Giáo trình Máy điện 1 - Chương 4: Quá trình quá độ trong M.B.A

Giáo trình "Máy điện 1 - Chương 4: Quá trình quá độ trong M.B.A" trình bày các nội dung: Khái niệm chung, quá dòng điện, quá điện áp trong M.B.A. Cuối chương có phần bài tập tham khảo để người đọc ôn tập và củng cố kiến thức.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Máy điện 1 - Chương 4: Quá trình quá độ trong M.B.ATRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÁY ĐIỆN 1 2008 Chương 4 QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG M.B.A4.1. KHÁI NIỆM CHUNG Quá trình quá độ trong MBA là quá trình MBA chuyển từ chế độ xác lập nầysang chế độ xác lập khác khi có sự thay đổi một trong các đại lượng xác định chếđộ làm việc của MBA như : tần số, điện áp, phụ tải.. Theo yếu tố dòng điện người ta phân ra: quá dòng điện và quá điện áp.4.2. QUÁ DÒNG ĐIỆN Xét quá dòng điện xảy ra trong hai trường hợp: 1. Đóng MBA vào lưới khi không tải. 2. Ngắn mạch đột nhiên.4.2.1. Đóng MBA vào lưới khi không tải. Ta thấy:  Lúc làm việc bình thường dòng điện không tải : I0  3 % Iđm .  Lúc đóng MBA vào lưới điện: I0 lớn hơn rất nhiều lần Iđm. Vì sao ?. Để tả lời câu hỏi trên, ta xét MBA hai dây quấn, dây quấn sơ cấp có số vòngN1 sẽ được nối với nguồn điện, dây quấn thứ cấp không nối với phụ tải như trìnhbày trên hình 4.1. Giả thử điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp lúc đóng K là: u1 = U1msin(t + 0). 0: là góc pha của điện áp lúc đóng MBA vào lưới. Phương trình cân bằng điện áp của dây quấn sơ là: d u1 = U1msin(t + 0) = r1i 0  N1 . (4.1) dt Ta thấy quan hệ  = f(i0) là quan hệ phituyến. Để tính toán đơn giản, ta giả thiết  tỉ  K Nlệ với i0, nghĩa là : i 0  1 . L1 u1 N1 N2 Với L1: hệ số tự cảm của dây quấn sơ. Viết lại phương trình (4.1), ta có: U1m r d sin(t  0 )  1   (4.2) Hình 4.1 Sơ đồ đóng MBA vào N1 L1 dt lưới điện lúc không tải Giải phương trình trên, ta có nghiệm là:  = ’ + ’’ . (4.3) Thành phần xác lập của từ thông:  ’ = msin(t + 0 - ). 2 = - mcos(t + 0). (4.4) L1 U1m Với :  m  . N1 r  (L1 ) 1 2 2 Thành phần từ thông tự do: r1  t   Ce L1 (4.5) Xác định hằng số C với điều kiện t = 0 trong lõi thép có từ thông dư dư, nên: t=0 = (’ + ”)t=0 = - mcos0 + C =  dư .  C = mcos0  dư . (4.6) r  1t Vậy : ” = (mcos0  dư) e . L1 Ta có, sau khi giải phương trình : r1  t  = - mcos(t + 0) + (mcos0  dư) e L1 . (4.7) Từ phương trình trên ta thấy : 1. Điều kiện thuận lợi nhất khi đóng MBA vào lưới điện là:  Góc pha ban đầu 0 = tức điện áp u1 = U1m và từ thông dư = 0, lúc đó: 2  = - mcos(t + 0) = msint . (4.8)tức là xác lập ngay khi đóng MBA vào lưới, không xảy ra quá trình quá độ. 2. Điều kiện bất lợi nhất khi đóng MBA vào lưới điện là : Góc pha ban đầu 0 = 0 tức điện áp u1 = 0 và từ thông dư > 0, lúc đó: r1  t  = - mcost + (m + dư) e L1 . (4.9) Khi t =  thì từ thông  = max vì max r Ở đây chỉ xét qúa trình qúa độ từ lúc bắt đầu xảy ra ngắn m ...