BÀI TẬP MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ pptx

CHƯƠNG 2: MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ
Bài số 9 - 1: Xác định tốc độ của một máy phát đồng bộ 4 cực để có f = 50Hz.
Tốc độ của máy phát:
60f 60 50
n 1500vg / ph
p 2
×
= = =

Bài số 9 - 2: Một máy phát có s.đ.đ khi không tải là 2600V, tần số 60Hz. Tính điện áp
và tần số nếu từ thông của cực từ và tốc độ tăng 10%.
S.đ.đ mới là:
new new dq mnew old dq mold old
E 4.44f Nk 4.44(1.1f )Nk (1.1) 1.21E 3146V= Φ = Φ = =
Tần số mới là:
new old
f 1.1f 1.1 50 55Hz= = × =
Bài số 9 - 3: Một máy phát có s.đ.đ khi không tải một pha là 346.4V, tần số 60Hz. Tính
điện áp và tần số nếu từ thông của cực từ giảm 15% và tốc độ tăng 6.8%.
S.đ.đ mới là:
new new dq mnew old dq mold old
E 4.44f Nk 4.44(0.85f )Nk (1.068) 0.978E 314.46V= Φ = Φ = =
Tần số mới là:
new old
f 1.1f 1.068 60 64.08Hz= = × =
Bài số 9 - 4: Một máy phát 2400V, 60Hz, 3 pha, 6 cực từ nối Y được nối với lưới có
công suất vô cùng lớn để cung cấp công suất 350kW với góc công suất 28.2
o
. Stato có
điện kháng đồng bộ một pha là 12.2Ω. Bỏ qua tổn hao công suất, tính mô men đầu vào
của máy phát, s.đ.đ một pha, dòng điện phần ứng, công suất phản kháng và hệ số

công suất.
Tốc độ đồng bộ của máy phát:
1
60f 60 60
n 1200vg / ph
p 3
×
= = =
Mô men đầu vào của máy phát:
3
3
dm
in
1
60P 60 350 10
M 2.7852 10 Nm
2 n 2 1200
× ×
= = = ×
π π×
S.đ.đ một pha:
3
3
f db
f
o
f
P X 350 10 12.2 3
E 2.1737 10 V
U sin 3 2400 sin 28.2

× × ×
= = = ×
θ × ×
3 o
f
E 2.1737 10 28.2 V
&
= × ∠
Dòng điện phần ứng:
3 o 3
o
f f
db
E U 2.1737 10 28.2 1.3856 10
I 94.7469 -27.3 A
jX j12.2
& &
&
− × ∠ − ×
= = = ∠
Hệ số công suất của máy phát:
cosϕ = cos(-27.3
o
) = 0.8887
Công suất phản kháng của máy phát:
o 3
Q 3UIsin 3 2400 94.7469 sin(-27.3 ) -180.62 10 VAr
= ϕ = × × × = ×
Bài số 9 - 5: Một máy phát 600V, 60Hz, 3 pha, 4 cực từ nối Y được nối với lưới có công
suất vô cùng lớn. Tải của lưới có công suất 2000kVA và có cosϕ = 0.804. Stato có điện

kháng đồng bộ một pha là 1.06Ω. Máy phát được truyền động từ turbine với mô men
2651Nm và làm việc với góc công suất 36.4
o
. Bỏ qua tổn hao công suất, tính công suất
cơ đưa vào roto máy phát, s.đ.đ một pha, dòng điện phần ứng, công suất tác dụng và
phản kháng của máy phát, hệ số công suất của máy phát.
Tốc độ đồng bộ của máy phát:
1
60f 60 60
n 1800vg / ph
p 2
×
= = =
Công suất cơ đưa tới máy phát:
3
1
co co
2 n 2 1800
P M 2651 = 499.7 10
60 60
π π×
= = ×
W
Công suất tác dụng của máy phát:
3
co
P P = 499.7 10= ×
W
S.đ.đ một pha:
3

f db
f
o
f
P X 499.7 10 1.06 3
E 858.9017V
U sin 3 600 sin 36.4
× × ×
= = =
θ × ×
o
f
E 858.9017 36.4 V
&
= ∠
Dòng điện phần ứng:
o
o
f f
db
E U 858.9017 28.2 346.4102
I 580.59 -34.1 A
jX j1.06
& &
&
− ∠ −
= = = ∠
Hệ số công suất của máy phát:
cosϕ = cos(-34.1
o

) = 0.8282 chậm sau
Công suất phản kháng của máy phát:
3
Q 3UIsin = 3 600 580.59 0.5604 338.16 10 VAr= ϕ × × × = ×
Bài số 9 - 6: Một máy phát 340V, 60Hz, 3 pha, 6 cực từ, 75kVA nối Y cung cấp cho tải
54.5kVA có cosϕ = 0.789 chậm sau, điện áp 200V. Stato có tổng trở một pha là (0.18 +
j0.92)Ω. Bỏ qua tổn hao, tính dòng điện phần ứng, s.đ.đ một pha, góc công suất, mô
men cơ.
Sơ đồ thay thế của hệ thống. Dòng điện phần ứng:
3
t
t
S 54.5 10
I 199.4017A
3Ucos 3 200 0.789
×
= = =
ϕ × ×
o
I 199.4017 37.9 A
&
= ∠
S.đ.đ một pha:
o
f db
E U IZ 200 199.4017 37.9 (0.18 j0.92)
& & &
= + = + ∠ +

o

202.9422 55.27 V= ∠

Góc công suất:
θ = 55.27
o
Mô men cơ của động cơ:
co t
P Scos 54500 0.789 43001= ϕ = × =
W

co
co
1
60P 60 43001
M 342.1871Nm
2 n 2 1200
×
= = =
π π×

Bài số 9 - 7: Máy phát A có công suất định 300kW, độ thay đổi tốc độ 3.5%. Máy phát
B có công suất định 600kW, độ thay đổi tốc độ 2.5%. Hai máy làm việc song song ở tần
số 60Hz, điện áp 480V. Máy A phát 260kW và máy B phát 590kW. Vẽ đường đặc tính
điều chỉnh. Tính tần số và tải tác dụng khi tải tổng còn 150kW.
Tần số không tải của máy A:
o
U 0
∠
o
E

∠θ
0.18
j0.92
oA A dm dm
f GSR f f 0.035 60 60 62.1Hz= × + = × + =
Tần số không tải của máy B:
oB B dm dm
f GSR f f 0.025 60 60 61.5Hz= × + = × + =
Các đặc tính điều chỉnh tốc độ như hình sau:
Khi tải tổng còn 150kW thì:
• Máy A:
A dmA
dmA A
GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmA
A
A dmA
P f 300 f
P 142.86 f
GSR f 0.035 60
×∆ ×∆
∆ = = = ∆
× ×
• Máy B:

B dmB
dmB B
GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmB
B
B dmB
P f 600 f
P 400 f
GSR f 0.025 60
×∆ ×∆
∆ = = = ∆
× ×
A B
P P P 542.86 f∆ = ∆ + ∆ = ∆

700 542.86 f− = ∆

700
f = - -1.29
542.86
∆ =

f 60 ( 1.29) 61.29Hz= − − =
A

P 142.86 f 142.86 1.29 184.2894∆ = ∆ = × =
kW
A
P 260 184.2894 75.71= − =
kW
B
P 150 15.71 74.29= − =
kW
300
62.1
61.5
600
60
P
260
62.1
60
f
61.5
590
B
A
A
B
60
Bài số 9 - 8: Hai máy phát 600kW, 60Hz có độ thay đổi tốc độ là 2% và 5%. Hai máy
làm việc song song ở tần số 57Hz chịu tải 1000kW, mỗi máy một nửa. Vẽ đường đặc
tính điều chỉnh. Tính tần số và tải tác dụng khi tải tổng còn 400kW.
Tần số không tải của máy A:
oA A dm dm

f GSR f f 0.02 60 60 61.2Hz= × + = × + =
Tần số không tải của máy B:
oB B dm dm
f GSR f f 0.05 60 60 63Hz= × + = × + =
Các đặc tính điều chỉnh tốc độ như hình sau:
Khi tải tổng còn 400kW thì:
• Máy A:
A dmA
dmA A
GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmA
A
A dmA
P f 600 f
P 500 f
GSR f 0.02 60
×∆ × ∆
∆ = = = ∆
× ×
• Máy B:
B dmB
dmB B
GSR f f
P P

× ∆
=
∆


dmB
B
B dmB
P f 600 f
P 200 f
GSR f 0.05 60
×∆ × ∆
∆ = = = ∆
× ×
A B
P P P 700 f∆ = ∆ + ∆ = ∆

600 700 f− = ∆

600
f = - -0.86
700
∆ =

f 60 ( 0.86) 60.86Hz= − − =
A
P 500 f 500 0.86 428.57∆ = ∆ = × =
A
P 500 428.57 71.34= − =
kW

600
61.2
63
600
60
P
600
61.2
60
f
63
B
A
A
B
60
B
P 400 71.34 328.66= − =
kW
Bài số 9 - 9: Máy phát A công suất 700kW, 60Hz có độ thay đổi tốc độ là 2% làm việc
song song với máy phát B công suất 700kW, 60Hz có độ thay đổi tốc độ là 6%. Tải
tổng 1000kVA, 60Hz, 2400V, cosϕ = 0.806 chậm sau, mỗi máy một nửa. Tính tần số và
tải tác dụng khi tải 200kVA, cosϕ = 0.6 bị cắt khỏi lưới.
Tải bị cắt có công suất tác dụng là:
tc tc
P S cos = 200 0.6 = 120= ϕ ×
kW
Phụ tải của hai máy:
P 1000 0.806 120 686
= × − =

kW
Khi tải tổng còn 880kW thì:
• Máy A:
A dmA
dmA A
GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmA
A
A dmA
P f 700 f
P 583.33 f
GSR f 0.02 60
×∆ × ∆
∆ = = = ∆
× ×
• Máy B:
B dmB
dmB B
GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmB
B
B dmB
P f 700 f
P 194.44 f
GSR f 0.06 60
×∆ × ∆
∆ = = = ∆
× ×
A B
P P P 777.77 f∆ = ∆ + ∆ = ∆

120 777.77 f− = ∆

120
f = - -0.1543
777.77
∆ =

f 60 ( 0.1543) 60.1543Hz= − − =
A
P 583.33 f 583.33 0.1543 90∆ = ∆ = × =
kW
B
P 194.44 f 194.44 0.1543 30∆ = ∆ = × =
kW
A
P 403 30 373= − =
kW

B
P 403 90 313= − =
kW
Bài số 9 - 10: Ba máy phát công suất 600kW, 60Hz, 480V làm việc song song. Tải của
máy A là 200kW, độ thay đổi tốc độ là 2% . Tải của máy B là 100kW, độ thay đổi tốc
độ là 2% và tải của máy C là 300kW, độ thay đổi tốc độ là 3%. Tần số của hệ thống là
60Hz. Tính tần số và tải tác dụng khi tải tăng đến 2000kVA, cosϕ = 0.7 chậm sau.
Phụ tải ban đầu của 3 máy:
1 A B C
P P P P 200 100 300 600= + + = + + =
kW
Phụ tải mới của ba máy:
P Scos = 2000 0.7 1400= ϕ × =
kW
Mức tăng phụ tải:
1
P P P 1400 600 800∆ = − = − =
kW
Khi tải tổng là 1400kW thì:
• Máy A:
A dmA
dmA A
GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmA

A
A dmA
P f 600 f
P 500 f
GSR f 0.02 60
×∆ ×∆
∆ = = = ∆
× ×
• Máy B:
B dmB
dmB B
GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmB
B
B dmB
P f 600 f
P 500 f
GSR f 0.02 60
×∆ × ∆
∆ = = = ∆
× ×
• Máy C:
C dmC
dmC C

GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmC
C
B dmC
P f 600 f
P 333.33 f
GSR f 0.03 60
×∆ × ∆
∆ = = = ∆
× ×
A B C
P P P P 1333.33 f∆ = ∆ + ∆ + ∆ = ∆

800 1333.33 f= ∆

800
f = 0.6
1333.33
∆ =

f 60 0.6 59.4Hz= − =
A B
P P = 500 f 500 0.6 300∆ = ∆ ∆ = × =
kW

C
P 333.33 f 333.33 0.6 200∆ = ∆ = × =
kW
A
P 200 300 500= + =
kW
B
P 100 300 400= + =
kW
C
P 300 200 500= + =
kW
Bài số 9 - 11: Ba máy phát A, B và C 25Hz làm việc song song với lưới có tần số 25Hz,
điện áp 2400V. Máy A có công suất định mức 600kW, độ thay đổi tốc độ là 2%, mang
tải 200kW. Máy B có công suất định mức 500kW, độ thay đổi tốc độ là 1.5%, mang tải
300kW và máy C có công suất định mức 1000kW, độ thay đổi tốc độ là 4%, mang tải
400kW. Tần số của hệ thống là 60Hz. Tính tần số và tải tác dụng mỗi máy khi tải tăng
thêm 800kW.
Phụ tải ban đầu của 3 máy:
1 A B C
P P P P 200 300 400 900= + + = + + =
kW
Phụ tải mới của ba máy:
1
P P P 900 800 1700= + ∆ = + =
kW
Khi tải tổng là 1700kW thì:
• Máy A:
A dmA
dmA A

GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmA
A
A dmA
P f 600 f
P 1200 f
GSR f 0.02 25
×∆ ×∆
∆ = = = ∆
× ×
• Máy B:
B dmB
dmB B
GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmB
B
B dmB
P f 500 f

P 1333.33 f
GSR f 0.015 25
×∆ ×∆
∆ = = = ∆
× ×
• Máy C:
C dmC
dmC C
GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmC
C
B dmC
P f 1000 f
P 1000 f
GSR f 0.04 25
×∆ ×∆
∆ = = = ∆
× ×
A B C
P P P P 3533.33 f∆ = ∆ + ∆ + ∆ = ∆

800 3533.33 f= ∆

800

f = 0.226
3533.33
∆ =

f 25 0.226 24.774Hz= − =
A
P 1200 f 500 0.6 271.2∆ = ∆ = × =
kW
B
P 1333.33 f 1333.33 0.226 301.33∆ = ∆ = × =
kW
C
P 1000 f 1000 0.226 226∆ = ∆ = × =
kW
A
P 200 271.2 471.2= + =
kW
B
P 300 301.33 601.33= + =
kW
C
P 400 226 626= + =
kW
Bài số 9 - 16: Hai máy phát 3 pha, 450V, 60Hz, 600kW làm việc song song. Tải tác
dụng và phản kháng của các máy bằng nhau. Tải tổng là 1000kVA, cosϕ = 0.804 chậm
sau. Nếu kích thích của máy phát A được hiệu chỉnh để hệ số công suất của nó bằng
0.85 thì máy B có hệ số công suất bằng bao nhiêu.
Tải tác dụng của các máy:
P Scos =1000 0.804 = 804= ϕ ×
kW

Tải phản kháng của các máy:
Q Ssin =1000 0.5946 = 594.6= ϕ ×
kVA
Khi tăng kích thích của máy A để hệ số công suất của nó bằng 0.85 thì công suất phản
kháng của máy A là:
A
cos 0.85ϕ =

o
A
31.7883ϕ =
o
A A A
Q P tg 402 tg31.7883 249.14= ϕ = × =
kVAr
Công suất phản kháng của máy B:
B A
Q Q Q 594.6 249.14 345.46= − = − =
Hệ số công suất của máy B:
B
B
B
Q 345.46
tg 0.8593
P 402
ϕ = = =

o
B
40.6575ϕ =


B
cos 0.7584ϕ =
Bài số 9 - 17: Hai máy phát A và B làm việc song song cung cấp cho tải 560kVA, 480V,
60Hz, cosϕ = 0.828 chậm sau. Máy A chịu 75% tải tác dụng với cosϕ = 0.924 chậm sau.
Tính công suất tác dụng và phản kháng của mỗi máy.
Tải tác dụng của các máy:
t
P Scos =560 0.828 = 463.68= ϕ ×
kW
Tải phản kháng của các máy:
t
Q Ssin =560 0.5607 = 314.0077= ϕ ×
kVA
Tải tác dụng của máy A:
A t
P 0.75P 0.75 463.68 347.76= = × =
kW
Tải tác dụng của máy B:
B t A
P P P 463.68 347.76 = 115.92= − = −
kW
Tải phản kháng của máy A:
A A A
Q P tg 347.6 0.4138 = 143.92= ϕ = ×
kVAr
Tải phản kháng của máy B:
B t A
Q Q Q 314.0077 143.9186 = 170.09= − = −
kVAr

Bài số 9 - 18: Hai máy phát A và B làm việc song song cung cấp cho thanh cái 600V,
60Hz gồm tải 270kVA, cosϕ = 1; một nhóm động cơ không đồng bộ 420kVA, cosϕ =
0.894 và một động cơ đồng bộ tiêu thụ 300kVA, cosϕ = 0.923 vượt trước. Máy A chịu
60% tải tác dụng với cosϕ = 0.704 chậm sau. Tính công suất tác dụng và phản kháng
của máy B.
Tải tác dụng của các máy:
t 1 2 2 3 3
P P S cos S cos =270 420 0.894 + 300 0.923 = 922.38= + ϕ + ϕ + × ×
kW
Tải phản kháng của các máy:
t 2 2 3 3
Q S sin S sin =420 0.4481 - 300 0.3848 = 72.7481= ϕ − ϕ × ×
kVA
Tải tác dụng của máy A:
A t
P 0.6P 0.6 922.38 553.428= = × =
kW
Tải tác dụng của máy B:
B t A
P P P 922.38 347.76 = 368.952= − = −
kW
Tải phản kháng của máy A:
A A A
Q P tg 553.428 1.0088 = 558.31= ϕ = ×
kVAr
Tải phản kháng của máy B:
B t A
Q Q Q 72.7481 558.3019 = -485.5538= − = −
kVAr
Bài số 9 - 19: Ba máy phát 1000kW giống nhau làm việc song song cung cấp cho tải

1500kW, 450V, 60Hz, cosϕ = 0.8 chậm sau. Tải được phân bố đều ở ba máy. Độ thay
đổi tốc độ ở các máy là 1%, 2% và 3%. Tính tần số và công suất tác dụng trên mỗi máy
nếu tải tăng đến 1850kW. Nếu tải có cosϕ = 0.95 chậm sau, máy A có cosϕ = 0.9 chậm
sau, máy B có cosϕ = 0.6 chậm sau thì máy C có cosϕ bao nhiêu.
Khi tải tổng là 1850kW thì:
t t
Q P tg 1850 0.3287 = 608.0656kVAr= ϕ = ×
• Máy A:
A dmA
dmA A
GSR f f
P P
× ∆
=
∆


dmA
A
A dmA
P f 1000 f
P 1666.7 f
GSR f 0.01 60
×∆ ×∆
∆ = = = ∆
× ×
• Máy B:
dmB
B
B dmB

P f 1000 f
P 833.3333 f
GSR f 0.02 60
×∆ ×∆
∆ = = = ∆
× ×
• Máy C:
dmC
C
B dmC
P f 1000 f
P 555.5556 f
GSR f 0.03 60
×∆ ×∆
∆ = = = ∆
× ×
A B C
P P P P 3055.6 f∆ = ∆ + ∆ + ∆ = ∆

1850 1500 3055.6 f− = ∆

800
f = 0.1145
3533.33
∆ =

f 60 0.1145 59.8855Hz= − =
A
P 1666.7 f 1666.7 0.1145 190.9091∆ = ∆ = × =
kW

B
P 833.33 f 833.33 0.145 95.4545∆ = ∆ = × =
kW
C
P 555.5556 f 555.5556 0.1145 63.6364∆ = ∆ = × =
kW
A
P 500 190.9091 690.9091= + =
kW
B
P 500 95.4545 595.4545= + =
kW
C
P 500 63.6364 563.6364= + =
kW
Tải phản kháng của máy A:
A A A
Q P tg 690.9091 0.4843 = 334.6225kVAr= ϕ = ×
Tải phản kháng của máy B:
B B B
Q P tg 595.4545 1.3333 = 793.9394kVAr= ϕ = ×
Tải phản kháng của máy C:
C t A B
Q Q Q Q 608.0656 - 334.6225 - 793.9394 = -520.4963kVAr= − − =
Hệ số công suất của máy C;
C
C
C
Q 520.4963
tg 0.9235

P 563.6364
ϕ = = =

C
cos 0.7347ϕ =
vượt trước
Bài số 9 - 20: Tính điện trở và điện kháng trong hệ đơn vị tương đối của một máy phát
điện đồng bộ 37.5kVA, 480V, nối Y, 60Hz có tổng trở đồng bộ một pha (1.47 + j7.68)Ω.
Điện áp pha:
f
U 480
U 277.1281V
3 3
= = =
Dung lượng một pha:
3
f
S 37.5 10
S 12500VA
3 3
×
= = =
Tổng trở cơ sở:
2 2
f
cs
f
U 277.1281
z 6.144
S 12500

= = = Ω
Điện trở đồng bộ trong hệ đơn vị tương đối:
cs
R 1.47
R 0.2393
z 6.144
∗
= = =
Điện kháng đồng bộ trong hệ đơn vị tương đối:
cs
X 7.68
X 1.25
z 6.144
∗
= = =
Bài số 9 - 21: Tính điện kháng trong hệ đơn vị tương đối của một máy phát điện đồng
bộ 5000kVA, 13800V, nối Y, 60Hz có tổng trở đồng bộ một pha j55.2Ω.
Điện áp pha:
f
U 13800
U 7967.4V
3 3
= = =
Dung lượng một pha:
3
f
S 5000 10
S 1666700VA
3 3
×

= = =
Tổng trở cơ sở:
2 2
f
cs
f
U 7967.4
z 38.088
S 1666700
= = = Ω
Điện kháng đồng bộ trong hệ đơn vị tương đối:
cs
X 55.2
X 1.4493
z 30.088
∗
= = =
Bài số 9 - 22: Một máy phát điện đồng bộ ba pha 250kVA, 480V, 4 cực từ, 60Hz, nối Y
có điện kháng đồng bộ một pha là 0.99Ω làm việc ở điều kiện định mức với cosϕ =
0.832 chậm sau và đường cong từ hóa cho trên hình vẽ 9.28. Tính s.đ.đ, góc công suất,
điện áp pha khi không tải, độ thay đổi điện áp, điện áp không tải nếu dòng điện kích
thích giảm còn 60% dòng điện kích thích khi tải định mức.
Điện áp một pha:
f
U 480
U 277.1281V
3 3
= = =
Góc pha:
o

acos(0.832) = 33.6953ϕ =
Dòng điện phần ứng:
3
f
1
f
S 250 10
I 300.7033A
U 3 277.1281
×
= = =
×

o
1
I 300.7033 -33.7 A= ∠
&

S.đ.đ một pha:
o
f 1 db
E U jI X 277.1281 j0.99 300.7033 -33.7 442.28 + j247.68= + = + × ∠ =
& & &


o
506.9132 29.25 V= ∠
Góc công suất:
o
29.25θ =

Theo hình vẽ, điện áp định mức một pha 277.1281V tương ứng với 30 khoảng chia.
Như vậy một khoảng chia tương ứng với một điện áp là:
277.1281
9.2376V
30
=
Như vậy s.đ.đ không tải tương ứng với:
506.9132
54.875
9.2376
=
khoảng chia. Từ đường cong không tải ta có điện áp khi không tải ứng với 36 khoảng
chia nên:
o
U 36 9.2376 332.5538V= × =
Độ thay đổi điện áp:
o f
f
U U 332.5538 277.1281
U 0.2
U 277.1281
− −
∆ = = =
Theo hình vẽ, dòng điện kích thích tương ứng với 36.5 khoảng chia trên trục hoành.
Như vậy khi dòng điện kích thích bằng 60% định mức nghĩa là còn 22 khoảng chia thì
s.đ.đ tương ứng với 31 khoảng chia. Kết quả là:
onew
U 31 9.2376 286.3657V= × =
Bài số 9 - 23: Tính lại ví dụ trên với cosϕ = 0.832 vượt trước.
Điện áp một pha:

f
U 480
U 277.1281V
3 3
= = =
Góc pha:
o
acos(0.832) = 33.7ϕ =
Dòng điện phần ứng:
3
f
1
f
S 250 10
I 300.7033A
U 3 277.1281
×
= = =
×

o
1
I 300.7033 33.7 A= ∠
&
(do tải vượt trước)
S.đ.đ một pha:
o
f 1 db
E U jI X 277.1281 j0.99 300.7033 33.7 111.97 + j247.68= + = + × ∠ =
& & &

o
271.8181 65.67 V= ∠
Góc công suất:
o
65.67θ =
Theo hình vẽ, điện áp định mức một pha 277.1281V tương ứng với 30 khoảng chia.
Như vậy một khoảng chia tương ứng với một điện áp là:
277.1281
9.2376V
30
=
Như vậy s.đ.đ không tải tương ứng với:
271.8181
29.4252
9.2376
=
khoảng chia. Từ đường cong không tải ta có điện áp khi không tải ứng với 29.7
khoảng chia nên:
o
U 29.7 9.2376 274.3568V= × =
Độ thay đổi điện áp:
o f
f
U U 274.3568 277.1281
U 0.01
U 277.1281
− −
∆ = = = −

Theo hình vẽ, dòng điện kích thích khi tải định mức tương ứng với 20 khoảng chia
trên trục hoành. Như vậy khi dòng điện kích thích bằng 60% định mức nghĩa là còn 12
khoảng chia thì s.đ.đ tương ứng với 23 khoảng chia. Kết quả là:
onew
U 23 9.2376 212.5V= × =
Bài số 9 - 24: Một máy phát điện đồng bộ ba pha 1000kVA, 4800V, 2 cực từ, 60Hz, nối
Y có điện kháng đồng bộ một pha là 14.2Ω làm việc ở tải 600kVA, 4800V với cosϕ =
0.952 chậm sau và đường cong từ hóa cho trên hình vẽ 9.28. Tính điện áp dây không
tải.
Điện áp một pha:
f
U 4800
U 2771.281V
3 3
= = =
Góc pha:
o
acos(0.952) = 17.82ϕ =
Dòng điện phần ứng:
3
f
1
f
S 600 10
I 72.17A
U 3 2771.281
×
= = =
×


o
1
I 72.17 17.82 A= ∠ −
&

S.đ.đ một pha:
o
f 1 db
E U jI X 2771.281 j14.2 72.17 -17.82 3085 + j975.61= + = + × ∠ =
& & &


o
3235.6 17.55 V= ∠
Theo hình vẽ, điện áp định mức một pha 2771.281V tương ứng với 30 khoảng chia.
Như vậy một khoảng chia tương ứng với một điện áp là:
2771.281
92.376V
30
=
Như vậy s.đ.đ không tải tương ứng với:
3235.6
35
92.376
=
khoảng chia. Từ đường cong không tải ta có điện áp khi không tải ứng với 30.5
khoảng chia nên:
o
U 3 30.5 92.376 4880V= × × =
Bài số 9 - 25: Một máy phát điện đồng bộ ba pha 150kVA, 240V, 60Hz, nối ∆ có tổng

trở đồng bộ một pha là (0.094 + j0.32)Ω làm việc ở tải định mức với cosϕ = 0.752 chậm
sau và đường cong từ hóa cho trên hình vẽ 9.28. Tính độ thay đổi điện áp.
Điện áp một pha bằng điện áp dây do nối tam giác:
f
U U 240V= =
Góc pha:
o
acos(0.752) = 41.24ϕ =
Dòng điện phần ứng:
3
f
1
f
S 150 10
I 208.33A
U 3 240
×
= = =
×

o
1
I 208.33 41.24 A= ∠ −
&

S.đ.đ một pha:
o
f 1 db
E U I Z 240 (0.094 j0.32) 208.33 41.24 298.67 + j37.225= + = + + × ∠− =
& & &

o
300.9817 7.1 V= ∠
Theo hình vẽ, điện áp định mức một pha 240V tương ứng với 30 khoảng chia. Như
vậy một khoảng chia tương ứng với một điện áp là:
240
8V
30
=
Như vậy s.đ.đ không tải tương ứng với:
300.9817
37.6227
8
=
khoảng chia. Từ đường cong không tải ta có điện áp khi không tải ứng với 32.25
khoảng chia nên:
o
U 32.25 8 258V= × =
Độ thay đổi điện áp:
o f
f
U U 258 240
U 0.075
U 240
− −
∆ = = =
Bài số 9 - 26: Lặp lại bài trên với cosϕ = 1.
Điện áp một pha bằng điện áp dây do nối tam giác:
f

U U 240V= =
Góc pha:
o
acos(1) = 0ϕ =
Dòng điện phần ứng:
3
f
1
f
S 150 10
I 208.33A
U 3 240
×
= = =
×

o
1
I 208.33 0 A= ∠
&

S.đ.đ một pha:
o
f 1 db
E U I Z 240 (0.094 j0.32) 208.33 0 259.58 + j66.667= + = + + × ∠ =
& & &


o
268.0074 14.4 V= ∠

Theo hình vẽ, điện áp định mức một pha 240V tương ứng với 30 khoảng chia. Như
vậy một khoảng chia tương ứng với một điện áp là:
240
8V
30
=
Như vậy s.đ.đ không tải tương ứng với:
268.0074
33.5
8
=
khoảng chia. Từ đường cong không tải ta có điện áp khi không tải ứng với 32.8
khoảng chia nên:
o
U 32.8 8 262.4V= × =
Độ thay đổi điện áp:
o f
f
U U 262.4 240
U 0.0933
U 240
− −
∆ = = =
Bài số 9 - 27: Một máy phát điện đồng bộ ba pha 250kVA, 450V, 60Hz, nối Y có tổng
trở đồng bộ một pha là (0.05 + j0.24)Ω. Máy phát làm việc song song với máy phát
khác cung cấp công suất định mức với điện áp định mức, tần số định mức với
cosϕ = 0.85 chậm sau và đường cong từ hóa cho trên hình vẽ 9.28. Tính điện áp dây
khi hở mạch.
Điện áp một pha:
f

U 450
U = 259.8076V
3 3
= =
Góc pha:
o
acos(0.85) = 31.79ϕ =
Dòng điện phần ứng:
3
f
1
f
S 250 10
I 320.75A
U 3 259.8076
×
= = =
×

o
1
I 320.75 31.79 A= ∠ −
&

S.đ.đ một pha:
o
f 1 db
E U I Z 259.8076 (0.05 j0.24) 320.75 31.79 314 + j57= + = + + × ∠ − =
& & &

o
319.12 10.3 V= ∠
Theo hình vẽ, điện áp định mức một pha 259.8V tương ứng với 30 khoảng chia. Như
vậy một khoảng chia tương ứng với một điện áp là:
259.8
8.6603V
30
=
Như vậy s.đ.đ không tải tương ứng với:
319.12
36.8
8.66
=
khoảng chia. Từ đường cong không tải ta có điện áp khi không tải ứng với 32.2
khoảng chia nên điện áp không tải dây của máy phát là:
o
U 3 32.2 8.66 483V= × × =
Bài số 9 - 28: Thí nghiệm không tải, ngắn mạch và một chiều của một máy phát điện
đồng bộ ba pha 25kVA, 240V, 60Hz, nối Y cho kết quả:
U
o
= 240V I
n
= 60.2A U
mc
= 120.6 I
mc
= 50.4A
Xác định điện trở tương đương của phần ứng, điện kháng đồng bộ, tổng trở đồng bộ

và tỉ số ngắn mạch.
Điện trở một chiều:
mc
mc
mc
U 120.6
R 2.3929
I 50.4
= = = Ω
Điện trở của một pha dây quấn phần ứng:
mc
Y
R 2.3929
R 1.1964
2 2
= = = Ω
1 Y
R 1.2R 1.4357= = Ω
Tổng trở đồng bộ:
o
db
n
U 240
z 2.3017
I
3 60.2
= = = Ω
×
Điện kháng đồng bộ:
= − = − = Ω

2 2 2 2
db db 1
X z R 2.3017 1.4357 1.7991
db
Z (1.4357 + j1.7991)= Ω
Tỉ số ngắn mạch:
3
cs
S 25 10
S 8333.3VA
3 3
×
= = =
cs
U 240
U 138.5641V
3 3
= = =
2 2
cs
cs
cs
U 138.5641
Z 2.304
S 8333.3
= = = Ω
db
cs
X 1.7991
X 0.7808

Z 2.304
∗
= = =
1 1
SCR 1.2807
X 0.7808
∗
= = =
Bài số 9 - 29: Số liệu thí nghiệm không tải, ngắn mạch và một chiều của một máy phát
điện đồng bộ ba pha 200kVA, 480V, 60Hz, nối Y là:
U
o
= 480V I
n
= 209.9A U
mc
= 91.9 I
mc
= 72.8A
Xác định điện trở tương đương của phần ứng, điện kháng đồng bộ, tổng trở đồng bộ
và tỉ số ngắn mạch.
Điện trở một chiều:
mc
mc
mc
U 91.9
R 1.2624
I 72.8
= = = Ω
Điện trở của một pha dây quấn phần ứng:

mc
Y
R 1.2624
R 0.6312
2 2
= = = Ω
1 Y
R 1.2R 1.2 0.6312 = 0.7574= = × Ω
Tổng trở đồng bộ:
o
db
n
U 480
z 1.3203
I
3 209.9
= = = Ω
×
Điện kháng đồng bộ:
= − = − = Ω
2 2 2 2
db db 1
X z R 1.3203 0.7574 1.0814
db
Z (0.7574 + j1.0814)= Ω
Tỉ số ngắn mạch:
3
cs
S 200 10
S 66667VA

3 3
×
= = =
cs
U 480
U 277.1281V
3 3
= = =
2 2
cs
cs
cs
U 277.1281
Z 1.152
S 66667
= = = Ω
db
cs
X 1.0814
X 0.9387
Z 1.152
∗
= = =
1 1
SCR 1.07
X 0.9387
∗
= = =
Bài số 9 - 30: Một máy phát ba pha 350kVA, 600V, 4 cực, nối Y có SCR = 0.87 và điện
trở một pha là 0.644Ω. Tìm điện kháng đồng bộ.

Điện kháng đồng bộ trong hệ đơn vị tương đối:
1 1
X 1.1494
SCR 0.87
∗
= = =
Tổng trở cơ sở:
3
cs
S 350 10
S 116670VA
3 3
×
= = =
cs
U 600
U 346.4102V
3 3
= = =
2 2
cs
cs
cs
U 346.4102
Z 1.0286
S 116670
= = = Ω
Điện kháng đồng bộ:
db cs
X X Z 1.1494 1.0286 1.3241

∗
= × = × = Ω
Bài số 9 - 31: Số liệu thí nghiệm không tải, ngắn mạch và một chiều của một máy phát
điện đồng bộ ba pha 125kVA, 480V, 60Hz, nối ∆ là:
U
o
= 480V I
n
= 519.6A U
mc
= 24 I
mc
= 85.6A
Xác định điện trở tương đương của phần ứng, điện kháng đồng bộ, tổng trở đồng bộ
và tỉ số ngắn mạch.
Điện trở một chiều:
mc
mc
mc
U 24
R 0.2804
I 85.6
= = = Ω
Điện trở của một pha dây quấn phần ứng:
mc
R 1.5R 1.5 0.2804 0.4206
∆
= = × = Ω
1 Y
R 1.2R 1.2 0.4206 = 0.5047= = × Ω

Tổng trở đồng bộ:
o
db
n
U 480 3
z 1.5991
I 519.9
×
= = = Ω
Điện kháng đồng bộ:
= − = − = Ω
2 2 2 2
db db 1
X z R 1.5991 0.5047 1.5174
db
Z (0.5047 + j1.5174)= Ω