Chương 23: Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải không đối xứng

Trong khi cung cấp điện có thể xảy ra trường hợp tải của các pha không bằng nhau, hộ dùng điện của một pha nào đó có thể rất lớn
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 23: Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải không đối xứng Ch¬ng 23 M¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé lµm viÖc ë t¶i kh«ng ®èi xøng 23-1. §¹i c¬ng Trong khi cung cÊp ®iÖn cã thÓ x¶y ra trêng hîp t¶i cña c¸c pha kh«ng b»ng nhau, hé dïng ®iÖn cña mét pha nµo ®ã cã thÓ rÊt lín, vÝ dô nh khi cung cÊp ®iÖn cho c¸c tuyÕn ®êng s¾t, c«ng nghiÖp ®iÖn ph©n, ... vµ nh vËy m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé sÏ lµm viÖc víi t¶i kh«ng ®èi xøng, trong m¸y ®iÖn ®ång bé sÏ sinh ra mét sè hiÖn tîng bÊt lîi nh ®iÖn ¸p kh«ng ®èi xøng, c¸c sãng ®iÒu hoµ s.®.®. vµ dßng ®iÖn bËc cao xuÊt hiÖn lµm tæn hao t¨ng lªn, r«to nãng vµ m¸y rung, ... Gíi h¹n t¶i kh«ng ®èi xøng cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé x¶y ra khi cã ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn lùc, hoÆc ë ®Çu cùc m¸y ph¸t (ng¾n m¹ch mét pha víi d©y trung tÝnh; ng¾n m¹ch hai pha víi d©y trung tÝnh). Tuy dßng ®iÖn ng¾n m¹ch kh«ng ®èi xøng chØ tån t¹i trong mét thêi gian ng¾n v× c¸c r¬le b¶o vÖ m¸y ph¸t ®iÖn ®· sÏ t¸c ®éng, nhng còng g©y ra nh÷ng lùc ®iÖn tõ hoÆc hiÖu øng nhiÖt rÊt lín, cã thÓ lµm h háng m¸y ph¸t ®iÖn. §Ó nghiªn cøu chÕ ®é lµm viÖc ë t¶i kh«ng ®èi xøng cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé, ta dïng ph¬ng ph¸p ph©n lîng ®èi xøng, chia c¸c dßng ®iÖn, ®iÖn ¸p kh«ng ®èi xøng thµnh ba thµnh phÇn ®èi xøng: thø tù thuËn, thø tù ngîc vµ thø tù kh«ng. Ia 1 1 1 I1 = a2 (23-1) Ib a 1 I2 a2 1 I0 Ic a Ua 1 1 1 U1 = a2 a 1 U2 (23-2) Ub a a2 1 U0 Uc trong ®ã a = e j 2π / 3 ; a 2 = e j 4π / 3 ; 1 + a + a2 = 0. Tham sè cña m¸y ph¸t ®iÖn øng víi c¸c thµnh phÇn ®èi xøng lµ z 1, z2 vµ z0. §Ó thµnh lËp ph¬ng tr×nh ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé lµm viÖc ë t¶i kh«ng ®èi xøng cÇn chó ý r»ng dßng ®iÖn kÝch thÝch i t vµ tõ trêng cña cùc tõ chØ sinh ra s.®.®. thø tù thuËn E 1 = E, cßn c¸c s.®.®. thø tù ngîc vµ thø tù kh«ng ®Òu kh«ng tån t¹i (E2 = E0 = 0), v× vËy ta cã: & & & E1 = U 1 + I 1 z1 & & 0 =U + I z (23-3) 2 22 & & 0 = U 0 + I 0 z0 Tõ c¸c ph¬ng tr×nh (23-1), (23-2) vµ (23-3) cã thÓ suy ra: & && & & U a = E − I 1 z1 − I 2 z 2 − I 0 z 0 & 2& & & & U b = a ( E − I 1 z1 ) − aI 2 z 2 − I 0 z 0 (23-4) & && & & U = a( E − I z ) − a 2 I z − I z c 11 22 00 120PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com C¸c ph¬ng tr×nh (23-4) cho thÊy ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t ®iÖn ë t¶i kh«ng ®èi xøng b»ng s.®.®. ë c¸c pha E, a 2E, aE trõ ®i c¸c ®iÖn ¸p gi¸ng trªn c¸c tæng trë thø tù thuËn, thø tù ngîc vµ thø tù kh«ng do c¸c dßng ®iÖn thø tù t¬ng øng g©y ra. C¸c ph¬ng tr×nh (23-1), (23-2) vµ (24-4) lµ c¬ së ®Ó ph©n tÝch chÕ ®é lµm viÖc kh«ng ®èi xøng nãi chung vµ ng¾n m¹ch kh«ng ®èi xøng nãi riªng cña m¸y ph¸t ®iÖn. Trong chÝn ph¬ng tr×nh kh«ng ®èi xøng nãi trªn, E, z 1, z2, z0 ®· cho biÕt vµ cã chøa mêi hai Èn sè. Tuú theo c¸c trêng hîp t¶i kh«ng ®èi xøng cô thÓ, ®Ó t×m lêi gi¶i, cÇn thªm ba ph¬ng tr×nh bæ xung n÷a. Díi ®©y tríc khi ph©n tÝch mét sè trêng hîp ng¾n m¹ch kh«ng ®èi xøng, ta xÐt c¸c tham sè cña m¸y ph¸t ®iÖn khi lµm viÖc kh«ng ®èi xøng. 23-2. C¸c tham sè cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé khi lµm viÖc ë t¶i kh«ng ®èi xøng 23.2.1. Tæng trë thø tù thuËn z 1 = r1 + jx1 HÖ thèng dßng ®iÖn thø tù thuËn sinh ra trong m¸y ®iÖn ®ång bé ba pha s.t.®. quay cã sãng c¬ b¶n quay ®ång bé víi r«to gièng nh ë trêng hîp m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc ë t¶i ®èi xøng, nªn kh«ng sinh ra dßng ®iÖn c¶m øng ë r«to, do ®ã tæng trë thø tù thuËn z1 chÝnh lµ tæng trë cña m¸y khi lµm viÖc ë t¶i ®èi xøng, trong ®ã ®iÖn kh¸ng thø tù thuËn x1 cña m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé cùc Èn chÝnh lµ ®iÖn kh¸ng ®ång bé x db vµ cña m¸y cùc låi cã trÞ sè b»ng x d theo híng d äc trôc, xq theo híng ngang trôc. Cßn ®iÖn trë thø tù thuËn chÝnh lµ ®iÖn trë cña d©y quÊn phÇn øng. 23.2.2. Tæng trë thø tù ngîc z 2 = r2 + jx2 ...