Slide bài giảng Công nghệ phát điện - TS.Trương Ngọc Minh - ĐHBKHN

6/17/2009
1
TS. Trương Ngọc Minh
2
6/17/2009
2
 Chương 1: Máy phát điện đồng bộ
 Chương 2: Máy biến áp
 Chương 3: Động cơ điện
Tài liệu tham khảo:
PGS.TS.Trnh Hùng Thám “Vn hành nhà máy đin”
3
4
6/17/2009
3
 Tuabin nối trực tiếp với máy phát
 Mô tơ thay đổi lượng nhiên liệu vào tuabin
5
Nhiên liệu P
max
Kiểu Tốc độ
Than hoặc
hạt nhân
1500 MW Hơi Cao
Gas hoặc
dầu
Vài trăm MW Gas Bình
thường
Nước 1000 MW Nước Thấp
6
6/17/2009

4
GHÉP DỌC GHÉP NGANG
7
Tuabin hơi dùng trong NMĐ nguyên tử
8
6/17/2009
5
trong đó:
▪ V: dung tích (m
3
)
▪ Q: tỷ lệ khối lượng hơi (kg/sec)
▪ : là tỷ trọng hơi (kg/m
3
)
▪ W: khối lượng của hơi trong nồi (kg)
9
 Điều khiển quá tốc:
các van IV
 Loại trừ sự cố quá
tốc: van MSV và RSV
 Khởi động và dừng
tuabin
10
6/17/2009
6
11
MỘT CHU TRÌNH CHU TRÌNH KẾT HỢP
12
6/17/2009

7
0 100 200 300
Chiều cao đập
K
i
ể
u
t
u
a
b
i
n
Phản lực
Xung lực
13
14
6/17/2009
8
15
16
6/17/2009
9
17
Máy phát điện
S
đm
Hiệu suất
cao
Kinh tế

Kích từ
Giữ điện
áp ổn định
Chế độ làm việc
Bình thường
Không bình
thường
18
6/17/2009
10
trong đó:
- k: hệ số phụ thuộc vào cách quấn dây
- n: vận tốc
- : từ cảm trong khe hở giữa rotor và stator
- : chiều dài tác dụng của lõi thép stator
- D
1
: đường kính stator
- A
1
: phụ tải đường của stator
19
l
δ
• S thay đổi tuyến tính
• Độ uốn tĩnh rotor
• Cộng hưởng
• l
δgh
= 6 ÷ 7m

• S thay đổi theo
• D
2gh
≤ 1300mm
20
6/17/2009
11
trong đó:
- k
2
: hằng số
- Σq: tổng tiết diện ngang cuộn kích từ
- j
2
: mật độ dòng cuộn kích từ
21
22
6/17/2009
12
• Đắt
tiền
• MFĐ
lớn
• Cách
điện tốt
• Rẻ tiền
Không
khí
Dầu
HydroNước

23
 Nhiệt độ trên cách điện:
θ = θ
dd
- θ
mc
=> θ lớn
 Hệ thống hở
 Môi chất không khí
 Hệ thống kín
 Môi chất không khí
 Môi chất hydro
24
6/17/2009
13
 Nhiệt độ trên cách điện:
θ = θ
dd
- θ
mc
=> θ rất nhỏ
 Môi chất làm mát:
- Nước cất
- Hydro
 Hiệu quả
25
26
6/17/2009
14
 U

fđm
 I
fđm
 P
fđm
= U
fđm
I
fđm
 Bội số kích thích giới hạn
k
U
= k
I
=
 Vận tốc kích thích
 Thời gian diệt từ (nhỏ)
27
TỰ KÍCH THÍCH KÍCH THÍCH ĐỘC LẬP
28
6/17/2009
15
 Thay đổi R
1
=> I
ff
=> U
f
=> I
f

=> U
G
 Chế độ điều khiển bằng tay
 Chế độ tự động
 Chế độ cưỡng bức
 I
ff
tăng dần đến I
ffgh
 U
ff
tăng dần đến U
ffgh
29
 Đường 1:
Đặc tính từ hóa
 Đường 2:
U
f
= I
ff
(R
1
+ R
ff
)
 Đường 3:
U
f
= I

ff
R
ff
30
6/17/2009
16
 Ưu điểm
 Quán tính lớn
 Mạch kích từ độc lập với mạch xoay chiều
 Nhược điểm
 Có cổ góp, vành trượt (tia lửa điện)
 Thường dùng cho MFĐ có P
đm
≤ 150MW
31
32
6/17/2009
17
CHỈNH LƯU CỐ ĐỊNH CHỈNH LƯU QUAY
33
 Ưu điểm
 Không cổ góp, vành trượt
 Nhược điểm
 Cuộn dây 3 pha phải bền
 Khi hỏng bất kỳ phần tử nào thì phải ngừng MFĐ
 Thời gian diệt từ lâu
34
6/17/2009
18
 Ngắn mạch tại N:

I
N
= I
N1
+ I
N2
 Điện áp tự cảm trên cuộn kích từ:
I
N1
I
N2
HT
G
35
R: điện trở phóng điện
36
6/17/2009
19
 Trước thời điểm diệt từ
U
f
= U
f0
= i
f0
R
f
 Tại thời điểm diệt từ
U
f

= U
fm
= Ri
f(t=0)
= Ri
f0
 R = (3÷ 4)R
f
37
R: điện trở san bằng áp khe hở
H: cuộn dây tạo từ trường
38
6/17/2009
20
 Trước thời điểm diệt từ:
U
f
= U
f0
= i
f0
R
f
 Tại thời điểm diệt từ:
U
f
= U
f0
– nU
hqn

 U
cp
: giá trị tuyệt đối quá
điện áp cho phép của
mạch cuộn dây kích từ
39
 Thyristor dẫn khi áp thuận và có tín hiệu điều
khiển (góc α = ϖt ≤ 180
o
)
 Ở chế độ diệt từ, góc α >180
o
 Không điều khiển được ở chế độ diệt từ
 Dùng cho HTKT kiểu chỉnh lưu có điều khiển
40
6/17/2009
21
 Các thông số trong trị số cho phép
 E
f
, U
 P, Q
 Dòng phần tĩnh và dòng phần quay
 Đồng bộ
 Đối xứng
41
 φ
f
và φ
ar

tạo thành φ
r
 φ
ar
cùng pha với I
a
 E
f
chậm sau φ
f
90
o
 E
ar
chậm sau φ
ar
90
o
 E
r
chậm sau φ
r
90
o
42
6/17/2009
22
43
44
6/17/2009

23
 δ là góc lệch giữa E
f
và U
 E
f
quay cùng với rotor => E
f
gắn chặt với rotor
 Dùng trục tham khảo luôn quay với tốc độ w
đb
 Chế độ làm việc đồng bộ thì δ = const
 Xác định vị trí của rotor trong không gian
45
46
6/17/2009
24
 Công suất P
max
xác định theo
47
 Hệ thống công suất vô cùng lớn
S
HT
= nS
Gđm
với n → ∞
 Điện kháng đẳng trị
→ 0
 Điện áp tại thanh cái hệ thống

U
HT
= E
HT
– jIX
HT
= E
HT
48
6/17/2009
25
 Hệ số công suất
được điều khiển
bằng dòng kích thích
49
 Giả thiết U const
 0 ≤ δ ≤ 90
o
50