Hé Thong Dién Xoay Chiéu Ba Pha tt Với đâu A, a' được đâu với b, b’ dworc dau voi œ... Hé Thong Dién Xoay Chiéu Ba Pha tt VỚI V„, la gia trị điện ap pha hiệu dụng giữa pha va trung tính.
Trang 1BAI GIANG
Biên Đôi Năng Lượng Điện Cơ
TS Hô Phạm Huy Ảnh
March 2010
ntto://www4.hcmut.edu.vn/~hphanh/teach.htm|
Lecture 2
Trang 2Hé Thong Dién Xoay Chiéu Ba Pha
> Điện áp ba pha trong lưới điện xoay chiêu ba pha cân bằng thứ tự
thuận (kí hiệu a-b-c) được biêu diễn như sau:
Va = Vn cos(ø) Vip = Vin cos(et — 120° | Vio =V, cos(wt + 120° |
> Điện xoay chiêu ba pha có hai cách mắc : Đâu Y và Dau A
Với đâu Y, 3 ngõ a', b', và c' được chập chung cho ta đâu ra trung tính n
Ba thánh phân dòng I,, |,, val, la ba
dòng dây được cấp từ ba nguôn pha TT
|
D
Trang 3Hé Thong Dién Xoay Chiéu Ba Pha (tt)
Với đâu A, a' được đâu với b, b’ dworc dau voi œ Vì v =v,„ {t) + v,„(t) + v (t) = 0, như đã kiêm chứng qua biểu thức lượng giác, nên c' được đâu
VỚI a
Vì cả nguôn và tải ba pha đêu có thể oS
được Đâu Y hay Đâu A, lưới điện xoay C a Ì
— | + "
chiều ba pha có tổng cộng bón kiểu kết 0
nối (nguồn-tải): Y-Y; Y-A; A-Y và A-A °
° Lưới điện xoay chiêu ba pha cân bằng thứ tự thuận Y-Y :
Trang 4Hé Thong Dién Xoay Chiéu Ba Pha (tt)
VỚI V„, la gia trị điện ap pha hiệu dụng giữa pha va trung tính
tiện ap giữa hai pha gọi là áp dây được xác định như sau:
Vin =Van —Vin Vie = Vin — Ven Vea = Ven — Vin
Cu thé d6 Ion cla ap day V,,, cé thé xac dinh:
V„„ = 2V, cos(30" = 3V, 7 ề fo V„
Từ đó, dùng giản đô vector, ta xác định được: , Vv
V4 = V3V,.230° Vie = V3V,2 - 90" Vin
Ta cũng dê dàng chứng minh được, ¡„ = 0 (ba pha cân
bằng không có dòng trung tính)
Trang 5Hé Thong Dién Xoay Chiéu Ba Pha (tt)
„ Xét tiêp trường hợp lưới điện xoay chiêu ba pha cân bằng đâu Y-A : Không mất tính tổng quát, ta có:
V5 =V, 20" Vi =v„Z—120! V., =V, 2120!
Ba dong pha IL, I,, va |, chay qua tải ba pha dau Vv
A sẽ có góc lệch pha 6Ø so với áp dây tương ứng 7
3
voi cung gia tri dong pha /, Tir gian do vector
ta xác định được 3 dòng đây: | —
> Nhu vay dau Y-Y cho: V, = ¥3V,va I, =1,, dauA-Acho:V, =V,
va IT, = V3,
Trang 6Tinh céng suat mach ba pha can bang
> Truong hop Tai ba pha dau Y can bang:
Gia trị độ lớn áp và dòng ba pha là như nhau Kí hiệu áp va dong pha la
V„ và I„ Công suât từng pha:
F, = Vu, cos(4)
Céng suat tong ba pha: P = 3E, = BV yt cos(4) = \3V,I, cos(Ø)
Công suất phức từng pha: Sự V„l, =V,l,Z0
Công suất phức bapha: S$, = 35, =3V,I,ZØ= N\3V,1I, 8
Lưu ý đ là góc lệch pha của dòng so với áp
Trang 7Tính công suat mach ba pha can bang (tt)
> Truong hop Tai ba pha dau A can bang:
Kết quả tương tự cho trường hợp Tải ba pha đấu Y cân bằng, đề xác định
công suất từng pha và công suất tong ba pha
Ta thay rang voi Tai ba pha cân bằng, biêu thức tính công suât phức là như
nhau cho cả hai kiêu đâu Y và đâu A, cho cùng giá trị áp dây và dòng dây
dùng trong công thức p - 3P, =3V,1, cos(Ø)= 43V, I„ cos(Ø)
Tóm lại, các bài toán giải mạch ba pha cân bằng có thê đưa về mạch 1 pha
> Ex 2.12 va 2.13: xem GT
Trang 8Mach Mot Pha Tương Đương
> Bién déi A-Y conversion
Cho tải 3 pha dau A với tổng trở pha là Z,, tải Y tương đương sẽ có tông trở
pha là Zv = Z„/3 Kết quả này dễ dàng được chứng minh bằng cách dùng
định luật Ohm quen thuộc
Như vậy thay vì khảo sát tải 3 pha đâu A, ta chuyên đồi vê Mạch ba pha đâu Y-Y
đề dễ dàng qui về mạch tương đương một pha đề giải
> BI 2.14: Dung mach mot pha tuo’ng đương cho mạch điện sau
Ta chuyền tụ 3 pha đâu A về tụ 3 pha đấu Y với dung kháng tương đương —
j15/3 = -jB O Mạch ba pha nay có dạng Y-Y nên dễ dàng qui về mạch tương đương một pha đề giải
Trang 9Cac vi du va BT:
> Ex 2.15: mac song song 10 mô tơ ba pha kiểu cảm ứng, hãy tìm
công suât phản kháng Qc dùng tụ cân bù đề cải thiện HSCS bằng 12
Công suất tác dụng tông băng 30 x 10/3 = 100 kW, với HSCS tré PF = 0.6 Công suât biêu kiên tổng băng 100/0.6 kVA Ta tính được,
I00x 10° (
S,=S,Zcos '(0.6)= 0.6 + j0.8) VA =100 + j133.33kVA
Tu ba pha được mắc song song với Tải đề cải thiện HSCS Vai trò tụ bù nhằm bù công suất phản kháng cho tải cảm Như vậy công suất phản kháng
Quap Ma TU mỗi pha cân bù là Q cap = —133.33 kVWAR, và như vậy công suất ohản kháng tổng ba pha cân dùng đề bù sẽ băng 3(—-133.33) = -400 kVAR
Trang 10Cac vi du va BT:
> BT 2.16: Vân BT 2.15, tìm công suất phản kháng Qc dùng tụ cần bù để
cải thiện HSCS bằng 0.9 trễ?
Sy = 1004+ 4133.33 kVA Với HSCS mới bằng 0.9 trễ, ta xác định được công suất phản kháng Q của tải
Tu do Qc dung tu can bu bang -133.33 + 48.43 = KVAR
-84.9 kVAR, và như vậy công suât phản kháng tông ba `
oha cần dùng để bù sẽ bang 3x(-84.9) = -254.7kVAR ~
KVAR
Trang 11
Cac BT được gợi ÿ
> BT 2.21: Tải ba pha 15 kVA c6 HSCS la 0.8 tré mac song
song với Tải ba pha 36 kW có HSCS là 0.6 sớm Cho biết áp
dây 2000 V
a) Xác định công suât phức tổng và HSCS phức tổng
b) Cân dùng tụ đề cập bao nhiêu kVAR nhằm nâng HSCS là 12
> Câu hỏi suy luận: Nguôn ba pha cân bằng cấp điện cho tải
đâu Y có HSCS bằng 1 Công suất tải ba pha sẽ là bao nhiêu nêu chuyền tải vê đâu A?