Giáo Trình Ngắn Mạch Trong Hệ Thống Điện

1 Chỉång 1: KHẠI NIÃÛM VÃƯ QUẠ TRÇNH QUẠ ÂÄÜ ÂIÃÛN TỈÌ I KHẠI NIÃÛM CHUNG Chãú âäü ca hãû thäúng âiãûn thay âäøi âäüt ngäüt s lm phạt sinh quạ trçnh quạ âäü âiãûn tỉì, âọ quạ trçnh phạt sinh ngàõn mảch l nguy hiãøm nháút Âãø chn cạc thiãút bë âiãûn v bo vãû råle cáưn phi xẹt âãún quạ trçnh quạ âäü khi: - ngàõn mảch - ngàõn mảch km theo âỉït dáy - càõt ngàõn mảch bàòng mạy càõt âiãûn Khi xy ngàõn mảch, täøng tråí ca hãû thäúng âiãûn gim, lm dng âiãûn tàng lãn, âiãûn ạp gim xúng Nãúu khäng nhanh chọng cä láûp âiãøm ngàõn mảch thç hãû thäúng s chuøn sang chãú âäü ngàõn mảch trç (xạc láûp) Tỉì lục xy ngàõn mảch cho âãún càõt ra, hãû thäúng âiãûn xy quạ trçnh quạ âäü lm thay âäøi dng v ạp Dng quạ trçnh quạ âäü thỉåìng gäưm thnh pháưn: chu k v khäng chu k Trỉåìng håüp hãû thäúng cọ âỉåìng dáy truưn ti âiãûn ạp tỉì 330 KV tråí lãn thç dng ngàõn mảch ngoi thnh pháưn táưn säú cå bn cn cạc thnh pháưn sọng hi báûc cao Nãúu âỉåìng dáy cọ tủ b dc s cọ thãm thnh pháưn sọng hi báûc tháúp Nhiãûm vủ ca män hc ngàõn mảch l nghiãn cỉïu diãùn tiãún ca quạ trçnh ngàõn mảch hãû thäúng âiãûn, âäưng thåìi xẹt âãún cạc phỉång phạp thỉûc dủng toạn ngàõn mảch II CẠC ÂËNH NGHÉA CÅ BN • Ngàõn mảch: l mäüt loải sỉû cäú xy hãû thäúng âiãûn hiãûn tỉåüng chảm cháûp giỉỵa cạc pha khäng thüc chãú âäü lm viãûc bçnh thỉåìng - Trong hãû thäúng cọ trung näúi âáút (hay dáy) chảm cháûp mäüt pha hay nhiãưu pha våïi âáút (hay våïi dáy trung tênh) cng âỉåüc gi l ngàõn mảch - Trong hãû thäúng cọ trung cạch âiãûn hay näúi âáút qua thiãút bë b, hiãûn tỉåüng chảm cháûp mäüt pha våïi âáút âỉåüc gi l chảm âáút Dng chảm âáút ch úu l âiãûn dung cạc pha våïi âáút • Ngàõn mảch giạn tiãúp: l ngàõn mảch qua mäüt âiãûn tråí trung gian, gäưm âiãûn tråí häư quang âiãûn v âiãûn tråí ca cạc pháưn tỉí khạc trãn âỉåìng âi ca dng âiãûn tỉì pha ny âãún pha khạc hồûc tỉì pha âãún âáút Âiãûn tråí häư quang âiãûn thay âäøi theo thåìi gian, thỉåìng ráút phỉïc tảp v khọ xạc âënh chênh xạc Theo thỉûc nghiãûm: R= 1000 l I [Ω] âọ: I - dng ngàõn mảch [A] l - chiãưu di häư quang âiãûn [m] • Ngàõn mảch trỉûc tiãúp: l ngàõn mảch qua mäüt âiãûn tråí trung gian ráút bẹ, cọ thãø b qua (cn âỉåüc gi l ngàõn mảch kim loải) • Ngàõn mảch âäúi xỉïng: l dảng ngàõn mảch váùn trç âỉåüc hãû thäúng dng, ạp pha åí tçnh trảng âäúi xỉïng • Ngàõn mảch khäng âäúi xỉïng: l dảng ngàõn mảch lm cho hãû thäúng dng, ạp pha máút âäúi xỉïng - Khäng âäúi xỉïng ngang: sỉû cäú xy tải mäüt âiãøm, m täøng tråí cạc pha tải âiãøm âọ - Khäng âäúi xỉïng dc: sỉû cäú xy m täøng tråí cạc pha tải mäüt âiãøm khäng • Sỉû cäú phỉïc tảp: l hiãûn tỉåüng xút hiãûn nhiãưu dảng ngàõn mảch khäng âäúi xỉïng ngang, dc hãû thäúng âiãûn Vê dủ: âỉït dáy km theo chảm âáút, chảm âáút hai pha tải hai âiãøm khạc hãû thäúng cọ trung cạch âáút Bng 1.1: K hiãûu v xạc xút xy cạc dảng ngàõn mảch KÊ HIÃÛU XẠC SÚT XY RA % pha N(3) pha N(2) 10 pha-âáút N(1,1) 20 pha N(1) 65 DẢNG NGÀÕN MẢCH HÇNH V QUY ỈÅÏC III NGUN NHÁN V HÁÛU QU CA NGÀÕN MẢCH III.1 Ngun nhán: - Cạch âiãûn ca cạc thiãút bë gi cäùi, hỉ hng - Quạ âiãûn ạp - Cạc ngáùu nhiãn khạc, thao tạc nháưm hồûc âỉåüc dỉû trỉåïc III.2 Háûu qu: - Phạt nọng: dng ngàõn mảch ráút låïn so våïi dng âënh mỉïc lm cho cạc pháưn tỉí cọ dng ngàõn mảch âi qua nọng quạ mỉïc cho phẹp d våïi mäüt thåìi gian ráút ngàõn - Tàng lỉûc âiãûn âäüng: ỉïng lỉûc âiãûn tỉì giỉỵa cạc dáy dáùn cọ giạ trë låïn åí thåìi gian âáưu ca ngàõn mảch cọ thãø phạ hng thiãút bë - Âiãûn ạp gim v máút âäúi xỉïng: lm nh hỉåíng âãún phủ ti, âiãûn ạp gim 30 âãún 40% vng mäüt giáy lm âäüng cå âiãûn cọ thãø ngỉìng quay, sn xút âçnh trãû, cọ thãø lm hng sn pháøm - Gáy nhiãùu âäúi våïi âỉåìng dáy thäng tin åí gáưn dng thỉï tỉû khäng sinh ngàõn mảch chảm âáút - Gáy máút äøn âënh: khäng cạch ly këp thåìi pháưn tỉí bë ngàõn mảch, hãû thäúng cọ thãø máút äøn âënh v tan r, âáy l háûu qu tráưm trng nháút IV MỦC ÂÊCH TÊNH TOẠN NGÀÕN MẢCH V U CÁƯU ÂÄÚI VÅÏI CHỤNG: Khi thiãút kãú v váûn hnh cạc hãû thäúng âiãûn, nhàòm gii quút nhiãưu váún âãư k thût u cáưu tiãún hnh hng loảt cạc toạn så bäü, âọ cọ toạn ngàõn mảch Tênh toạn ngàõn mảch thỉåìng l nhỉỵng toạn dng, ạp lục xy ngàõn mảch tải mäüt säú âiãøm hay mäüt säú nhạnh ca så âäư âang xẹt Ty thüc mủc âêch toạn m cạc âải lỉåüng trãn cọ thãø âỉåüc åí mäüt thåìi âiãøm no âọ hay diãùn biãún ca chụng sút c quạ trçnh quạ âäü Nhỉỵng toạn váûy cáưn thiãút âãø gii quút cạc váún âãư sau: - So sạnh, âạnh giạ, chn lỉûa så âäư näúi âiãûn - Chn cạc khê củ, dáy dáùn, thiãút bë âiãûn - Thiãút kãú v chènh âënh cạc loải bo vãû - Nghiãn cỉïu phủ ti, phán têch sỉû cäú, xạc âënh phán bäú dng Trong hãû thäúng âiãûn phỉïc tảp, viãûc toạn ngàõn mảch mäüt cạch chênh xạc ráút khọ khàn Do váûy ty thüc u cáưu toạn m thỉûc tãú thỉåìng dng cạc phỉång phạp thỉûc nghiãûm, gáưn âụng våïi cạc âiãưu kiãûn âáưu khạc âãø toạn ngàõn mảch Chàóng hản âãø chn mạy càõt âiãûn, theo âiãưu kiãûn lm viãûc ca ngàõn mảch cáưn phi xạc âënh dng ngàõn mảch låïn nháút cọ thãø cọ Mún váûy, ngỉåìi ta gi thiãút ràòng ngàõn mảch xy lục hãû thäúng âiãûn cọ säú lỉåüng mạy phạt lm viãûc nhiãưu nháút, dảng ngàõn mảch gáy nãn dng låïn nháút, ngàõn mảch l trỉûc tiãúp, ngàõn mảch xy tải âáưu cỉûc mạy càõt Âãí gii quút cạc váún âãư liãn quan âãún viãûc chn lỉûa v chènh âënh thiãút bë bo vãû råle thỉåìng phi tçm dng ngàõn mảch nh nháút Lục áúy táút nhiãn cáưn phi sỉí dủng nhỉỵng âiãưu kiãûn toạn hon ton khạc våïi nhỉỵng âiãưu kiãûn nãu trãn Chỉång 2: CẠC CHÈ DÁÙN KHI TÊNH TOẠN NGÀÕN MẢCH I NHỈỴNG GI THIÃÚT CÅ BN: Khi xy ngàõn mảch sỉû cán bàòng cäng sút tỉì âiãûn, cå âiãûn bë phạ hoải, hãû thäúng âiãûn âäưng thåìi xy nhiãưu úu täú lm cạc thäng säú biãún thiãn mảnh v nh hỉåíng tỉång häø Nãúu kãø âãún táút c nhỉỵng úu täú nh hỉåíng, thç viãûc toạn ngàõn mảch s ráút khọ khàn Do âọ, thỉûc tãú ngỉåìi ta âỉa nhỉỵng gi thiãút nhàòm âån gin họa váún âãư âãø cọ thãø toạn Mäùi phỉång phạp toạn ngàõn mảch âãưu cọ nhỉỵng gi thiãút riãng ca ÅÍ âáy ta chè nãu cạc gi thiãút cå bn chung cho viãûc toạn ngàõn mảch Mảch tỉì khäng bo ha: gi thiãút ny s lm cho phỉång phạp phán têch v toạn ngàõn mảch âån gin ráút nhiãưu, vç mảch âiãûn tråí thnh tuún v cọ thãø dng ngun l xãúp chäưng âãø phán têch quạ trçnh B qua dng âiãûn tỉì họa ca mạy biãún ạp: trỉì trỉåìng håüp mạy biãún ạp pha trủ näúi Yo/Yo Hãû thäúng âiãûn pha l âäúi xỉïng: sỉû máút âäúi xỉïng chè xy âäúi våïi tỉìng pháưn tỉí riãng biãût bë hỉ hng hồûc cäú cọ dỉû B qua dung dáùn ca âỉåìng dáy: gi thiãút ny khäng gáy sai säú låïn, trỉì trỉåìng håüp toạn âỉåìng dáy cao ạp ti âiãûn âi cỉûc xa thç måïi xẹt âãún dung dáùn ca âỉåìng dáy B qua âiãûn tråí tạc dủng: nghéa l så âäư toạn cọ cháút thưn khạng Gi thiãút ny dng âỉåüc ngàõn mảch xy åí cạc bäü pháûn âiãûn ạp cao, trỉì bàõt büc phi xẹt âãún âiãûn tråí ca häư quang âiãûn tải chäù ngàõn mảch hồûc toạn ngàõn mảch trãn âỉåìng dáy cạp di hay âỉåìng dáy trãn khäng tiãút diãûn bẹ Ngoi lục hàòng säú thåìi gian tàõt dáưn ca dng âiãûn khäng chu k cng cáưn phi âãún âiãûn tråí tạc dủng Xẹt âãún phủ ti mäüt cạch gáưn âụng: ty thüc giai âoản cáưn xẹt quạ trçnh quạ âäü cọ thãø xem gáưn âụng táút c phủ ti l mäüt täøng tråí khäng âäøi táûp trung tải mäüt nụt chung Cạc mạy phạt âiãûn âäưng bäü khäng cọ dao âäüng cäng sút: nghéa l gọc lãûch pha giỉỵa sỉïc âiãûn âäüng ca cạc mạy phạt âiãûn giỉỵ ngun khäng âäøi quạ trçnh ngàõn mảch Nãúu gọc lãûch pha giỉỵa sỉïc âiãûn âäüng ca cạc mạy phạt âiãûn tàng lãn thç dng nhạnh sỉû cäú gim xúng, sỉí dủng gi thiãút ny s lm cho viãûc toạn âån gin hån v trë säú dng âiãûn tải chäù ngàõn mảch l låïn nháút Gi thiãút ny khäng gáy sai säú låïn, nháút l toạn giai âoản âáưu ca quạ trçnh quạ âäü (0,1 ÷ 0,2 sec) II HÃÛ ÂÅN VË TỈÅNG ÂÄÚI: Báút k mäüt âải lỉåüng váût l no cng cọ thãø biãøu diãùn hãû âån vë cọ tãn hồûc hãû âån vë tỉång âäúi Trë säú âån vë tỉång âäúi ca mäüt âải lỉåüng váût l no âọ l t säú giỉỵa våïi mäüt âải lỉåüng váût l khạc cng thỉï ngun âỉåüc chn lm âån vë âo lỉåìng Âải lỉåüng váût l chn lm âån vë âo lỉåìng âỉåüc gi âải lỉåüng cå bn Nhỉ váûy, mún biãøu diãùn cạc âải lỉåüng âån vë tỉång âäúi trỉåïc hãút cáưn chn cạc âải lỉåüng cå bn Khi toạn âäúi våïi hãû thäúng âiãûn pha ngỉåìi ta dng cạc âải lỉåüng cå bn sau: Scb : cäng sút cå bn pha Ucb : âiãûn ạp dáy cå bn Icb : dng âiãûn cå bn Zcb : täøng tråí pha cå bn tcb : thåìi gian cå bn ωcb : täúc âäü gọc cå bn Xẹt vãư nghéa váût l, cạc âải lỉåüng cå bn ny cọ liãn hãû våïi qua cạc biãøu thỉïc sau: (2.1) Scb = Ucb Icb U cb Z cb = t cb (2.2) I cb = ω cb (2.3) Do âọ ta chè cọ thãø chn ty mäüt säú âải lỉåüng cå bn, cạc âải lỉåüng cå bn cn lải âỉåüc tỉì cạc biãøu thỉïc trãn Thäng thỉåìng chn trỉåïc Scb , Ucb v ωcb Khi â chn cạc âải lỉåüng cå bn thç cạc âải lỉåüng âån vë tỉång âäúi âỉåüc tỉì cạc âải lỉåüng thỉûc sau: E U E*( cb ) = ; U *( cb ) = U cb U cb S*( cb ) = S S cb Z *( cb ) = Z Z cb = Z ; I *( cb ) = I cb U cb = Z I I cb S cb U cb E*(cb) âc l E tỉång âäúi cå bn (tỉïc l sỉïc âiãûn âäüng E hãû âån vë tỉång âäúi våïi lỉåüng cå bn l Ucb) Sau ny nghéa â r rng v sỉí dủng quen thüc thç cọ thãø b dáúu (*) v (cb) ♦ MÄÜT SÄÚ TÊNH CHÁÚT CA HÃÛ ÂÅN VË TỈÅNG ÂÄÚI: 1) Cạc âải lỉåüng cå bn dng lm âån vë âo lỉåìng cho cạc âải lỉåüng ton pháưn cng âäưng thåìi dng cho cạc thnh pháưn ca chụng Vê dủ: Scb dng lm âån vë âo lỉåìng chung cho S, P, Q; Zcb - cho Z, R, X 2) Trong âån vë tỉång âäúi âiãûn ạp pha v âiãûn ạp dáy bàòng nhau, cäng sút pha v cäng sút pha cng bàòng 3) Mäüt âải lỉåüng thỉûc cọ thãø cọ giạ trë âån vë tỉång âäúi khạc ty thüc vo lỉåüng cå bn v ngỉåüc lải cng mäüt giạ trë âån vë tỉång âäúi cọ thãø tỉång ỉïng våïi nhiãưu âải lỉåüng thỉûc khạc 4) Thỉåìng tham säú ca cạc thiãút bë âỉåüc cho âån vë tỉång âäúi våïi lỉåüng cå bn l âënh mỉïc ca chụng (Sâm, m, Iâm) Lục âọ: Z *( âm) = Z Z âm = Z I âm U âm = Z S âm U âm 5) Âải lỉåüng âån vë tỉång âäúi cọ thãø âỉåüc biãøu diãùn theo pháưn tràm, vê dủ åí khạng âiãûn, mạy biãún ạp I âm X K % = 100.X *( âm) = X K 100 U âm XB% = XB I âm 100 U âm = UN % ♦ TÊNH ÂÄØI ÂẢI LỈÅÜNG TRONG HÃÛ ÂÅN VË TỈÅNG ÂÄÚI: Mäüt âải lỉåüng âån vë tỉång âäúi l A*(cb1) våïi lỉåüng cå bn l Acb1 cọ thãø âäøi thnh A*(cb2) tỉång ỉïng våïi lỉåüng cå bn l Acb2 theo biãøu thỉïc sau: At = A*(cb1) * Acb1 = A*(cb2) * Acb2 Vê dủ, â cho E*(cb1) , Z*(cb1) ỉïng våïi cạc lỉåüng cå bn (Scb1, Ucb1, Icb1) cáưn âäøi sang hãû âån vë tỉång âäúi ỉïng våïi cạc lỉåüng cå bn (Scb2, Ucb2, Icb2): E*( cb 2) = E*( cb1) U cb1 U cb Z *( cb 2) = Z *( cb1) I cb U cb1 I cb1 U cb = Z *( cb1) S cb U cb 21 S cb1 U cb Nãúu âäøi cạc tham säú ỉïng våïi lỉåüng âënh mỉïc (Sâm, m, Iâm) thnh giạ trë ỉïng våïi lỉåüng cå bn (Scb, Ucb, Icb) thç: E*( cb ) = E*( âm) U âm U cb Z *( cb ) = Z *( âm) I cb U âm I âm U cb = Z *( âm) S cb U âm S âm U cb Khi chn Ucb = m ta cọ cạc biãøu thỉïc âån gin sau: E*( cb ) = E*( âm) Z *( cb ) = Z *( âm) I cb I âm = Z *( âm) S cb S âm ♦ CHN CẠC ÂẢI LỈÅÜNG CÅ BN: Thỉûc tãú trë säú âënh mỉïc ca cạc thiãút bë åí cng mäüt cáúp âiãûn ạp cng khäng giäúng Tuy nhiãn, sỉû khạc âọ khäng nhiãưu (trong khong ± 10%), vê dủ âiãûn ạp âënh mỉïc ca mạy phạt âiãûn l 11KV, mạy biãún ạp - 10,5KV, khạng âiãûn 10KV Do âọ toạn gáưn âụng ta cọ thãø xem âiãûn ạp âënh mỉïc m ca cạc thiãút bë åí cng mäüt cáúp âiãûn ạp l v bàòng giạ trë trung bçnh Utb ca cáúp âiãûn ạp âọ Theo qui ỉåïc cọ cạc Utb sau [KV]: 500; 330; 230; 154; 115; 37; 20; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,525 Khi toạn gáưn âụng ngỉåìi ta chn Ucb = m = Utb, riãng âäúi våïi khạng âiãûn nãn chênh xạc våïi lỉåüng âënh mỉïc ca vç giạ trë âiãûn khạng ca khạng âiãûn chiãúm pháưn låïn âiãûn khạng täøng ca så âäư, nháút l âäúi våïi nhỉỵng trỉåìng håüp khạng âiãûn lm viãûc åí âiãûn ạp khạc våïi cáúp âiãûn ạp âënh mỉïc ca (vê dủ, khạng âiãûn 10KV lm viãûc åí cáúp 6KV) Nọi chung cạc âải lỉåüng cå bn nãn chn cho viãûc toạn tråí nãn âån gin, tiãûn låüi Âäúi våïi Scb nãn chn nhỉỵng säú trn (chàóng hản 100, 200, 1000MVA, ) hồûc âäi chn bàòng täøng cäng sút âënh mỉïc ca så âäư Trong hãû âån vë tỉång âäúi, mäüt âải lỉåüng váût l ny cng cọ thãø biãøu diãùn bàòng mäüt âải lỉåüng váût l khạc cọ cng trë säú tỉång âäúi Vê dủ nãúu chn ωâb lm lỉåüng cå bn thç ω*(âb) = ta cọ: X *( cb ) = ω *(âb) L*( cb ) = L*( cb ) X *( cb ) = ω *(âb) M *( cb ) = M *( cb ) ψ *( cb ) = I *(cb) L*( cb ) = L*( cb ) X *( cb ) E*( cb ) = ω *(âb) ψ *( cb ) = ψ *( cb ) III CẠCH THNH LÁÛP SÅ ÂÄƯ THAY THÃÚ: Så âäư thay thãú l så âäư cho phẹp thãú cạc mảch liãn hãû båíi tỉì trỉåìng bàòng mäüt mảch âiãûn tỉång âỉång bàòng cạch qui âäøi tham säú ca cạc pháưn tỉí åí cạc cáúp âiãûn ạp khạc vãư mäüt cáúp âỉåüc chn lm cå såí Cạc tham säú ca så âäư thay thãú cọ thãø xạc âënh hãû âån vë cọ tãn hồûc hãû âån vë tỉång âäúi, âäưng thåìi cọ thãø gáưn âụng hồûc chênh xạc III.1 Qui âäøi chênh xạc hãû âån vë cọ tãn: Hçnh 2.1 : Så âäư mảng âiãûn cọ nhiãưu cáúp âiãûn ạp Xẹt mảng âiãûn cọ nhiãưu cáúp âiãûn ạp khạc (hçnh 2.1) âỉåüc näúi våïi bàòng n mạy biãún ạp cọ t säú biãún ạp k1, k2, kn Chn mäüt âoản ty lm âoản cå såí, vê dủ âoản âáưu tiãn Tham säú ca táút c cạc âoản cn lải s âỉåüc qui âäøi vãư âoản cå såí Sỉïc âiãûn âäüng, âiãûn ạp, dng âiãûn v täøng tråí ca âoản thỉï n âỉåüc qui âäøi vãư âoản cå såí theo cạc biãøu thỉïc sau: E n qâ = (k1 k k n ) E n U n qâ = (k1 k k n ) U n I n qâ = I k1 k k n n Z n qâ = (k1 k k n ) Z n Cạc t säú biãún ạp k nhỉỵng biãøu thỉïc trãn láúy bàòng t säú biãún ạp lục khäng ti Cạc thnh pháưn têch cạc t säú biãún ạp k chè láúy ca nhỉỵng mạy biãún ạp nàòm giỉỵa âoản xẹt v âoản cå såí, “chiãưu” ca t säú biãún ạp k láúy tỉì âoản cå såí âãún âoản cáưn xẹt U cs U1' k1 = ; k2 = ; ; U1 U2 kn U 'n −1 = Un Trong nhỉỵng biãøu thỉïc qui âäøi trãn, nãúu cạc âải lỉåüng cho trỉåïc âån vë tỉång âäúi thç phi âäøi vãư âån vë cọ tãn Vê dủ, â cho Z*(âm) thç: Z = Z *( âm ) U âm I âm U âm = Z *( âm ) S âm III.2 Qui âäøi gáưn âụng hãû âån vë cọ tãn: (2.4) Viãûc qui âäøi gáưn âụng âỉåüc thỉûc hiãûn dỉûa trãn gi thiãút l xem âiãûn ạp âënh mỉïc ca cạc pháưn tỉí trãn cng mäüt cáúp âiãûn ạp l v bàòng trë säú âiãûn ạp trung bçnh ca cáúp âọ Tỉïc l: U1 = U1' = U tb1 ; U = U '2 = U tb2 ; Nhỉ váûy: k1 = U tbcs U tb1 ; k2 = ; ; U tb1 U tb kn = U tbn −1 U tbn Do âọ ta s cọ cạc biãøu thỉïc qui âäøi âån gin hån: E n qâ = U tbcs U tb1 U tbn-1 E n = U tb1 U tb2 U tbn U tbn I U tbcs n I n qâ = Z n qâ ⎛U ⎞ = ⎜ tbcs ⎟ Z n ⎝ U tbn ⎠ Tỉång tỉû: U tbcs E U tbn n Nãúu cạc pháưn tỉí cọ täøng tråí cho trỉåïc âån vë tỉång âäúi, thç âäøi gáưn âụng vãư âån vë cọ tãn theo biãøu thỉïc (2.4) âọ thay m = Utb III.3 Qui âäøi chênh xạc hãû âån vë tỉång âäúi: Tỉång ỉïng våïi phẹp qui âäøi chênh xạc hãû âån vë cọ tãn ta cng cọ thãø dng hãû âån vë tỉång âäúi bàòng cạch sau â qui âäøi vãư âoản cå såí âån vë cọ tãn, chn cạc lỉåüng cå bn ca âoản cå såí v âäøi vãư âån vë tỉång âäúi Tuy nhiãn phỉång phạp ny êt âỉåüc sỉí dủng, ngỉåìi ta thỉûc hiãûn phäø biãún hån trçnh tỉû qui âäøi sau: ♦ Chn âoản cå såí v cạc lỉåüng cå bn Scb , Ucbcs ca âoản cå såí ♦ Tênh lỉåüng cå bn ca cạc âoản khạc thäng qua cạc t säú biãún ạp k1, k2, kn Cäng sút cå bn Scb â chn l khäng âäøi âäúi våïi táút c cạc âoản Cạc lỉåüng cå bn Ucbn v Icbn ca âoản thỉï n âỉåüc sau: U cbn = I cbn U k k k n cbcs = (k1 k k n )I cbcs = S cb U cbn (S cbn = S cbcs = S cb ) ♦ Tênh âäøi tham säú ca cạc pháưn tỉí åí mäùi âoản sang âån vë tỉång âäúi våïi lỉåüng cå bn ca âoản âọ: U1 = jI X U = jI 2.X U = jI X âọ: X1, X2, X0 - âiãûn khạng thỉï tỉû thûn, nghëch v khäng ca mảch Khi ngàõn mảch khäng âäúi xỉïng ta xem tçnh trảng mảch l xãúp chäưng ca cạc mảch tỉång ỉïng våïi cạc thnh pháưn âäúi xỉïng tn theo nhỉỵng phỉång trçnh cå bn sau: U N1 = E Σ − jI N1 X1Σ U N = − jI N X 2Σ U N = − jI N X Σ âọ: UN1, UN2, UN0, IN1, IN2, IN0 - cạc thnh pháưn thỉï tỉû ca dng v ạp tải âiãøm ngàõn mảch Nhiãûm vủ toạn ngàõn mảch khäng âäúi xỉïng l âỉåüc cạc thnh pháưn âäúi xỉïng tỉì cạc phỉång trçnh cå bn v âiãưu kiãûn ngàõn mảch, tỉì âọ tçm cạc âải lỉåüng ton pháưn IV CẠC THAM SÄÚ THNH PHÁƯN THỈÏ TỈÛ CA CẠC PHÁƯN TỈÍ: Tham säú ca cạc pháưn tỉí l âàûc trỉng cho phn ỉïng cọ dng, ạp qua chụng Do âọ tham säú thnh pháưn thỉï tỉû ca cạc pháưn tỉí l phn ỉïng cọ hãû thäúng dng, ạp thỉï tỉû thûn, nghëch v khäng tạc dủng lãn chụng - Tham säú thỉï tỉû thûn ca cạc pháưn tỉí l cạc tham säú chãú âäü âäúi xỉïng bçnh thỉåìng â biãút - Âäúi våïi nhỉỵng pháưn tỉí cọ ngáùu håüp tỉì âỉïng n mạy biãún ạp, âỉåìng dáy thç âiãûn khạng khäng phủ thüc vo thỉï tỉû pha, tỉïc l âiãûn khạng thỉï tỉû thûn v thỉï tỉû nghëch giäúng (X2 = X1) Âäúi våïi nhỉỵng pháưn tỉí cọ ngáùu håüp tỉì quay thç X2 ≠ X1 Âiãûn khạng thỉï tỉû khäng thç nọi chung l X0 ≠ X2, X1, trỉì trỉåìng håüp mảch khäng cọ ngáùu håüp tỉì thç X0 = X2 = X1 IV.1 Mạy âiãûn âäưng bäü: - Âiãûn khạng thỉï tỉû nghëch X2 l phn ỉïng ca mạy âiãûn dng thỉï tỉû nghëch tảo tỉì trỉåìng quay ngỉåüc våïi váûn täúc 2ω so våïi räto Trë säú ca X2 ty thüc âäü âäúi xỉïng ca mạy âiãûn, thỉåìng ghi l lëch mạy Trong toạn gáưn âụng cọ thãø láúy: • Mạy âiãûn khäng cün cn: X2 = 1,45x’d • Mạy âiãûn cọ cün cn: X2 = 1,22x”d - Âiãûn khạng thỉï tỉû khäng Xo âàûc trỉng cho tỉì thäng tn ca dng thỉï tỉû khäng: Xo = (0,15 ÷ 0,6)x”d X1 thay âäøi quạ trçnh ngàõn mảch nhỉng X2 v Xo nãúu khäng xẹt âãún bo thç cọ thãø xem l khäng âäøi Tênh toạn gáưn âụng cọ thãø láúy giạ trë trung bçnh bng 7.1 Bng 7.1: LOẢI MẠY ÂIÃÛN Mạy phạt turbine håi < 200MW Mạy phạt turbine håi ≥ 200MW Mạy phạt turbine nỉåïc cọ cün cn Mạy phạt turbine nỉåïc khäng cün cn Mạy b v âäüng cå âäưng bäü cåỵ låïn X2 XO 0,15 0,22 0,25 0,45 0,24 0,05 0,05 0,07 0,07 0,08 IV.2 Phủ ti täøng håüp: Phủ ti täøng håüp ch úu l âäüng cå khäng âäưng bäü nãn cọ thãø láúy mäüt âäüng cå khäng âäưng bäü âàóng trë thay thãú cho ton bäü phủ ti âãø toạn - Âiãûn khạng thỉï tỉû nghëch X2 ỉïng våïi tỉì thäng thỉï tỉû nghëch cọ âäü trỉåüt (2s), lục s=1 (tỉïc âäüng cå bë hm) thç X2 bẹ nháút, âọ l trỉåìng håüp nguy hiãøm nháút âỉåüc toạn thỉûc tãú: X2 = X2(s=1) = XN âọ: XN - âiãûn khạng ngàõn mảch ca âäüng cå våïi X*N = 1/I*mm Tênh toạn gáưn âụng láúy: X2 = X” = 0,35 - Háưu hãút cạc âäüng cå cọ trung cạch âiãûn våïi âáút nãn khäng cọ dng thỉï tỉû khäng âi qua chụng Do váûy khäng cáưn tçm Xo ca cạc âäüng cå (tỉïc Xo ≈ ∞) IV.3 Khạng âiãûn: Khạng âiãûn l pháưn tỉí âỉïng n, liãn lảc vãư tỉì úu nãn: Xo ≈ X = X2 IV.4 Mạy biãún ạp: Mạy biãún ạp cọ X1 = X2, cn Xo phủ thüc vo täø näúi dáy Täø näúi dáy ∆ chè cọ thãø cho dng thỉï thỉû khäng chảy qøn cün dáy m khäng ngoi lỉåïi âiãûn Täø näúi dáy Y cho dng thỉï thỉû khäng âi qua cün dáy chè trung näúi âáút H Näúi Yo /∆ :(hçnh 7.2) xµo >> xII Xo = xI + xII =X1 Hçnh 7.2 Näúi Yo / Yo :(hçnh 7.3) Xo ty thüc vo chãú âäü lm viãûc ca âiãøm trung lỉåïi âiãûn H Hçnh 7.3 H Näúi Yo / Y :(hçnh 7.4) X o = x I + x µo Hçnh 7.4 Âäúi våïi mạy biãún ạp cün dáy gäưm mạy biãún ạp pha hồûc âäúi våïi mạy biãún ạp pha trủ hay trủ thç xµo = ∞, âäúi våïi mạy biãún ạp pha trủ thç xµo = 0,3 ÷ Âäúi våïi mạy biãún ạp cün dáy thỉåìng cọ cün dáy näúi ∆ vç váûy cọ thãø b qua xµo H Näúi Yo /∆ /Y :(hçnh 7.5) Xo = xI + xII Hçnh 7.5 H Näúi Yo /∆ /Yo :(hçnh 7.6) Xo ty thüc vo chãú âäü lm viãûc ca âiãøm trung lỉåïi âiãûn Hçnh 7.6 H Näúi Yo /∆ /∆ :(hçnh 7.7) Xo = xI + (xII // xIII) Hçnh 7.7 IV.5 Âỉåìng dáy: IV.5.1 Âỉåìng dáy trãn khäng: X2 = X1 Xo phủ thüc âỉåìng âi ca dng thỉï thỉû khäng, nghéa l phủ thüc vo sỉû phán bäú ca chụng âáút, dáy trung tênh, nhỉỵng mảch näúi âáút song song (dáy chäúng sẹt) Häù cm giỉỵa cạc pha lm gim X1, X2 nhỉng lm tàng Xo - Âäúi våïi âỉåìng dáy âån pha (1 läü): Xo > X1 - Âäúi våïi âỉåìng dáy kẹp pha (2 läü), X’o ca mäüt läü låïn hån âiãûn khạng thỉï tỉû khäng Xo ca âỉåìng dáy âån pha cọ häù cm giỉỵa mảch song song: X’o = Xo + XI-IIo âọ: XI-IIo - âiãûn khạng thỉï tỉû khäng häù cm giỉỵa läü Âiãûn khạng tỉång âỉång ca pha âỉåìng dáy kẹp l: X’’o = X’o/2 = (Xo + XI-IIo)/2 - nh hỉåíng ca dáy chäúng sẹt: Dáy chäúng sẹt thỉåìng âỉåüc näúi âáút åí mäùi cäüt tảo thnh nhỉỵng mảch vng kên cho dng cm ỉïng âi qua cọ dng thỉï tỉû khäng cạc pha (âäúi våïi dng thỉï tỉû thûn v dng thỉï tỉû nghëch khäng cọ cm ỉïng vç täøng tỉì thäng mọc vng chụng tảo nãn bàòng khäng) Chênh häù cm giỉỵa dáy chäúng sẹt v cạc pha lm gim Xo ca âỉåìng dáy, häù cm ny phủ thüc vo váût liãûu, säú lỉåüng v sỉû bäú trê ca dáy chäúng sẹt Trong toạn gáưn âụng cọ thãø láúy trë säú trung bçnh bng 7.2 z z Bng 7.2: TÊNH CHÁÚT ÂỈÅÌNG DÁY Âỉåìng dáy âån khäng cọ dáy chäúng sẹt Âỉåìng dáy âån cọ dáy chäúng sẹt bàòng thẹp Âỉåìng dáy âån cọ dáy chäúng sẹt dáùn âiãûn täút Âỉåìng dáy kẹp khäng cọ dáy chäúng sẹt Âỉåìng dáy kẹp cọ dáy chäúng sẹt bàòng thẹp Âỉåìng dáy kẹp cọ dáy chäúng sẹt dáùn âiãûn täút T SÄÚ Xo/X1 3,5 5,5 4,7 IV.5.1 Âỉåìng dáy cạp: V cạp thỉåìng âỉåüc näúi âáút åí âáưu v nhiãưu âiãøm trung gian (häüp näúi cạp), âọ tảo thnh âỉåìng âi âäúi våïi dng thỉï tỉû khäng, v cạp cọ nh hỉåíng tỉång tỉû dáy chäúng sẹt ca âỉåìng dáy trãn khäng Giạ trë ro, Xo ca dáy cạp thay âäøi phảm vi räüng Trong toạn gáưn âụng, våïi cạp li cọ thãø xem: ro ≈ 10r1 Xo ≈ (3,5 ÷ 4,6)X1 V SÅ ÂÄƯ CẠC THNH PHÁƯN THỈÏ TỈÛ: V.1 Så âäư thỉï tỉû thûn v thỉï tỉû nghëch: Så âäư thỉï tỉû thûn l så âäư dng âãø toạn åí chãú âäü âäúi xỉïng Ty thüc vo phỉång phạp v thåìi âiãøm toạn, cạc mạy phạt v cạc pháưn tỉí khạc âỉåüc thay thãú bàòng sỉïc âiãûn âäüng v âiãûn khạng tỉång ỉïng Så âäư thỉï tỉû nghëch v så âäư thỉï tỉû thûn cọ cáúu trục tỉång tỉû vç âỉåìng âi ca dng thỉï tỉû nghëch v dng thỉï tỉû thûn l Âiãøm khạc biãût ca så âäư thỉï tỉû nghëch so våïi så âäư thỉï tỉû thûn l: - cạc ngưn sỉïc âiãûn âäüng bàòng khäng - cạc âiãûn khạng thỉï tỉû nghëch khäng thay âäøi, khäng phủ thüc vo dảng ngàõn mảch v thåìi âiãøm toạn Ta gi: Âiãøm âáưu ca så âäư thỉï tỉû thûn v thỉï tỉû nghëch l âiãøm näúi táút c cạc trung mạy phạt v phủ ti, âọ l âiãøm cọ thãú âiãûn bàòng khäng Âiãøm cúi ca så âäư thỉï tỉû thûn v thỉï tỉû nghëch l âiãøm sỉû cäú Âiãûn ạp giỉỵa âiãøm cúi v âiãøm âáưu ca så âäư thỉï tỉû thûn v thỉï tỉû nghëch tỉång ỉïng l âiãûn ạp ngàõn mảch thỉï tỉû thûn v thỉï tỉû nghëch z z z V.2 Så âäư thỉï tỉû khäng: Âỉåìng âi ca dng thỉï tỉû khäng ráút khạc våïi dng thỉï tỉû thûn v thỉï tỉû nghëch Så âäư thỉï tỉû khäng phủ thüc ráút nhiãưu vo cạch näúi dáy ca mạy biãún ạp v chãú âäü näúi âáút âiãøm trung ca hãû thäúng âiãûn Mún thnh láûp så âäư thỉï tỉû khäng cáưn bàõt âáưu tỉì âiãøm ngàõn mảch, coi ràòng c pha tải âiãøm âọ nháûp chung v cọ âiãûn ạp l UNo Så âäư thỉï tỉû khäng chè bao gäưm cạc pháưn tỉí m dng thỉï tỉû khäng cọ thãø âi qua Täøng tråí näúi âáút cạc âiãøm trung cáưn nhán 3, vç så âäư thỉï tỉû khäng âỉåüc láûp cho pha qua täøng tråí näúi âáút cọ dng thỉï tỉû khäng ca c pha VI TÊNH TOẠN CẠC DẢNG NGÀÕN MẢCH CÅ BN: Qui ỉåïc: - Coi pha A l pha âàûc biãût (åí âiãưu kiãûn khạc pha cn lải) - Xẹt ngàõn mảch tải âáưu nhạnh r ca pháưn tỉí v chiãưu dỉång ca dng âiãûn l tỉì cạc pha âãún âiãøm ngàõn mảch Theo âiãưu kiãûn phán têch hãû thäúng vẹctå khäng âäúi xỉïng, ta â cọ: ⎡I ⎡I ⎤ ⎡ ⎤ ⎡1 1 ⎤ ⎡I NA ⎤ ⎤ ⎡I N ⎤ 1 NA N0 ⎢ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ 1⎢ ⎥ ⎥ ⎢ ⎥ ⎥ ⎢ 2 ⎢I NA1 ⎥ = ⎢1 ⎢ I NB ⎥ = ⎢1 a a ⎥ ⎢I NA1 ⎥ a a ⎥ ⎢I NB ⎥ v ⎢ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ 3⎢ ⎥ ⎥ ⎢ ⎥ 2⎥ ⎢ a a a a I I I NA NC NA ⎢ ⎢ ⎥ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢⎣ ⎥⎦ ⎢I NC ⎥ ⎥⎦ ⎢ ⎣ ⎣ ⎦ ⎦ ⎣ ⎣ ⎣ ⎦ ⎦ v cạc phỉång trçnh cå bn: U NA1 = E AΣ − jI NA1 X 1Σ − jI NA X 2Σ − jI N X Σ U NA = U N0 = (7.1) (7.2) (7.3) VI.1 Ngàõn mảch pha: Xẹt ngàõn mảch giỉỵa pha B, C (hçnh 7.8) Âiãưu kiãûn ngàõn mảch l: I NA I NB =0 (7.4) = − I NC U NB = U NC (7.5) (7.6) Thay vo cạc phỉång trçnh thỉï tỉû: ⎡ U ⎤ ⎡ ⎤ N0 ⎢ ⎥ ⎢1 1 ⎥ ⎢ U NA1 ⎥ = ⎢1 a a2⎥ ⎢ ⎥ 3⎢ ⎥ a2 a ⎥ ⎢ U NA ⎥ ⎢⎣1 ⎦ ⎣ ⎦ Hçnh 7.8 ⎡ U ⎤ NA ⎢ ⎥ ⎢ U NB ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ U NB ⎥ ⎣ ⎦ ⇒ U NA1 = U NA (7.7) ⎡I ⎤ ⎡ ⎢ N ⎥ ⎢1 ⎢I NA1 ⎥ = ⎢1 ⎢ ⎥ 3⎢ I NA ⎢ ⎥ ⎢⎣1 ⎣ ⎦ ⎤⎥ ⎡⎢ ⎤⎥ a ⎥ ⎢ I NB ⎥ ⎥⎢ ⎥ a ⎥ ⎢− I NB ⎥ ⎦⎣ ⎦ a a2 ⇒ I N0 = (7.8) I NA1 = − I NA Gii cạc phỉång trçnh tỉì (7.1) âãún (7.9) ta cọ: E AΣ − jI NA1 X 1Σ = − jI NA X 2Σ = + jI NA1 X 2Σ Nhỉ váûy: I NA1 E AΣ = j( X 1Σ + X 2Σ ) I NB = − I NC = − j I NA1 U NA1 = U NA = jI NA1 X 2Σ U NA = U NA1 ; ; U N0 = U NB = U NC = − U NA1 Hçnh 7.9 VI.2 Ngàõn mảch pha: Xẹt ngàõn mảch pha åí pha A (hçnh 7.10) Âiãưu kiãûn ngàõn mảch l: I NB =0 (7.10) =0 (7.11) U NA = (7.12) I NC Thay vo phỉång trçnh thỉï tỉû dng: Hçnh 7.10 (7.9) 10 ⎡I ⎤ ⎡ ⎢ N ⎥ ⎢1 ⎢I NA1 ⎥ = ⎢1 ⎢ ⎥ 3⎢ I NA ⎢ ⎥ ⎢⎣1 ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ⎤⎥ ⎢I NA ⎥ a2⎥ ⎢ ⎥ ⎥ ⎥⎢ a ⎥⎢ ⎥ ⎦⎣ ⎦ a a2 I N = I NA1 = I NA = I NA ⇒ (7.13) Tỉì phỉång trçnh thỉï tỉû ạp ta cọ: U NA = U NA1 + U NA + U N = V tỉì cạc phỉång trçnh cå bn (7.1) ÷ (7.3) ta cọ: E AΣ − jI NA1 ( X 1Σ + X 2Σ + X Σ ) = E AΣ + X 2Σ + X Σ ) I NA1 = Nhỉ váûy: j( X 1Σ U N = − jX Σ I N = − jX Σ I NA1 ; U NA = − jX 2Σ I NA = -jX 2Σ I NA1 U NA1 = − ( U N + U NA ) = jI NA1 ( X Σ + X 2Σ ) Dng tải chäù ngàõn mảch, cng l dng âi qua âáút IÂ: I NA = I Â = I NA1 p tải chäù ngàõn mảch: U NB = U N + a U NA1 + a U NA = I NA1 ( X 2Σ − aX Σ ) U NC = U N + a U NA1 + a U NA = − I NA1 ( X 2Σ − a X Σ ) = j[( a − a ) X 2Σ + ( a − 1) X Σ ] I NA1 X = I NA1 X 2Σ (1 − a Σ ) X 2Σ = j[( a − a ) X 2Σ + ( a − 1) X Σ ] I NA1 X = − I NA1 X 2Σ (1 − a Σ ) X 2Σ Hçnh 7.11 VI.3 Ngàõn mảch pha chảm âáút: 11 Xẹt ngàõn mảch pha B, C chảm âáút (hçnh 7.12) Âiãưu kiãûn ngàõn mảch l: =0 (7.14) U NB = (7.15) I NA U NC = (7.16) Thay vo phỉång tỉû ạp: ⎡ U ⎤ ⎡ ⎢ N ⎥ ⎢1 ⎢ U NA1 ⎥ = ⎢1 a ⎢ ⎥ 3⎢ a2 ⎢ U NA ⎥ ⎢⎣1 ⎣ ⎦ Hçnh 7.12 trçnh thỉï ⎡ ⎤ ⎤⎥ ⎢ U NA ⎥ a ⎥ ⎢ ⎥ ⇒ U N = U NA1 = U NA = U NA ⎥ ⎥⎢ a ⎥⎢ ⎥ ⎦⎣ ⎦ (7.17) Tỉì (7.14) ta cọ: I NA = I NA1 + I NA + I N = V tỉì cạc phỉång trçnh cå bn (7.1) ÷ (7.3) ta cọ: Nhỉ váûy: I N0 jX 2Σ I NA = jX Σ I N X 2Σ X 0Σ = − I NA1 ( ) ; I NA = − I NA1 ( ) X Σ + X 2Σ X Σ + X 2Σ Tỉì cạc phỉång trçnh cå bn v (7.17) ta cọ: U NA1 = E AΣ − jI NA1 X 1Σ = U N = − jI N X Σ = jI NA1 ( X 2Σ ) X 0Σ X Σ + X 2Σ Do âọ: I NA1 = j( X 1Σ Dng tải chäù ngàõn mảch: X + aX Σ I NB = ( a − 2Σ ) I NA1 X 2Σ + X Σ E AΣ X 2Σ X Σ + ) X 2Σ + X Σ X 2Σ + a X Σ ; ) I NA1 I NC = ( a − X 2Σ + X Σ X 2Σ Dng âi qua âáút IÂ l: I Â = I N = −3 I NA1 X Σ + X 2Σ X 2Σ X Σ Ạp tải âiãøm ngàõn mảch: U NA = U NA1 = jI NA1 X Σ + X 2Σ 12 Hçnh 7.13 Bng 7.3: TỌM TÀÕT BIÃØU THỈÏC ÂÄÚI VÅÏI CẠC DẢNG NGÀÕN MẢCH Dảng NM Dng Ạp N(2) I NA1 E AΣ = j( X 1Σ + X 2Σ ) I NA = − I NA1 ; N(1) I NA1 = j( X 1Σ U NA1 = jX 2Σ I NA1 U NA = U NA1 ; U N = I N0 = E AΣ + X 2Σ + X Σ ) U NA1 = j( X 2Σ + X Σ ) I NA1 U NA1 + U NA + U N = I NA = I N = I NA1 N(1,1) I NA1 = j( X 1Σ E AΣ X 2Σ X Σ ) + X 2Σ + X Σ U NA1 = jI NA1 ( X 2Σ X Σ ) X Σ + X 2Σ U NA = U N = U NA1 I NA1 + I NA + I N = VII QUI TÀÕC ÂÀÍNG TRË THỈÏ TỈÛ THÛN: Qua bng 7.3 tháúy ràòng cạc thnh pháưn âäúi xỉïng ca dng v ạp t lãû våïi dng thỉï tỉû thûn åí chäù ngàõn mảch, váûy nhiãûm vủ toạn mäüt dảng ngàõn mảch khäng âäúi xỉïng báút k trỉåïc hãút l tçm dng thỉï tỉû thûn åí chäù ngàõn mảch Âãø toạn ngỉåìi ta âỉa qui tàõc âàóng trë thỉï tỉû thûn sau: “ Dng thỉï tỉû thûn ca mäüt dảng ngàõn mảch khäng âäúi xỉïng báút k âỉåüc l dng ngàõn mảch pha åí mäüt âiãøm xa hån âiãøm ngàõn mảch thỉûc sỉû mäüt âiãûn khạng phủ X∆(n) Trë säú ca X∆(n) khäng phủ thüc vo tham säú ca så âäư thỉï tỉû thûn m chè phủ thüc vo X2Σ v XoΣ.” 13 (n) I NA1 E AΣ = j( X 1Σ + X (∆n ) ) (n) (n) (n) U NA1 = jX ∆ I NA1 (n) IN = (n) (n) m I NA1 âọ, m(n), X∆(n) ty thüc vo dảng ngàõn mảch âỉåüc theo bng 7.4 Bng 7.4: Dảng NM (n) X∆(n) m(n) pha pha pha pha - âáút (3) (2) (1) (1,1) X2Σ X Σ + Xo Σ X 2Σ X Σ X 2Σ + X Σ 3 X 2Σ X Σ 1− ( X 2Σ + X Σ ) Nhỉ váûy cạc phỉång phạp toạn, cäng thỉïc sỉí dủng cho ngàõn mảch pha âäúi xỉïng âãưu cọ thãø dng âãø toạn thnh pháưn thỉï tỉû thûn ca mäüt dảng ngàõn mảch khäng âäúi xỉïng báút k VIII SÅ ÂÄƯ THAY THÃÚ PHỈÏC HÅÜP: Så âäư thay thãú phỉïc håüp l så âäư âọ bao gäưm cạc så âäư thỉï tỉû näúi våïi tha mn âiãưu kiãûn quan hãû giỉỵa cạc thnh pháưn dng âiãûn v âiãûn ạp tải âiãøm ngàõn mảch Dng thỉï tỉû tải âiãøm ngàõn mảch hay mäüt pháưn tỉí no âọ l dng så âäư thỉï tỉû tỉång ỉïng p thỉï tỉû l hiãûu thãú giỉỵa âiãøm âang xẹt v âiãøm âáưu ca så âäư thỉï tỉû tỉång ỉïng H Ngàõn mảch pha: U NA1 = U NA I NA1 = − I NA E AΣ = j( X 1Σ + X 2Σ ) Hçnh 7.14 14 Hçnh 7.16 Hçnh 7.15 H Ngàõn mảch pha: H Ngàõn mảch pha - âáút: U NA1 + U NA + U N = U NA1 = U NA = U N I NA1 = − ( I NA + I N ) I NA1 = I NA = I N = j( X 1Σ E AΣ + X 2Σ + X Σ ) = j( X 1Σ E AΣ X 2Σ X Σ ) + X 2Σ + X Σ Så âäư phỉïc håüp ráút thûn tiãûn cáưn nghiãn cỉïu cạc thnh pháưn dng v ạp tải mäüt pháưn tỉí hồûc mäüt nhạnh no âọ, nháút l dng mä hçnh toạn, vç cho phẹp âo trỉûc tiãúp kãút qu trãn mä hçnh IX SỈÍ DỦNG PHỈÅNG PHẠP ÂỈÅÌNG CONG TÊNH TOẠN: Bàòng qui tàõc âàóng trë thỉï tỉû thûn ta cọ thãø sỉí dủng âỉåìng cong toạn âãø tçm dng thỉï tỉû thûn ca mäüt dảng ngàõn mảch báút k v tỉì âọ âỉåüc dng ngàõn mảch IX.1 Dng mäüt biãún âäøi: Láûp cạc så âäư thỉï tỉû thûn, thỉï tỉû nghëch, thỉï tỉû khäng; X1Σ, X2Σ, XoΣ ca så âäư âäúi våïi âiãøm ngàõn mảch toạn âån vë tỉång âäúi våïi cạc lỉåüng cå bn Scb, Ucb = Utb (n) z Tênh âiãûn khạng phủ X∆ ty theo dảng ngàõn mảch v tỉì âọ tçm âỉåüc âiãûn khạng toạn X*tt: S X *tt = ( X1Σ + X (∆n ) ) âmΣ S cb z âọ: SâmΣ - täøng cäng sút âënh mỉïc ca táút c cạc mạy phạt cọ så âäư 15 Tra âỉåìng cong toạn tải thåìi âiãøm t cáưn xẹt tỉång ỉïng våïi âiãûn khạng toạn X*tt âãø cọ dng thỉï tỉû thûn I(n)*N1t z Tênh dng ngàõn mảch ton pháưn âån vë cọ tãn: I (Ntn) = m ( n ) I *(nN)1t I âmΣ z âọ: IâmΣ - dng âënh mỉïc täøng tỉång ỉïng våïi cáúp âiãûn ạp cáưn dng ngàõn mảch IX.2 Dng nhiãưu biãún âäøi: Láûp cạc så âäư thỉï tỉû nghëch, thỉï tỉû khäng âãø X2Σ, XoΣ ca så âäư âäúi våïi âiãøm ngàõn mảch âån vë tỉång âäúi våïi cạc lỉåüng cå bn Scb, Ucb = Utb (n) z Tênh âiãûn khạng phủ X∆ ty theo dảng ngàõn mảch (n) vo âiãøm ngàõn z Láûp så âäư thỉï tỉû thûn v âàût thãm âiãûn khạng phủ X∆ mảch, xem ngàõn mảch pha sau âiãûn khạng ny z Dng cạc phẹp biãún âäøi, tạch riãng tỉìng nhạnh âäúi våïi âiãøm ngàõn mảch gi tỉåíng âãø âiãûn khạng XΣi ca tỉìng nhạnh z Tênh âiãûn khạng toạn ca tỉìng nhạnh: S X *tti = X Σi âmΣi S cb z âọ: SâmΣi - täøng cäng sút âënh mỉïc ca cạc mạy phạt ghẹp chung nhạnh thỉï i z Tra âỉåìng cong toạn tải thåìi âiãøm t cáưn xẹt tỉång ỉïng våïi âiãûn khạng toạn X*tti âãø cọ dng thỉï tỉû thûn I(n)*N1ti ca nhạnh thỉï i z Tênh dng ngàõn mảch ton pháưn âån vë cọ tãn: I (Ntn) =m (n) k ∑ I *(nN)1ti I âmΣi i =1 âọ: k - säú nhạnh tạch riãng ca så âäư thay thãú IâmΣi - dng âënh mỉïc täøng ca nhạnh thỉï i tỉång ỉïng våïi cáúp âiãûn ạp cáưn dng ngàõn mảch MÄÜT SÄÚ ÂIÃØM LỈU : - Nãúu cọ hãû thäúng cäng sút vä cng låïn thç phi tạch thnh mäüt nhạnh riãng, sau thãm X∆(n) dng cạc phẹp biãún âäøi âãø âiãûn khạng tỉång häø giỉỵa hãû thäúng v âiãøm ngàõn mảch X*HN v riãng dng hãû thäúng cung cáúp: I I (Nn1)H = cb X *HN n) I (NH = m ( n ) I (Nn1)H - Vç phỉång phạp âỉåìng cong toạn sỉí dủng cạch gáưn âụng nãn cọ thãø xem X2Σ ≈ X1Σ m khäng cáưn láûp så âäư thỉï tỉû nghëch 16 - Do cạch âiãøm ngàõn mảch gi tỉåíng thãm mäüt âiãûn khạng phủ X∆(n) nãn sỉû khạc biãût giỉỵa cạc ngưn êt hån Vç váûy thỉåìng dng hồûc biãún âäøi chung l âm bo â âäü chênh xạc u cáưu, chè tạch riãng nhỉỵng nhạnh cáưn thiãút X SỈÛ BIÃÚN ÂÄØI CA DNG V ẠP QUA MẠY BIÃÚN ẠP: Qua mạy biãún ạp, dng v ạp thay âäøi c vãư trë säú láùn gọc pha Thỉåìng täø näúi dáy ca mạy biãún ạp âỉåüc gi theo chè säú ca kim âäưng häư: ( U a , U A ) = γ = 30 o N âọ: N - chè säú ca kim âäưng häư Nhỉ váûy cọ thãø sỉí dủng hãû säú biãún âäøi phỉïc: k1 = UA o = k e jγ = k e j30 N Ua våïi k = U A U âmI = l t säú biãún ạp khäng ti U a U âmII k1 chênh l hãû säú biãún âäøi ca âiãûn ạp thỉï tỉû thûn vç âỉåüc xạc âënh chãú âäü bçnh thỉåìng, âäúi xỉïng k1 = U A1 ⇒ U a1 = U A1 = o U A1 e − j30 N k U a1 k1 Tỉì âọ ta cọ biãøu thỉïc biãún âäøi dng thỉï tỉû thûn dỉûa vo quan hãû: ∧ ∧ ∧ ∧ ∧ U A1 U A1 I A1 = U a1 I a1 ⇒ I a1 = I A1 = k1 I A1 U a1 ∧ o I a1 = k1 I A1 = k I A1 e − j30 N hay: Dng v ạp thỉï tỉû thûn biãún âäøi qua mạy biãún ạp våïi cng mäüt gọc pha (hçnh 7.17) z Hçnh 7.17 17 Hçnh 7.18 Tỉång tỉû, dng v ạp thỉï tỉû nghëch biãún âäøi qua mạy biãún ạp cng våïi cng mäüt gọc pha (hçnh 7.18) ca hãû säú biãún âäøi phỉïc k2 liãn hiãûp våïi k1 ∧ o k = k1 = k e − j30 N o U a = U A = U A e j30 N k k z ∧ o I a = k I A = k I A e j30 N z Dng v ạp thỉï tỉû khäng biãún âäøi qua mạy biãún ạp (nãúu cọ thãø âỉåüc) hồûc cng pha hồûc lãûch pha 180o z Xẹt mäüt säú trỉåìng håüp sau: - Trỉåìng håüp mạy biãún ạp näúi Y/Y-12 hay∆ /∆-12 (tỉïc N=12), cạc vẹctå dng v ạp åí phêa trng pha nhau, nghéa l hãû thäúng vẹctå xem khäng lãûch pha biãún âäøi qua mạy biãún ạp Khi N=6, hãû thäúng vẹctå åí phêa ca mạy biãún ạp s lãûch 180o Âäúi våïi mạy biãún ạp näúi Yo/Yo cáưn âãún sỉû biãún âäøi ca thnh pháưn dng v ạp thỉï tỉû khäng - Trỉåìng håüp thäng dủng nháút mạy biãún ạp näúi Y/∆-11, biãún âäøi tỉì phêa Y qua phêa ∆ thç hãû thäúng vẹctå thỉï tỉû thûn s quay mäüt gọc 30o ngỉåüc chiãưu kim âäưng häư z Mäüt säú lỉu : - Dng cün dáy näúi ∆ ca mạy biãún ạp cọ thãø cọ thnh pháưn thỉï tỉû khäng, nhỉng dng dáy v ạp dáy khäng cọ thnh pháưn ny - Trong hãû âån vë tỉång âäúi thç t säú biãún ạp k = 1, âọ hãû thäúng vẹctå åí phêa ca mạy biãún ạp cọ âäü låïn bàòng nhau, chè khạc vãư gọc pha [...]... Dng trong cün dáy stato l: iN = ick + ∆i’ck - itd - ick(2ω) = i’ck - itd - ick(2ω) Dng trong cün dáy kêch tỉì l: if = Ifo + iftd - ifck VII QUẠ TRÇNH QUẠ ÂÄÜ TRONG MẠY ÂIÃÛN CỌ CÜN CN: Khi tỉì thäng phn ỉïng pháưn ỉïng thay âäøi, trong cün cn cng cm ỉïng nãn mäüt dng tỉû do khäng chu k tỉång tỉû nhỉ trong cün kêch tỉì Dng ny lải tạc dủng lãn cün dáy stato v cün cn trong quạ trçnh quạ âäü VII.1 Dng trong. .. ckmt 2 = Et 3 Z NΣ trong âọ: Et - sỉïc âiãûn âäüng hiãûu dủng ca mạy phạt åí thåìi âiãøm t 4 ZNΣ - täøng tråí ngàõn mảch (trong mảng âiãûn ạp cao cọ thãø coi ZNΣ ≈ xNΣ) Hçnh 3.3 : Âäư thë biãún thiãn dng âiãûn trong quạ trçnh quạ âäü Trë hiãûu dủng ca dng chu k trong chu k âáưu tiãn sau khi xy ra ngàõn mảch gi l dng siãu quạ âäü ban âáưu: I "0 = I ckm0+ 2 = E" 3.( x "d + x ng ) trong âọ: E” - sỉïc... våïi sỉïc tỉì âäüng ca cün kêch tỉì II CẠC LOẢI TỈÌ THÄNG TRONG MẠY ÂIÃÛN: • Tỉì thäng ton pháưn ca cün kêch tỉì: Ψ f = I f X f trong âọ: Xf - âiãûn khạng ca cün kêch tỉì - Tỉì thäng hỉỵu êch: Ψ d = I f X ad trong âọ: Xad - âiãûn khạng häø cm giỉỵa cạc cün dáy stato v räto, âỉåüc gi l âiãûn khạng phn ỉïng pháưn ỉïng dc trủc - Tỉì thäng tn: trong âọ: Xσf - âiãûn khạng tn ca cün kêch tỉì Ψ σf =... biãún âäøi thnh lỉåïi (hçnh 2.5b) Âiãûn khạng giỉỵa 2 âènh m v n ca lỉåïi âỉåüc tênh nhỉ sau: Xmn = Xm Xn ΣY trong âọ: Xm , Xn l âiãûn khạng ca nhạnh thỉï m v n trong hçnh sao ΣY l täøng âiãûn dáùn ca táút c cạc nhạnh hçnh sao Hçnh 2.5 : Biãún âäøi sao - lỉåïi Phẹp biãún âäøi ny sỉí dủng tiãûn låüi trong tênh toạn ngàõn mảch khi cọ mäüt nụt l âiãøm ngàõn mảch v táút c cạc nụt cn lải l cạc nụt ngưn Nãúu... thãø tênh âỉåüc âiãûn khạng ca hãû thäúng âäúi våïi âiãøm ngàõn mảch: XH U tb = = 3 I NH 2 U tb S NH khi tênh toạn trong hãû âån vë tỉång âäúi våïi cạc lỉåüng cå bn Scb v Ucb = Utb thç: X *H = I cb I NH = S cb S NH 1 QUẠ TRÇNH QUẠ ÂÄÜ Chỉång 3: TRONG MẢCH ÂIÃÛN ÂÅN GIN I NGÀÕN MẢCH 3 PHA TRONG MẢCH ÂIÃÛN ÂÅN GIN: Xẹt mảch âiãûn 3 pha âäúi xỉïng âån gin (hçnh 3.1) bao gäưm âiãûn tråí, âiãûn cm táûp trung... âáưu (t=0): i = C.e i0 = i0+ , Nhỉ váûy: - di = 0 dt r' t L' ta cọ: C = i0 i = i 0 e - r' L' t Dng âiãûn trong mảch phêa khäng ngưn s tàõt dáưn cho âãún lục nàng lỉåüng têch ly trong âiãûn cm L’ tiãu tạn hãút trãn r’ I.2 Mảch phêa cọ ngưn: 2 Gi thiãút âiãûn ạp pha A ca ngưn l: u = uA = Umsin(ωt+α) Dng trong mảch âiãûn trỉåïc ngàõn mảch l: i = Um sin(ωt + α - ϕ ) = I m sin(ωt + α - ϕ ) Z Lục xy ra ngàõn... cho trong âån vë cọ tãn thç dng cạc biãøu thỉïc tênh âäøi tỉì hãû âån vë cọ tãn sang hãû âån vë tỉång âäúi Vê dủ: S U U *( cb ) = ; Z *( cb ) = Z cb2 U cb U cb • Nãúu tham säú cho trong âån vë tỉång âäúi våïi lỉåüng cå bn l âënh mỉïc hay mäüt lỉåüng cå bn no âọ thç dng cạc biãøu thỉïc tênh âäøi hãû âån vë tỉång âäúi Vê dủ: 2 S cb U âm Z *( cb ) = Z *( âm ) 2 S âm U cb III.4 Qui âäøi gáưn âụng trong. .. mảch, nãn trong tçnh trảng ngàõn mảch duy trç mạy phạt cọ dng kêch tỉì låïn hån so våïi mạy phạt lm viãûc åí chãú âäü khäng ti Màût khạc, khi cọ phủ ti näúi vo mảng, nọ cọ thãø lm thay âäøi âạng kãø trë säú v sỉû phán bäú dng trong så âäư mảng 2 Vê dủ trãn så âäư hçnh 4.1, ta tháúy phủ ti näúi song song våïi nhạnh ngàõn mảch nãn nọ lm gim âiãûn khạng ngoi ca mạy phạt, do váûy lm tàng dng trong mạy... thại kêch tỉì giåïi hản v dng ngàõn mảch l: E qgh I= xd + xN trong âọ: Eqgh - sỉïc âiãûn âäüng tỉång ỉïng våïi dng kêch tỉì giåïi hản Ifgh Trong âån vë tỉång âäúi thç: Eqgh* = Ifgh* z Khi xN ≥ Xth thç mạy phạt lm viãûc åí trảng thại âiãûn ạp âënh mỉïc v: U I = âm xN 3 z Khi xN = Xth thç: E qgh U âm = X th x d + X th ⇒ X th = x d X th* = x d* Trong âån vë tỉång âäúi, chn Ucb = m thç: I = I th = v dng... âënh mỉïc xN ≤ Xth xN ≥ Xth If = Ifgh ; Eq = Eqgh If ≤ Ifgh ; Eq ≤ Eqgh U ≤ m U = m I= E qgh xd + xN ≥ I th I= U âm ≤ I th xN 1 Chỉång 5: QUẠ TRÇNH QUẠ ÂÄÜ TRONG MẠY ÂIÃÛN I KHẠI NIÃÛM CHUNG: Quạ trçnh quạ âäü trong mạy âiãûn xy ra phỉïc tảp hån trong mạy biãún ạp hay cạc thiãút bë ténh khạc do tênh cháút chuøn âäüng ca nọ Do váûy nãúu kãø âãún táút c cạc úu täú nh hỉåíng thç viãûc nghiãn cỉïu s vä