Chương 2
VẬN HÀNH MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
2.1. ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ
Chế độ làm việc của máy phát điện của máy phát điện đồng bộ ở tai đối xứng
được thể hiện rõ ràng qua các đại lượng như điện áp U ở đầu cực máy phát, dòng
điện tải I trong dây quấn phần ứng, dòng điện kích thích It, hệ số công suất cos,
tần số f hoặc tốc độ quay n. Trừ tần số f luôn luôn được giữ bằng định mức fđm và
cos = const do tải bên ngoài quyết định, từ ba đại lượng U, I, It còn lại có thể
thành lập được các đặc tính sau đây của máy phát điện đồng bộ:
48 trang |
Chia sẻ: nguyenlinh90 | Lượt xem: 676 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giáo trình Máy điện 1 - Phần 4: Máy điện đồng bộ - Chương 2 Vận hành máy điện đồng bộ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
39
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
MÁY ĐIỆN 1
2008
40
Chƣơng 2
VẬN HÀNH MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
2.1. ĐẶC TÍNH CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ
Chế độ làm việc của máy phát điện của máy phát điện đồng bộ ở tai đối xứng
được thể hiện rõ ràng qua các đại lượng như điện áp U ở đầu cực máy phát, dòng
điện tải I trong dây quấn phần ứng, dòng điện kích thích It, hệ số công suất cos,
tần số f hoặc tốc độ quay n. Trừ tần số f luôn luôn được giữ bằng định mức fđm và
cos = const do tải bên ngoài quyết định, từ ba đại lượng U, I, It còn lại có thể
thành lập được các đặc tính sau đây của máy phát điện đồng bộ:
+ Đặc tính không tải: E = U0 =f(It) I = 0, f = fđm.
+ Đặc tính ngắn mạch: In = f(It) U = 0, f = fđm.
+ Đặc tính ngoài: U = f(I) It = const, f = fđm, cos = const
+ Đặc tính điều chỉnh: It = f(I) U = const, f = fđm, cos = const
Các đặc tính trên có thể thành lập được theo tính toán dựa vào đồ thị vectơ sđđ
hoặc bằng cách làm thí nghiệm trực tiếp. Từ các đặc tính trên có thể suy ra các
tính chất quan trọng của máy tỉ số ngắn mạch, độ thay đổi điện áp. Cũng từ các
đặc tính ta suy ra các tham số điện kháng đồng bộ dọc trục và ngang trục, điện
kháng tản của máy. Trong phần này ta nghiên cứu các vấn đề trên bằng thí nghiệm
với sơ đồ nối dây thí nghiệm lấy các đặc tính của máy phát điện đồng bộ được
trình bày trên hình 2.1. Tải của máy phát đồng bộ là tổng trở Z có thể biến đổi.
Dòng điện kích thích It của máy phát điện
lấy từ nguồn điện bên ngoài và điều chỉnh
được nhờ biến trở Rđc.
2.1.1. Đặc tính không tải
Đặc tính không tải của máy phát điện
đồng bộ là quan hệ giữa sđđ Et = Uo và
Et
It Edư
Hình 2.2 Đặc tính không tải Et = f(It)
it0
Uđm
A
Hình 2.1 Sơ đồ nối dây xác định đặc tính của máy fát điện đồng bộ
F
It
Rđc
+
_
P I Z
V
V V
A
A
A
W
W
41
dòng điện kích từ It khi máy làm việc không tải (I = 0) và tốc độ quay của rotor
không đổi được trình bày trên hình 2.2. Nó chính là dạng của đường cong từ hóa B
= f(H) của vật liệu sắt từ.
Et = U0 = f(It) I = 0, f = fđm.
2.1.2. Đặc tính ngắn mạch và tỉ số ngắn mạch
Đặc tính ngắn mạch là quan hệ : In = f(It) khi U = 0, f = fđm. (Khi đó dây quấn
phần ứng được nối tắt ngay trên đầu cực của máy)
Nếu gỉa thiết lúc ngắn mạch bỏ qua điện trở phần ứng (Rư = 0) thì mạch điện
dây quấn phần ứng lúc này là thuần cảm ( = 900), như vậy dòng điện Iq = Icos
= 0, còn Id = Isin = I và đồ thị vectơ của máy phát điện lúc đố trình bày trên hình
2.3b. Ta có:
ædætdt XIjXIjXIjE
(2.1)
Và mạch điện thay thế của máy như trên hình 2.3a.
Lúc ngắn mạch phản ứng phần ứng là khử từ, mạch từ của máy không bão
hòa, vì từ thông khe hở cần thiết để sinh ra sđđ E = Et –IXưd = IXưt rất nhỏ. Do
đó đặc tính ngắn mạch máy phát điện đồng bộ là đường thẳng như trình bày trên
hình 2.4
Tỉ số ngắn mạch K
Tỉ số ngắn mạch K theo định nghĩa là tỉ số:
âm
n
I
I
K 0 (2.2)
In0 = dòng điện ngắn mạch ứng với dòng điện kích từ It0 để sinh ra sđđ Et = Uđm
khi không tải.
Iđm = dòng điện định mức của máy phát.
Từ hình 2.5, ta có :
d
âm
no
X
U
I (2.3)
Hình 2.3 Mạch điện thay thế và đồ thị véctơ của máy phát điện
đồng bộ lúc ngắn mạch
jXưt I
jXd I
jXưd I
I
tE
jXưt
I
tE
jXưd
+
_
(a)
(b)
42
Trong đó Xd là trị số bão hòa của điện kháng đồng bộ dọc trục ứng với Et = Uđm
Từ (2.2) và (2.3) ta có:
*
1
dâmd
âm
XIX
U
K (2.4)
Thường Xd* > 1, vậy K < 1, nghĩa là dòng điện ngắn mạch xác lập Ino < Iđm lúc
ngắn mạch xác lập. Vì vậy có thể kết luận dòng điện ngắn mạch của mát phát điện
đồng bộ không lớn vì lúc đó tác dụng khử từ của phản ứng phần ứng rất mạnh.
- Xác định tỉ số ngắn mạch nhờ đặc tính ngắn mạch và không tải
Từ hình 2.5, dựa vào hai tam giác đồng dạng 0AA’ và 0BB’, ta có:
tn
to
âm
no
I
I
I
I
K (2.5)
Ito = dòng điện kích từ sinh ra U0 = Uđm khi không tải.
Itn = dòng điện kích từ sinh ra I = Iđm khi ngắn mạch.
2.1.3. Đặc tính ngoài và độ thay đổi điện áp máy phát đồng bộ.
1. Đặc tính ngoài
Đặc tính ngoài của máy phát là quan hệ giữa điện áp U trên cực máy phát và
dòng điện tải I khi tính chất tải không đổi (cos = const), cũng như tốc độ quay
rotor n và dòng điện kích từ It không đổi (hình 2.6). Dòng điện kích thích không
đổi thì điện áp U thay đổi như thế
nào khi dòng điện tải I thay đổi.
I
I=f(It)
It
Hình 2.4 Đặc tính ngắn mạch của máy
phát đồng bộ
Hình 2.6 Đặc tính ngoài máy phát đồng bộ
Uđm
U
I
Iđm
Uđm
cos =1 cos =0,8 (dung)
cos =0,8 (cảm)
cos =1
Hình 2.5 Xác định trị số ngắn mạch
E,I
Uđm
Et=f(It)
I=f(It)
It
B’
B
A’
A
Iđm
Ito Itn
In0
0
43
Từ hình 2.6, ta thấy rằng đặc tính ngoài phụ thuộc tính chất tải. Tải có tính
cảm khi I tăng, do phản ứng phần ứng khử từ nên điện áp giảm, đường biểu diễn đi
xuống; còn tải có tính dung thì ngược lại.
Dòng điện từ hóa định mức là dòng điện kích thích ứng với chế độ U =Uđm
I=Iđm, cos = cosđm, f = fđm.
2. Độ thay đổi điện áp định mức Uđm của MFĐB.
Độ thay đổi điện áp định mức Uđm của máy phát đồng bộ được định nghĩa là
sự thay đổi điện áp khi tải thay đổi từ định mức đến không tải, trong điều kiện
không thay đổi dòng điện kích từ. Trị số Uđm thường biểu thị theo % điện áp định
mức, nghĩa là:
âm
âmo
âm
U
UU
U
%Δ 100 (2.6)
Trong đó: Uđm% = dộ thay đổi điện áp định mức %
Uo = điện áp lúc không tải (V)
Uđm = điện áp định mức (V)
Trong máy phát đồng bộ turbine hơi, do Xd lớn nên có U lớn hơn so với máy
phát turbine nước. Thường Uđm = (25 35)% khi hệ số công suất cosđm.
Chú ý:
1. U0 là điện áp đo được sau khi giảm tải từ định mức đến không tải, mà máy
đang vận hành ở dòng điện và điện áp định mức (hình 2.6).
2. Điện áp U0 không phải là sđđ kích thích Et. Thay Et bằng Uo vào biểu thức
(2.6), sẽ có kết quả sai số lớn vì Et không tính đến ảnh hưởng bão hòa từ,
còn U0 là có xét đến yếu tố ảnh hưởng bão hòa từ. (hình 2.7)
3. Độ thay đổi U cho trong điều kiện định mức, thường thì U sẽ dương khi
cos = 1, hoặc tải có tính cảm, còn tải có tính dung U âm.
Đ
iệ
n
á
p
p
h
ần
ứ
n
g
U
(V
)
Uđm
E=f(It)
a
b
Đường thẳng
tuyến tính
U0
Et
44
VÍ DỤ 2.1
Một máy phát điện đồng bộ ba pha 1000kVA, 4,8kV, nối Y có điện trở dây quấn
stator không đáng kể và điện kháng đồng bộ Xđb = 13,8/pha. Máy đang vận hành
trong điều kiện định mức với cos = 0,9 (chậm sau). Hãy tính (a) sđđ kích thích và
góc công suất; (b) điện áp không tải, cho rằng dòng điện kích từ của máy phát điện
không đổi; (c) độ thay đổi điện áp; (d) điện áp không tải, nếu dòng điện kích từ
giảm còn 80% so với tải định mức.
Bài Giải
Mạch điện thay thế của máy phát đồng bộ một pha trình bày trên hình 2.8a.
a. Tính sđđ kích thích Et
Điện áp pha và góc lệch pha:
V
U
U d 28,2771
3
4800
3
; = cos-1(0,9) = 25,84o
*
3
* 028,277184,25
3
101000~
IIUS oo
AII oo 84,2528,12084,2528,120*
Sơ đồ mạch điện tương đương trình bày trên hình 2.8a.
Sđđ kích thích pha máy:
âbt jXIUE
8,1328,2528,120028,2771 joo
VE ot 1,237,3800
Et = 3800,7 V; = 23,1
o
b. Điện áp không tải
45
Điện áp không tải có được từ hình vẽ 2.8. Đường cong tuyến tính hóa vẽ được
bằng cách, một điểm đi qua gốc tọa độ và một điểm ở đường cong từ hóa có điện
áp pha là 2771V. Chia trục điện áp thành tỉ lệ:
2771 V 30 tỉ lệ/đơn vị chia = 92,37 V/đơn vị chia
So với sức điện động kích thích Et:
2,41
37,92
3801
đơn vị chia trên đường tuyến tính hóa
Từ điện áp 3801V trên đường tuyến tính hóa, hạ đường song song trục đứng sẽ
gặp đường cong từ hóa và xác định được điện áp không tải:
4,33oU đơn vị x 92,37 V/đơn vị chia = 3085 V
c. Độ thay đổi Điện áp định mức
(a)
~
+
_
+
_
I jXđb
o0UU
tE
0 10 20 30 40
10
20
3801
40
Dòng điện kích từ It (A)
S
đ
đ
k
íc
h
t
h
íc
h
E
t
(V
)
Hình 2.8. Mạch điện tương đương và đường cong từ hóa của Ví dụ 2.1
50
(b)
2771
2863
2679V
2535V
3085
46
%11100
2771
27713085
100%Δ
âm
âmo
âm
U
UU
U
Chú ý, nếu dùng sđđ kích thích thế vào biểu thức độ thay đổi điện áp, ta có:
%37100
2771
27713801
Ở đây do bão hòa từ làm độ lớn sđđ cảm ứng giảm.
d. Điện áp không tải khi giảm dòng điệ khích từ
Khi dòng điện kích từ (It2) định mức chia thành 27,5 khoảng, như vậy dòng điện
kích từ giảm còn 80%, số đơn vị chia là:
80% x It2 tương ứng = 0,8 x 27,5 = 22 đơn vị chia dòng kích từ
Như vậy, ta xác định được điện áp không tải có dòng điện kích từ bằng 80% dòng
điện kích từ định mức là:
31oU đơn vị x 92,37 V/đơn vị chia = 2863 V
VÍ DỤ 2.2
Làm lại ví dụ 2.1 với cos = 0,9 (vượt trước).
Bài Giải
Mạch điện thay thế của máy phát đồng bộ một pha trình bày trên hình 2.8a.
a. Tính sđđ kích thích Et
Điện áp pha và góc lệch pha:
V
U
U d 28,2771
3
4800
3
; = cos-1(0,9) = - 25,84o
*
3
* 028,277184,25
3
101000~
IIUS oo
AII oo 84,2528,12084,2528,120*
Sơ đồ mạch điện tương đương trình bày trên hình 2.8a.
Sđđ kích thích pha máy:
âbt jXIUE
8,1328,2528,120028,2771 joo
VE ot 11,3681,2534
Et = 2534,81 V; = 36,11
o
b. Điện áp không tải
Điện áp không tải có được từ hình 2.8. Đường cong tuyến tính hóa vẽ được bằng
cách, một điểm đi qua gốc tọa độ và một điểm ở đường cong từ hóa có điện áp pha
là 2771V. Chia trục điện áp thành tỉ lệ:
So với sức điện động kích thích Et:
47
4,27
37,92
2535
đơn vị chia trên đường tuyến tính hóa
Từ điện áp 2535V trên đường tuyến tính hóa, hạ đường song song trục đứng sẽ
gặp đường cong từ hóa và xác định được điện áp không tải:
29oU đơn vị x 92,37 V/đơn vị chia = 2679 V
c. Độ thay đổi Điện áp định mức
%32,3100
2771
27712679
100%Δ
âm
âmo
âm
U
UU
U
2.1.4. Đặc tính điều chỉnh.
Đặc tính điều chỉnh của máy phát là quan hệ giữa dòng điện kích từ It theo
dòng điện tải I khi điện áp U không đổi và
tốc độ quay rotor n, cos cũng không đổi
(hình 2.9). Đặc tính này cho biết cần phải
điều chỉnh dòng điện kích từ như thế nào để
giữ điện áp U trên đầu cực máy phát không
đổi khi tăng tải. Thường trong các máy phát
điện đồng bộ có bộ tự động điều chỉnh dòng
kích từ để giữ điện áp không đổi.
Dòng điện kích thích thay đổi ứng với các
tính chất tải khác nhau:
- Tải thuần trở: tăng tải thì phải tăng dòng
điện kích từ It để bù điện áp rơi trên dây
quấn phần ứng.
- Tải có tính cảm: tăng tải thì phải tăng dòng điện kích từ It mạnh (1,7-2,2) Ito,
để khắc phục phản ứng phần ứng khử từ.
- Tải có tính dung: tăng tải thì giảm It, do phản ứng phần ứng trợ từ làm U
tăng.
2.2. MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ LÀM VIỆC SONG SONG
Trong nhà máy điện các máy phát nối chung vào một thanh cái, còn trong hệ
thống điện gồm nhiều nhà máy nối với nhau, tạo thành lưới điện, như vậy các máy
phát điện đồng bộ làm việc song song. Có nhiều ưu điểm khi các máy phát điện
đồng bộ làm việc song song như giảm vốn đầu tư đặt máy phát điện dự trữ, đảm
bảo an toàn cung cấp điện và sử dụng các nguồn năng lượng một cách kinh tế. Khi
nối các máy phát làm việc song song công suất của lưới điện rất lớn so với công
suất của từng máy phát, do đó tần số và điện áp của lưới điện gần như không đổi
khi thay đổi tải.
Trước khi đưa một máy phát vào làm việc cùng với lưới điện tức là hoà đồng
bộ (hình.2.10), phải kiểm tra các điều kiện sau đây:
1. Điện áp của máy phát phải bằng điện áp của lưới điện.
2. Tần số của máy phát phải bằng tần số của lưới điện.
Hình 2.9 Đặc tính điều chỉnh
cos =0,8 (dung)
cos =0,8 (cảm)
cos =1
I
Iđm
It0
It
0
48
3. Thứ tự pha của máy phát phải giống thứ tự pha của lưới điện.
4. Điện áp của máy phát và điện áp của lưới điện phải trùng pha nhau.
Trên sơ đồ hình 2.10, máy phát điện đồng bộ F1 là máy phát đang làm việc với
lưới, máy F2 là máy phát chuẩn bị ghép làm việc song song F1 tức là nối vào lưới,
còn bộ đồng bộ kiểu ánh sáng được hình thành bởi ba đèn dây tóc 1, 2 và 3.
Kiểm tra các điều kiện để ghép máy phát làm việc song song
Để ghép máy phát F2 vào lưới ta phải kiểm tra các điều kiện nối máy phát điện làm
việc song song. Dùng vônmét V để kiểm tra UF = UL, nếu không bằng ta điều
chỉnh dòng điện kích từ máy phát để điện áp máy phát bằng điện áp lưới. Tần số
và thứ tự pha được kiểm tra bằng bộ đồng bộ với ba đèn 1, 2 và 3. Khi tần số fF
fL thì điện áp FL UUU
Δ đặt vào các đèn 1, 2, 3 sẽ có tần số fF - fL. Nếu thứ tự
pha của máy phát và lưới giống nhau thì cả ba đèn cùng tối và cùng sáng với tần
số. Điện áp U đặt trên ba đèn chính là hiệu số các điện áp pha tương ứng của hai
hình sao điện áp máy phát F2 và của lưới điện như trên hình 2.10b. Như vậy điện
áp đặc lên đèn U (0 < U < 2UF) có lúc lớn nhất là 2UF, do vậy Chọn đèn có
điện áp Uđm = 2UF.
Khi các điều kiện trên được thỏa mãn tức là điện áp ở hai đầu máy cắt bằng
không, ta đóng máy cắt MC 2 để hòa đồng bộ. Đóng máy cắt MC khi chu kỳ sáng
tối của đèn từ 3 5s và đóng MC khi các đèn tối hẳn. Nếu không đảm bảo các
điều kiện trên, sẽ có dòng điện lớn chạy quẩn trong máy, phá hỏng máy và gây rối
loạn hệ thống điện.
Hình 2.10. Hòa đồng bộ máy phát đồng bộ vào lưới điện
+
-
it1
F1
+
_
it2
F2
V
MC1
MC2
1
UF,fL
2
3
U
U
U
BFU
AFU
ALU
BLU
CFU
CLU
L
F
UL, fL
(a)
(b)
Lưới điện
49
VÍ DỤ 2.3
Hai máy phát điện đồng bộ ba pha làm việc song song, nối Y có điện trở dây quấn
stator Rư = 2,18 /pha và điện kháng đồng bộ Xđb = 62/pha. Hai máy cùng cung
cấp điện cho cho một phụ tải 1830 kW với cos = 0,83 (chậm sau) và điện áp trên
tải là 13800V. Điều chỉnh dòng kích từ của hai máy sao cho một máy có dòng điện
phản kháng là 40A. Tính :
a. Dòng điện của mỗi máy phát điện ?
b. Sđđ Et của mỗi máy và góc lệch pha giữa các sđđ đó ?
Bài Giải
Mạch điện thay thế của máy phát đồng bộ một pha trình bày trên hình VD 2.3.
d. Tính dòng điện tải
Điện áp pha : V43,7967
3
13800
3
U
U d
Dòng điện tải có trị số là :
A3,92
83,043,79673
101830
cosU3
P
I
3
Dòng điện chậm sau điện áp góc = arccos 0,83 = 33,9o và biểu thị dưới dạng số
phức như sau :
A4,51j8,769,333,92I o
Do công suất tác dụng phân phối đều cho hai máy nên dòng điện tác dụng của mỗi
máy là 76,8/2 = 38,4 A, hơn nữa dòng điện phản kháng của máy A là 40 A, do đó :
A40j4,38IA
Aj4,114,38III AB
e. Tính sđđ kích thích
Sđđ kích thích pha máy A :
)( âbæAtA jXRIUE
Hình VD 2.3 Mạch điện tương đương và đồ thị vector máy phát
(a)
~
+
_
+
_
I j62
o0UU t
E
2,18
âbjXI
I
U
(b)
tE
æRI
50
)62j18,2()j404,38(043,7967 o
V22,1210720 o
Sđđ kích thích pha máy B :
)( âbæBtB jXRIUE
)62j18,2()j4,114,38(043,7967 o
V1,159030 o
Góc lệch pha giữa hai sđđ dó là :
B - A = 15,1
o
-12,22
o
= 2,88
o
.
2.3. ĐẶC TÍNH ĐIỀU TỐC CỦA ĐỘNG CƠ SƠ CẤP
Điều chỉnh dòng điện kích từ It, điện áp của máy phát vẫn không đổi vì đó là
điện áp của lưới điện. Việc thay đổi dòng điện kích từ It chỉ làm tháy đổi công suất
phản kháng của máy phát. Còn muốn máy phát điện mang tải sau khi hòa đồng bộ,
ta tăng công suất động cơ sơ cấp, tức tăng lưu lượng nước trong máy thủy điện
hoặc tăng lưu lượng hơi trong máy phát nhiệt điện.
Trên hình 2.11 trình bày đặc tính tốc độ của động cơ sơ cấp, là quan hệ giữa
tốc độ (tần số) của động cơ sơ cấp với công suất tác dụng. Về lý thuyết nó là
đường thẳng ngang, nhưng thực tế là đường hơi dốc xuống. Đặc tính tốc độ hơi
dốc xuống tình bày trên hình là qui định về tính ổn định làm việc vốn có khi máy
phát vận hành song song với máy phát khác. Máy có độ dốc bằng không gọi là
máy đẳng thời, sẽ không ổn định khi vận hành song song; trong phần này ta xét sự
thay đổi tải đột ngột, và điều chỉnh với trạng thái ổn định. Đường cong đặc tính tốc
độ không tải khác nhau được vẽ bằng các đường thẳng nét đứt được trình bày trên
hình 2.11.
Tham số bộ điều tốc xác định việc phân phối công suất tác dụng giữa các máy
phát làm việc song song là độ thay đổi tốc độ bộ điều tốc GSR (Governor Speed
Regulation) và độ suy giảm tốc độ GD bộ điều tốc (Governor Droop).
Độ thay đổi tốc độ bộ điều tốc GSR
Độ thay đổi tốc độ được định nghĩa là:
âm
âmo
âm
âmo
f
ff
n
nn
GSR
(2.7)
Trong âoï: nđm = tốc độ định mức
no = tốc độ không tải
fđm = tần số định mức
fo = tần số không tải
Độ suy giảm tốc độ bộ điều tốc GD
Độ suy giảm tốc độ bộ điều tốc hay tỉ số suy giảm là tỉ số của sự thay đổi tần số
với thay đổi công suất tác dụng tương ứng:
51
âm
âmo
P
ff
P
f
GD
Δ
Δ
(2.8)
Từ biểu thức (2.8), ta lấy đơn vị tương ứng cho độ suy giảm GD là Hertz/watt,
Hertz/kilowatt, hay Hertz/megawatt. Độ suy giảm của bộ điều tốc đúng ra là
không đổi nhưng nó sinh ra độ suy giảm khi đặt. Nó độc lập khi đặt ở chế độ
không tải và không ảnh hưởng đến lúc làm việc song song.
VÍ DỤ 2.4
Trên hình 2.11 là đặc tính điều chỉnh tốc độ của máy phát điện đồng bộ ba pha
500kW, 460V, 50Hz, 2 cực từ đang làm việc ở chế độ định mức. Hãy xác định độ
thay đổi tốc độ và độ suy giảm tốc độ.
Bài Giải
a. Độ thay đổi tốc độ
02,0
50
5051
âm
âmo
f
ff
GSR
b. Độ suy giảm tốc độ
kWHz
P
ff
GD
âm
âmo /002,0
500
5051
Hay 2Hz/MW
2.4. PHƢƠNG PHÁP DỪNG AN TÕAN CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG
BỘ LÀM VIỆC SONG SONG VỚI MÁY PHÁT KHÁC
Hình 2.11 Đặc tính tốc độ của động cơ sơ cấp
T
ố
c
đ
ộ
(
v
g
/p
h
ú
t)
T
ần
s
ố
(
H
z)
50
51
3000
3060
Tốc độ không tải
Công suất P (kW)
500
52
Để dừng an toàn các máy phát làm việc song song với máy phát khác, ta tiến hành
các bước sau dây:
1. Điều chỉnh công suất cơ trên đầu trục máy phát và dòng điện kích từ để
giảm dần dần công suất tác dụng và phản kháng về không.
2. Khi oát kế chỉ không, cắt máy phát ra khỏi lưới
3. Công tắc tự động điều chỉnh điện áp chuyển về bằng tay
4. Giảm điện áp máy phát về trị số nhỏ nhất và cắt kích thích
5. Ngừng turbine quay máy phát
Chú ý, trong một số máy phát sử dụng tuốc bin hơi (1000MW hoặc cao hơn), nhà
sản xuất đề xuất trình tự dừng máy nhằm mục đích giảm khả năng vượt tốc của
máy phát.
2.5. DÙNG TAM GIÁC ĐẶC TÍNH ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TOÁN VỀ MÁY
PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ LÀM VIỆC SONG SONG
Giải các bài toán phân phối tải giữa các máy phát làm việc song song, ta có thể
tiến hành trực tiếp trên tam giác đặc tính của mỗi máy, và dựa vào tam giác đồng
dạng để xác định.
Trên hình 2.12, là tam giác đặc tính được hình thành từ đường thẳng đặc tính tốc
độ (tần số) bộ điều tốc và đường thẳng tốc độ (tần số) định mức, hai đường này sẽ
giao nhau ở tần số định mức và công suất tác dụng định mức. Tam giác đặc tính là
cố định sinh ra từ sự suy giảm tốc độ và không đổi khi thay đổi tải hay thay đổi tốc
độ đặt không tải của bộ điều tốc.
Tăng tải là nguyên nhân làm giảm tần số, như trình bày trên hình 2.12, và sự giao
nhau của đường thẳng tần số mới và đặc tính điều tốc đã thiết lập tam giác đặc tính
Hình 2.12 Tam giác đặc tính hình thành từ đặc tính điều tốc và đường thẳng tần số định mức
T
ần
s
ố
(
H
z)
fđm
f0
Công suất P (kW)
Pđm
f
Đường thẳng
tần số mới
P
Pđm
Tam giác đặc tính
fđm
53
đồng dạng mới. Như vậy, từ hình của tam giác đồng dạng, và biểu thức (2.8), ta
có:
P
f
P
ff
GD
âm
âmo
Δ
Δ
(2.9)
Từ biểu thức (2.7), ta có:
âmâmo fGSRff (2.10)
Thay (2.10) vào biểu thức (2.9), ta được:
P
f
P
fGSR
GD
âm
âm
Δ
Δ
(2.11)
Trong đó: GR = độ suy giảm tốc độ