CHƯƠNG 3: SƠ ðỒ ðẤU NỐI TỤ VÀ PHƯƠNG THỨC ðIỀU KHIỂN TỤ BÙ TRONG LƯỚI ðIỆN PHÂN PHỐI
3.4. THIẾT BỊ BÙ BÙ NGANG CÓ ðIỀU KHIỂN (SVC)
3.4.2. Hoạt ủộng của thiết bị bự ngang cú ủiều khiển SVC
Như ủó biết phần tử ủỏng chỳ ý nhất của SVC là TCR. Nhờ cú TCR trị số của SVC thay ủổi ủược liờn tục. Tỏc ủộng ủiều chỉnh cho TCR ủặt vào cực ủiều khiển của cỏc thyristor. Nhờ thay ủổi gúc mở của cỏc thyristor mà dũng ủiện (thành phần cơ bản) qua khỏng ủược thay ủổi liờn tục từ 0 ủến trị số cực ủại, ủiều này tương ứng với sự thay ủổi liờn tục cụng suõt phản khỏng trờn SVC
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………..
76 ðặc tớnh ủiều chỉnh của SVC cú thể xõy dựng ủược dựa vào nguyờn lý làm việc của thyristor. Trờn hỡnh 38 mụ tả ủơn gian sơ ủồ và hoạt ủộng của thyristor, loại một thyristor và loại hai thyristor mắc song song ngược.
Thyristor hoạt ủộng tương tự như chỉnh lưu, tuy nhiờn ngoài ủiều kiện ủiện ỏp ủặt lờn bản thõn thyristor thuận chiều, cũn yờu cầu thờm một xung ủiện ỏp ủặt lờn cực ủiều khiển. Xung này cú thể khụng cần kộo dài mà thyristor vẫn mở cho ủến khi ủiều kiện thuận chiều ủiện ỏp khụng cũn nữa. Sang chu kỳ mới, ủiện ỏp thuận chiều nhưng mạch cũng chỉ mở khi cú xung ủưa ủến cực ủiều khiển. Rừ ràng, khi thay ủổi thời ủiểm phỏt xung ở mỗi chu kỳ, ta cú thể thay ủổi ủược dạng của ủường cong dũng ủiện. Nếu coi thành phần cơ bản của dũng ủiện là thành phần làm việc, thỡ biờn ủộ của thành phần này thay ủổi theo gúc mở của thyristor. Khi thyristor mở hoàn toàn (gúc mở α = 900) biờn ủộ của thành phần cơ bản sẽ lớn nhất (bằng dũng ban ủầu), khi gúc mở α = 1800 dũng qua mạch bằng 0. Cũn khi thay ủổi ủột ngột gúc mở α = 900 sang α =1800 ta nhận ủược trạng thỏi ủúng cắt của hai phần tử TSR hoặc TSC ủể thấy rừ hơn ta xột sơ ủồ cơ bản của một cuộn khỏng cú ủiều khiển bằng thyristor – góc pha thuần túy (hình 38a). Mỗi nhánh của ba pha bao gồm một cuộn dõy ủiện cảm L nối tiếp với hệ thống hai thyristor mắc song song ngược (TCR). Các thyristor T1, T2 sẽ thay phiên nhau làm việc ứng với mỗi chu kỳ của ủiện ỏp. Hỡnh 38 minh họa nguyờn lý vận hành. Gúc cắt của thyristor quyết ủịnh biờn ủộ của thành phần dũng ủiện tần số cơ bản. Cỏc thành phần dũng ủiện bậc cao (bậc 3, bậc 5, bậc 7) cú trị số nhỏ, ủược làm triệt tiờu nhớ cỏc bộ lọc.
UV
R1
Udk R2
Ur Ur
R2 Udk R1
UV
UV
Udk
Ur Ur
Udk
UV
t t
t
t t
t
Hỡnh 38: Sơ ủồ và nguyờn lý hoạt ủộng của Thyristor 3.4.2.2. ðặc tính làm việc của SVC
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………..
77 Ở chế ủộ làm việc bỡnh thường của hệ thống ủiện. SVC làm nhiệm vụ tự ủộng ủiều chỉnh ủể giữ nguyờn ủiện ỏp nỳt. Tớn hiệu ủiều khiển là ủộ lệch ủiện ỏp ủo ủược từ TU, tớn hiệu này ủiều khiển gúc mở của cỏc thyristor làm thay ủổi trị số của thành phần cơ bản dũng ủiện ủi qua khỏng nhờ ủú cụng suất tiờu thụ (cụng suất phản khỏng) trờn SVC thay ủổi. Khi ủiện ỏp tăng tỏc dụng ủiều chỉnh làm dũng ủiện tăng, cụng suất tiờu thụ bởi SVC lớn hơn sẽ hạ thấp ủược ủiện ỏp nỳt. Khi ủiện ỏp bị giảm thấp, dũng ủiện qua khỏng giảm, SVC giảm cụng suất tiờu thụ (hoặc phỏt cụng suất phản khỏng lờn hệ thống khi ủiện ỏp ủẳng trị cú tớnh dung). Nhờ ủú tăng cao ủược ủiện ỏp.
TU
T§C UC
UH
a) b)
UH
UC
T§C TU B B
Hỡnh 39: Sơ ủồ biểu diễn ủặc tớnh làm việc của SVC
Hỡnh 40: ðặc tớnh ủiều chỉnh của SVC
Trờn hỡnh 40b là ủặc tớnh ủiều chỉnh theo ủiện ỏp của SVC thuần khỏng, chỉ nhận CSPK; hỡnh 40d là ủặc tớnh tương ủối tổng quỏt lớn của SVC, SVC trong trường hợp này cú thể phỏt hoặc nhận CSPK. Một cỏch tương tự ta cũng cú ủường
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ………..
78 ủặc tớnh của ủiện khỏng Xk theo ủiện ỏp (hỡnh 40a, hỡnh 40c).
Trong phạm vi thay ủổi ủược của cụng suất (phạm vi của TCR) ủiện ỏp nỳt ủược giữ ở trị số ủặt Uo. Trong thực tế, với mục ủớch phối hợp ủiều chỉnh, người ta chế tạo SVC cú ủặc tớnh ủiều chỉnh mềm. Khi ủú trong phạm vi ủiều chỉnh ủược của cụng suất, ủiện ỏp nỳt ủược phộp dao ủộng với ủộ lờch ∆U. Nhờ ủú ủộ dốc của ủường ủặc tớnh mà trong phạm vi ủiều chỉnh ủược cú thể phõn bố cụng suất cho cỏc SVC làm việc song song hoặc làm việc với cỏc thiết bị ủiều chỉnh CSPK khỏc.