Bài giảng máy điện chương 5 máy điện đồng bộ

Điều chỉnh tăng hệ số công suất cos... Tính giá trị công suất, sức điện động và góc tải ở điều kiện định mức với máy phát có thể cấp cho lưới với giá trị sức điện động đã tính ở trên?. T

5:

e e X

Axe bobine

a a' a

b'

c

c'

Axe inducteur

N S

ns

Magnetic axis of phase

Magnetic axis of

phase

e e X

Axe bobine

a a' a

N S

LLLL

2

1)120cos( o

ILiL2

1L

Laa0 al aa0 a af fa

)cos(

ILiLL2

3

f af a al 0 aa

2

3L)

tcos(

ILi

dt

dP

P co codien

af a s

af a s af a s a

dt

diLdt

ddt

diLdt

de

af a s a a a a a

dt

diLiRdt

diRv

)tsin(

IL)

tcos(

ph dq af

ph dq f

af )

1

E

af ph dq )

RMS (

af a as

dt

di L e

af a as

a j L I E

af a s a a a a a

af a

s a

a

af ph dq

Máy phát:

a s a

a af

al A al aa

af s dqs

U

af,

f af

af R jX I

a, sc af,

Kh

:

sc , a

, af ,

s

I

E X

_ Đi ện k háng đồng bộ c hưa bảo hoà: t í nh t heo đặc t í nh k he hở (Eaf, ) Chú ý: Có t hể tính Đi ện k háng đồng bộ c hưa bảo hoà ở đi ểm Ia,sc khác Ia, đm, nhưng phải tính theo đặc t í nh k he hở

R

khi

sc , a al a

thông ):

đm , a af

sc , a

đm , a s

I

U X

(tính theo U trên ô )

_ Đi ện k háng đồng bộ c hưa bảo hoà: t í nh t heo đặc t í nh k he hở (Eaf, ) _ Đi ện k háng đồng bộ bảo hoà: t í nh t heo đặc t í nh k hông t ải -ngắn mạc h ở Ua, đm

Chú ý: Nên tính Đi ện k háng đồng bộ bảo hoà ở đi ểm gần Ua,đm

:

Kn:

* s đm

s s

đm , a

đm , a

) U ( sc , a

đm , a

đm , a

đm , a

đm , a

đm , a đm

, a

) U ( sc , a đm

, a

) U ( sc , a ''

Z X

1 X

I U

I U I U

U

U I

I I

I I

I

K

đm

đm đm

I L

)

f af

c)

II Máy phát

II.1

a s a

a) HSCS=cos =0,9 pha Tính E  af

( )?

af 2

EQ afX X

U E P

EQ s

EQ EQ

s

EQ af

X X

U X

X

U E Q

2

cos

U

jXsI

Eaf

n

jXEQ

UEQ

Giới hạn công suất của máy phát điện động bộ ( 1 pha ):

2 2

s

af s

t t

X

U E X

U Q P

Giới hạn công suất máy điện đồng bộ

Giới hạn công suất phản kháng của máy điện động bộ

pha:

sin 3

cos

3

s

af t

t

X

U E UI

sin

3 2

1

s

af e

X

UE f

p P

T

s

af eMAX

X

UE f

sin 3

s

af t

X

U E

P

s s

af t

X

U X

U E Q

2

3 cos

a:

Z s s

Z

E E

) (

E I

) cos( )

E I

) sin( )

E I

a Z

X

R arctg khi Ra << Xs thì Z 0

) cos( 2

2

P

) cos(

) cos(

2 2 2

1

s

a Z

o

R E Z

1

s

a Z

R E Z

E E P

) sin( 2

2

Q

) sin(

) sin(

2 2 2

1

s

s Z

o

X E Z

1

s

s Z

o

X E Z

1

s

s Z

X E Z

E E Q

a (khi Ra << Xs, Z 0):

2 1 2

sX

E E P

s

E X

E E Q

2 2 2

1

sX

E E

5.7-p272) (trang 241)

Ví dụ 6:

, Ra=1 , cos =

a s a

E

af ph dq

- góc

2 a

U 3 Q

s

af s

2

sin

3 2

1

s

af e

X

UE f

p P

T

s

af eMAX

X

UE f

p

2

Khi < 90o t ng P t ng rotor nhanh h n

III.4

Ví dụ 6: Một động cơ đồng bộ nối vào lưới 3 pha 3980V và điều chỉnh dòng rotor sao cho sức điện động cảm

kháng đồng bộ là 22 và góc tải giữa điện áp và sức điện

suất cos ? Tính công suất biểu kiến, công suất tác dụng và công suất phản kháng?

3MW, 6,6kV, 60Hz, 200rpm,

, , tính:

(Điều chỉnh tăng hệ số công suất cos )

BT1.1: M ng b ba pha c c t n, 2 c c, kích t c l p, dòng

kích t 1A, t n s 50Hz, n i Y, 12A B n tr ph n n

a Khi máy phát c p ngu n cho t i v nh m c 380V, và

nh m c 12A, t i có h s công su t cos =0,8, ch m

t i Udây, góc công su t? Bi t s ng c a máy phát v n không

=====================

MÁY PHÁT:

e e

X

Axe bobine

a a' a

NS

C

N

S

T

R R jX I

q Aq d

Ad a

al a

af U R jX I jX I jX I

q q d

d a

a q a

aI jX I R

,

a d a

a q

d d

d a

a

af U R I jX I jX I U R I jX I

n

jXEQ

VEQ

a Tính giá trị công suất, sức điện động và góc tải ở điều kiện định mức với

máy phát có thể cấp cho lưới với giá trị sức điện động đã tính ở trên?

b Tính giá trị công suất, sức điện động và góc tải nếu máy phát vận hành ở

hệ số công suất 0,8 nhanh pha, cấp cho lưới 20MVA ở điện áp lưới định mức?

c Vẽ 2 đặc tính công suất – góc tải và chỉ ra các điểm làm việc đã tính ở trên? So sánh sức điện động của máy phát trong hai trường hợp trên?

Bài tập 3:

c Tính dòng điện và hệ số công suất của máy thứ 2?

d Tính góc tải và sức điện đông của cả hai máy?

Bài tập 4:

a Vẽ mạch tương đương và giản đồ pha tương ứng khi máy điện vận hành ở

chế độ:

i Máy phát thừa kích từ

ii Máy phát thiếu kích từ

iii Động cơ thừa kích từ

iv Động cơ thiếu kích từ

Xác định trong mỗi trường hợp chiều của công suất tác dụng và công suất phản

kháng giữa máy điện và lưới; và xác định hệ số công suất nhanh hay chậm

b

động và góc tải khi máy phát vận hành ở điều kiện định mức? Và tính giá trị công suất tác dụng cực đại mà máy phát có thể cấp cho lưới, với giá

trị sức điện động như khi vận hành ở điều kiện định mức trên

a Khi máy phát c p ngu n cho t i v nh m c 380V, và

nh m c 12A, t i có h s công su t cos =0,8, ch m

t i Udây, góc công su t? Bi t s ng c a máy phát v n không

U%

BT 1.3

U%

Một máy phát đồng bộ 3 pha, 6 cực, nối Y, 10 kVA, 220 V, 60 Hz, cảm kháng đồng

bộ Xs = 3 Ω/pha, bỏ qua điện trở phần ứng Ra Đặc tính không tải của điện áp pha

tại vận tốc 1000 vòng/phút được trình bày trong bảng bên dưới

c) Máy phát trên vận hành như động cơ, xác định góc tải và dòng kích từ để có hệ