BÀI GIẢNG MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ CHƯƠNG 2.1

 Ưu điểm: thiết bị đơn giản Nhược điểm: khó xác định chính xác thời điểm trùng pha  Chú ý: dùng đèn có thể kiểm tra thứ tự pha; khi điện áp lớn phải nối đèn qua các m.b.a có tổ nối d

 Ưu điểm: thiết bị đơn giản

 Nhược điểm: khó xác định chính xác thời điểm trùng pha

 Chú ý: dùng đèn có thể kiểm tra thứ tự pha; khi

điện áp lớn phải nối đèn qua các m.b.a có tổ nối dây giống nhau

b Dùng thiết bị hoà đồng bộ

 Thiết bị hoà đồng bộ kiểu điện từ dùng trong các nhà máy lớn

 Cột đồng bộ gồm:

 Một Vmet có hai kim

 Một Fmet có hai kim

 Một dụng cụ xác định thời điểm trùng pha

4 Phương pháp tự đồng bộ

 Quay máy phát đến n  0.98nn1

 Dây quấn kích thích được

nối qua r

 Đóng máy phát vào lưới

 Kích thích máy phát

5 Điều chỉnh P

a Lưới có P = 

• Sau khi hoà, máy làm việc không tải với P = 0,  = 0

• Lưới có P =  nên U = const, f = const

• Như vậy để điều

chỉnh P ta điều chỉnh 

bằng cách tăng công

suất của động cơ sơ cấp

db

mUE

x



Pcơ

1 m 2

• Công suất cực đại ứng với điều kiện:

dP

0

d 

• Máy cực ẩn, tại m = 90o:

m

db

mUE P

x



• Máy cực lồi m được tính:

m

cos

B

 

2 8 2 4

d

mUE A

x

q d

B mU

• Điểm  = 1 là điểm làm

việc ổn định tĩnh

• Điều kiện làm việc ổn

định là:

• Điểm  = 2 là điểm làm

việc không ổn định tĩnh

P



Pcơ

1 m 2

cb

dP

d

 



• Đại lượng Pcb đặc trưng cho khả năng giữ ổn định và gọi là công suất chỉnh bộ

• Máy cực ẩn:

cb

db

mUE

x

• Máy cực lồi:

2 cb

b Các máy có công suất tương tự làm việc song song

• Điều chỉnh xảy ra ở n = const nên phụ thuộc vào đặc tính của động cơ sơ cấp

• Tải ban đầu là P = AB

• Tăng công suất của máy 1 đặc tính 1  2

n

O

1

3

2

R

T

4

• Nếu không giảm

P2 thì f tăng

• Để f = const ta

giảm P2 và đặc tính

3  4

• Kết luận: khi điều

chỉnh P của một máy phải đồng thời điều chỉnh P của máy kia để f = const

• Ta giải bài toán phân phối công suất giữa các máy bằng tam giác đặc tính của động cơ sơ cấp

P O

no

n

• Khi không tải n = no và f

= fo Khi tải định mức, n =

nđm và f = fđm

• ABC gọi là tam giác

đặc tính của động cơ sơ

A

• Khi tải tăng P, tốc độ giảm đến n và tần số là f Độ dốc của động cơ:

P

n

o dm dm

ff f n f GD



• Trong đó:

o dm o dm

n

Ví dụ: Máy phát A có công suất 400kW, n = 3.5, Uđm = 48n0V làm việc song song với máy phát B có công suất 700kW, n = 2.5, Uđm = 48n0V cung cấp cho tải có P = 600kW, f = 50Hz Các máy chịu tải bằng nhau Xác định tần số làm việc và tải của mỗi máy nếu tải tổng tăng thêm 300kW nữa

Đặc tính cơ của hai máy như hình vẽ

A

50 400

51.75

B 50

700 51.75

dm dm

GD

 

 Đối với máy A:

f

P

B A

300

50

 PA

 PB

A

f 0.035 50





A

f 400

0.035 50

 

 Đối với máy B:

B

f 0.025 50





f 700

0.025 50

 

 Công suất tăng thêm là 300kW nên:

P P 228n.6 f 560 f 78n8n.6 f 300

300

78n8n.6

Tần số điện áp lưới:

f 50 0.38n 49.62Hz 

Tải của máy A:

P 300  P 300 228n.6 f  38n6.8n7kW Tải của máy B:

P 300  P 300 560 f  512.8nkW

6 Điều chỉnh công suất phản kháng

a Trường hợp lưới có công suất vô cùng lớn

• Do lưới có công suất vô cùng lớn nên U, f = const

• Ta xét trường hợp điều chỉnh Q khi giữ P = const

2

• Để điều chỉnh Q ta chỉ có thể điều chỉnh E bằng cách điều chỉnh it

• Q của máy phát điện đồng bộ cực ẩn

• Coi rư = 0 ta có đồ thị vec tơ của máy phát điện đồng

bộ cực ẩn

I

db

jIx E

O

n

n



 N

• P = mUIcos = const

nên Icos = const Khi

điều chỉnh, mút I chạy

trên đường mm

db

mUE

x

• Do

nên Ecos = const Khi

điều chỉnh, mút của E

chạy trên nn

M

• Với các it khác nhau ta có các giá trị E và I khác nhau

• Điểm N ứng với

tải thuần trở

• Điểm M ứng với

giới hạn ổn định

• Các giá trị I và it

lập thành đặc tính

hình V của máy

điện đồng bộ

U

I

db

jIx E

O

n

n



 N

M

it

it0 A

B

m n

P=0

P1>0

P2>P1

• Đường Am tương ứng với

tải thuần trở và đó là đặc

tính it = f(I) của tải thuần trở

• Đường Bn tương ứng với

giới hạn ổn định

• Bên trái đường Am tương

ứng với tải có tính dung

• Lúc này tải phát ra Q và máy phát tiêu thụ Q Khi

đó it < ito và máy làm việc thiếu kích thích

• Bên phải đường Am

tương ứng với tải có tính

cảm

I

it

ito A

B

m n

P=0

P1>0

P2>P1

• Lúc này tải tiêu thụ Q và

máy phát phát ra Q Khi đó

it > ito và máy làm việc quá

kích thích

b Lưới có công suất hữu hạn

• Xét 2 máy có công suất bằng nhau làm việc song song

• Tăng dòng it của máy 1

thì E1 và I1 tăng Như

vậy tổng dòng tải tăng

Nhưng do I = const nên

U sẽ tăng

• Muốn cho U = const, ta

phải giảm I2 cho tổng

dòng tải không đổi

I I 

 

I

U E

m 1

I

m 1

E

m 2

I

m 2

E

• Tải của hai máy I1 = I2

Tải tổng I

Ví dụ: Hai máy phát đồng bộ A và B có công suất

600kW, 450V, 50Hz làm việc song song và chịu tải tác dụng và phản kháng bằng nhau Tải tổng là 1000kVA,

cosA = 0.8n5 thì cosB bằng bao nhiêu

Công suất tác dụng và phản kháng của tải:

P S cos  1000 0.8n04 8n04kW 

Q Ssin  1000 0.5946 594.6kVAr 

Công suất tác dụng và phản kháng của mỗi máy:

A B

P P 402kW

A B

Q Q 297.3kVAr

Do cosA = 0.8n5 nên:

A cos 0.8n5

Anew B

Q P tg 402 0.6179 249.14kVAr

 A = 31.79o

Như vậy máy B phải chịu thêm:

A Anew

Q Q Q 297.3 48n.16 345.46kVAr 

B

  B 40.67o cos B 0.758n4