BÁO cáo hệ THỐNG điện máy PHÁT

MÁY PHÁT Giới thiệu  Cấu tạo máy điện đồng bộ  Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ  Khảo sát đặc tính phần ứng của máy phát điện đồng bộ Thông số của máy phát  Đóng mạch l

MÁY PHÁT

BÁO CÁO HỆ THỐNG ĐIỆN I

Cán bộ hướng dẫn: Ts Trần Trung Tính

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Hiền 1081109 Trịnh Thanh Huy 1081115

Lê Trọng Thái 1081143

Lê Tuấn Anh 1081092 Đặng Văn Giang 1081034

MÁY PHÁT

 Giới thiệu

 Cấu tạo máy điện đồng bộ

 Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ

 Khảo sát đặc tính phần ứng của máy phát điện đồng bộ

Thông số của máy phát

 Đóng mạch làm việc song song máy phát điện đồng bộ

 Vận hành máy phát đồng bộ làm việc độc lập

Giới thiệu

Hầu hết máy phát trong nhà máy điện là máy phát đồng bộ

Máy điện đồng bộ là máy điện xoay chiều có tốc

độ rotor bằng với tốc độ quay của máy (n = n1)

Chế độ xác lập máy điện đồng bộ có tốc độ quay của rotor luôn không đổi

Cấu tạo máy điện đồng bộ

 Máy điện đồng bộ gồm 3 bộ phận chính:

 Phần cảm:

 Phần ứng:

 Phần kích từ: có nhiệm vụ tạo ra dòng điện

một chiều cung cấp cho dây quấn phần cảm

để tạo ra từ thông

Phần cảm

Phần ứng

Phần kích từ

Gồm lõi thép trên đó có dây quấn tạo thành nam châm điện

Số cực của phần cảm phục thuộc vào tốc độ quay của trục rotor

Thường đặc ở trục của máy phát

Gồm 3 cuộn dây quấn được đặt lệch nhau

1200 trong không gian Đặt cố định trong rãnh của mạch từ

Nguyên lý làm việc của máy phát điện

đồng bộ

Động cơ cấp quay rotor

đến gần tốc độ định mức

→ cấp dòng điện kích từ

vào dây quấn kích từ tạo

nên từ trường quay rotor

→ rotor quay từ trường

rotor lần lượt quét qua

dây quấn starto phần ứng

và cảm ứng sức điện

động xoay chiều hình sin

N

S

Nguyên lý làm việc của máy phát điện

đồng bộ

 Tần số suất điện động cảm ứng

Hz

60

.p

n

f  Trong đó: f: tần số suất điện động

p: số cặp cực rotor n: tốc độ quay rotor

 Trị số suất điện động cảm ứng trong dây quấn stator

0 1

0  4 44 f w kdq 

E 0 : suất điện động pha

w 1 : số vòng dây quấn 1 pha

k dq : hệ số dây quấn

Φ 0 : suất điện động pha

Suất điện động các pha có góc lệch nhau 1200 điện

Tốc độ quay từ trường phần ứng = tốc độ quay của rotor máy phát điện đồng bộ

Thông số của máy phát

 Công suất định mức Sdm

 Điện áp định mức dm (6.3 – 30 KV)

 Dòng điện định mức Idm

 Hệ số công suát định mức cosφdm (0.8 – 0.9).

Đặc tính của máy phát điện đồng bộ

Đặc tính không tải

Biểu diễn sự thay đổi sức điện động E0 cảm

ứng trong dây quấn phần ứng đối với dòng

điện kích từ

 Dùng một biến trở giảm dần dòng điện kích từ

và dùng ampe kế ghi lại giá trị dòng điện kích từ, voltage kế đo suất điện động phần ứng  vẽ

đặc tính không tải.

Chọn dòng điện kích từ để vận hành máy phát

điện đồng bộ thích hợp

E 0

E 0đm

I ktđm

I kt

Đặc tính của máy phát điện đồng bộ

Đặt tính ngoài của máy phát điện

 Là mối quan hệ giữa điện áp U trên cực máy phát và

dòng điện tải I khi Ikt, n=ndb không đổi

 Khi I kt =const, thay đổi tải → I thay đổi tùy thuộc tính

chất tải.

• Phu tải tính cảm khi I tăng → điện áp giảm → điện áp

đi xuống

• Phu tải tính dung→phản ứng phần ứng trợ từ→điện áp

đi lên

 Dòng điện từ hóa định mức là Ikt ứng với U=Udm, I=Idm,

cosφ=cosφdm, f=fdm

U

U 0

I

Cosφ=0.8φ=0.8 Cosφ=0.8φ=1 Cosφ=0.8φ=0.8

Đặc tính của máy phát điện đồng bộ

Đặc tính điều chỉnh của máy phát

 Là quan hệ dòng kích từ Ikt theo dòng phụ tải I khi U,n, cosφ không đổi.

Cần phải điều chỉnh dòng điện kích từ sao cho

 tải thuần trở: khi tải tăng→tăng Ikt

 tải thuần cảm: khi tải tăng→tăng Ikt 1.7-2.2 lần Ikt0

 Tải thuần dung: tải tăng→giảm Ikt

điện áp U trên cực máy phát không đổi khi tăng tải

U

U 0

I

Cosφ=0.8φ=0.8 Cosφ=0.8φ=1 Cosφ=0.8φ=0.8

U 0

I

Cosφ=0.8φ=0.8 Cosφ=0.8φ=1 Cosφ=0.8φ=0.8

Đóng mạch làm việc song song máy

phát điện đồng bộ

Nhà máy gồm nhiều máy phát dấu nối chung thanh cái→hệ thống điện gồm nhiều nhà máy kết nối song song với nhau→may phát làm

việc song song với nhau

Ưu điểm:

 Giảm vốn đầu tư đặt máy phát dự trữ

 Bảo đảm an toàn cung cấp điện

 Tạo ra công suất lớn so với so với công suất của từng máy

 Tần số và điện áp của lưới điện không đổi khi thay đổi tải

Hòa đồng bộ máy phát vào lưới:

 Điện áp máy phát bằng điện áp lưới điện

 Tần số máy phát bằng tần số lưới điện

 Thứ tự pha máy phát cùng thứ tự pha lưới

 Điện áp máy phát va điện áp của lưới phải trùng pha nhau

Vận hành máy phát song song

Tóm tắt

Một máy phát duy nhất vận hành cung cấp điện

năng cho phụ tải

Công suất tác dụng và công suất phản kháng

cung cấp từ máy phát bằng với công suất của

phụ tải

Điểm đặt của bộ điều tốc máy phát sẽ điều khiển tần số đang vận hành của hệ thống

Trường điện từ (điểm đặt điều chỉnh trường

điện) điều khiển điện áp của hệ thống

Máy phát vận hành song song với nút cân bằng

Tần số và điện áp của máy phát được điều

khiển bởi hệ thống mà nó kết nối vào

Điểm đặt bộ điều tốc máy phát điều khiển công suất tác dung tại vị trí cung cấp công suất lên hệ thống

Trowngf điện trong máy phát điều khiển tại vị trí cung cấp công suất phản kháng lên hệ thống