr*sinϕ2)2/2 Säú hảng sau ráút nh cọ thãø b qua nãn: ΔU*= β(Unr*cosϕ2 + Unx*sinϕ2) (4.8) Tênh ΔU* theo %, ta viãút lải biãøu thỉïc trãn: ΔU*% = β(unr%cosϕ2 + unx%sinϕ2) ΔU*% = βun%(cosϕn.cosϕ2 + sinϕn.sinϕ2) hồûc ΔU% (4.9) (4.10) ΔU% cosϕ2=0.8 β=1 ϕ2> cosϕ2=1 unx% unr% β ϕ2< -unx% cosϕ2 cosϕ2=0.8 (a) (b) Hçnh 4-4 a.Quan hãû ΔU=f(β) ⎢cosϕ = const b Quan hãû ΔU= f(cosϕ2) ⎢β = const Hçnh 4.4 cho biãút cạc quan hãû ΔU = f(β) cosϕ2 = Cte v ΔU = f(cosϕ2) β = Cte www.hanghaivietnam.com www.hanghaivietnam.com 4.3 CẠC PHỈÅNG PHẠP ÂIÃƯU CHÈNH ÂIÃÛN ẠP CA M.B.A Ta tháúy ΔU=f(β,cosϕ2) váûy U2 phủ thüc vo β v cosϕ2, âãø giỉỵ cho U2 = const tàng ti thç tè säú biãún ạp k phi thay âäøi, nghéa l ta phi thay âäøi säú vng dáy N Mäüt cün dáy cọ hai âáưu ra, åí giỉỵa hồûc cúi cün dáy ta âỉa mäüt säú âáưu dáy ỉïng våïi cạc vng dáy khạc âãø thay âäøi âiãûn ạp 4.3.1 Thay âäøi säú vng dáy mạy ngỉìng lm viãûc: Dng cho cạc mạy biãún ạp ạp âiãûn ạp thỉï cáúp thay âäøi hồûc âiãưu chènh âiãûn ạp theo âäư thë phủ ti hng nàm Âäúi våïi mba cäng sút nh : mäüt pha cọ âáưu phán nhạnh : ± 5%m Âäúi våïi mba cäng sút låïn : mäüt pha cọ âáưu phán nhạnh: ±2x 2.5%m Viãûc thỉûc hiãûn âäøi näúi mạy ngỉìng lm viãûc, nãn thiãút bë âäøi näúi âån gin, r tiãưn, âàût thng dáưu v tay quay âàût trãn nàõp thng Cạc âáưu phán ạp âỉa cúi cün dáy thç viãûc cạch âiãûn chụng dãù dng hån (hçnh 4.5a) Cạc âáưu phán ạp âỉa giỉỵa cün dáy thç lỉûc âiãûn tỉì âäúi xỉïng v tỉì trỉåìng tn phán bäú s âãưu (hçnh 4.5b) (a) (b) Hçnh 4-5 Cạc kiãøu âiãưu chènh âiãûn ạp ca mba 4.4.1 Thay âäøi säú vng dáy mạy âang lm viãûc (âiãưu ạp dỉåïi ti) Trong hãû thäúng âiãûn lỉûc cäng sút låïn, nhiãưu cáưn phi âiãưu chènh âiãûn ạp mạy biãún ạp âang lm viãûc âãø phán phäúi lải cäng sút tạc dủng v phn khạng giỉỵa cạc phán âoản ca hãû thäúng Cạc MBA ny cọ tãn gi l MBA âiãưu chènh dỉåïi ti Âiãûn ạp thỉåìng âỉåüc âiãưu chènh tỉìng 1% phảm vi ± 10%m www.hanghaivietnam.com www.hanghaivietnam.com X1 X1 T C1 T1 X1 C1 C1 K K C2 T2 C2 T2 X2 T2 X2 X2 K (b) (a) C2 T1 (c) Hçnh 4-6 Thiãút bë âäøi näúi v quạ trçnh âiãưu chènh âiãûn ạp ca mba âiãưu chènh dỉåïi ti Viãûc âäøi näúi cạc âáưu phán ạp MBA âiãưu chènh dỉåïi ti phỉïc tảp hån v phi cọ cün khạng K (hçnh 4.6) âãø hản chãú dng âiãûn ngàõn mảch ca bäü pháûn dáy qún bë näúi ngàõn mảch thao tạc âäøi näúi Hçnh 4.6 cng trçnh by quạ trçnh thao tạc âäøi näúi tỉì âáưu nhạnh X1 sang âáưu nhạnh X2, âọ T1, T2 l cạc tiãúp xục trỉåüc; C, C2 l cäng-tàõc-tå ÅÍ vë trê (a v c) dng qua cün khạng K theo hai chiãưu ngỉåüc nhau, nãn tỉì thäng li thẹp gáưn bàòng khäng, âiãûn khạng X ca cün khạng ráút bẹ Trong vë trê trung gian (b) dng ngàõn mảch chảy qua K cng chiãưu nãn cọ tỉì thäng φ v X låïn, lm gim dng ngàõn mảch In Cäng-tàõc-tå C1, C2 âàût riãng thng dáưu phủ gàõn vo vạch thng dáưu, vç quạ trçnh âọng càõt cäng-tàõc-tå lm báøn âáưu Trãn hçnh 4.7 trçnh by så âäư ngun l ca bäü âiãưu ạp dỉåïi ti dng âiãûn tråí R Âiãûn tråí R lm chỉïc nàng hản chãú dng âiãûn ngàõn mảch Cn hinh 4.8 cho ta tháúy viãûc bäú trê bäü âiãưu ạp dỉåïi ti thng mba A X R Hçnh 4-7 Ngun l âiãưu ạp dỉåïi ti dng âiãûn tråí R 4.4 HIÃÛU SÚT CA M.B.A Hiãûu sút ca mba l tè säú giỉỵa cäng sút âáưu P2 v cäng sút âáưu vo P1: P η% = 100 (4.11) P1 www.hanghaivietnam.com www.hanghaivietnam.com Hçnh 4-8 Vë trê bäü âiãưu ạp dỉåïi ti thng MBA Hiãûu sút mba nh hån vç quạ trçnh truưn ti cäng sút qua mba cọ täøn hao âäưng v täøn hao sàõt Ngoi cn kãø âãún täøn hao dng âiãûn xoạy trãn vạch thng dáưu v bu läng làõp ghẹp Nhỉ váûy biãøu thỉïc (4.11), cọ thãø viãút lải : η% = (1 − ∑ p )100 P2 + ∑ p (4.12) våïi ∑p = pcu1 + pcu2 + pFe Ta â cọ pháưn trỉåïc: pFe = P0 pcu1 + pcu2 = r1I12 + r2' I '22 = rn I '22 = rn I '22dm ( P2 = U2I2 cosϕ2 ≈ U 2âm I 2âm I2 I 2âm I '2 I '2dm ) = Pn β cos ϕ = βS âm cos ϕ Thãú vo (4.12), ta cọ : www.hanghaivietnam.com www.hanghaivietnam.com η% = (1 − P0 + β Pn β S âm cos ϕ + P0 + β Pn (4.13) )100 Thỉåìng thç cạc täøn hao ráút nh so våïi cäng sút truưn ti nãn hiãûu sút η mba ráút cao Âäúi våïi mba dung lỉåüng låïn, hiãûu sút âảt tåïi trãn 99% Ta tháúy η = f(β,cosϕ2), cho cosϕ2 = const, ta tçm hiãûu sút cỉûc âải ηmax : dη = → β 2max Pn = P0 dβ → β max = η cosϕ2=1 cosϕ2=0.8 P0 Pn (4.14) 95 Hiãûu sút m.b.a âảt giạ trë cỉûc âải täøn hao khäng âäøi bàòng täøn hao biãún âäøi hay täøn hao sàõt bàòng täøn hao âäưng P0 = 0,2 → 0.25 Pn ⇒ β max = 0.45 → 0.5 β 0.5 Hçnh 4-9 Quan hãû η=f(β)⏐ cosϕ2=const Trãn hçnh 4.9 trçnh by quan hãû hiãûu sút η = f(β) cosϕ2 = const 4.5 MẠY BIÃÚN ẠP LM VIÃÛC SONG SONG • L näúi mba lm viãûc song song: Cung cáúp âiãûn liãn tủc cho cạc phủ ti Váûn hnh cạc mba mäüt cạch kinh tãú nháút Mạy quạ låïn thç viãûc chãú tảo v váûn chuøn s khọ khàn • Thãú no l lm viãûc song song ? Dáy qún så cáúp cạc mba näúi chung vo mäüt lỉåïi âiãûn v dáy qún thỉï cáúp cng cung cáúp cho mäüt phủ ti • Âiãưu kiãûn âãø näúi mba lm viãûc song song: Cng tè säú biãún ạp Cng täø näúi dáy Cng âiãûn ạp ngàõn mảch 4.5.1 Âiãưu kiãûn cng täø näúi dáy : Cng täø näúi dáy âiãûn ạp thỉï cáúp s trng pha Khạc täø näúi dáy â/ạp thỉï cáúp s lãûch pha nhau, v sỉû lãûch pha náưy phủ thüc vo täø näúi dáy www.hanghaivietnam.com www.hanghaivietnam.com VÊDỦ 4.1 Näúi hai mba: Mạy thỉï nháút I näúi Y/Δ-11 v mạy thỉï hai II näúi Y/Y-12 lm viãûc song song Váûy âiãûn ạp thỉï cáúp hai mạy s lãûc pha mäüt gọc 300, mảch näúi liãưn dáy qún thỉï s xút hiãûn mäüt sââ: ΔE = 2Esin150 = 0.518E Khi mạy khäng ti, âáy qún s cọ dng âiãûn cán bàòng : I cb = ΔE Z nI + Z nII Gi thỉí ZnI=ZnII =0.05, I cb = (4.15) 0.518 = 5.18 láưn Iâm 0.05 + 0.05 Nhỉ váûy âng âiãûn Icb = 5,18Iâm s lm hng mạy biãún ạp U1 IcbII I ΔE a A X x IcbI U2 II A E2I ΔE a X E2II x Hçnh 4-11 Âäư thë vectå âiãûn ạp v dng âiãûn ca cạc mba cọ täø näúi dáy khạc lm viãûc song song Hçnh 4-10 Så âäư ghẹp song song mba 4.5.2 Âiãưu kiãûn cng tè säú biãún âäøi âiãûn ạp: Nãúu tè säú biãún âäøi âiãûn ạp ca hai mạy khạc m hai âiãưu kiãûn cn lải tha mn thç mba lm viãûc song song, âiãûn ạp thỉï cáúp khäng ti s bàòng (E2I = E2II ), mảch näúi liãưn dáy qún thỉï ca mba s khäng cọ dng âiãûn chảy qua Gi thỉí kI ≠ kII thç E2I ≠ E2II v khäng ti, mảch näúi liãưn qún thỉï ca mba s cọ dng âiãûn Icb chảy qua âỉåüc sinh båíi âiãûn ạp : ΔE = E1I − E II ⇒ I cb = ΔE Z nI + Z nII www.hanghaivietnam.com (4.16) (4.17) www.hanghaivietnam.com Dng âiãûn náưy s chảy dáy qún mba theo hai chiãưu ngỉåüc v cháûm pha mäüt gọc 900 vç r [...]... I.SõmI = 1,125 x 180 = 202,5 kVA SII = II.SõmII = 1,01 x 240 = 243 kVA SIII = III.SõmIII = 0,92 x 320 = 294,5 kVA Ta thỏỳy MBA I coù un nhoớ nhỏỳt bở quaù taới nhióửu, trong khi õoù MBA III coù un lồùn bở huỷt taới Taới tọứng tọỳi õa õóứ khọng MBA naỡo bở quaù taới ổùng I = 1 Luùc õoù ta coù : S S I = = =1 180 240 320 S õmi 5,4 ì ( + + ) u nI 5,4 6 6,6 u ni S = 657,72 kVA Roợ raỡng laỡ phỏửn cọng... õọứi vồùi caùc sọỳ lióỷu sau : SõmI = 180kVA, SõmII = 240kVA, SõmIII = 320kVA; unI% = 5,4, unII% = 6,0, unIII% = 6,6 Haợy xaùc õởnh taới cuớa mọựi MBA khi taới chung cuớa caùc MBA bũng tọứng cọng suỏỳt cuớa chuùng vaỡ tờnh xem taới tọỳi õa cuớa caùc MBA õóứ khọng MBA naỡo bở quaù taới ? Giaới Tọứng cọng suỏỳt cuớa ba maùy : S = 180 + 240 + 320 = 740 kVA Hóỷ sọỳ taới cuớa caùc maùy : 740 S I = = = 1,125