Nghiên cứu phân tích bộ chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu 3 pha dùng thyristor làm việc ở điều kiện không bình thường

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa Hà Nội Hµ trung kiên Nghiên cứu, phân tích chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu pha dùng thyristor làm việc điều kiện không bình thường Chuyên ngành: tự động hóa Mà số : Luận văn thạc sĩ khoa học Người hướng dẫn khoa học: TS Dương văn nghi Hà Nội - 2008 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận văn thực thân hướng dẫn TS Dương Văn Nghi với tài liệu đà trích dẫn phần tài liệu tham khảo phần cuối luận văn Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2008 Học viên Hà Trung Kiên mục lục Trang Mở đầu Chương : Nghiên cứu chế độ chỉnh lưu nghịch lưu phụ thuộc Bộ chỉnh lưu ®iỊu khiĨn ®èi xøng cÇu ba pha dïng thyristor ë ®iỊu kiƯn b×nh th­êng 1.1 ChÕ ®é chØnh l­u biến đổi 1.2 Chế độ nghịch lưu phơ thc cđa bé biÕn ®ỉi 19 KÕt ln 28 Chương : Nghiên cứu chỉnh lưu đối xứng cầu ba Pha dùng thyristor làm việc chế độ chỉnh lưu xảy cố ngắn hạn biến đổi, phương pháp khắc phục 29 2.1 Quá trình cố van thyristor chỉnh lưu bị đánh thủng 30 2.2 Quá trình cố ngắn mạch cực chỉnh lưu 34 2.3 Quá trình cố lật nghịch lưu biến tần 36 Kết luận 52 Chương : Nghiên cứu chỉnh lưu đối xứng cầu ba Pha dùng thyristor làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc xảy cố ngắn hạn phía nguồn dòng điện xoay chiều, phương pháp khắc phục 54 3.1 Sự bất bình thường lưới điện, nguyên nhân gây nên bất bình thường lưới 54 3.2 Chế độ làm việc chỉnh lưu biến đổi cầu ba pha dùng thyristor điều kiện bất bình thường lưới điện 57 3.3 Chế độ nghịch lưu phụ thuộc điều kiện không bình thường lưới ®iƯn KÕt ln 59 69 Ch­¬ng : øng dơng phát xung nối tiếp để điều khiển biến đổi xảy cố ngắn hạn phía lưới ®iƯn xoay chiỊu 4.1 Phèi hỵp kü tht sè víi kỹ thuật tương tự phát xung 70 4.2 Phân tích chức phát xung cho biến đổi 71 4.3 CÊu tróc tỉng qu¸t cđa bé ph¸t xung nèi tiÕp 76 4.4 øng dơng bé ph¸t xung nèi tiếp để điều khiển biến đổi xảy cố ngắn hạn phía lưới điện xoay chiều 78 Kết luận chung 92 Tài liệu tham khảo 94 Sum up of the composition contents by English Title of Composition : Research Three-Phase Full Bridge Controlled Thyristor Rectifier to operate on abnomal condition Composition reserch following fundamental question : - Research mode of rectifier and dependent inversion of Three-Phase Full Bridge Controlled Rectifier to operate on nomal condition - Research mode of rectifier and dependent inversion of Three-Phase Full Bridge Controlled Rectifier to operate rectifier mode while to meet with difficulties short-emergency Various faults that occur in thyristor converter are : short circuit acroos the thyristor, short circuit acroos the DC terminals, the inverter of frequency converter collapsed Methods to repair - Research mode of dependent inversion of Three-Phase Full Bridge Controlled Rectifier to operate rectifier mode while to happened shortemergency on AC power supply Methods to repair - Applied series pulse generator to control Three-phase thyristor Converters : general structure of series pulse generator, algorithm for series pulse generator, to integrate power supply status supervisiory fuction, current conversion supervisiory fuction of thyristors into pulse generator To combine fixing pulse generating sequence with adjusting negative voltage area of thyristor Composition had finished theoretics and experimental, and open ways to design Three-Phase Thyristor Converters to operate on abnomal condition Tãm t¾t néi dung luËn văn Tên đề tài : Nghiên cứu chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha dùng thyristor làm việc điều kiện không bình thường Luận văn nghiên cứu vấn đề sau : - Nghiên cứu chế độ chỉnh lưu nghịch lưu phơ thc cđa bé chØnh l­u ®iỊu khiĨn ®èi xøng cầu ba pha dùng thyristor làm việc điều kiện bình thường - Nghiên cứu chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha dùng thyristor làm việc chế độ chỉnh lưu xảy cố ngắn hạn Các cố xảy : Sự cố van thyristor chỉnh lưu bị đánh thủng, cố ngắn mạch tên cực chỉnh lưu, cố làm lật nghịch lưu biến tần Các biện pháp khắc phục - Nghiên cứu chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha dùng thyristor làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc xảy cố ngắn hạn phía nguồn dòng điện xoay chiều Các biện pháp khắc phục - ứng dụng phát xung theo cấu trúc nối tiếp để ®iỊu khiĨn bé biÕn ®ỉi : cÊu tróc tỉng qu¸t phát xung nối tiếp, thuật toán để quản lý phát xung, phối hợp vào phát xung chức theo dõi trạng thái lưới điện, chức theo dõi chuyển mạch dòng điện van Kết hợp việc chữa lại trình tự phát xung với việc điều chỉnh diện tích điện áp âm đặt lên thyristor Luận văn đà hoàn thành việc nghiên cứu lý thuyết tổng quan chế độ làm việc biến đổi ứng dụng thực tế phát xung nối tiếp; đồng thời mở khả thiết kế chế tạo biến đổi điều khiển lượng điện làm việc điều kiện bất thường mở đầu Vấn đề khai thác, sử dụng lượng điện cách hợp lý, tối ưu, tiết kiệm tin cậy luôn đề tài hấp dẫn nhà nghiên cứu, thiết kế biến đổi điều khiển lượng điện dùng van bán dẫn công suất Các dạng lượng điện biến đổi điều khiển dùng nhiều công nghiệp : - Biến đổi điều khiển lượng điện từ dòng điện xoay chiều sang dòng điện chiều gọi chỉnh lưu - Biến đổi điều khiển lượng điện từ dòng điện chiều sang dòng điện xoay chiều gọi nghịch lưu - Biến đổi điều khiển lượng điện từ dòng điện chiều có giá trị điện áp cố định sang dòng điện chiều có giá trị điện áp thay đổi biến đổi xung áp chiều - Biến đổi điều khiển lượng điện dòng xoay chiều có tần số, điện áp, số pha, thứ tự pha cố định sang dòng điện xoay chiều có tần số, điện áp, số pha thứ tự pha thay đổi được, gọi biến tần Việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo tìm quy luật điều khiển giải pháp nâng cao chất lượng dạng dòng điện, điện áp , hệ số công suất , hiệu suất độ tin cậy biến đổi điều khiển lượng điện với dải công suất nhỏ trung bình đà thu nhiều kết mong muốn Đà có nhiều môđun phần cứng tối ưu phần mềm điều khiển đa chức của biến đổi điều khiển lượng điện nhiều hÃng tiếng giới sản xuất, chế tạo đồng loạt Tuy vậy, biến đổi điều khiển lượng điện có công suất lớn lớn với điện áp cao cao, bắt buộc phải dùng van bán dẫn điều khiển không hoàn toàn thyristor thường vấn đề cần Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 phải nghiên cứu, khảo sát kỹ Đó biến tần dùng thyristor biến tần thyristor với khâu trung gian dòng điện chiều Các biến tần dùng thyristor thường có công suất lớn lớn sử dụng rộng rÃi nhà máy thuỷ điện, nhà máy điện khí, nhà máy nhiệt điện, tuyến đường dây tải điện xa điện cao áp chiều Đối với nhà máy phát điện, biến tần thyristor đảm chức khởi động trơn (bằng phương pháp tần số) tổ hợp máy phát điện điều chỉnh tốc độ quay máy cấu nhà máy nhiệt ®iƯn VÊn ®Ị tèi ­u khëi ®éng c¸c tỉ hợp như: Động - máy phát nhà máy thuỷ điện; tổ hợp tuốcbin phát - máy bù đồng nhà máy điện khí, điện nước theo quan điểm tiêu thụ lượng từ nguồn, hiệu suất tổ hợp ảnh hưởng chúng đến hệ thống lượng hệ thống trang bị điện định sở ứng dụng biến tần thyristor cao áp có khâu trung gian dòng điện chiều sử dụng nghịch lưu nguồn dòng điện chuyển mạch tự nhiên Đối với tuyến đường dây truyền tải điện xa điện cao áp chiều, hệ thống có hai biến đổi điều khiển lượng dùng thyristor Mỗi hai biến đổi làm chức biến điện áp xoay chiều thành điện áp chiều để truyền tức lấy lượng điện từ lưới xoay chiều đưa lên đường dây chiều để cấp cho tải Và ngược lại, làm chức tiếp nhận lượng điện từ đường dây chiều biến thành lượng xoay chiều hoà vào nguồn dòng điện xoay chiều; tức lưới xoay chiều Vấn đề tối ưu hệ thống tuyến tải điện cao áp chiều điều khiển làm việc tối ưu chế độ làm việc biến đổi lớp biến đổi dùng thyristor tham gia vào đường dây truyền tải điện trình tiếp nhận phát lượng điện lên Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 đường dây; đồng thời phải đảm bảo độ tin cậy làm việc cao cho biến đổi toàn hệ thống biến đổi khác Cũng quan điểm tối ưu tiêu thụ lượng điện từ nguồn, hiệu st cđa hƯ thèng cịng nh­ sù ¶nh h­ëng cđa trình làm việc biến đổi đến hƯ thèng, ng­êi ta sư dơng phỉ biÕn c¸c bé biến tần thyristor cao áp với khâu trung gian dòng điện chiều dùng nghịch lưu nguồn dòng điện chuyển mạch tự nhiên Phần tử bản, đóng vai trò biến tần cao áp loại là chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha dùng thyristor thường Phân tích, khảo sát, đánh giá chế độ làm việc, bao gồm chế độ làm việc bình thường (xác lập) chế độ không bình thường (chế độ cố ngắn hạn) chỉnh lưu này, sở đề xuất giải pháp điều khiển nhằm đảm bảo cho chỉnh lưu làm việc tin cậy thời gian xảy cố ngắn hạn, tránh cắt điện ngưng trình làm việc biến đổi thời gian cố ngắn hạn, nội dung luận văn Nội dung luận văn gồm phần sau : Chương I : Nghiên cứu chế độ chỉnh lưu nghịch lưu phụ thuộc Bộ chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha dùng thyristor thường làm việc điều kiện bình thường Chương II : Nghiên cứu Bộ chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha dùng thyristor thường làm việc chế độ chỉnh lưu xảy cố ngắn hạn Phương pháp khắc phục Chương III : Nghiên cứu Bộ chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha dùng thyristor thường làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc xảy cố ngắn hạn phía nguồn dòng điện xoay chiều Giải pháp khắc phục Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 Chương IV : ứng dụng nguyên tắc phát xung nối tiếp điều khiển Bộ biến đổi xảy cố ngắn hạn phía lưới điện xoay chiều Các kết mô Kết luận chung : Tóm tắt nội dung mà luận văn đà giải quyết, đặc điểm kết đạt biện pháp Xin chân thành cảm ơn thày giáo, TS Dương Văn Nghi - Bộ môn Tự động hoá xí nghiệp công nghiệp đà tận tình hướng dẫn tác giả trình nghiên cứu hoàn thành luận văn; chân thành cảm ơn thày cô giáo môn Tự động hoá xí nghiệp công nghiệp với góp ý chân thành, sâu sắc; cảm ơn cổ vũ, động viên đồng nghiệp, bạn bè giúp đỡ dẫn Viện đào tạo sau đại học trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đà giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn tốt nghiệp Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2008 Học viên : Hà Trung Kiên Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 82 4.4.2 Các nhiệm vụ phối hợp phát xung nối tiếp a Xác định cực trị điện áp Nhằm rút ngắn thời gian đo cực trị điện áp tiến hành theo công nghệ tương tự logic sau : + Xác định cực trị theo pha , điểm qua cực đại cực tiểu điện áp làm thay đổi trạng thái tín hiệu logíc, trạng thái phát lệnh thực phép đo + Ghi nhớ thông tin báo hiệu xuất cực trị biên độ đo ghi lại kết máy tính Sự ghi lại cần thiết trường hợp điện áp bị cân nghiêm trọng Khi có hai ba cực trị đà đánh giá đưa tất trực tiếp vào cách đếm để ®o, ®iỊu ®ã nghÜa lµ phÐp thu nhËn nèi tiÕp không thực đồng thời nhiều chức + Biến đổi giá trị cực trị vừa đánh giá từ tương tự số Phát lệnh gửi vào máy vi tính cuối lần biến đổi + Việc lấy ghi lại kết phép đo biên độ gắn với địa pha liên quan thực phần mềm b Xác định cân điện áp pha Như đà nêu trên, biến động điện áp đánh giá phép đo độ lệch pha điện áp dây lệch pha tương ứng với độ dài i , i-1 i-2 , cho phép xác định góc mở chậm có suy giảm R Việc đánh giá mức độ biến động so sánh góc i-1 với giá trị , có tính đến độ sai lệch phép đo Có thể phân loại thành chế độ độ xuất cố cố kết thúc Trong giai đoạn này, tính chu kỳ điện áp bị nhiễu loạn, nên phép tính tổng độ dài ba phân đoạn liên tiếp i-1, i-2, i-3 không tương ứng với độ dài nửa chu kỳ điện áp điều kiện bình thường Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 83 Để đánh giá cân điện áp phải thực phép đo khoảng thời gian điểm qua điện áp dây Chính điện áp đồng thời sử dụng làm tín hiệu đồng thời điểm phát xung vào thyristor Mạch thực chức có ba nhiệm vụ : - Đo độ dài khoảng cách thời gian - Xử lý thông tin, xác định mức độ sai lệch - Sắp xếp vào trình tự hệ thống c) Chức theo dõi chuyển mạch dòng điện van thyristor Có nhiều phương pháp để xác định chuyển mạch , tái chuyển mạch dòng điện xung điều khiển Thyristor Phương pháp sử dụng vào đồ thị điện áp dây cấp cho biến đổi điện áp dây, ảnh hưởng chuyển mạch dòng điện van tạo " mấu " điện áp , tín hiệu biến đổi thành hệ nhị phân sau chuyển vào máy vi tính Máy tính xác định tình trạng chuyển mạch dòng điện van Mặt khác, lại biết thời điểm phát xung điều khiển Thyristor nên việc lựa chọn "mấu" chuyển mạch tương ứng với Thyristor rõ ràng Nguyên tắc thể hình H4-7 điện áp dây đưa vào đầu vào so sánh để so sánh với ngưỡng cao ngưỡng thấp Tín hiệu tách sưòn sau Sau kết hợp với lệnh phát xung tín hiệu đầu Với phương pháp theo dõi chuyển mạch nêu , việc xác định "mấu" chuyển mạch dựa vào đồ thị điện áp dây cung cấp cho biến đổi thực kỹ thuật tương tự kỹ thuật logic, sau xử lý thông tin thực lập chương trình Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 84 Điện áp dây Ngưỡng cao ωt Ngưỡng thấp Đầu so sánh Lệnh phát xung Đầu nh Tỏch chuyn mch Hình H4-7 Nguyên lý xác định chuyển mạch dòng điện 4.4.3 Phối hợp với điều khiển góc khoá thyristor Bộ điều khiển góc khoá thyristor hoạt động dựa nguyên tắc điều chỉnh phần diện tích điện áp âm đặt lên thyristor Chúng ta biết để khoá thyristor cách chắn, cần phải đặt điện áp ngược đủ lớn lên thyristor khoảng thời gian lớn thời gian khôi phục tính chất điều khiển thyristor, ký hiệu tq Như vậy, việc khoá thyristor đảm bảo chắn trường hợp thực đồng thời hai điều kiện: góc khoá van lớn góc tq giữ phần diện tích điện áp âm đặt lên thyristor không thay đổi Đó khái niệm điều chỉnh diện tích điện áp âm đặt lên thyristor Phần diện tích diện tích gạch chéo hình H4-8 Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 85 u γ uac i T5 2π π ωt A H×nh H4-8 Sự chuyển mạch dòng điện từ T5 sang T1 Để tính toán góc mở chậm cực đại với điều kiện trì phần diện tích điện áp ngược đủ để đảm bảo khoá van chắn, cần phải xác định thông số sau : - Góc nghịch lưu (vượt trước) , để biết phần diện tích nhỏ điện áp âm biên độ điện áp (giá trị xác định phần đo biên độ) - Góc chuyển mạch dòng điện , tính toán sở : + Biên độ điện áp đo + Giá trị dòng điện xác định thời điểm bắt đầu xuất cố điện áp nguồn xoay chiều ba pha cấp cho biến đổi Giá trị diện tích ký hiệu A, tính toán theo công thøc : A = ∫ U N 2sinωt.dωt (4-1) t q Trong : UN giá trị hiệu dụng điện áp chế độ bình thường tq thời gian đặt điện áp âm lên van chế độ bình thường Khi điện áp cân bằng, góc cần phải giá trị tq Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 86 Khi biên độ điện áp giảm, giá trị góc vượt trước nhỏ i liên quan đến diện tích A xác định theo công thức : A β i = arccos − + 1  U max (4-2) Trong Umax giá trị điện áp cực đại đo lưới điện bị cố Khi xác định góc mở chậm M , cần kiểm tra theo điều kiÖn : αM + γ’ + βmin i < π (4-3) : góc chuyển mạch có tính đến cố nguồn xoay chiều ba pha, xác định từ biÓu thøc : cos(α M + γ') = cos α M − 21 ωI d UM Nh­ vËy, chóng ta cài đặt thêm nhiệm vụ Điều chỉnh phần diện tích điện áp âm vào chương trình phần quản lý phát xung Chức nhiệm vụ tiến hành xác định max với bước sau : - Khi bắt đầu, lấy max giá trị nhỏ (ứng với độ sụt biên độ điện áp 0,5UN ) - Lấy kết phép đo biên độ trước pha có điện áp cần đảm bảo mở thyristor lần chuyển mạch tới - Chỉ giữ lại giá trị tuyệt đối phép đo biên độ - Tìm kiếm bảng giá trị tương ứng - Cộng thêm vào max đà chọn bắt đầu nhằm mục đích đạt đến giá trị góc mở chậm cực đại ứng với chế độ làm việc phù hợp Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 87 4.4.4 Quy trình hiệu chỉnh hệ điều khiển chuyển mạch dòng điện với điện áp nguồn ba pha bị cân Trình tự chữa lại hệ điều khiển đòi hỏi phải có khả xác định rõ chuyển mạch dòng điện trước thời điểm phát xung xác định thyristor bị chuyển mạch Như vậy, chương trình điều khiển biến đổi phải đưa thêm nhiệm vụ phụ trợ Nhiệm vụ ghép vào chức theo dõi lưới điện theo dõi chuyển mạch dòng điện, cài vào đầu nhiệm vụ quản lý phát xung Sự chênh lệch thời gian tr thời điểm xác định chuyển mạch với thời điểm điều khiển thyristor thyristor tạo ngắn mạch phụ thuộc vào độ dài dải đánh giá i Sự chênh lệch tương ứng với R , góc mở chậm suy giảm R đạt cách lấy giá trị X i Lần phát xung thứ hai trình tự chữa lại dự kiến trước với góc chậm R + N Các đại lượng X N phải tính toán theo điều kiện sau : αRmax i – X + N + γ’ + ωtq < θI Vµ X > γ + γ’ + ωtq Trong đó: góc chuyển mạch có tính đến tăng dòng điện chế độ điện áp nguồn ba pha cân bằng, nguyên lý chữa lại hệ điều khiển tất thyristor giống Phụ thuộc vào vị trí thyristor bị chuyển mạch , phải xác định đôi thyristor cần phát xung vào để tạo ngắn mạch tạm thời ,sau xác định đôi thyristor cần phát xung mở để lấy lại điều khiển bình thường Trường hợp nguồn ba pha bị cân bằng, quy trình chữa lại hệ điều khiển bị biến đổi tuỳ thuộc vị trí thời điểm nhận biết chuyển mạch so với thời điểm chuyển mạch thực Như vậy, xảy số trường hợp : Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 88 - Chỉ lần phát xung dải nhận biết chuyển mạch - Hai lần phát xung dải - Ba lần phát xung dải Quy trình tiến hành cách tổng quát để thực trình tự chữa lại hệ điều khiển cho biến đổi làm việc điều kiện bất thường lưới điện mô tả hình H4-9 Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 89 Đánh số đếm số 1(CTR) đà dùng dải Đánh dấu vào Thyristor CTR phát xung S Đ Thyristor bị cố ? Giảm số lần phát xung S Xác định bậc để phát xung Kiểm tra bậc phát xung S Đ Số lần phát xung = 0? Đ Đ Kiểm tra số lần phát xung S Bậc 3? Chun sang bé ®Õm CTR sau BËc 2? KiĨm tra số lần phát xung S S Đ i-1 > i lần phát xung Đ S Đ Đ lần phát xung lần phát xung S Đ i-2 > i S Đánh giá i Tr = Tr = R = R = i-x Đ Bắt đầu ngắn mạch R > 0? R = Xác định từ phát xung S Xác định từ để phát xung Thay ®ỉi néi dung bé ®Õm CTR αR → αR + N Kết thúc ngắn mạch Xác định từ để phát xung Thay đổi nội dung đếm CTR Hình H4-9 Thuật toán tổng quát trình tự chữa lại hệ điều khiển chuyển mạch Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 90 4.4.5 Quy trình hiệu chỉnh xuất biến cố điện áp xoay chiều phần trước đà giới thiệu quy trình hiệu chỉnh hệ điều khiển chuyển mạch dòng điện với điện áp nguồn ba pha bị cân Thời điểm tối ưu cho hai lần phát xung hình thành trình tự chữa lại hệ điều khiển đà xác định phần cách tác động vào góc chuyển mạch , cho góc tq góc để trì diện tích điện áp âm đặt lên van không đổi độ dài dải đánh giá i Hoặc giai đoạn độ xuất biến cố thời điểm để phát hai xung theo trình tự chữa lại hệ điều khiển kiểm soát : - Quá trình tiến triển độ dài dải i không theo quy luật tính chu kỳ trình độ đà bị nhiễu loạn - Phần diện tích âm điện áp không trì phận thu nhận giá trị biên độ điện áp không thực - Do ảnh hưởng lọc làm cho việc xác định điểm qua không chuẩn xác dẫn đến tăng góc mở chậm so với tính toán, kết việc đưa hệ trở lại hoạt động bình thường không đảm bảo Như vậy, cần phải thực quy trình điều khiển khác đảm bảo biến đổi hoạt động trình độ xuất cố biến Tuy nhiên, đà nêu, xác định cân điện áp phép đo độ dài dải phía trước với giá trị /3 có dung sai Nhận xét : Việc xác định giai đoạn độ xt hiƯn vµ biÕn mÊt sù cè, nhÊt đảm bảo cách so sánh tổng độ dài liên tiếp i-1, i-2 i-3 với độ dài nửa chu kỳ điện áp bình thường Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 91 Chọn cách giải giảm góc mở chậm thời gian độ cần xem xét hai khả : - thời điểm xác định trình độ tín hiệu phát từ phận theo dõi chuyển mạch dòng điện thông báo lần chuyển mạch dòng điện cuối đà thực bình thường Việc giảm góc mở chậm dẫn đến làm giảm nguy làm chuyển mạch dòng điện, nguy xuất kéo dài ảnh hưởng đến trình độ Sau góc mở chậm trở lại giá trị phụ thuộc vào biên độ điện áp bị cố - Trường hợp thời điểm xác định trình độ tín hiƯu ph¸t tõ bé phËn “ theo dâi chun mạch dòng điện cho biết có chuyển mạch vừa xảy ra, phải thực quy trình chữa lại hệ điều khiển đà mô tả phần trước với góc mở chậm đà giảm Thực nguyên tắc làm cho hệ trở lại trình tự bình thường dễ dàng Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 92 Kết luận chung Trong khoảng thời gian không dài, luận văn đà hoàn thành việc nghiên cứu, phân tích chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha dùng thyristor làm việc điều kiện bất bình thường Các vấn đề nghiên cứu kết đạt sau : Phân tích trình hoạt động biến đổi chế độ chỉnh lưu, nghịch lưu phụ thuộc trạng thái làm việc bình thường; đưa điều kiện đảm bảo chuyển mạch dòng điện van Phân tích trình cố ngắn hạn xảy biến đổi cầu ba pha làm việc chế độ chỉnh lưu; tiêu biểu biến tần dùng thyristor thường có khâu trung gian dòng điện chiều, nghịch lưu nguồn dòng chuyển mạch tự nhiên Bộ biến tần sử dụng phổ biến hệ thống truyền tải điện cao áp chiều hệ truyền động động đồng Các cố : chọc thủng van thyristor chỉnh lưu, ngắn mạch đầu chỉnh lưu, ngắn mạch pha hai pha phía nghịch lưu độc lập Đưa biểu thức tính toán dòng điện cố biện pháp khắc phục để hạn chế biên độ thời gian tồn dòng điện cố Phân tích trình cố chỉnh lưu cầu đối xứng cầu ba pha dùng thyristor làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc lưới điện xoay chiều bị cố cân nặng biên độ góc pha Để trì hoạt động biến đổi, phương pháp đề xuất thay đổi trình tự phát xung điều khiển vào thyristor theo trình tự tuỳ thuộc mức độ cố lưới, vị trí trạng thái chuyển mạch thyristor Nghĩa xảy cố ngắn hạn, thyristor ph¸t xung theo cÊu tróc nèi tiÕp Khi sù cè ngắn hạn khắc phục, cần phải chuyển hệ điều khiển phát xung theo luật song song Quá trình thay đổi trình tự phát xung phối hợp đồng thời với Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 93 điều khiển góc khoá thyristor để giữ phần diện tích điện áp âm không đổi Để đảm bảo trình tác động nhanh, xác, an toàn hệ điều khiển , tác giả đề cập đến biện pháp sử dụng hệ thống theo dõi trạng thái lưới điện (đo cực trị, đo lệch pha điện áp); hệ thống xác định chuyển mạch dòng điện van kết hợp kỹ thuật tương tự kỹ thuật số Khả ứng dụng thực tế : việc nghiên cứu, đề xuất giải pháp khắc phục cố ngắn hạn để hạn chế biên độ thời gian tồn dòng cố để tiếp tục vận hành biến đổi có ý nghĩa lớn thực tế Điều đảm bảo biến đổi bảo vệ an toàn, tiếp tục làm việc mà có ý nghĩa đảm bảo sản xuất liên tục, nâng cao suất chất lượng sản phẩm Việc nghiên cứu ứng dụng thành công khai thác, vận hành biến đổi điều khiển lượng điện dùng thyristor điều kiƯn bÊt b×nh th­êng cã thĨ më øng dơng hệ truyền động động đồng dùng biến tần nguồn dòng điện có hÃm tái sinh hệ thống truyền tải điện xa cao áp chiều (HVDC) Tuy nhiên, thời gian nghiên cứu có hạn nên luận văn đề cập đến vấn đề sở lý thuyết để khắc phục cố mà chưa sâu vào chi tiết để thiết kế phần cứng phần mềm cho hệ thống điều khiển phát xung biến đổi Trên toàn vấn đề luận văn đà giải vấn đề tồn Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn TS Dương Văn Nghi thày cô giáo môn Tự động hóa Xí nghiệp Công nghiệp trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đà tận tình giúp đỡ tác giả suốt trình thực luận văn Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 94 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt [1] Nguyễn Bính, Dương Văn Nghi(1978), Giáo trình kỹ thuật biến đổi công suất lớn, Đại học Bách Khoa Hà Nội [2] Nguyễn Văn Liễn, Bùi Quốc Khánh, Dương Văn Nghi, Nguyễn Mạnh Tiến(1986-1990), Đề tài: Điện tử công suất, mà số 52B-02-03, Chương trình nghiên cứu cấp nhà nước Tự động hoá 52B [3] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi(1996), Điều chỉnh tự động truyền động điện, NXB Khoa học Kỹ thuật [4] Dương Văn Nghi, Nguyễn Văn Liễn(1992), Nghiên cứu hệ truyền động: Bộ biến tần nguồn dòng điện- động không đồng rôto lồng sóc với từ thông không đổi, Tập san khoa học công nghệ 03 [5] Markovits.I.M(1975), Các chế độ hệ thống lượng, Dịch giả: Bùi Thiện Dụ, Trần Đình Long, Bùi Ngọc Thư, Hà Học Trạc [6] Dương Văn Nghi(1996), Nghiên cứu biến đổi điều khiển lượng điện dùng van bán dẫn công suất làm việc điều kiện bất bình thường, Luận án Phó tiến sĩ khoa học kỹ thuật [7] Dương Văn Nghi(1996), Nghiên cứu mô hình tạo cố phía nguồn điện xoay chiều cho biến đổi tĩnh, Tập san khoa học công nghệ 4/1996 [8] Võ Khắc Thành(1997), Truyền tải điện cao áp chiều, Tập san điện lực đời sống ĐL1+2/97 Tiếng Anh Hà Trung Kiên Tự động hoá 06-08 95 [9] Dennis A Woodford(1998), HVDC transmission, Manitoba HVDC Research Centre [10] Le Huy.H, Roye.D, Perret.R(1982), Microprocessor control of thyristor converter using minimum hardware and software, Communication IECON 82, Sanfransisco, November 1982 [11] Le Huy.H, Roye.D, Perret.R(1982), Microprocessor controlled thyristor current source for electric motor drives, Communication IECON 82, Sanfransisco, November 1982 [12] CIRGE SC14 Colloquium in Source Africa(1997), DC Transmission based on Voltage Source Converters [13] IEEE Transaction on PAS Vol PAS-102 No PAS-102 No6(1983), A mathematical model for Dynamic simulation of HVDC System [14] IEEE Transaction on Industry Applycations Vol 30 N04(1994), Investigation of Fault Modes of Voltage-Fed Inverter System for Induction Motor driver TiÕng Ph¸p [15] Roye.D, Peret.R, Duong Van Nghi(1984), Modele experimental de reseau perturbe: Etude de influence des pertubations sur les convertisseurs statiques, Conference d’electronique de puissance µ Grenoble Octobre 1984 TiÕng Nga [16] Глух Е.М, Зеленов В.Е.(1982)Защита полупроводниковых преобразователей – М Энергия 1982 [17] Тормасов В.В(1959) Иследование процесса запирания выпремителия передати постояного тока – Изв НИИП 1959 No [18] Тарасов А.Н Волков Л.Р(1987) Прицип построения токовой защиты тиристорного преобразователей частаты Hµ Trung Kiên Tự động hoá 06-08 96 – В сб : Проблемы преобразовательной техники – Киев, изд ИЭД АН УССР 1987 [19] Тарасов А.Н Толстов Ю.Г(1989) Тепловой расчет тиристорных вентилей мощных преобразователей частаты в аваийных режимах – 1989 N o Hà Trung Kiên Tự động ho¸ 06-08 ... không bình thường Luận văn nghiên cứu vấn đề sau : - Nghiên cứu chế độ chỉnh lưu nghịch lưu phụ thuộc chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha dùng thyristor làm việc điều kiện bình thường - Nghiên. .. đối xứng cầu ba pha dùng thyristor thường làm việc chế độ chỉnh lưu xảy cố ngắn hạn Phương pháp khắc phục Chương III : Nghiên cứu Bộ chỉnh lưu điều khiển đối xứng cầu ba pha dùng thyristor thường. .. : Nghiên cứu chế độ chỉnh lưu nghịch lưu phụ thuộc Bộ chỉnh lưu ®iỊu khiĨn ®èi xøng cÇu ba pha dïng thyristor th­êng làm việc điều kiện bình thường Chương II : Nghiên cứu Bộ chỉnh lưu điều khiển