KHẢO SÁT DAO ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

Tham khảo tài liệu khảo sát dao động trong hệ thống điện, kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
KHẢO SÁT DAO ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm h th ng ñi nHoï vaø teân : ………………………………………Lôùp : …………………………………………………MSSV : …………………………………………… BAØI 9 KHAÛO SAÙT DAO ÑOÄNG TRONG HEÄ THOÁNG ÑIEÄN I. MUÏC ÑÍCH: ♦ Quan saùt ñaëc tính quaù ñoä cuûa ñoäng cô ñoàng boä ♦ Nghieân cöùu aûnh höôûng cuûa quaùn tính vaø ñieän khaùng leân taàn soá dao ñoäng II. TOÙM TAÉT LYÙ THUYEÁT: Baøi thí nghieäm naøy lieân quan tôùi ñaëc tính cuûa ñoäng cô ñieän ñoàng boä khi chuùng bò thayñoåi taûi ñoät ngoät. Ñeå giaûi thích ñôn giaûn, chuùng ta giaû söû raèng coâng suaát theo goùc pha cuûa ñoängcô lôùn coù giaù trò ñænh laø 2MW nhö ôû hình 1 vaø giaû söû vò trí cuûa rotor khoâng taûi ñöôïc cho ôû hình1(a). Caùc cöïc seõ quay ngöôïc laïi moät goùc 30° khi taûi ñöôïc taêng ñeán 1MW. Goùc 30° laø moät thöù töïhöôùng cuûa ñoà thò cho tröôùc. Noù phaûn aùnh nhöõng gì xaûy ra khi taûi treân ñoäng cô ñöôïc taêng töø 0ñeán 1MW. Hình 1 Nhöng neáu taûi 1MW ñöôïc aùp ñaët moät caùch ñoät ngoät thì rotor seõ quay ngöôïc veà sau moätgoùc lôùn hôn 30° vaø coù theå dao ñoäng khoaûng töø 45 ñeán 50° töø vò trí khoâng taûi. ÔÛ moät möùc ñoä naøoñoù, ñoäng cô seõ vöôït qua goùc 30° maø noù tieán ñeán, keát quaû laø khi ñoäng cô laøm vieäc, coâng suaáthoaït ñoäng seõ vöôït quaù giaù trò 1 MW. Chaúng haïn nhö neáu ñoäng cô dao ñoäng moät goùc 45° thìngay laäp töùc ñoäng cô seõ phaùt ra 1,4MW trong khi taûi cô hoïc vaãn chæ laø 1MW. Söï cheânh leäch0,4MW naøy duøng ñeå taêng toác ñoäng cô, laøm cho rotor quay trôû laïi ñieåm caân baèng 30°. Khi ñoängcô tieán ñeán vò trí môùi naøy, rotor chuyeån ñoäng raát nhanh vaø vöôït qua moät bieân roäng maø goùc nhoûcoù theå ñaït ñöôïc laø 15°. Taïi goùc môùi naøy, ñoäng cô chæ coù theå sinh ra 0,5MW, löôïng coâng suaátnaøy nhoû hôn raát nhieàu so vôùi 1MW taûi cô hoïc. Tieáp theo sau ñoù, rotor quay chaäm daàn vaø seõquay trôû laïi, tieán ñeán vaø vöôït qua ñieåm 30°. Haõy xem laïi hình 1, rotor seõ giao ñoäng giöõa ñieåm 15° (P1) vaø 45° (P2) ñeå tieán ñeán ñieåmvaän haønh oån ñònh 30° (P0). Ñoäng cô khi ñoù ñöôïc goïi laø ñang “dao ñoäng” – höôùng tôùi vò trí oånñònh, hay dao ñoäng trong giai ñoaïn quaù ñoä. Bieân ñoä dao ñoäng sang phaûi vaø sang traùi cuûa P0 seõtrôû neân nhoû daàn vaø sau moät phuùt hay hôn, ñoäng cô seõ döøng laïi ôû vò trí ñieåm oån ñònh P0. Quaùtrình maø bieân ñoä dao ñoäng giaûm daàn ñöôïc goïi laø giaûm chaán (damping). Giaûm chaán coù taùc ñoängñaëc bieät neáu ñoäng cô ñöôïc trang bò moät loàng soùc. 40 B môn K thu t ñi n, Khoa Đi n – Đi n t Taøi lieäu höôùng daãn thí nghieäm h th ng ñi n Baát cöù söï thay ñoåi ñoät ngoät naøo veà taûi cô hoïc, veà ñieän aùp cung caáp hay ngaét quaõngnguoàn cung caáp (trong thôøi gian raát ngaén) ñeàu laøm cho ñoäng cô chuyeån sang quaù trình quaù ñoä. Taàn soá cuûa quaù ñoä phuï thuoäc chuû yeáu vaøo quaùn tính cuûa ñoäng cô, vaøo vaän toác quay vaøcoâng suaát cöïc ñaïi cuûa noù. Coâng thöùc tính toaùn gaàn ñuùng: 7200 Pf FH = N J ÔÛ ñaây, FH =Taàn soá dao ñoäng (chu kyø/phuùt); N=Vaän toác quay (voøng/phuùt); P=Coâng suaátñænh (kW); f=Taàn soá ñöôøng daây cung caáp (Hz); J=Momen quaùn tính (kg.m2). Tính töông töï Söû duïng pheùp töông töï, coù theå hieåu ñöôïc hieän töôïng doø tìm trong quaù trình quaù ñoä cuûañoäng cô ôû treân. Treân hình 2 laø moät baùnh ñaø coù quaùn tính lôùn ( ñaëc tröng cho quaùn tính cuûa ñoängcô ñoàng boä) ñöôïc gaén coá ñònh vaøo ñaàu truïc tuabin vôùi keát noái cöùng, coù theå ño ñöôïc coâng suaátcuûa noù phaùt ra. Nhöng truïc ôû hình 2(b) lieân keát cöùng hôn nhieàu so vôùi truïc ôû hình 2(a) vaø vì vaäyvôùi moät momen quay cho tröôùc, noù coù theå sinh ra coâng suaát nhieàu hôn. ÔÛ hình 3 coù hai baùnh xequaùn tính ñaëc tröng cho quaùn tính cuûa hai maùy khaùc nhau ñöôïc gaén coá ñònh vaøo ñaàu cuûa haitruïc coù cuøng lieân keát cöùng. (a) (b) Hình 2 (a) (b) Hình 3 Coù theå quan saùt ñöôïc raèng, neáu caùc truïc ñöôïc quay moät goùc, ví duï laø 30° vaø ñoät ngoät thaûra thì chuùng seõ dao ñoäng nhöng ôû taàn soá khaùc nhau. Vôùi moät quaùn tính cho tröôùc, truïc daøy (theåhieän coâng suaát lôùn) nhö hình 2(b) seõ doø tìm (traûi qua quaù trình quaù ñoä) nhanh hôn laø truïc ôû hình2(a). Cuõng töông töï nhö vaäy, vôùi moät möùc coâng suaát cho tröôùc, truïc gaén moät baùnh ...