, 1.3% 7th 1.1% 11 th 0.9% 13 th trên cơ sở dựa trên những thành phần hợp thành cơ bản Các
4.3.1 Thiết kế bộ lọc hiệu chỉnh
Như đã trình bày trong Chương 2, các máy lọc điều chỉnh đơn được thiết định để làm tăng mức độ điện năng, các máy lọc hiệu chỉnh được thiết kế dành cho các hàm điều hòa trội vượt nhất của máy chỉnh lưu (loại 5 hoặc loại 5&7). Khi được vận hành ở mức cao, hệ thống lọc trong các bộ lọc có mạch mắc rẽ hàm điều hịa số 5 và số 7 được thêm bộ lọc điện cảm đầu vào AC 6% (Li) và bộ lọc điện cảm đầu ra máy chỉnh lưu AC 3% (L0) được thiết kế với cấu trúc liên kết hình chữ T. Trong bản thiết kế cho từng bộ lọc hiệu chỉnh đơn (thứ 5 và thứ 7), các tụ điện máy lọc được định cỡ cung cấp tần suất cơ bản và đầy đủ cho quá trình bù điện năng phản kháng (QF). Cách tính mức bù điện năng phản kháng cho loại bộ lọc này được tính như sau:
Qf=QR–QL (4.1) Trong đó là tần suất cơ bản cho điện năng phản kháng do máy chỉnh lưu lấy và tần suất cơ bản cho điện năng phản kháng trên đường dây. Hai mức điện năng phản kháng này được tính trên cơ sở điện năng đầu ra Pdc và góc dịch chuyển giữa điện áp pha và các thành phần cấu thành cơ bản của cường độ dòng điện trên tuyến ở cả hai cạnh (máy chỉnh lưu và tuyến), công thức như sau:
QF=Pdcx(tanΦR–tanΦL) (4.2) Trong đó: ΦR và ΦL là các góc dịch chuyển giữa máy chỉnh lưu và tuyến được thiết định. Góc dịch chuyển ΦR của máy chỉnh lưu dành cho máy chỉnh lưu nhịp điốt được cho bởi công thức:
ΦR=u2 (4.3)
Trong đó u là góc trùng khớp máy chỉnh lưu căn cứ theo sự hốn đổi cường độ dịng điện giữa các điốt chuyển mạch đầu vào và đầu ra được tính bằng cơng thức:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Cosu=1- 2 2 LL dc ac e V I L (4.4) Trong đó: Lac là tổng bộ lọc điện cảm đường dây AC được thiết định (6% và 3%), Idc là cường độ dòng điện lượng tải DC, VLL là điện áp qua các đường dây và ω là vận tốc góc điện cơ bản.
Khi giá trị ΦR được tính và ΦL được giả định là 00
(tiêu chuẩn thiết kế hệ số cơng suất đơn nhất), có thể tính được tổng mức điện năng phản kháng cơ bản theo khuyến nghị do các bộ lọc đơn có mạch mắc rẽ cung cấp. Giả định rằng, tụ điện của bộ lọc số 5 cung cấp 55% QF và bộ lọc số 7 cung cấp 45% QF (hoặc cũng có thể lựa chọn các mức khác nhau). Mỗi tụ điện của máy lọc sẽ được định cỡ như sau:
2 LL e X X V Q C (4.5)
Trong đó: Qx là điện năng phản kháng riêng được khuyến nghị để phù hợp với tụ điện Cx. Các giá trị điện dung được tính tốn bằng cách giả định nối các dấu sao. Do đã thiết định cấu hình Δ cho việc vận hành chung nên các giá trị này được hiệu chỉnh để phù hợp với giá trị điện dung C(bằng cách chia 3)như được trình bày trong Bảng 4.4
PR (kW) 5.5 55 500 Li (6.0%) mH RESR (mΩ) 4.60 0.458 0.051 14.3 1.43 0.16 L0 (6.0%) mH RESR (mΩ) 2.30 0.229 0.026 7.1 0.71 0.079 L5 (mH) RESR (mΩ) 29.6 3.00 0.332 400 40 4.4 C5Δ (μF) RESR (mΩ) 4.94 49.47 441.7 80* 8.0 0.9 L7 (mH) RESR (mΩ) 18.5 1.80 0.207 210 21 2.3 C7Δ (μF) RESR (mΩ 4.04 40.47 361.4 72* 7.2 0.8 Rdc 45 4.5 0.5
Bảng 4.4: Các tham số máy lọc hiệu chỉnh ở các mức công suất khác nhau.
Sau khi định cỡ cho các tụ điện của máy lọc số 5 và số 7, mỗi bộ lọc điện cảm sẽ được tính tốn sao cho phù hợp với giá trị tần suất hàm điều hòa (250Hz và 350Hz cho tần suất cơ bản 50Hz) với hệ số lệch hưởng 4% như được định nghĩa trong phép tính (2.11). Các tham số máy lọc đạt được và giá trị trở kháng tương đương lượng tải DC trong hệ thống ASD với các mức 5.5kW, 55kW và 500kW được trình bày trong Bảng 4.4. Các tham số này được thực hiện theo phương pháp mơ phỏng vịng quanh, như được trình bày trong Hình 4.7, với tất cả các mức cơng suất được thiết định. Để
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.7: Phương pháp mơ phỏng vịng quanh đối với hệ thống ASD thiết định cho các máy lọc hiệu chỉnh đơn hình chữ T số 5 và số 7 cùng với
máy lọc điện kháng nối DC.