Chương 24 Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải không đối xứng

24-1. Đại cương Trong khi cung cấp điện có thể xảy ra trường hợp tải của các pha không bằng nhau, hộ dùng điện của một pha nào đó có thể rất lớn, ví dụ như khi cung cấp điện cho các tuyến đường sắt, công nghiệp điện phân, ... và như vậy máy phát điện đồng bộ sẽ làm việc với tải không đối xứng, trong máy điện đồng bộ sẽ sinh ra một số hiện tượng bất lợi như điện áp không đối xứng, các sóng điều hoà s.đ.đ. và dòng điện bậc cao xuất hiện làm...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 24 Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải không đối xứng Ch¬ng 24 M¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé lµm viÖc ë t¶i kh«ng ®èi xøng 24-1. §¹i c¬ng Trong khi cung cÊp ®iÖn cã thÓ x¶y ra trêng hîp t¶i cña c¸c pha kh«ng b»ng nhau,hé dïng ®iÖn cña mét pha nµo ®ã cã thÓ rÊt lín, vÝ dô nh khi cung cÊp ®iÖn cho c¸ctuyÕn ®êng s¾t, c«ng nghiÖp ®iÖn ph©n, ... vµ nh vËy m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé sÏ lµmviÖc víi t¶i kh«ng ®èi xøng, trong m¸y ®iÖn ®ång bé sÏ sinh ra mét sè hiÖn tîng bÊtlîi nh ®iÖn ¸p kh«ng ®èi xøng, c¸c sãng ®iÒu hoµ s.®.®. vµ dßng ®iÖn bËc cao xuÊthiÖn lµm tæn hao t¨ng lªn, r«to nãng vµ m¸y rung, ... Gíi h¹n t¶i kh«ng ®èi xøng cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé x¶y ra khi cã ng¾n m¹chtrong hÖ thèng ®iÖn lùc, hoÆc ë ®Çu cùc m¸y ph¸t (ng¾n m¹ch mét pha víi d©y trungtÝnh; ng¾n m¹ch hai pha víi d©y trung tÝnh). Tuy dßng ®iÖn ng¾n m¹ch kh«ng ®èi xøngchØ tån t¹i trong mét thêi gian ng¾n v× c¸c r¬le b¶o vÖ m¸y ph¸t ®iÖn ®· sÏ t¸c ®éng,nhng còng g©y ra nh÷ng lùc ®iÖn tõ hoÆc hiÖu øng nhiÖt rÊt lín, cã thÓ lµm h hángm¸y ph¸t ®iÖn. §Ó nghiªn cøu chÕ ®é lµm viÖc ë t¶i kh«ng ®èi xøng cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé, tadïng ph¬ng ph¸p ph©n lîng ®èi xøng, chia c¸c dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p kh«ng ®èi xøngthµnh ba thµnh phÇn ®èi xøng: thø tù thuËn, thø tù ngîc vµ thø tù kh«ng. Ia 1 1 1 I1 = a2 (24-1) Ib a 1 I2 2 Ic a a 1 I0 Ua 1 1 1 U1 = a2 (24-2) Ub a 1 U2 2 Uc aa 1 U0trong ®ã a = e j 2π / 3 ; a 2 = e j 4π / 3 ; 1 + a + a2 = 0. Tham sè cña m¸y ph¸t ®iÖn øng víi c¸c thµnh phÇn ®èi xøng lµ z1, z2 vµ z0. §Ó thµnh lËp ph¬ng tr×nh ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé lµm viÖc ë t¶i kh«ng®èi xøng cÇn chó ý r»ng dßng ®iÖn kÝch thÝch it vµ tõ trêng cña cùc tõ chØ sinh ras.®.®. thø tù thuËn E1 = E, cßn c¸c s.®.®. thø tù ngîc vµ thø tù kh«ng ®Òu kh«ng tån t¹i(E2 = E0 = 0), v× vËy ta cã: & & & E1 = U 1 + I 1 z1 & & 0 =U + I z (24-3) 2 2 2 & & 0 = U 0 + I 0 z0 Tõ c¸c ph¬ng tr×nh (24-1), (24-2) vµ (24-3) cã thÓ suy ra: & && & & U a = E − I1 z1 − I 2 z 2 − I 0 z 0 & 2& & & & U b = a ( E − I1 z1 ) − aI 2 z 2 − I 0 z 0 (24-4) & && & & U = a( E − I z ) − a 2 I z − I z c 11 2 2 0 0 144Nguyễ n Văn Đô - ĐHĐL C¸c ph¬ng tr×nh (24-4) cho thÊy ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn ë t¶i kh«ng ®èi xøngb»ng s.®.®. ë c¸c pha E, a2E, aE trõ ®i c¸c ®iÖn ¸p gi¸ng trªn c¸c tæng trë thø tù thuËn,thø tù ngîc vµ thø tù kh«ng do c¸c dßng ®iÖn thø tù t¬ng øng g©y ra. C¸c ph¬ng tr×nh (24-1), (24-2) vµ (24-4) lµ c¬ së ®Ó ph©n tÝch chÕ ®é lµm viÖckh«ng ®èi xøng nãi chung vµ ng¾n m¹ch kh«ng ®èi xøng nãi riªng cña m¸y ph¸t ®iÖn. Trong chÝn ph¬ng tr×nh kh«ng ®èi xøng nãi trªn, E, z1, z2, z0 ®· cho biÕt vµ cãchøa mêi hai Èn sè. Tuú theo c¸c trêng hîp t¶i kh«ng ®èi xøng cô thÓ, ®Ó t×m lêigi¶i, cÇn thªm ba ph¬ng tr×nh bæ xung n÷a. Díi ®©y tríc khi ph©n tÝch mét sè trêng hîp ng¾n m¹ch kh«ng ®èi xøng, ta xÐtc¸c tham sè cña m¸y ph¸t ®iÖn khi lµm viÖc kh«ng ®èi xøng. 24-2. C¸c tham sè cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé khi lµm viÖc ë t¶i kh«ng ®èi xøng 24.2.1. Tæng trë thø tù thuËn z1 = r1 + jx1 HÖ thèng dßng ®iÖn thø tù thuËn sinh ra trong m¸y ®iÖn ®ång bé ba pha s.t.®. quaycã sãng c¬ b¶n quay ®ång bé víi r«to gièng nh ë trêng hîp m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖcë t¶i ®èi xøng, nªn kh«ng sinh ra dßng ®iÖn c¶m øng ë r«to, do ®ã tæng trë thø tù thuËnz1 chÝnh lµ tæng trë cña m¸y khi lµm viÖc ë t¶i ®èi xøng, trong ®ã ®iÖn kh¸ng thø tùthuËn x1 cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé cùc Èn chÝnh lµ ®iÖn kh¸ng ®ång bé xdb vµ cñam¸y c ...