nguyenvanphuocloc
New Member
Download miễn phí đồ án
LỜI CẢM ƠN
LỜI MỞ ĐẦU
trang
Chương 1: Máy phát điện đồng bộ 1
1.1. Máy phát điện đồng bộ 2
1.1.1. Cấu tạo máy điện đồng bộ 3
1.1.2. Phân loại 10
1.1.2.1. Máy phát điện đồng bộ 10
1.1.2.2. Động cơ điện không đồng bộ 10
1.1.2.3. Máy bù đồng bộ 10
1.2. Máy phát điện đồng bộ rôto cực ẩn 11
1.3. Máy phát điện đồng bộ rôto cực lồi 12
Chương 2: Quá trình quá độ của máy phát điện đồng bộ 14
2.1. Phân tích các quá trình quá độtrong máy điện đồng bộ 15
2.2. Các thành phần DC của dòng stato 20
2.3. Xác định các hằng số quá độ 21
Chương 3: Điều khiển máy phát điện đồng bộ trong hệ thống điện 24
3.1. Khái niệm điều khển máy phát điện đồng bộ trong hệ thống điện 25
3.2. Các hệ thống tự động điều khiển máy phát cơ bản 25
3.3. Điều khiển tần số công suất (LFC) 26
3.3.1. Mô hình máy phát 27
3.3.2. Mô hình tải 31
3.3.3. Mô hình động cơ sơ cấp 32
3.3.4. Mô hình bộ điều tốc 33
3.3.4.1. Bộ điều tốc 33
3.3.4.2. Bộ hồi tiếp cơ học 33
3.3.4.3. Bộ khuyếch đại thủy lực 33
3.3.4.4. Bộ thay đổi tốc độ 34
3.4. Điều chỉnh điện áp máy phát và phân phối công suất phản kháng 37
3.4.1. Mô hình của bộ khuyếch đại 38
3.4.2. Mô hình của bộ kích từ 38
3.4.3. Mô hình của máy phát 39
3.4.4. Mô hình của bộ biến cảm 39
Chương 4: Các chế độ vận hành của máy phát điện đồng bộ trong hệ thống điện 41
4.1. Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải đối xứng 42
4.1.1. Đại cương 42
4.1.2. Các đặc tính của máy phát điện đồng bộ 42
4.1.2.1. Đặc tính không tải 43
4.1.2.2. Đặc tính ngắn mạchvà tỉ số ngắn mạch K 43
4.1.2.3. Đặc tính tải 47
4.1.3. Cách xác định các tham số của máy phát điện đồng bộ 49
4.1.3.1. Điện kháng đồng bộ dọc trục và ngang trục 49
4.1.3.2. Điện kháng tản xu 50
4.1.4. Tổn hao và hiệu suất của máy điện đồng bộ 51
4.2. Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải không đối xứng 53
4.2.1. Đại cương 53
4.2.2. Các tham số của máy phát điện đồng bộ khi làm việc ở tải không đối xứng 55
4.2.2.1. Tổng trở thứ tự thuận z1 = r1 + jx1 55
4.2.2.2. Tổng trở thứ tự ngược z2 = r2 + jx2 55
4.2.2.3. Tổng trở thứ tự không z0 = r0 + jx0 58
4.2.3. Anh hưởng của tải không đối xứng 59
4.2.3.1. Điện áp của máy phát điện khi làm việc ở tải không đối xứng 59
4.2.3.2. Tổn hao và rôto nóng 59
4.2.3.3. Hiện tượng máy rung 60
4.2.4. Ngắn mạch không đối xứng 60
4.2.4.1. Ngắn mạch một pha 60
4.2.4.2. Ngắn mạch hai pha 63
4.3. Máy phát điện đồng bộ làm việc song song 65
4.3.1. Đại cương 65
4.3.2. Ghép một máy phát điện đồng bộ làm việc song song 65
4.3.2.1. Các phương pháp hòa đồng bộ chính xác 66
4.3.2.1.1. Hòa đồng bộ bằng bộ đồng bộ kiểu ánh sáng 66
4.3.2.1.2. Hòa đồng bộ bằng bộ đồng bộ kiểu điện từ 68
4.3.2.2. Phương pháp tự đồng bộ 69
4.3.3. Điều chỉnh công suất tác dụng và công suất phản kháng của máy phát đồng bộ 70
4.3.3.1. Điều chỉnh công suất tác dụng P của máy phát điện đồng bộ 70
4.3.3.1.1. Trường hợp máy phát điện làm việc trong hệ thống điện công suất vô cùng lớn 70
4.3.3.1.2. Trường hợp máy phát điện công suất tương tự làm việc song song 73
4.3.3.2. Điều chỉnh công suất phản kháng của máy phát điện đồng bộ 73
Chương 5: Khảo sát máy phát điện đồng bộ trong mô hình máy điện thực tế tại phòng thí nghiệm hệ thống điện trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM 76
5.1. Giới thiệu chung về mô hình nhà máy điện tại phòng thí nghiệm hệ thống điện –Bộ môn hệ thống điện –Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM 77
5.2. Các thành phần của mô hình 78
5.2.1. Nhóm máy điện 78
5.2.1.1. Động cơ điện xoay chiều ba pha 78
5.2.1.2. Máy phát điện một chiều 78
5.2.1.3. Động cơ điện một chiều 78
5.2.1.4. Máy phát điện xoay chiều 79
5.2.2. Trạm phân phối điện 79
5.2.3. Bảng và bàn điều khiển 79
5.2.3.1. Ký hiệu máy cắt, dao cách ly 79
5.2.3.2. Khóa xoay nhận 79
5.2.3.3. Đèn hiển thị 80
5.2.3.4. Đồng hồ đo 80
5.2.3.5. Nút nhấn 80
5.2.3.6. Bộ đồng hồ hòa đồng bộ 81
5.2.3.7. Khóa lựa chọn điện áp, dòng điện 81
5.2.3.8. Liên động giữa máy cắt và dao cách ly 81
5.3. Quá trình hoạt động của mô hình 81
5.3.1. Khảo sát chi tiết mô hình 82
5.3.1.1. Khảo sát động cơ điện ba pha 82
5.3.1.1.1. Thông số của động cơ điện AC ba pha 82
5.3.1.1.2. Mạch khởi động động cơ AC ba pha 82
5.3.1.1.3.1.Sơ đồ thực tế 82
5.3.1.1.3.2.Sơ đồ nguyên lý mạch động lực, mạch điều khiển 83
5.3.1.1.3.3.Đặc tuyến môment-tốc độ khi khởi động của động cơ AC 84
5.3.1.2. Khảo sát máy phát DC 85
5.3.1.3. Khảo sát động cơ DC 85
5.3.1.3.1. Thông số cơ bản của động cơ điện DC 85
5.3.1.3.2. Mạch khởi động động cơ DC 86
5.3.1.3.3.1.Sơ đồ thực tế 86
5.3.1.3.3.2.Sơ đồ nguyên lý mạch động lực, mạch điều khiển 86
5.3.1.3.3.3.Đặc tuyến môment-tốc độ khi khởi động của động cơ DC 87
5.3.1.4. Khảo sát máy phát điện AC 88
5.3.1.4.1. Thông số của máy phát AC ba pha 88
5.3.1.4.2. Quá trình vận hành hòa đồng bộ máy phát ba pha vào lưới 88
5.3.1.4.3. Trình tự thao tác và vận hành hệ thống 88
5.3.1.4.4. Điều chỉnh công suất tác dụng 89
5.3.1.4.5. Điều chỉnh công suất phản kháng 90
5.3.1.4.6. Các điều kiện để hòa đồng bộ máy phát vào lưới 90
5.3.1.4.7. Khảo sát máy phát AC ba pha trong trường hợp mất kích từ 91
5.3.1.4.8. Khảo sát máy phát AC ba pha trong trường hợp mất động cơ kéo 91
5.3.1.4.9. Khảo sát máy phát AC ba pha trong trường hợp mất kích thích và lực kéo 92
Chương 6: Khảo sát các chế độ làm việc của máy phát điện đồng bộ với Matlab 93
6.1. Giới thiệu về Simulink của Matlab 94
6.1.1. Giới thiệu sơ lược về Matlab 94
6.1.2. Giới thiệu các giao diện của Matlab 95
6.1.2.1. Khởi động Matlab 95
6.1.2.2. Giới thiệu các giao diện của Matlab 95
6.1.2.2.1. Giao diện chính của Matlab 95
6.1.2.2.2. Giao diện Simulink của Matlab 96
6.1.2.2.3. Giao diện thư viện các phần tử mô phỏng của Matlab 97
6.1.2.2.4. Thoát khỏi Matlab 98
6.1.3. Các thư viện cơ bản Simulink của Matlab 99
6.1.3.1. Nguồn áp xoay chiều 99
6.1.3.2. Nguồn áp một chiều 100
6.1.3.3. Diode 101
6.1.3.4. Nối đất 102
6.1.3.5. Nhánh RLC song song 102
6.1.3.6. Tải RLC song song 104
6.1.3.7. Nhánh RLC nối tiếp 105
6.1.3.8. Tải RLC nối tiếp 106
6.1.3.9. Đo điện áp 108
6.1.3.10. HTG 109
6.1.3.11. Hệ thống kích từ trong Matlab 112
6.2. Khảo sát các chế độ làm việc của máy phát 114
6.2.1. Khảo sát chế độ vận hành bình thường của máy phát trong hệ thống điện 115
6.2.1.1. Sơ đồ mô phỏng 115
6.2.1.2. Các kết quả mô phỏng 116
6.2.1.2.1. Tốc độ quay của tuabin 116
6.2.1.2.2. Điện áp kích từ 116
6.2.1.2.3. Dòng stator 117
6.2.1.2.4. Điện áp pha a máy phát 117
6.2.2. Khảo sát chế độ sự cố ngắn mạch đầu cực máy phát 118
6.2.2.1. Sơ đồ mô phỏng 118
6.2.2.2. Các kết quả mô phỏng 119
6.2.2.2.1. Tốc độ quay của tuabin 119
6.2.2.2.2. Điện áp kích từ 119
6.2.2.2.3. Dòng stator 120
6.2.2.2.4. Điện áp pha a máy phát 120
Tài liệu tham khảo
Máy phát điện là một trong những thiết bị điện từ gồm: mạch điện và mạch từ liên hệ với nhau.
Mạch từ gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí.
Mạch điện gồm có hai hay nhiều dây quấn có thể chuyển động tương đối với nhau cùng với các bộ phận mang chúng.
Máy phát điện thực hiện biến đổi cơ năng thành điện năng, trong đó phần cơ sơ cấp có thể là các tuabin hơi, tuabin khí hay tuabin nước … Sự biến đổi cơ điện trong máy phát điện dựa trên nguyên lý về cảm ứng điện từ. Nguyên lý này cũng đặt cơ sở cho sự làm việc của các bộ biến đổi cảm ứng dùng để biến đổi điện năng với những giá trị của thông số này (điện áp, dòng điện, …) thành điện năng với những giá trị của thông số khác.
Hình 1.1.Máy phát điện đồng bộ 3 pha.
1.1.Máy phát điện đồng bộ:
Máy điện đồng bộ là máy điện xoay chiều có tốc độ quay rôto n bằng với tốc độ quay của từ trường n1 trong máy. Máy điện đồng bộ có hai dây quấn :dây quấn phần ứng được bố trí trên stato còn được gọi là dây quấn stato, các cuộn dây phần ứng được thiết kế nhằm tao ra điện áp ba pha cân bằng; dây còn lại là dây quấn kích từ đặt bên phía rôto. Ở chế độ xác lập máy điện đồng bộ có tốc độ quay rôto luôn không đổi khi tải thay đổi. Bộ phận kích từ cần một lượng công suất nhỏ khoảng 0.2 -3% công suất của máy. Rôto được trang bị với một hay nhiều vòng dây ngắn mạch có tác dụng như là những vòng dây chống rung. Rôto được quay bởi động cơ sơ cấp với tốc độ xác định và được kích từ bằng dòng điện một chiều. Dây quấn kích từ có thể được cấp điện qua hệ thống vành trượt và chổi than từ những máy phát điện một chiều gắn cùng trục với rôto. Tuy nhiên những hệ thống kích từ hiện đại thường sử dụng máy phát điện xoay chiều và chỉnh lưu, được gọi là hệ thống kích từ không chổi than. Hệ thống kích từ có nhiệm vụ duy trì điện áp máy phát và điều khiền công suất phản kháng truyền tải từ máy phát vào hệ thống.
Rôto của máy phát đồng bộ có hai loại: rôto cực ẩn và rôto cực lồi.
Rôto cực ẩn có khe hở không khí giữa stato và rôto là đều và dây quấn kích từ được đặt trong các rãnh rôto. Những máy phát thuộc rôto được quay bởi tuabin hơi và thường được chế tạo để vận hành với tốc độ cao là 3000 vòng/phút hay 1500 vòng/phút (tương ứng với máy có 2 và 4 cực ở tần số 50Hz). Rôto cực ẩn có đường kính nhỏ và dài được giới hạn bởi lực ly tâm. Khỏang 70% máy phát điện đồng bộ là rôto cực ẩn và có công suất từ 150 đến 1500 MVA.
Rôto cực lồi có khe hở không khí giữa stato và rôto không đồng đều, dây quấn kích từ được quấn xung quanh thân cực từ. Rôto cực lồi có nhiều cực từ, tốc độ quay thấp, vì vậy khác với rôto cực ẩn, rôto cực lồi có đường kính lớn và ngắn. Những máy phát thuộc rôto cực lồi thường được sử dụng trong nhà máy thủy điện và được chạy bằng tuabin nước.
1.1.1.Cấu tạo máy phát điện đồng bộ:
Cấu tạo máy phát điện đồng bộ gồm ba phần: phần cảm, phần ứng và hệ thống kích từ. Phần cảm thường là phần quay (rôto), phần ứng thường là phần tĩnh (stato) cũng có thể chế tạo với phần cảm là phần tĩnh (trong trường máy phát điện đồng bộ công suất nhỏ) nhưng phổ biến nhất vẫn là phần cảm quay.
Hình 1.2.Máy phát điện đồng bộ 3 pha công suất lớn.
Máy phát điện đồng bộ ba pha hai cực đơn giản hoá được minh họa trong hình 1.3. Stato gồm ba cuộn dây aa’, bb’, cc’ được đặt lệch nhau một gốc 1200 điện. Các dây quấn kiểu tập trung, bước đủ trên hình 1.3 biểu diễn cho các dây quấn rãi để tạo ra sức điện động hình sin tập trung trên các trục từ của các pha tương ứng. Khi rôto được kích từ, sẽ tạo ra từ thông ở khe hở không khí bởi từ thông trên mỗi cực từ quay với vận tốc gốc t không đổi, từ thông móc vòng qua dây quấn stato và dây quấn rôto biến thiên theo t, với t là góc giữa trục từ của dây quấn aa’ và trục từ rôto. Từ thông móc vòng với cuộn dây aa’ có vòng sẽ đạt giá trị lớn nhất bằng N tại t = 0 và bằng 0 tại t = /2.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
LỜI CẢM ƠN
LỜI MỞ ĐẦU
trang
Chương 1: Máy phát điện đồng bộ 1
1.1. Máy phát điện đồng bộ 2
1.1.1. Cấu tạo máy điện đồng bộ 3
1.1.2. Phân loại 10
1.1.2.1. Máy phát điện đồng bộ 10
1.1.2.2. Động cơ điện không đồng bộ 10
1.1.2.3. Máy bù đồng bộ 10
1.2. Máy phát điện đồng bộ rôto cực ẩn 11
1.3. Máy phát điện đồng bộ rôto cực lồi 12
Chương 2: Quá trình quá độ của máy phát điện đồng bộ 14
2.1. Phân tích các quá trình quá độtrong máy điện đồng bộ 15
2.2. Các thành phần DC của dòng stato 20
2.3. Xác định các hằng số quá độ 21
Chương 3: Điều khiển máy phát điện đồng bộ trong hệ thống điện 24
3.1. Khái niệm điều khển máy phát điện đồng bộ trong hệ thống điện 25
3.2. Các hệ thống tự động điều khiển máy phát cơ bản 25
3.3. Điều khiển tần số công suất (LFC) 26
3.3.1. Mô hình máy phát 27
3.3.2. Mô hình tải 31
3.3.3. Mô hình động cơ sơ cấp 32
3.3.4. Mô hình bộ điều tốc 33
3.3.4.1. Bộ điều tốc 33
3.3.4.2. Bộ hồi tiếp cơ học 33
3.3.4.3. Bộ khuyếch đại thủy lực 33
3.3.4.4. Bộ thay đổi tốc độ 34
3.4. Điều chỉnh điện áp máy phát và phân phối công suất phản kháng 37
3.4.1. Mô hình của bộ khuyếch đại 38
3.4.2. Mô hình của bộ kích từ 38
3.4.3. Mô hình của máy phát 39
3.4.4. Mô hình của bộ biến cảm 39
Chương 4: Các chế độ vận hành của máy phát điện đồng bộ trong hệ thống điện 41
4.1. Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải đối xứng 42
4.1.1. Đại cương 42
4.1.2. Các đặc tính của máy phát điện đồng bộ 42
4.1.2.1. Đặc tính không tải 43
4.1.2.2. Đặc tính ngắn mạchvà tỉ số ngắn mạch K 43
4.1.2.3. Đặc tính tải 47
4.1.3. Cách xác định các tham số của máy phát điện đồng bộ 49
4.1.3.1. Điện kháng đồng bộ dọc trục và ngang trục 49
4.1.3.2. Điện kháng tản xu 50
4.1.4. Tổn hao và hiệu suất của máy điện đồng bộ 51
4.2. Máy phát điện đồng bộ làm việc ở tải không đối xứng 53
4.2.1. Đại cương 53
4.2.2. Các tham số của máy phát điện đồng bộ khi làm việc ở tải không đối xứng 55
4.2.2.1. Tổng trở thứ tự thuận z1 = r1 + jx1 55
4.2.2.2. Tổng trở thứ tự ngược z2 = r2 + jx2 55
4.2.2.3. Tổng trở thứ tự không z0 = r0 + jx0 58
4.2.3. Anh hưởng của tải không đối xứng 59
4.2.3.1. Điện áp của máy phát điện khi làm việc ở tải không đối xứng 59
4.2.3.2. Tổn hao và rôto nóng 59
4.2.3.3. Hiện tượng máy rung 60
4.2.4. Ngắn mạch không đối xứng 60
4.2.4.1. Ngắn mạch một pha 60
4.2.4.2. Ngắn mạch hai pha 63
4.3. Máy phát điện đồng bộ làm việc song song 65
4.3.1. Đại cương 65
4.3.2. Ghép một máy phát điện đồng bộ làm việc song song 65
4.3.2.1. Các phương pháp hòa đồng bộ chính xác 66
4.3.2.1.1. Hòa đồng bộ bằng bộ đồng bộ kiểu ánh sáng 66
4.3.2.1.2. Hòa đồng bộ bằng bộ đồng bộ kiểu điện từ 68
4.3.2.2. Phương pháp tự đồng bộ 69
4.3.3. Điều chỉnh công suất tác dụng và công suất phản kháng của máy phát đồng bộ 70
4.3.3.1. Điều chỉnh công suất tác dụng P của máy phát điện đồng bộ 70
4.3.3.1.1. Trường hợp máy phát điện làm việc trong hệ thống điện công suất vô cùng lớn 70
4.3.3.1.2. Trường hợp máy phát điện công suất tương tự làm việc song song 73
4.3.3.2. Điều chỉnh công suất phản kháng của máy phát điện đồng bộ 73
Chương 5: Khảo sát máy phát điện đồng bộ trong mô hình máy điện thực tế tại phòng thí nghiệm hệ thống điện trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM 76
5.1. Giới thiệu chung về mô hình nhà máy điện tại phòng thí nghiệm hệ thống điện –Bộ môn hệ thống điện –Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM 77
5.2. Các thành phần của mô hình 78
5.2.1. Nhóm máy điện 78
5.2.1.1. Động cơ điện xoay chiều ba pha 78
5.2.1.2. Máy phát điện một chiều 78
5.2.1.3. Động cơ điện một chiều 78
5.2.1.4. Máy phát điện xoay chiều 79
5.2.2. Trạm phân phối điện 79
5.2.3. Bảng và bàn điều khiển 79
5.2.3.1. Ký hiệu máy cắt, dao cách ly 79
5.2.3.2. Khóa xoay nhận 79
5.2.3.3. Đèn hiển thị 80
5.2.3.4. Đồng hồ đo 80
5.2.3.5. Nút nhấn 80
5.2.3.6. Bộ đồng hồ hòa đồng bộ 81
5.2.3.7. Khóa lựa chọn điện áp, dòng điện 81
5.2.3.8. Liên động giữa máy cắt và dao cách ly 81
5.3. Quá trình hoạt động của mô hình 81
5.3.1. Khảo sát chi tiết mô hình 82
5.3.1.1. Khảo sát động cơ điện ba pha 82
5.3.1.1.1. Thông số của động cơ điện AC ba pha 82
5.3.1.1.2. Mạch khởi động động cơ AC ba pha 82
5.3.1.1.3.1.Sơ đồ thực tế 82
5.3.1.1.3.2.Sơ đồ nguyên lý mạch động lực, mạch điều khiển 83
5.3.1.1.3.3.Đặc tuyến môment-tốc độ khi khởi động của động cơ AC 84
5.3.1.2. Khảo sát máy phát DC 85
5.3.1.3. Khảo sát động cơ DC 85
5.3.1.3.1. Thông số cơ bản của động cơ điện DC 85
5.3.1.3.2. Mạch khởi động động cơ DC 86
5.3.1.3.3.1.Sơ đồ thực tế 86
5.3.1.3.3.2.Sơ đồ nguyên lý mạch động lực, mạch điều khiển 86
5.3.1.3.3.3.Đặc tuyến môment-tốc độ khi khởi động của động cơ DC 87
5.3.1.4. Khảo sát máy phát điện AC 88
5.3.1.4.1. Thông số của máy phát AC ba pha 88
5.3.1.4.2. Quá trình vận hành hòa đồng bộ máy phát ba pha vào lưới 88
5.3.1.4.3. Trình tự thao tác và vận hành hệ thống 88
5.3.1.4.4. Điều chỉnh công suất tác dụng 89
5.3.1.4.5. Điều chỉnh công suất phản kháng 90
5.3.1.4.6. Các điều kiện để hòa đồng bộ máy phát vào lưới 90
5.3.1.4.7. Khảo sát máy phát AC ba pha trong trường hợp mất kích từ 91
5.3.1.4.8. Khảo sát máy phát AC ba pha trong trường hợp mất động cơ kéo 91
5.3.1.4.9. Khảo sát máy phát AC ba pha trong trường hợp mất kích thích và lực kéo 92
Chương 6: Khảo sát các chế độ làm việc của máy phát điện đồng bộ với Matlab 93
6.1. Giới thiệu về Simulink của Matlab 94
6.1.1. Giới thiệu sơ lược về Matlab 94
6.1.2. Giới thiệu các giao diện của Matlab 95
6.1.2.1. Khởi động Matlab 95
6.1.2.2. Giới thiệu các giao diện của Matlab 95
6.1.2.2.1. Giao diện chính của Matlab 95
6.1.2.2.2. Giao diện Simulink của Matlab 96
6.1.2.2.3. Giao diện thư viện các phần tử mô phỏng của Matlab 97
6.1.2.2.4. Thoát khỏi Matlab 98
6.1.3. Các thư viện cơ bản Simulink của Matlab 99
6.1.3.1. Nguồn áp xoay chiều 99
6.1.3.2. Nguồn áp một chiều 100
6.1.3.3. Diode 101
6.1.3.4. Nối đất 102
6.1.3.5. Nhánh RLC song song 102
6.1.3.6. Tải RLC song song 104
6.1.3.7. Nhánh RLC nối tiếp 105
6.1.3.8. Tải RLC nối tiếp 106
6.1.3.9. Đo điện áp 108
6.1.3.10. HTG 109
6.1.3.11. Hệ thống kích từ trong Matlab 112
6.2. Khảo sát các chế độ làm việc của máy phát 114
6.2.1. Khảo sát chế độ vận hành bình thường của máy phát trong hệ thống điện 115
6.2.1.1. Sơ đồ mô phỏng 115
6.2.1.2. Các kết quả mô phỏng 116
6.2.1.2.1. Tốc độ quay của tuabin 116
6.2.1.2.2. Điện áp kích từ 116
6.2.1.2.3. Dòng stator 117
6.2.1.2.4. Điện áp pha a máy phát 117
6.2.2. Khảo sát chế độ sự cố ngắn mạch đầu cực máy phát 118
6.2.2.1. Sơ đồ mô phỏng 118
6.2.2.2. Các kết quả mô phỏng 119
6.2.2.2.1. Tốc độ quay của tuabin 119
6.2.2.2.2. Điện áp kích từ 119
6.2.2.2.3. Dòng stator 120
6.2.2.2.4. Điện áp pha a máy phát 120
Tài liệu tham khảo
Máy phát điện là một trong những thiết bị điện từ gồm: mạch điện và mạch từ liên hệ với nhau.
Mạch từ gồm các bộ phận dẫn từ và khe hở không khí.
Mạch điện gồm có hai hay nhiều dây quấn có thể chuyển động tương đối với nhau cùng với các bộ phận mang chúng.
Máy phát điện thực hiện biến đổi cơ năng thành điện năng, trong đó phần cơ sơ cấp có thể là các tuabin hơi, tuabin khí hay tuabin nước … Sự biến đổi cơ điện trong máy phát điện dựa trên nguyên lý về cảm ứng điện từ. Nguyên lý này cũng đặt cơ sở cho sự làm việc của các bộ biến đổi cảm ứng dùng để biến đổi điện năng với những giá trị của thông số này (điện áp, dòng điện, …) thành điện năng với những giá trị của thông số khác.
Hình 1.1.Máy phát điện đồng bộ 3 pha.
1.1.Máy phát điện đồng bộ:
Máy điện đồng bộ là máy điện xoay chiều có tốc độ quay rôto n bằng với tốc độ quay của từ trường n1 trong máy. Máy điện đồng bộ có hai dây quấn :dây quấn phần ứng được bố trí trên stato còn được gọi là dây quấn stato, các cuộn dây phần ứng được thiết kế nhằm tao ra điện áp ba pha cân bằng; dây còn lại là dây quấn kích từ đặt bên phía rôto. Ở chế độ xác lập máy điện đồng bộ có tốc độ quay rôto luôn không đổi khi tải thay đổi. Bộ phận kích từ cần một lượng công suất nhỏ khoảng 0.2 -3% công suất của máy. Rôto được trang bị với một hay nhiều vòng dây ngắn mạch có tác dụng như là những vòng dây chống rung. Rôto được quay bởi động cơ sơ cấp với tốc độ xác định và được kích từ bằng dòng điện một chiều. Dây quấn kích từ có thể được cấp điện qua hệ thống vành trượt và chổi than từ những máy phát điện một chiều gắn cùng trục với rôto. Tuy nhiên những hệ thống kích từ hiện đại thường sử dụng máy phát điện xoay chiều và chỉnh lưu, được gọi là hệ thống kích từ không chổi than. Hệ thống kích từ có nhiệm vụ duy trì điện áp máy phát và điều khiền công suất phản kháng truyền tải từ máy phát vào hệ thống.
Rôto của máy phát đồng bộ có hai loại: rôto cực ẩn và rôto cực lồi.
Rôto cực ẩn có khe hở không khí giữa stato và rôto là đều và dây quấn kích từ được đặt trong các rãnh rôto. Những máy phát thuộc rôto được quay bởi tuabin hơi và thường được chế tạo để vận hành với tốc độ cao là 3000 vòng/phút hay 1500 vòng/phút (tương ứng với máy có 2 và 4 cực ở tần số 50Hz). Rôto cực ẩn có đường kính nhỏ và dài được giới hạn bởi lực ly tâm. Khỏang 70% máy phát điện đồng bộ là rôto cực ẩn và có công suất từ 150 đến 1500 MVA.
Rôto cực lồi có khe hở không khí giữa stato và rôto không đồng đều, dây quấn kích từ được quấn xung quanh thân cực từ. Rôto cực lồi có nhiều cực từ, tốc độ quay thấp, vì vậy khác với rôto cực ẩn, rôto cực lồi có đường kính lớn và ngắn. Những máy phát thuộc rôto cực lồi thường được sử dụng trong nhà máy thủy điện và được chạy bằng tuabin nước.
1.1.1.Cấu tạo máy phát điện đồng bộ:
Cấu tạo máy phát điện đồng bộ gồm ba phần: phần cảm, phần ứng và hệ thống kích từ. Phần cảm thường là phần quay (rôto), phần ứng thường là phần tĩnh (stato) cũng có thể chế tạo với phần cảm là phần tĩnh (trong trường máy phát điện đồng bộ công suất nhỏ) nhưng phổ biến nhất vẫn là phần cảm quay.
Hình 1.2.Máy phát điện đồng bộ 3 pha công suất lớn.
Máy phát điện đồng bộ ba pha hai cực đơn giản hoá được minh họa trong hình 1.3. Stato gồm ba cuộn dây aa’, bb’, cc’ được đặt lệch nhau một gốc 1200 điện. Các dây quấn kiểu tập trung, bước đủ trên hình 1.3 biểu diễn cho các dây quấn rãi để tạo ra sức điện động hình sin tập trung trên các trục từ của các pha tương ứng. Khi rôto được kích từ, sẽ tạo ra từ thông ở khe hở không khí bởi từ thông trên mỗi cực từ quay với vận tốc gốc t không đổi, từ thông móc vòng qua dây quấn stato và dây quấn rôto biến thiên theo t, với t là góc giữa trục từ của dây quấn aa’ và trục từ rôto. Từ thông móc vòng với cuộn dây aa’ có vòng sẽ đạt giá trị lớn nhất bằng N tại t = 0 và bằng 0 tại t = /2.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links