CƠ SỞ LÝ THUYẾT TRUYỀN TẢI ĐIỆN MỘT CHIỀU
2.4. Bộ biến đổi và sơ đồ thay thế tương đương 1 Bộ biến đổ
Một hệthống HVDC yêu cầu một bộbiến đổi điện tửcó khả năng biến năng lượng
điện xoay chiều thành năng lượng điện một chiều và ngược lại. Có hai dạng cấu hình
cho bộbiến đổi 3 pha cơ bản là:
Bộbiến đổi nguồn dịng (CSC)
Bộbiến đổi nguồn áp (VSC)
Hình 2.18: Bộbiến đổi nguồn dòng và bộbiến đổi nguồn áp.
Trong thời gian từ 1950 - 1990, hệ thống HVDC có các bộ biến đổi dùng cấu hình CSC.
Từ những năm 1990 trở về đây hệ thống HVDC sự dụng các bộ biến đổi dạng cấu hình VSC với giá trị kinh tế cao hơn. Một hệthống HVDC có thểsử dụng bộ biến đổi CSC truyền thống hoặc bộbiến đổi VSC. Tuy nhiên việc lựa chọn cấu hình là dựa trên chỉ tiêu kinh tếvà các hệsốkhác. Bảng 2.1 sẽ so sánh đặc tính của hai bộbiến đổi này
Bảng 2.1 Bảng so sánh hai loại bộbiến đổi CSC và VSC
No
Loại bộ biến đổi
CSC VSC
Phía AC
-Hoạt động như mộtnguồn áp
không đổi.
-Yêu cầu một bộ tụ điện làm nhiệm vụ lưu trữ năng
lượng.
-Yêu cầu một bộlọc ACđể
loại bỏ sóng hài.
- Yêu cầu một nguồn cung cấp công suất phản kháng để điềuchỉnhhệsố công suất.
-Hoạt động như mộtnguồn dịng
khơng đổi.
-u cầu mộ bộkháng điệnlàm nhiệm vụ lưutrữ nănglượng. -Không yêu cầu mộtnguồn cung cấp công suấtphản kháng khi bộ biến đổihoạt động ởbất kỳgóc phần tư nào.
Phía DC
-Hoạt động như mộtnguồn dịng khơng đổi.
-Yêu cầu một bộ điện kháng với nhiệm vụ lưu trữ năng
lượng.
-
-Hoạt độngnhư mộtnguồn áp
không đổi.
-Yêu cầu một bộ tụ điện làm nhiệm vụ như một thiết bị lưu trữ năng
lượng
-Yêu cầu bộ lọc DC
-Cung cấp những chức năng giới hạn dòng sự cố riêng.
-Một bộ tụ điện làm nhiệm vụ lọc DC với giá thành khơng cao -Khó xác định lỗi phía đường dây DC khi tụ điện được nạp sẽ phóng
điện tạo ra sự cố
Bộ chuyển mạch
-Chuyển mạch diễn ra tại tần số đường dây
-Tổn hao chuyển mạch thấp
-Chuyển mạch diễn ra ở tần số cao
Mức công suất
-0550 KVA/ Bộ biến đổi -Điện áp một chiều lên đến 600KV
-0 200KVA/ Bộ biến đổi
-Điện áp một chiều lên đến 100KV
Vì hệ thống HVDC nghiên cứu là hệ thống truyền tải công suất lớn và cấp điện áp cao vì thế trong luận văn này ta chỉ nghiên cứu hợp bộ biến đổi loại CSC.
Bộ biến đổi loại CSC ta sẽ tập trung vào phân tích bộ biến đổi 3 pha 6 van vì đây là
bộ biến đổi được sử dụng khá phổ biến do có một số ưu điểm như sau:
Chịu được điện áp cao do có hai van mắc nối tiếp nhau
Bộbiến đổi CSC ta tập trung vào phân tích bộ biến đổi 3 pha 6 van vì đây là bộ
biến đổi được sử dụng khá phổ biến do có một số ưu điểm như sau:
Chịu được điện áp cao do có hai van mắc nối tiếp nhau
Bộbiến đổi 3 pha 6 van có cơng suất lớn
Tần số đập mạnh bằng sáu lần tần số nguồn, hạn chế sóng hài bậc cao trong dòng sơ cấp.
Máy biến áp được sử dụng hiệu quả hơn vì trong mỗi chu kỳ dòng điện chạy
qua cuộn dâythứ cấp hai chiều nên mạch từ không bị bão hoà.
Hệ số điện áp cao do vậy để đạt được điện áp một chiều như nhau thì sơ đồ cầu ba pha yêu cầu của máy biến áp có tỷ số biến đổi nhỏ hơn và yêu cầu cách điện thấp
Hình 2.19: Sơ đồbộbiến đổi CSC 3 pha, 6 van Bộbiến đổi CSC được giả định như sau:
Dòngđiện một chiều Id cố định
Van chuyển động là mạch lý tưởng
Hệthống AC là nguồn vô cùng
Sơ đồ mạch cầu này gồm 6 van được chia làm hai nhóm. Nhóm Katode chung vì:
V1, V3, V5 và nhóm Anode chung V2,V4, V6
Mạch cầu 3 pha có q trình chuyển mạch xảy raởhai mhoms.
Nhóm lẻ: chuyển mạch theo vịng trịn V1V3V5V1
Nhóm chẵn: chuyển mạch theo vịng trịn V2V4V6V2
Có thể coi dường như có hai mạch hình tia bắp đồng thời hoạt động. Điện áp một
Điện áp UdAđược thểhiện nhưhình 2.20
Hình 2.20:Điện áp UdA
Hình 2.21:Điện áp UdK
Giảsử trong trường hợp van V1 và V6 mởta có: Ud= UdA–UdK= U1–U2
Vậyta có đồthịthểhiện điện áp Udtheo thời gian nhưhình 2.23
3. 2. 6. 2.sin . os 2. sin . os