Đang tải... (xem toàn văn)
Quaï trçnh quaï âäü trong mba laì quaï trçnh mba chuyãøn tæì chãú âäü xaïc láûp náöy sang chãú âäü xaïc láûp khaïc khi coï sæû thay âäøi mäüt trong caïc âaûi læåüng xaïc âënh chãú âäü [r]
(1)1 Đại Học Đà Nẵng - Trường Đại học Bách Khoa
Khoa Điện - Nhóm Chun mơn Điện Cơng Nghiệp Giáo trình MÁY ĐIỆN
Biên soạn: Bùi Tấn Lợi
Chỉång 6 QUẠ TRÇNH QUẠ ÂÄÜ TRONG M.B.A
6.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Quá trình độ mba trình mba chuyển từ chế độ xác lập nầy sang chế độ xác lập khác có thay đổi đại lượng xác định chế độ làm việc mba : tần số, điện áp, phụ tải
Theo yếu tố dòng điện người ta phân : dịng điện q điện áp 6.2 QÚA DỊNG ĐIỆN
Xét dòng điện xảy hai trường hợp : Đóng mba vào lưới khơng tải Ngắn mạch
6.2.1 Đóng mba vào lưới không tải Ta thấy :
• Lúc làm việc bình thường dịng điện khơng tải : I0≤ 10 % Iđm
• Lúc đóng mba vào lưới điện : I0 >> Iđm Vì ?
Giả thử điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp (hình 6.1) lúc đóng K là: u1 = U1msin(ωt + Ψ0)
Ψ0: góc pha điện áp lúc đóng mba vào lưới Phương trình cân điện áp dây quấn sơ là:
u1 = U1msin(ωt + Ψ0) =
dt d W i
r1 0+ 1 φ (6.1)
Ta thấy quan hệ φ = f(i0) quan hệ phi tuyến Để tính tốn đơn giản, ta giả thiết φ tỉ lệ với i0 , nghĩa :
1
L W i = φ
Hình 6.1 Sơ đồ đóng mba vào lưới điện lúc khơng tải
K u1
φ
W1 W2 Với L1: hệ số tự cảm dây quấn sơ
Viết lại phương trình (6.1), ta có: dt d L
r ) t
sin( W
U m φ
+ φ = Ψ + ω
1 1
(2)2
Giải phương trình trên, ta có nghiệm là:
φ = φ’ + φ’’
Thành phần xác lập từ thông:
φ’ = φ
msin(ωt + Ψ0 -
π
) = - φmcos(ωt + Ψ0) Với :
2
1
1
) L ( r W
U
L m
m
ω + =
φ
Thành phần từ thông tự do: t
L r ''
Ce 1
− =
φ
Xác định số C với điều kiện t = lõi thép có từ thơng dư ±φdư, nên:
φ⎮t=0 = (φ’ + φ”)⎮t=0 = - φmcosΨ0 + C = ±φdæ
⇒ C = φmcosΨ0±φdư Vậy : φ” = (φmcosΨ0±φdư)
t L
r e
1
−
Ta coù, sau giaới phổồng trỗnh :
φ = - φmcos(ωt + Ψ0) + (φmcosΨ0±φdæ) t L
r e
1
−
Từ phương trình ta thấy :
1. Điều kiện thuận lợi đóng mba vào lưới điện :
Ψ0 =
π
tức điện áp u1 = U1m từ thơng φdư = 0, lúc đó:
φ = - φmcos(ωt + Ψ0) = φmsinωt
tức xác lập đóng mba vào lưới, khơng xảy trình độ 2. Điều kiện bất lợi đóng mba vào lưới điện :
Ψ0 = tức điện áp u1 = từ thơng φdư > 0, lúc đó: φ = - φmcosωt + (φm + φdư)
t L
r e
1
−
φ
max
ωt
φ
φdæ
φ”
φ’
Hình 6.2Sự biến thiên từ thơng
φ(t) lúc dóng mạch bất lợi
π
0 Khi t = thỗ = max vỗ r << L1
Nón :
t L
r e
1
−
= 1
1
≈ ω
π −
L r
e
Từ thông lúc nầy :
φmax≈ 2φm + φdæ
(3)3
VÍ DỤ : Lúc bình thường : I0 = 5%Iđm
Lúc qtrình qúa độ : I0 = 5Iđm Mba bị cắt khỏi lưới đóng khơng tải 6.2.2 Q dịng điện ngắn mạch
Ở xét qúa trình qúa độ từ lúc bắt đầu xảy ngắn mạch đến thành lập chế độ ngắn mạch xác lập
Tính dịng điện In qúa trình qúa độ xn rn
u1 u1
in
Hình 6.3Sơ đồ lúc mba bị ngắn mạch
Với rn = r1 + r’2
xn = x1 + x’2 = ωLn
Viết phương trình cân điện áp : u1 = U1msin(ωt + Ψn) =
dt di L i
rn n + n n
Trong Ψn: góc pha điện áp lúc mba xảy ngắn mạch Giải phương trình với điều kiện ban đầu t = in = 0, ta :
in = i’ + i’’ =
t L
r
n n
n
n n
n e cos I ) t
cos( I
− Ψ +
Ψ + ω
− 2
với :
2
1
) L ( r
U I
n n
n
ω +
=
Ngắn mạch xảy bất lợi Ψn = 0, với rn << ωLn t
L r
n n
n n
n e I t cos I i
− +
ω −
= 2
Dng âảt giạ trë cỉûc âải ωt = π, lục âọ :
L n xg
r
n
xg I ( e ) I K
i n
n
2
2 + =
= ω
π −
Trong đó, Kxg phụ thuộc vào dung lượng mba, mba lớn Kxg lớn Thường Kxg = 1.2 ÷ 1.8
VÊ DỦ :
Mba cơng suất 1000kVA, un % = 6.5, unr % = 1.5, unx % = 6.32
Kxg = + nx
nr n
n
u u L
r
e e
π − ω
π −
+
=1 = 1.475
Dòng điện xung :
7 22 475 100
2
% u K
I i
n xg
n