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 quaù trỗnh quaù õọỹ õióỷn tổỡ, õoù quaù trỗnh phạt sinh ngàõn mảch l nguy hiãøm nháút Âãø chn cạc thiãút bë âiãûn v bo vãû råle cỏửn phaới xeùt õóỳn quaù trỗnh quaù õọỹ khi: - ngàõn mảch - ngàõn mảch km theo âỉït dáy - càõt ngàõn mảch bàịng 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 choùng cọ lỏỷp õióứm ngừn maỷch thỗ hóỷ thọỳng seợ chuyóứn sang chóỳ õọỹ ngừn maỷch trỗ (xaùc láûp) Tỉì lục xy ngàõn mảch cho âãún càõt ra, hãû thäúng âiãûn xy quạ trỗnh quaù õọỹ laỡm thay õọứi doỡng vaỡ aùp Doỡng quaù trỗnh quaù õọỹ thổồỡng gọửm thaỡnh phỏửn: chu k v khäng chu k Trỉåìng håüp hãû thäúng cọ âỉåìng dáy truưn ti âiãûn ạp tỉì 330 KV trồớ lón thỗ doỡng ngừn maỷch ngoaỡi thaỡnh phỏửn 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 cuớa quaù trỗnh ngừn maỷch hóỷ thọỳng õióỷn, õọửng 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 khọng thuọỹc chóỳ õọỹ laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng - Trong hãû thäúng coï 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] âoï: 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 vỏựn trỗ õổồỹc hóỷ thọỳng doỡng, aùp pha ồớ tỗnh traỷng õọỳi xổùng ã Ngừn maỷch khọng õọỳi xỉïng: l dảng ngàõn mảch lm cho hãû thäúng dng, aïp pha máút âäúi xæïng - Khäng âäúi xæïng 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 DANG NGếN MACH HầNH VEẻ 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 cồ õióỷn coù thóứ ngổỡng quay, saớn xuỏỳt õỗnh tróỷ, 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, nhàịm 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 trỗnh quaù õọỹ Nhổợng tờnh toaùn nhổ vỏỷy cỏửn thióỳt 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 ràịng 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 baớo vóỷ rồle thổồỡng phaới tỗm doỡng ngừn maỷch nhoớ 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 TấNH TOAẽN NGếN MACH I NHặẻNG GIA THIT C BN: Khi xy ngàõn mảch sỉû cán bàịng 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 aớnh hổồớng, thỗ vióỷc tờnh toaùn ngừn maỷch seợ rỏỳt khọ khàn Do âọ, thỉûc tãú ngỉåìi ta âỉa nhỉỵng gi thiãút nhàịm 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 giaớn rỏỳt nhióửu, vỗ maỷch õióỷn trồớ thaỡnh tuyóỳn tờnh v cọ thãø dng ngun l xãúp chäưng âãø phán tờch quaù trỗnh Boớ qua doỡng õióỷn tổỡ hoùa ca mạy biãún ạp: trỉì trỉåìng håüp mạy biãún aïp pha truû 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 õi cổỷc xa thỗ mồùi xeùt õóỳn dung dỏựn cuớa 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 hàịng 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 õoaỷn cỏửn xeùt quaù trỗnh quaù õọỹ coù 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 khọng õọứi quaù trỗnh ngừn maỷch Nóỳu goùc lóỷch pha giỉỵa sỉïc âiãûn âäüng ca cạc mạy phạt âiãûn tng lón thỗ doỡng nhaùnh sổỷ cọỳ giaớm xuọỳng, 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 õoaỷn õỏửu cuớa quaù trỗnh quaù õọỹ (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 tæång 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 toaïn âäúi våïi hãû thäúng âiãûn pha ngỉåìi ta dng cạc âải lỉåüng cå bn sau: Scb : cäng suáút cå baín 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 thæïc sau: (2.1) Scb = Ucb Icb U cb Z cb = t cb (2.2) I cb = ω cb (2.3) Do âoï ta chè coï 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 cồ baớn thỗ caùc õaỷi lổồỹng õồn tổồng 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 sổớ duỷng quen thuọỹc thỗ coù thóứ boớ dỏỳu (*) 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 bàịng nhau, cäng sút pha v cäng sút pha cng bàịng 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 âæåüc cho âån vë tæång 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 thæïc 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 tæång âäúi æïng 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) thỗ: E*( cb ) = E*( õm) 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 giaín 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, maïy biãún aïp - 10,5KV, khaïng 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 bàịng giaù trở trung bỗnh Utb cuớa cỏỳp õióỷn aùp õoù 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 = Uâm = Utb, riãng âäúi våïi khaïng âiãûn nãn tờnh chờnh xaùc vồùi lổồỹng õởnh mổùc cuớa noù vỗ 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 bàịng 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 bàịng mäüt âải lỉåüng váût l khạc cọ cng trë säú tỉång âäúi Vê dủ nóỳu choỹn õb laỡm lổồỹng cồ baớn thỗ *(õb) = ta coï: 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 bàịng mäüt mảch âiãûn tỉång âỉång bàịng 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 hóỷ õồn coù tón: Hỗnh 2.1 : Sồ âäư mảng âiãûn cọ nhiãưu cáúp âiãûn ạp Xẹt mảng õióỷn coù nhióửu cỏỳp õióỷn aùp khaùc (hỗnh 2.1) âỉåüc näúi våïi bàịng 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 bàịng t säú biãún ạp lục khäng ti Cạc thnh pháưn têch cạc t säú biãún ạp k chè láúy ca nhỉỵng mạy biãún ạp nàịm 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 trổồùc õồn tổồng õọỳi thỗ phaới tờnh âäøi vãư âån vë cọ tãn Vê dủ, â cho Z*(õm) thỗ: Z = Z *( õm ) U âm I âm U âm = Z *( âm ) S âm III.2 Qui âäøi gáưn âụng hãû âån vë coï 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 bũng trở sọỳ õióỷn aùp trung bỗnh cuớa cỏỳp õoù Tỉïc l: U1 = U1' = U tb1 ; U = U '2 = U tb2 ; Nhæ váûy: k1 = U tbcs U tb1 ; k2 = ; ; U tb1 U tb kn = U tbn −1 U tbn Do âoï 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 ⎠ Tæång tỉû: U tbcs E U tbn n Nãúu cạc pháưn tỉí cọ täøng tråí cho trỉåïc âån vë tổồng õọỳi, thỗ tờnh õọứi gỏửn õuùng vóử õồn cọ tãn theo biãøu thỉïc (2.4) âọ thay m = Utb III.3 Qui âäøi chênh xaïc 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 bàịng 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, ngổồỡi ta thổỷc hióỷn phọứ bióỳn hồn trỗnh tổỷ 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 cuía cạc pháưn tỉí åí mäùi âoản sang âån vë tỉång âäúi våïi lỉåüng cå bn ca âoản âọ: i td0+ = - I ckm0+ sin(-90 o ) = I ckm0+ thỗ: Trở hióỷu duỷng cuớa doỡng tổỷ ồớ thåìi âiãøm t âỉåüc láúy bàịng trë säú tỉïc thåìi ca tải thåìi âiãøm âọ: Itdt = itdt II.3 Dng ngàõn mảch xung kêch: Dng ngàõn mảch xung kêch ixk l trë säú tỉïc thåìi ca dng ngàõn mảch quaù trỗnh quaù õọỹ ặẽng vồùi õióửu kióỷn nguy hiãøm nháút, dng ngàõn mảch xung kêch xút hiãûn vo khong 1/2 chu k sau ngàõn mảch, tỉïc l vaìo thåìi âiãøm t = T/2 = 0,01sec (âäúi våïi mảng âiãûn cọ táưn säú f = 50Hz) ixk = ick0,01 + itd0,01 âoï: ick0,01 ≈ Ickm0+ − i td0 ,01 = i td0+ e 0,01 Ta − Váûy: i xk = I ckm0+ (1 + e = − = I ckm0+ e 0,01 Ta ) = 0,01 Ta k xk I ckm0+ 2.k xk I "0 våïi kxk : hãû säú xung kêch ca dng ngàõn mảch, ty thüc vo Ta m kxk cọ giạ trë khạc khong ≤ kxk ≤ Trë hiãûu dủng ca dng ngàõn mảch ton pháưn åí thåìi âiãøm t âæåüc nhæ sau: t+ T I Nt = T ∫ t− dt = iN + I2 I ckt tdt T Tæång æïng, trë hiãûu dủng ca dng ngàõn mảch xung kêch l: 2 I ck ,01 + I td0,01 I xk = våïi: I ck0 ,01 = I "0 I td ,01 = i td ,01 = i xk - i ck ,01 = i xk - I ckm0+ = (k xk -1)I ckm0+ = 2(k xk -1)I "0 I "0 + 2I "0 (k xk -1) Váûy: I xk = hay : I xk = I "0 + 2(k xk -1) III NGÀÕN MẢCH PHA TRONG MẢCH CỌ MẠY BIÃÚN ẠP: Hỗnh 3.4 : Sồ õọử maỷch õióỷn coù maùy bióỳn ạp Gi thiãút âiãûn ạp ngưn khäng âäøi phạt (Um = const.) v mảch tỉì ca mạy biãún ạp khäng bo Khi xy ngàõn mảch pha, ta lỏỷp phổồng trỗnh vi phỏn cho mọỹt pha nhổ sau (táút c cạc tham säú ca mạy biãún ạp âỉåüc qui âäøi vãư cng mäüt phêa): di1 di - M dt dt Phêa så cáúp: u = R1 i1 + L1 Phêa thæï cáúp: = R i + L di di - M dt dt Khi b qua dng tỉì họa cuớa maùy bióỳn aùp (ià = 0) thỗ i1 = i2 Cọỹng phổồng trỗnh trón ta coù: u = (R1 + R )i1 + (L1 + L - 2M) = R B i1 + L B di1 dt di1 dt âoï: RB = R1 + R2 : l âiãûn tråí ca mạy biãún ạp LB = L1 + L2 - 2M = (L1 - M) + (L2 - M) : l âiãûn cm ca mạy biãún aùp Phổồng trỗnh trón giọỳng nhổ phổồng trỗnh cuớa maỷch âiãûn âån gin â kho sạt åí mủc I trỉåïc õỏy Do vỏỷy quaù trỗnh quaù õọỹ boớ qua dng tỉì họa, mạy biãún ạp cọ thãø âỉåüc thay thãú bàịng âiãûn tråí v âiãûn cm âãø toạn mảch âiãûn thäng thỉåìng Chỉång 4: TầNH TRANG NGếN MACH DUY TRầ Tỗnh traỷng ngừn maỷch trỗ laỡ mọỹt giai õoaỷn cuớa quaù trỗnh ngừn mảch táút c cạc thnh pháưn dng tỉû phạt sinh tải thåìi âiãøm ban âáưu ca ngàõn mảch â tàõt hãút v â hon ton kãút thục viãûc tàng dng kêch tỉì tạc dủng ca cạc thiãút bë TÂK I THÄNG SÄÚ TÊNH TOẠN CA NGƯN V PHỦ TI: Cạc thäng säú cå bn ca maùy õióỷn õọửng bọỹ tỗnh traỷng ngừn maỷch õọỳi xổùng trỗ laỡ õióỷn khaùng khọng baớo hoỡa õọửng bäü dc trủc xd v ngang trủc xq Thay cho xd ngỉåìi ta cọ thãø dng mäüt âải lỉåüng l t säú ngàõn mảch TN, âọ chênh l dng trỗ tờnh õồn tổồng õọỳi ngừn maỷch pha åí âáưu cỉûc mạy âiãûn våïi dng kêch tỉì tỉång âäúi If = 1: I ( I =1) TN = f I âm Xút phạt tỉì âiãưu kiãûn ngàõn mảch åí âáưu cỉûc mạy âiãûn ta cọ: C xd = TN âọ: C - sỉïc âiãûn âäüng bo tỉång âäúi ca mạy âiãûn If = Trung bỗnh coù thóứ lỏỳy caùc trở sọỳ nhổ sau: - Âäúi våïi maïy phaït turbine håi: C = 1,2 v TN = 0,7 - Âäúi våïi mạy phạt turbine nỉåïc: C = 1,06 v TN = 1,1 Âäúi våïi mạy âiãûn cỉûc läưi, âiãûn khạng âäưng bäü ngang trủc xq ráút êt phủ thüc vo sỉû bo ha, thỉûc tãú cọ thãø coi l khäng âäøi v bàịng: xq ≈ 0.6xd Trong toạn gáưn âụng coi: xd =1/TN Âäúi våïi mạy âiãûn cọ TÂK, thäng säú âàûc trỉng l dng kêch tỉì giåïi hản Ifgh, duỡng kờch tổỡ kióứu maùy õióỷn thỗ trở sọỳ tổồng õọỳi cuớa Ifgh = (3ữ5) II ANH HặNG CUA PHU TI V TÂK: II.1 nh hỉåíng ca phủ ti: Phủ ti mäüt màût lm cho mạy phạt mang ti trỉåïc ngừn maỷch, nón tỗnh traỷng ngừn maỷch trỗ mạy phạt cọ dng kêch tỉì låïn hån so våïi mạy phạt lm viãûc åí chãú âäü khäng ti Màût khạc, cọ phủ ti näúi vo mảng, cọ thãø lm thay âäøi âạng kãø trë säú v sỉû phán bäú dng så âäư mảng Vê duỷ trón sồ õọử hỗnh 4.1, ta thỏỳy phuỷ taới näúi song song våïi nhạnh ngàõn mảch nãn lm gim âiãûn khạng ngoi ca mạy phạt, váûy lm tàng dng mạy phạt, lm gim âiãûn ạp âáưu cỉûc mạy phạt v gim dng âiãûn tải chäù ngàõn maỷch Ngừn maỷch caỡng xa thỗ aớnh hổồớng cuớa phuỷ ti cng låïn, ngỉåüc lải ngàõn mảch tải õỏửu cổỷc maùy phaùt thỗ phuỷ taới khọng coù taùc Hỗnh 4.1 duỷng tỗnh traỷng ngừn maỷch trỗ Nãúu phủ ti bao gäưm cạc häü tiãu thủ ténh coù tọứng trồớ khọng õọứi thỗ vióỷc tờnh toaùn tọứng trồớ cuớa phuỷ taới khọng khoù khn gỗ Tuy nhión cạc phủ ti cäng nghiãûp âa säú l cạc âäüng cå khäng âäưng bäü cọ täøng tråí phủ thüc ráút nhiãưu vo âäü trỉåüt Âäü trỉåüt lải phủ thüc âiãûn aùp õỷt vaỡo õọỹng cồ, maỡ tỗnh traỷng sổỷ cọỳ thỗ õióỷn aùp laỷi laỡ mọỹt haỡm cuớa doỡng õióỷn phaới tỗm Bồới vỗ caùc quan hóỷ tổồng họứ ny l khäng tuún nãn viãûc gii mäüt bi toạn váûy gàûp nhiãưu khọ khàn Trong mäüt hãû thäúng âiãûn phỉïc tảp, thỉûc tãú l khäng thãø toạn phủ ti mäüt cạch chênh xạc Âãø âån gin ta thay phủ ti bàịng mäüt täøng tråí khäng âäøi: xPT = 1,2 II.1 nh hỉåíng ca TÂK: Khi ngàõn mảch, TÂK lm tàng dng kêch tỉì ca mạy phạt v trë säú dng, ạp ca mạy phạt s ln ln låïn hån so våïi khäng cọ TÂK Mỉïc âäü tàng phủ thüc vo vë trê âiãøm ngàõn mảch v cạc thäng säú chênh ca mạy phạt Thỉûc váûy, ngàõn mảch xa, âãø khäi phủc âiãûn ạp âãún trë säú âënh mỉïc chè cáưn tàng dng kêch tỉì lón mọỹt ờt, nhổng ngừn maỷch caỡng gỏửn thỗ cáưn phi tàng dng kêch tỉì lãn cng hån Nhỉng dng kêch tỉì chè cọ thãø tàng âãún mäüt trë säú giåïi hản Ifgh no âọ tỉång ỉïng våïi ngàõn mảch sau mäüt âiãûn khạng tåïi hản Xth z Khi xN Xth thỗ maùy phaùt laỡm vióỷc ồớ trảng thại kêch tỉì giåïi hản v dng ngàõn mảch l: E qgh I= xd + xN âọ: Eqgh - sỉïc âiãûn âäüng tỉång ỉïng våïi dng kêch tỉì giồùi haỷn Ifgh Trong õồn tổồng õọỳi thỗ: Eqgh* = Ifgh* z Khi xN Xth thỗ maùy phaùt lm viãûc åí trảng thại âiãûn ạp âënh mỉïc v: U I = âm xN z Khi xN = Xth thỗ: E qgh U õm = X th x d + X th ⇒ X th = x d X th* = x d* Trong âån vë tæång âäúi, choỹn Ucb = Uõm thỗ: I = I th = v dng ngàõn mảch l: U âm E qgh − U âm E qgh* − U âm X th Bng 4.1: CẠC QUAN HÃÛ ÂÀÛC TRỈNG CHO TRẢNG THẠI CA MẠY PHẠT CỌ TÂK Trảng thại kêch tỉì giåïi hản Trảng thại âiãûn ạp âënh mỉïc xN ≤ Xth xN ≥ Xth If = Ifgh ; Eq = Eqgh If ≤ Ifgh ; Eq ≤ Eqgh U ≤ Uâm U = Uâm I= E qgh xd + xN ≥ I th I= U âm ≤ I th xN Chỉång 5: QUẠ TRÇNH QUẠ ÂÄÜ TRONG MẠY ÂIÃÛN I KHAẽI NIM CHUNG: Quaù trỗnh quaù õọỹ maùy âiãûn xy phỉïc tảp hån mạy biãún ạp hay caïc thiãút bë ténh khaïc cháút chuyãøn âäüng ca Do váûy nãúu kãø âãún táút c caùc yóỳu tọỳ aớnh hổồớng thỗ vióỷc nghión cổùu seợ vä cng khọ khàn v phỉïc tảp Âãø âån gin ngỉåìi ta âỉa nhiãưu gi thiãút gạn cho mạy âiãûn mäüt säú cháút “l tỉåíng họa” Dé nhiãn kãút qu s cọ sai säú, nhỉng so sạnh våïi cạc säú liãûu thỉûc nghiãûm thỉåìng sai säú nàịm phảm vi cho phẹp Viãûc nghiãn cỉïu vo thåìi âiãøm õỏửu cuớa quaù trỗnh quaù õọỹ dổỷa trón nguyón lyù tỉì thäng mọc vng khäng âäøi v âãø âån gin chè xẹt trãn mäüt pha ca mạy âiãûn, cạc cün dáy stato v räto xem chè cọ mäüt vng dáy, lục âọ tỉì thäng Φ mảch tỉì cng chênh l tỉì thäng mọc vng Ψ Qui ỉåïc chn hóỷ truỷc toỹa õọỹ Hỗnh 5.1 maùy õióỷn nhổ sau (hỗnh 5.1): ã Caùc truỷc toỹa õọỹ d, q giạ theo dc trủc v ngang trủc ca räto • Thnh pháưn dc trủc ca dng stato dỉång sỉïc tỉì âäüng tảo nãn cng chiãưu våïi sỉïc tỉì âäüng ca cün kêch tỉì • Thnh pháưn ngang trủc ca dng stato dỉång sỉïc tỉì âäüng tảo nãn cháûm 90o so 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 âọ: Xf - âiãûn khạng ca cün kêch tỉì - Tỉì thäng hỉỵu êch: Ψ d = I f X ad âoï: 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: âọ: Xσf - âiãûn khạng tn ca cün kêch tỉì Ψ σf = I f X σf Ψ f = Ψ d + Ψ σf Nhæ váûy: X f = X ad + X σf vaì • Ψ σf σf = Hãû säú taín cuía cuäün kêch tỉì: Ψf = X σf Xf Tỉì thäng pháưn ỉïng: - Tỉì thäng phn ỉïng pháưn ỉïng: doüctruûc: Ψ ad = I d X ad ngang truûc: Ψ aq = I q X aq - Tỉì thäng tn: doüc truûc: Ψ d = I d X σ ngang trủc: Ψ q = I q Xσ ton pháưn: Ψ = I X Hỗnh 5.2 âọ: I = I d2 + I q2 • Tỉì thäng täøng håüp mọc vng våïi cün kêch tỉì: (chè cọ theo trủc dc) Ψ fΣ = Ψ f + Ψ ad = I f X f + I d X ad • Tỉì thäng täøng håüp mọc vng våïi cün stato: - doüc truûc: Ψ sd = Ψ d + Ψ ad + Ψ σd = I f X ad + ( X ad + X σ ) = I f X ad + I d X d - ngang truûc: Ψ sq = + Ψ aq + Ψ σq = I q ( X aq + X σ ) = I q X q • Tỉì thäng k håí khäng khê dc trủc: Ψ δd = Ψ d + Ψ ad = I f X ad + I d X ad = ( I f + I d ) X ad • Tỉì thäng cün cn: - Cün cn dc: tỉì thäng tn: Ψ 1d = I 1d X a d tỉì thäng chênh: Ψ σ1d = I 1d X σ1d - Cün cn ngang: tỉì thäng tn: Ψ 1q = I 1q X aq tỉì thäng chênh: Ψ σ1q = I 1q X σ1q III SỈÏC ÂIÃÛN ÂÄÜNG V ÂIÃÛN KHẠNG QUẠ ÂÄÜ: Sỉïc âiãûn âäüng v âiãûn khạng quạ âäü l nhỉỵng tham säú âàûc trỉng cho mạy phạt âiãûn khäng cọ cün cn vo thåìi âiãøm âáưu ca quạ trỗnh ngừn maỷch Khi ngừn maỷch, tổỡ thọng ad tng õọỹt ngọỹt mọỹt lổồỹng ado+ (hỗnh 5.3) Theo õởnh luỏỷt Lenx, âäü tàng ∆Φado+ s lm cho Φf tàng lãn mäüt lỉåüng ∆Φfo+ cho täøng tỉì thäng mọc vng laì khäng âäøi ∆ Ψ fΣ = ∆ Ψ fo + + ∆ Ψ ado + = Do Φf tàng nãn Φσf cng tàng mäüt lỉåüng tyớ lóỷ vỗ: f = f Ψ f v tỉì thäng k håí khäng khê cuợng giaớm xuọỳng vỗ: d = f Φ σf Âiãưu ny chỉïng t Φd, Φδd v sỉïc âiãûn âäüng Eq, Eδ tỉång ỉïng ca mạy phạt thay âäøi âäüt biãún vo thåìi âiãøm âáưu ca ngàõn mảch nãn khäng thãø sỉí dủng cạc tham säú ny âãø thay thãú cho mạy phạt vo thåìi âiãøm âáưu ca ngừn maỷch Hỗnh 5.3 óứ õỷc trổng cho maùy phaùt toạn ta sỉí dủng tỉì thäng khäng âäüt biãún lục ngàõn mảch l ΦfΣ, âọ pháưn xem mọc vng våïi cün dáy stato l: ' Ψ d = (1 − σ f ) Ψ fΣ Ψd’ âỉåüc gi l tỉì thäng quạ âäü dc truûc ' X σf X ad Ψ d = (1 − )( Ψ f + Ψ ad ) = X σf + X ad X σf + X ad = I f X ad X ad + Id X σf + X ad ⎡I ( X + X ) + I X ⎤ ad ad ⎥ σf d ⎢⎣ f ⎦ Tỉì thäng mọc vng ny ỉïng våïi sỉïc âiãûn âäüng Eq’ âỉåüc gi l sỉïc âiãûn âäüng quạ âäü: 2 X ad X ad E' q = E q − jI d = U q + jI d ( x d − ) = U q + jI d x 'd X σf + X ad X σf + X ad xd’ âæåüc gi l âiãûn khạng quạ âäü dc trủc X X X ad ' = X σ + σf ad xd = xd − X σf + X ad X σ f + X ad Âäúi våïi maïy phaït khäng cọ cün cn ngang trủc, tỉì thäng phn ỉïng pháưn ổùng ngang truỷc aq quaù trỗnh quaù õọỹ coù thãø âäüt biãún Sỉû âäüt biãún ca tỉì thäng ny cọ thãø xem l âiãûn ạp råi dng Iq trãn âiãûn khạng xq, nghéa l: Ed’ = ; x q’ = x q Tọm lải, nãúu mạy õióỷn khọng coù cuọỹn caớn thỗ ồớ thồỡi õióứm õỏửu ngàõn mảch cọ thãø thay thãú bàịng Eq’ v xd’ Dng quạ âäü åí thåìi âiãøm âáưu ngàõn mảch chè cọ thnh pháưn dc trủc: E q' ' ' I o = I = ' x d + x ng Hỗnh 5.4 õoù: xng - õióỷn khaùng tổỡ âáưu cỉûc mạy âiãûn âãún âiãøm ngàõn mảch IV SỈÏC ÂIÃÛN ÂÄÜNG V ÂIÃÛN KHẠNG SIÃU QUẠ ÂÄÜ: Sỉïc âiãûn âäüng v âiãûn khạng siãu quạ âäü l nhỉỵng tham säú âàûc trỉng cho mạy phạt âiãûn cọ cün cn vaỡo thồỡi õióứm õỏửu cuớa quaù trỗnh ngừn maỷch Xeùt mäüt mạy âiãûn cọ cạc cün cn dc trủc v ngang trủc, gi thiãút cün kêch tỉì v cün cn dc trủc l nãn c âãưu liãn hãû våïi cün dáy stato båíi tỉì thäng häù cm chung Φad âỉåüc xạc âënh båíi Xad Khi cọ mäüt lỉåüng tàng âäüt ngäüt tỉì thäng ∆Φad, åí räto s cọ thay âäøi tỉång ỉïng tỉì thäng ca cün kêch tỉì ∆Φf v ca cün cn dc trủc ∆Φ1d cho täøng tỉì thäng mọc vng khäng âäøi, váûy: ∆ Ψ f + ∆ Ψ 1d + ∆ Ψ ad = - Âäúi våïi cuäün kêch tỉì: ∆ I f ( X σf + X ad ) + ∆ I 1d X ad + ∆ I d X ad = - Âäúi våïi cuäün caín doüc: ∆ Ψ 1d + ∆ Ψ σ1d + ∆ Ψ d + ∆ Ψ ad = (5.1) ∆ I 1d ( X σ1d + X ad ) + ∆ I f X ad + ∆ I d X ad = (5.2) ∆ I f X σf = ∆ I 1d X σ1d Tỉì (5.1) v (5.2) ta cọ: (5.3) Tỉì (5.3) tháúy ràịng lỉåüng tàng ∆Id tảo åí cün kêch tỉì v cün cn dc cạc dng âiãûn tàng cng chiãưu nhỉng âäü låïn t lãû nghëch âiãûn khạng tn ca chụng Thay thãú phn ỉïng ca cün dáy åí räto tải thåìi âiãøm âáưu ca ngàõn mảch bàịng phn ỉïng ca mäüt cün dáy tỉång âỉång dc trủc cọ dng bàịng: ∆ I rd = ∆ I f + ∆ I 1d v âiãûn khạng tn Xσrd våïi âiãưu kiãûn váùn tha mn ngun l tỉì thäng mọc vng khäng âäøi, tỉïc l: ∆ Ψ rd + ∆ Ψ σrd + ∆ Ψ ad = ⇒ ⇒ ∆ I rd ( X σrd + X ad ) + ∆ I d X ad = ( ∆ I f + ∆ I 1d )( X σrd + X ad ) + ∆ I d X ad = (5.4) Giaới caùc phổồng trỗnh (5.2), (5.3) vaỡ (5.4) ta âæåüc: X σf X σ1d X σrd = X σf + X σ1d Nhỉ váûy âiãûn khạng tn ca cün dáy tỉång âỉång våïi cün kêch tỉì v cün cn dc bàịng âiãûn khạng tn ca cün dỏy naỡy gheùp song song óứ tỗm õióỷn khaùng õỷc trỉng cho mạy âiãûn theo trủc dc åí thåìi âiãøm âáưu ca ngàõn mảch, ta thỉûc hiãûn toạn tỉång tỉû mủc III (âäúi våïi mạy âiãûn khäng cọ cün cn) âọ thay cün kêch tỉì cọ Xσf bàịng cün dáy tỉång âỉång cọ Xσrd v ta cng tỗm õổồỹc: X ad '' xd = xd − = Xσ + 1 X σrd + X ad + + X σf X σ1d X ad xd’’ âỉåüc gi l âiãûn khạng siãu quạ âäü dc trủc Tỉång tỉû cho trủc ngang, ta cng cọ âiãûn khạng siãu quạ âäü ngang trủc: X aq X σ1q X aq = Xσ + x ''q = x q − X σ1q + X aq X σ1q + X aq Cạc sỉïc âiãûn âäüng tỉång ỉïng våïi cạc âiãûn khạng trãn âỉåüc gi l sỉïc âiãûn âäüng siãu quạ âäü ngang trủc Eq’’ v dc trủc Ed’’, chụng cọ giạ trë khäng âäüt biãún vo thåìi âiãøm âáưu ngàõn mảch E q '' = U qo + jI x d'' E d '' = U + jI qo x q'' âoï: Uqo, Udo, Iqo, Ido - ạp v dng trỉåïc ngàõn mảch E ''o = E ''q2 + E ''d2 - sổùc õióỷn õọỹng Hỗnh 5.5 siãu quạ âäü ton pháưn Váûy mạy phạt åí thåìi âiãøm âáưu ngàõn mảch cọ thãø âàûc trỉng bàịng sỉïc âiãûn âäüng siãu quạ âäü v âiãûn khạng siãu quạ âäü Giạ trë dng siãu quạ âäü dc trủc v ngang trủc tỉång ỉïng l: E q'' '' I d = '' x d + x ng I q'' = E d'' x q'' + x ng Vaì doìng siãu quạ âäü ton pháưn l: I ''o = I ''d2 + I ''q2 Trong toạn thỉûc dủng gáưn âụng xem xd’’ = xq’’ ta cọ: E ''o = ( U cos ϕ ) + ( U sin ϕ + I x ''d ) hay: E ''o = ( U + I x ''d sin ϕ ) + (I x ''d cos ϕ ) V NGHÉA VÁÛT L CA CẠC ÂIÃÛN KHẠNG: Tỉì cạc biãøu thỉïc toạn âiãûn khạng ta tháúy: xd’’ < xd’ < xd Vãư màût váût l âiãưu âọ âỉåüc giaới thờch nhổ sau: Trong chóỳ õọỹ bỗnh thổồỡng tổỡ thäng tảo båíi dng stato gäưm mäüt pháưn mọc vng theo âỉåìng tn tỉì, cn pháưn chênh âi ngang k håí khäng khê khẹp vng qua cạc cỉûc v thán rọto Vỗ tổỡ trồớ chuớ yóỳu laỡ ồớ keớ hồớ khọng khờ coù tổỡ dỏựn ad nhoớ (hỗnh 5.6a), tổỡ cm låïn; váûy tỉång ỉïng våïi âiãûn khạng xd Khi tỉì thäng stato thay âäøi âäüt ngäüt, cün kêch tỉì s cọ dng cm ỉïng tảo nãn tỉì thọng ngổồỹc hổồùng vồùi tổỡ thọng stato, vỗ vỏỷy coù thãø xem mäüt pháưn tỉì thäng stato bë âáøy ngoi âi theo âỉåìng tn tỉì ca cün kêch tổỡ coù tổỡ dỏựn f (hỗnh 5.6b) Nhổ vỏỷy tỉì thäng stato phi âi qua mäüt täøng tỉì dáùn låïn, tỉì cm s nh hån v s cọ: xd’ < xd Hỗnh 5.6 Rọto caỡng coù nhióửu maỷch voỡng kên, tỉì thäng stato cng khọ xám nháûp vo räto Trỉåìng håüp giåïi hản, tỉì thäng hon ton khäng thãø âi vo räto, nghéa l chè âi theo âỉåìng tn tỉì ca cün dáy stato cọ tỉì dáùn λσ, âiãûn khạng ca stato lục âọ chênh l âiãûn khạng tn Xσ, tỉång ỉïng våïi trỉåìng håüp xd’’ nh nháút cọ thãø cọ Âäúi våïi cạc mạy âiãûn khäng cọ cün cn, bn thán räto cng cọ tạc dủng cün cn nãn cọ thãø xem: xd’’ = (0,75÷0,9) xd’ VI QUẠ TRÇNH QUẠ ÂÄÜ TRONG MẠY ÂIÃÛN KHÄNG CÜN CN: Âãø âån gin trỉåïc tiãn ta kho sạt cạc mạy âiãûn khäng cọ thiãút bë TÂK Gi thiãút ngàõn mảch tải âáưu cỉûc ca mạy âiãûn, mảch âiãûn xem thưn khạng, dng ngàõn mảch chè cọ theo trủc dc Khi xy ngàõn mảch, thnh pháưn chu k ca dng ngàõn mảch s thay âäøi âäüt biãún Âäü tàng laì: E 'qo + ' ∆I d = I + − I = ' − I xd âọ: Ido - dng lm viãûc trỉåïc ngàõn mảch I‘do+ - dng quạ âäü tải thåìi âiãøm âáưu ngàõn mảch Âãø tỉì thäng mọc vng khäng âäøi, dng kêch tỉì If cáưn phi tàng mäüt lỉåüng: X ad ∆I f = ∆I d X ad + X σf Do cün kêch tỉì cọ âiãûn tråí rf nãn trë säú ny s suy gim theo hàịng säú thåìi gian Td’ ca cün kêch tỉì v ∆If chênh l trë säú ban âáưu ca thnh pháưn tỉû khäng chu kyỡ iftd cuớa doỡng kờch tổỡ (hỗnh 5.7): i ftd = i ftdo+ e − t Td ' = ∆I f e − t Td ' Doìng iftd tảo nãn sỉïc âiãûn âäüng ∆Eq cün dáy stato v lm xút hiãûn thnh pháưn tỉû chu k ∆i’ck dng stato våïi trë hiãûu dủng ban âáưu l: ∆I 'ck = ∆I 'd = I 'do+ − I d∞ Id∞ = IN∞ : dng ngàõn mảch xạc láûp ỉïng våïi sỉïc âiãûn âäüng âäưng bäü ngang trủc Eq∞ dng kêch tỉì cỉåỵng bỉïc Ifo = If∞ tảo Nhỉ váûy, thnh pháưn chu k cå bn ca dng ngàõn mảch gäưm thnh pháưn: z tỉû chu k ∆i’ck dng tỉû ca cün kêch tỉì iftd sinh v âọ cng tàõt dáưn theo hàịng säú thåìi gian Td’ z chu k cỉåỵng bỉïc ick dng kêch tỉì cỉåỵng bỉïc Ifo = If∞ taûo i’ck = ick + ∆i’ck gi l dng ngàõn mảch quạ âäü v cọ trë hiãûu dủng ban âáưu l I‘do+ Do dng chu k tàng so våïi trỉåïc ngàõn mảch nãn cün dáy stato xút hiãûn thnh pháưn tỉû khäng chu k itd cho dng ngàõn mảch ton pháưn åí thåìi âiãøm âáưu ngàõn mảch l khäng âäüt biãún Dng ny tàõt dáưn theo hàịng säú thåìi Tải FULL (65 trang): https://bit.ly/3b4FWYD gian Ta ca mảch stato: t t Dự phòng:−fb.com/TaiHo123doc.net − i td = i tdo+ e Ta = − ∆I d e Ta Doìng itd tảo tỉì thäng âỉïng n âäúi våïi stato, âọ s cm ỉïng sang räto thnh pháưn tỉû chu kyỡ ifck doỡng kờch tổỡ Vỗ doỡng kờch tổỡ if åí thåìi âiãøm âáưu ngàõn mảch khäng âäüt biãún nãn trë säú ban âáưu ca cạc thnh pháưn dng kêch tỉì phi tha mn: ifcko+ = -iftdo+ = -∆If Dng ifck tàõt dáưn theo hàịng säú thåìi gian Ta vỗ doỡng itd ồớ stato sinh noù từt dỏửn theo hũng sọỳ thồỡi gian Ta Hỗnh 5.7 Dng ifck sinh tỉì trỉåìng âáûp mảch åí räto nãn cọ thãø phán thnh tỉì trỉåìng quay ngỉåüc chiãưu nhau: - Tỉì trỉåìng quay ngỉåüc chiãưu våïi räto (-ω) s âỉïng n so våïi stato nãn khäng cm ỉïng sang stato - Tỉì trỉåìng quay cng chiãưu våïi räto (+ω) s quay våïi täúc âäü 2ω so våïi stato v cm ỉïng sang stato tảo nãn dng tỉû chu k ick(2ω) cọ táưn säú 2ω Dng ny tàõt dáưn theo hàịng säú thåìi gian Ta Tải FULL (65 trang): https://bit.ly/3b4FWYD Tọm lải: Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Doìng cuäün dáy stato laì: iN = ick + ∆i’ck - itd - ick(2ω) = i’ck - itd - ick(2ω) Dng 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, cün cn cng cm æïng nãn mäüt doìng tæû khäng chu kyì tæång tỉû cün kêch tỉì Dng ny lải tạc dủng lãn cün dáy stato v cün cn quạ trỗnh quaù õọỹ VII.1 Doỡng cuọỹn dỏy stato: Ngoaỡi cạc thnh pháưn dng âiãûn giäúng åí mạy âiãûn khäng cün cn, cün dáy stato ca mạy âiãûn cọ cün cn cn bao gäưm: z Thnh pháưn siãu quạ âäü tỉû dc trủc ∆ i’’ck dng tỉû cün cn dc trủc sinh ra, âọ tàõt dáưn theo hàịng säú thåìi gian T’’d ca cün cn dc trủc Nhỉ váûy thnh pháưn chu k dc trủc gäưm: i’’ck = ick + ∆ i’ck + ∆ i’’ck = i’ck + ∆ i’’ck i’’ck goüi l dng ngàõn mảch siãu quạ âäü dc trủc, cọ trë hiãûu dủng ban âáưu l: E"q " I do+ = " xd Do T’’d bẹ nãn dng cün cn v dng ∆ i’’ck tàõt nhanh hån dng ∆ i’ck cün kêch tỉì sinh z Thnh pháưn siãu quạ âäü tỉû ngang trủc i’’q dng tỉû cün cn ngang trủc sinh ra, âọ tàõt dáưn theo hàịng säú thåìi gian T’’q ca cün cn ngang trủc v cọ trë hiãûu dủng ban âáưu l: E" I "qo+ = "d xq Váûy dng ngàõn mảch ton pháưn ca mạy âiãûn cọ cün caín: 10 iN = ick + ∆ i’ck + ∆ i’’ck + i’’q - itd - ick(2ω) Trë hiãûu duûng ca dng siãu quạ âäü ban âáưu l: I "o = I "do2 + + I "qo2 + Trong toaùn gỏửn õuùng, coi xd = xq thỗ: I "o = E"o x "d VII.2 Doìng cuäün kêch tỉì: Váùn gäưm cạc thnh pháưn åí mạy âiãûn khäng cün cn nhỉng thnh pháưn tỉû khäng chu k cọ khạc nh hỉåíng ca cün cn iftd = iftd(KCC) - i’’f iftd(KCC): thnh pháưn tỉû khäng chu k xút hiãûn mạy âiãûn khäng cün cn : thnh pháưn tỉû khäng chu k nh hỉåíng ca cün cn, tàõt theo hàịng i”f säú thåìi gian T”d VII.3 Dng cün cn: Trong chãú âäü laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng hoỷc ngừn maỷch trỗ, qua cuọỹn caớn khọng coù doỡng õióỷn Trong quaù trỗnh quạ âäü, åí cün cn dc trủc xút hiãûn dng tỉû khäng chu k tàõt dáưn theo hàịng säú thåìi gian T”d v T’d Âäưng thåìi dỉåïi tạc dủng ca dng tỉû cün dáy stato, åí cün cn s cọ thnh pháưn chu k i1dck tàõt dáưn theo hàịng säú thåìi gian Ta cho dng cuäün caín khäng âäüt biãún i1d = i1dtd + i1dck Trong cün cn ngang trủc cng xút hiãûn cạc thnh pháưn dng tỉång tỉû Âäúi våïi mạy phạt turbine håi khäng cọ cün cn, li thẹp cng âỉåüc xem cọ tạc dủng tỉång tỉû cün cn Do váûy quùa trỗnh quaù õọỹ, dióựn bióỳn doỡng cuọỹn dáy stato v räto cọ dảng giäúng âäúi våïi cạc mạy âiãûn cọ cün cn V toạn váùn dng nhỉỵng tham säú siãu quạ âäü âãø thay thãú tải thåìi âiãøm âáưu ngàõn mảch VIII CẠC HÀỊNG SÄÚ THÅÌI GIAN TÀÕT DÁƯN: Do mảch cọ âiãûn tråí tạc dủng nãn cạc thnh pháưn dng tỉû s tàõt dáưn våïi hàịng säú thåìi gian T = L/r Trong hóỷ õồn tổồng õọỳi thỗ: L X X T* = * = * = r* r* r 3896059 VIII.1 Hàịng säú thåìi gian ca cün dáy stato: Ta = X2 rst âọ: X2 - âiãûn khạng thỉï tỉû nghëch ca mạy âiãûn Nãúu ngàõn mảch cạch mạy âiãûn mäüt âoản cọ täøng tråí Z = r + jx thỗ: ... THAY THÃÚ THAM SÄÚ TRA ÂỈÅÜC x”d, Sâm,m TÊNH TRONG ÂÅN VË COÏ TÃN x "d U âm Sâm TÊNH CHÊNH XAÏC TRONG ÂVTÂ S U2 x "d cb âm S âm U cb TÊNH GÁƯN ÂỤNG TRONG ÂVTÂ x "d Scb Sâm Maïy biãún aïp (2... vaỡ Ucb = Utb thỗ: X *H = I cb I NH = S cb S NH QUẠ TRÇNH QUẠ ÂÄÜ Chỉång 3: TRONG MẢCH ÂIÃÛN ÂÅN GIN I NGÀÕN MẢCH PHA TRONG MẢCH ÂIÃÛN ÂÅN GIN: Xẹt maỷch õióỷn pha õọỳi xổùng õồn giaớn (hỗnh 3.1)... hàịng i”f säú thåìi gian T”d VII.3 Dng cün caớn: Trong chóỳ õọỹ laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng hoỷc ngừn maỷch trỗ, qua cuọỹn caớn khọng coù doỡng õióỷn Trong quaù trỗnh quaù õọỹ, ồớ cuọỹn caớn doỹc trủc