BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ CHƯƠNG 2

CHƯƠNG 2: VẬN HÀNH M.Đ.Đ.B  Đặc tính máy phát điện đồng  Các máy phát điện đồng làm việc song song  Động điện đồng  Máy bù đồng §1 KHÁI NIỆM CHUNG • Chế độ làm việc máy phát điện đồng đặc trưng đại lượng: U, I, it, cosϕ • Trong f = fđm = const; cosϕ phụ thuộc vào f tải đại lượng U, I, i xác định đặc tính: • Ba t  Đặc tính khơng tải U(it) I =  Đặc tính ngắn mạch In(it) U =  Đặc tính ngồi U(I) it = const; cosϕ =  const Đặc tính điều chỉnh it(I) U= const; cosϕ =  const Đặc tính tải U(it) I = const; cosϕ = const §2 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA M.F.Đ.Đ.B Đặc tính khơng tải E = f(it) E ≡ Φ ≡ it ≡ F ≡ E B  E(it) có dạngH B(H) Uđm • Trong hệ đơn vị tương đối it E i t∗ = E∗ = i tdmo U dm • Máy phát turbine O itđmo có kµd = kµ = 1.2 cịn máy 2) phát turbine nước có kµd = 1.06 (đường (đường 1) it Đặc tính ngắn mạch I = f(it)  Khi thí nghiệm ngắn mạch In ≤ Iđm xσư I& E& xưd  Coi rư = mạch điện thay cảm nên Iq = Icosψ = Id = Isinψ = I  Khi ngắn mạch U = nên E& jIx & ud phương trình cân điện áp với rư = có dạng: &d E&= jIx & σu jIx E&δ I&  Khi ngắn mạch p.ư.p.ư I dọc trục khử từ Mạch từ khơng bão hồ Eδ nhỏ nên  ≡ it E ≡ I nên I ≡ it , I Φ δEnhỏ O E, I = f(it) đường thẳng  Tỷ số ngắn mạch I no i to = K= I dm i tn I no U dm = xd I no U dm K= = = I dm xdI dm xd∗ it Uđm Iđm Ino O ito itn it  Thường xd* > nên K < Ino < Iđm  K lớn → xd nhỏ → ∆U nhỏ P lớn  K lớn → xd nhỏ → δ lớn → kích thước lớn, đắt  K = 0.8 ÷ 1.8 máy cực lồi K = 0.5 ÷ E, I 1.0 máy cực ẩn  Ta xây dựng tam I đm giác đặc tính E δ  Khi ngắn mạch, muốn In=Iđm ta cần itn = O B A itn C it  Khi đó, Eδ = Iđmxσư = E, I AB  Với Eδ = AB ta cần dịng điện kích thích it=OB Iđm  Như phần dịng Eδ điện kích thích it = BC dùng tạo từ trường O B A itn C it bù với p.ư.p.ư  ∆ABC có AB ≡ Iđm, BC ≡ Fư ≡ Iđm gọi tam giác đặc tính ứng với Iđm Đặc tính ngồi U = f(I)  Khi I tăng → ∆U tăng U ϕ< tải trở hay ϕ= có tính cảm E giảm p.ư.p.ư → U giảm ϕ>  Khi tải có tính dung E tăng p.ư.p.ư → U O I tăng  Độ thay đổi điện áp: Eo − U dm ∆U dm /0 = ×100( 0/0 ) U dm Eo - S.đ.đ ứng với dòng i để I = I U = t đm  Để xác định Eo ta dùng đặc tính khơng tải đặc tính khơng E E Eo A ∆U B Uđm tải tuyến tính hóa • Vẽ đặc tính khơng tải thực đặc tính khơng tải tuyến tính • Từ s.đ.đ khơng tải E hóa O it it1 it2 ta xác định s.đ.đ Eo s.đ.đ đo cực máy phát làm việc với tải định mức mà ta cắt cầu dao để máy chạy không tải Đặc tính it điều chỉnh it = f(I) ϕ=  Để U = const I = var ta cần điều chỉnh it để thay đổi E Đặc O tính tải cảm U = f(it) có đường dạng ϕ< I U  Đặc tính tải cảm ϕ> O it  Có thể xây dựng đường đặc tính từ đặc tính khơng tải tam giác đặc tính U Eδ U A M C B • Cho ∆ABC tịnh tiến cho A∈E(it) C O Q P vẽ nên U(it) • Khi khơng tải, với it = OP ta có E = PM • Do có tải, dịng điện để tạo Eδ OQ • Eδ QA U QB it §3 XÁC ĐỊNH THAM SỐ CỦA M.Đ.Đ.B Thí nghiệm dịng chiều  Thí nghiệm dùng để xác định điện trở dây quấn stato A  Sơ đồ thí nghiệm:  Đo điện áp dịng điện V ta có: U mc R= I mc  Nếu dây quấn nối  Nếu dây quấn nối Y: ∆: R1f = 0.5R R1f = 1.5R  Do hiệu ứng mặt nên điện trở dây quấn phần ứng tăng khoảng 20%: Rư = Xác định xq xd 1.2R 1f  Vẽ đặc tính E(it) I(it) E, I, xd E AC zd = = E∞ D I AB zd∞ E∞ AD = = I AB xd = zd2 − R u2 xd∞ xd = kµd xq = 0.6xd E I O C E I xd B A it Xác định xσư  Vẽ đặc tính khơng tải đặc tính tải cảm  Vẽ MC song song E, U A OQ M B  Vẽ MA song song với phần tuyến tính C đặc tính khơng tải  Vẽ AB vng góc với MC AB xσu = I O Q it Ví dụ 1: Thí nghiệm với dịng chiều máy phát cực ẩn 25kVA, 240V, 50Hz nối Y cho kết Umc = 120.6V, Imc = 50.4A Dòng điện ngắn mạch Ino = 60.2A Tính điện trở phần ứng, điện kháng đồng bộ, tổng trở đồng tỉ số Từ số liệu thí nghiệm dịng điện ngắn mạch K chiều ta có: U mc 120.6 R 2.4 R= = = 2.4Ω  R1f = = = 1.2Ω I mc 50.4 2 R u = 1.2R1f = 1.44Ω Tổng trở đồng bộ: U 240 zdb = = = 2.3Ω I no 3× 60.2 xdb = zdb − R u2 = 2.32 − 1.442 = 1.8Ω 240 25× 103 U cs = Scs = 3 2 Xd U cs 240   = 0.78 zcs = = = 2.3 Xd = ữì zcs Scs   25000 Tỷ số ngắn mạch: K= = 1.28 Xd∗ §4 TỔN HAO VÀ HIỆU SUẤT CỦA M.Đ.Đ.B  Tổn hao đồng p dây quấn stato Cu  Tổn hao sắt pFe lõi thép  Tổn hao kích từ pt mạch kích thích  Tổn hao phụ pf gồm • Tổn hao dịng điện xốy • Tổn hao bề mặt cực từ • Tổn hao stato đập mạch từ trường  Tổn hao pcơ gồm • Tổn hao làm mát • Tổn hao ma sát  Hiệu suất P2 η= P2 + ∑ p §5 CÁC M.F.Đ.Đ.B LÀM VIỆC SONG SONG Lý • Cung cấp điện an toàn hợp lý • Đảm bảo tiêu kinh tế - kỹ thuật  Ghép máy phát vào làm việc song song với lưới gọi hoà đồng Các điều kiện hịa đồng • Thứ tự pha máy phát lưới giống • UF = UL • f F = fL • Tại thời điểm hoà đồng UF trùng pha với UL  Hoà đồng thoả mãn điều kiện gọi hoà đồng xác  Sau nối vào lưới, máy phát làm việc không tải Các phương pháp hồ đồng xác a Hồ đồng CD * đèn Kiểu đèn nối tối Các bước thực  Quay MF đến nđm để fF ≈ fF  Điều chỉnh it kiểm tra điều kiện UF = UL  Điều kiện trùng pha kiểm tra đèn F it • Do fF ≈ fF nên điện áp đèn thay đổi ∆U = ÷ 2UL && &AL U &∆AFU &CFU U U CF &AF U & U BF &CF &U ∆ U & & ∆U & U & ∆∆U ∆ U &CF U & ∆ U & U BF &AF U & & ∆U U CF &BL U & ∆ U & ∆U & &BF U CL U & ∆ U & ∆ U &BF &BF &AF U U U &AF U • Do đèn tắt sáng đồng thời theo chu kỳ CD F it  Điều chỉnh n máy phát chu kì tắt sáng T = (3÷ 5)s coi fF = fL  Khi đèn tối hẳn ta đóng cầu dao CD nối máy phát vào lưới CD * Kiểu đèn nối ánh sáng quay Các bước thực  Quay MF đến nđm để fF ≈ fF F  Điều chỉnh it kiểm tra điều kiện UF = UL it  Điều kiện trùng pha kiểm tra đèn &AL U  Đồ thị vec tơ điện áp &AF U đènDo điện áp  đèn không nên đèn tắt sáng &CF U không đồng thời  Điều chỉnh n máy &BL U &CL U &BF U phát đến chu kì tắt sáng T=(3÷ 5)s coi = fLđèn tối hẳn; đèn sáng •fF Khi ta đóng CD ... dịng điện ngắn mạch K chiều ta có: U mc 120 .6 R 2. 4 R= = = 2. 4Ω  R1f = = = 1 .2? ?? I mc 50.4 2 R u = 1.2R1f = 1.44Ω Tổng trở đồng bộ: U 24 0 zdb = = = 2. 3Ω I no 3× 60 .2 xdb = zdb − R u2 = 2. 32 −... nghiệm với dịng chiều máy phát cực ẩn 25 kVA, 24 0V, 50Hz nối Y cho kết Umc = 120 .6V, Imc = 50.4A Dòng điện ngắn mạch Ino = 60.2A Tính điện trở phần ứng, điện kháng đồng bộ, tổng trở đồng tỉ số Từ số... − 1.4 42 = 1.8Ω 24 0 25 × 103 U cs = Scs = 3 2 Xd U cs 24 0   = 0.78 zcs = = = 2. 3Ω  Xd∗ = ữì zcs Scs 25 000 T s ngắn mạch: K= = 1 .28 Xd∗ §4 TỔN HAO VÀ HIỆU SUẤT CỦA M.Đ.Đ.B  Tổn hao đồng p