Bảo vệ hệ thống điện - chương 11

159



Chỉång 11:

TỈÛ ÂÄÜNG ÂIÃƯU CHÈNH ÂIÃÛN ẠP

V CÄNG SÚT PHN KHẠNG
I. KHẠI NIÃÛM CHUNG:
Duy trç âiãûn ạp bçnh thỉåìng l mäüt trong nhỉỵng biãûn phạp cå bn âãø âm bo cháút
lỉåüng âiãûn nàng ca hãû thäúng âiãûn. Âiãûn ạp gim tháúp quạ mỉïc cọ thãø gáy nãn âäü trỉåüt
quạ låïn åí cạc âäüng cå khäng âäưng bäü, dáùn âãún qụa ti vãư cäng sút phn khạng åí cạc
ngưn âiãûn. Âiãûn ạp gim tháúp cng lm gim hiãûu qu phạt sạng ca cạc ân chiãúu sạng,
lm gim kh nàng truưn ti ca âỉåìng dáy v nh hỉåíng âãún âäü äøn âënh ca cạc mạy
phạt lm viãûc song song. Âiãûn ạp tàng cao cọ thãø lm gi cäùi cạch âiãûn ca thiãút bë âiãû
n
(lm tàng dng r) v tháûm chê cọ thãø âạnh thng cạch âiãûn lm hỉ hng thiãút bë.
Âiãûn ạp tải cạc âiãøm nụt trong hãû thäúng âiãûn âỉåüc duy trç åí mäüt giạ trë âënh trỉåïc
nhåì cọ nhỉỵng phỉång thỉïc váûn hnh håüp lê, chàóng hản nhỉ táûn dủng cäng sút phn
khạng ca cạc mạy phạt hồûc mạy b âäưng bäü, ngàn ngỉìa quạ ti tải cạc pháưn tỉí trong hãû
thäúng âiãûn, tàng v gim ti håüp lê ca nhỉỵng âỉåìng dáy truưn ti, chn t säú biãún âäøi
thêch håüp åí cạc mạy biãún ạp ...
Âiãûn ạp cng cọ thãø âỉåüc duy trç nhåì cạc thiãút bë tỉû âäüng âiãư
u chènh kêch tỉì (TÂK)
ca cạc mạy phạt âiãûn v mạy b âäưng bäü, cạc thiãút bë tỉû âäüng thay âäøi t säú biãún âäøi ca
mạy biãún ạp, cạc thiãút bë tỉû âäüng thay âäøi dung lỉåüng ca cạc tủ b ténh ...
II. THIÃÚT BË TÂK:
Thiãút bë tỉû âäüng âiãưu chènh kêch tỉì (TÂK) âỉåüc sỉí dủng âãø duy trç âiãûn ạp theo mäüt
âàûc tênh âënh trỉåïc v âãø phán phäúi phủ ti phn khạng giỉỵa cạc ngưn cung cáúp trong

tçnh trảng lm viãûc bçnh thỉåìng ca hãû thäúng âiãûn.
II.1.
Cạc ngun tàõc thỉûc hiãûn tỉû âäüng âiãưu chènh kêch tỉì:
Mạy phạt âỉåüc âàûc trỉng bàòng sỉïc âiãûn âäüng E
F
v âiãûn khạng X
F
(hçnh 11.5). p
âáưu cỉûc mạy phạt âỉåüc xạc âënh theo biãøu thỉïc :
UEjIX
FFF
F
...
=− (11.2)
Nãúu E
F
= const, khi I
F
thay âäøi thç U
F
thay âäøi, âãø giỉỵ U
F
= const thç phi thay âäøi E
F

tỉïc l thay âäøi kêch tỉì mạy phạt.
Theo ngun tàõc tạc âäüng, thiãút bë tỉû âäüng âiãưu chènh âiãûn ạp âỉåüc chia thnh 3
nhọm:
•Âiãưu chènh âiãûn ạp theo âäü lãûch ca âải lỉåüng âỉåüc âiãưu chènh (vê dủ, theo âäü lãûch
ca U

F
).
• Âiãưu chènh âiãûn ạp ty thüc vo tạc âäüng nhiãùu (vê dủ, theo dng âiãûn ca mạy
phạt I
F
, theo gọc ϕ giỉỵa âiãûn ạp v dng âiãûn ca mạy phạt, ...).

160
• Âiãưu chènh âiãûn ạp theo âäü lãûch ca âải lỉåüng âỉåüc âiãưu chènh v theo tạc âäüng
nhiãùu.

Hçnh 11.5 :
Så âäư thay thãú v âäư thë vẹctå âiãûn ạp ca mạy phạt

Âäúi våïi cạc mạy phạt âiãûn dng mạy kêch thêch mäüt chiãưu, cạc thiãút bë âiãưu chènh
âiãûn ạp cọ thãø chia thnh 2 nhọm:
a) Thay âäøi kêch tỉì mạy phạt nhåì thay âäøi R
KT
trong mảch cün kêch tỉì W
KT
ca
mạy kêch thêch KT mäüt cạch tỉì tỉì nhåì con trỉåüt (hçnh 11.6 a) hồûc näúi tàõt mäüt pháưn R
KT

theo chu k (hçnh 11.6 b).


Hçnh 11.6 :
Thay âäøi kêch tỉì mạy phạt nhåì thay âäøi R
KT

b) Thay âäøi kêch tỉì mạy phạt nhåì dng kêch tỉì phủ I
KTf
t lãû våïi ∆U hồûc I
F
hồûc c
2 âải lỉåüng ∆U v I
F
. Dng kêch tỉì phủ cọ thãø âỉa vo cün kêch tỉì chênh W
KT
(hçnh 11.7
a) hồûc cün kêch tỉì phủ W
KTf
(hçnh 11.7 b) ca mạy kêch thêch.

161

Hỗnh 11.7 :
Thay õọứi kờch tổỡ maùy phaùt nhồỡ doỡng kờch tổỡ phuỷ
II.2.
Compun doỡng õióỷn:
Thióỳt bở compun doỡng õióỷn taùc õọỹng theo nhióựu doỡng õióỷn I
F
cuớa maùy phaùt. Sồ õọử
cỏỳu truùc cuớa thióỳt bở compun kờch tổỡ maùy phaùt nhổ hỗnh 11.8. Doỡng thổù cỏỳp I
2
cuớa BI tyớ lóỷ
vồùi doỡng I
F
. Doỡng naỡy bióỳn õọứi qua maùy bióỳn aùp trung gian BTG, õổồỹc chốnh lổu vaỡ õổồỹc

õổa vaỡo cuọỹn kờch tổỡ W
KT
cuớa maùy kờch thờch. Doỡng õaợ õổồỹc chốnh lổu I
K
goỹi laỡ doỡng
compun õi vaỡo cuọỹn W
KT
cuỡng hổồùng vồùi doỡng I
KT
tổỡ maùy kờch thờch. Nhổ vỏỷy doỡng tọứng
(I
KT
+ I
K
) trong cuọỹn kờch tổỡ W
KT
cuớa maùy kờch thờch phuỷ thuọỹc vaỡo doỡng I
F
cuớa maùy phaùt.
Bióỳn aùp BTG õóứ caùch ly maỷch kờch tổỡ cuớa maùy kờch thờch vồùi maỷch thổù BI coù õióứm
nọỳi õỏỳt, ngoaỡi ra nhồỡ choỹn hóỷ sọỳ bióỳn õọứi thờch hồỹp coù thóứ phọỳi hồỹp doỡng thổù I
2
cuớa BI vồùi
doỡng compun I
K
.
Bióỳn trồớ õỷt R
õ
õóứ thay õọứi mọỹt caùch õóửu õỷn doỡng I
K

khi õổa thióỳt bở compun vaỡo
laỡm vióỷc, cuợng nhổ khi taùch noù ra.

Hỗnh 11.8 :

Sồ õọử cỏỳu truùc cuớa thióỳt bở compun kờch tổỡ maùy phaùt


162

Hỗnh 11.9 :
ỷc tờnh thay õọứi õióỷn aùp U
F
cuớa maùy phaùt ổùng vồùi caùc cos

khaùc nhau

ặu õióứm cuớa thióỳt bở compun laỡ õồn giaớn, taùc õọỹng nhanh. Nhổng coù mọỹt sọỳ nhổồỹc
õióứm:
Compun taùc õọỹng theo nhióựu, khọng coù phaớn họửi õóứ kióứm tra vaỡ õaùnh giaù kóỳt quaớ
õióửu chốnh.
ọỳi vồùi sồ õọử nọỳi compun vaỡo cuọỹn kờch tổỡ W
KT
cuớa maùy kờch thờch nhổ hỗnh
11.7a, khi I
F
< I
Fmin
thỗ U
F

thay õọứi giọỳng nhổ trổồỡng hồỹp khọng coù compun (hỗnh 11.9).
Doỡng I
Fmin
goỹi laỡ ngổồợng cuớa compun. Thổồỡng I
Fmin
= (10 ữ 30)%I
Fõm
. Tuy nhión maùy phaùt
thổồỡng khọng laỡm vióỷc vồùi phuỷ taới nhoớ nhổ vỏỷy nón nhổồỹc õióứm naỡy coù thóứ khọng cỏửn
phaới quan tỏm.
Compun khọng phaớn ổùng theo sổỷ thay õọứi cuớa õióỷn aùp vaỡ cos, do vỏỷy khọng thóứ
duy trỗ mọỹt õióỷn aùp khọng õọứi trón thanh goùp õióỷn aùp maùy phaùt. Trón hỗnh 1.19 laỡ õỷc tờnh
thay õọứi õióỷn aùp U
F
theo I
F
. Ta thỏỳy vồùi cuỡng mọỹt giaù trở I
F
, thióỳt bở compun seợ õióửu chốnh
õióỷn aùp U
F
õóỳn nhổợng giaù trở khaùc nhau ổùng vồùi caùc trổồỡng hồỹp cos khaùc nhau.


Hỗnh 11.10 :
Sồ õọử cỏỳu truùc cuớa correctồ õióỷn aùp


163
II.3.

Correctồ õióỷn aùp:
Correctồ õióỷn aùp laỡ thióỳt bở tổỷ õọỹng õióửu chốnh kờch tổỡ taùc õọỹng theo õọỹ lóỷch õióỷn
aùp, thổồỡng õổồỹc duỡng kóỳt hồỹp vồùi thióỳt bở compun kờch tổỡ õóứ õióửu chốnh õióỷn aùp ồớ õỏửu cổỷc
maùy phaùt mọỹt caùch hióỷu quaớ.
Hỗnh 11.10 laỡ sồ õọử cỏỳu truùc cuớa correctồ õióỷn aùp, trong õoù bao gọửm: bọỹ phỏỷn õo
lổồỡng L vaỡ bọỹ phỏỷn khuyóỳch õaỷi K. Bọỹ phỏỷn õo lổồỡng L nọỳi vồùi maùy bióỳn õióỷn aùp
BU qua tổỷ ngỏựu õỷt TN. Khi õióỷn aùp thay õọứi, bọỹ phỏỷn õo lổồỡng L seợ phaớn ổùng vaỡ
õióửu khióứn sổỷ laỡm vióỷc cuớa bọỹ phỏỷn khuyóỳch õaỷi K. Tổỷ ngỏựu õỷt TN õóứ thay õọứi mổùc
õió
ỷn aùp maùy phaùt cỏửn phaới duy trỗ bồới correctồ. Bọỹ phỏỷn khuyóỳch õaỷi K cuợng õổồỹc cung
cỏỳp tổỡ BU vaỡ õổa doỡng correctồ õaợ õổồỹc chốnh lổu I
C
vaỡo cuọỹn kờch tổỡ phuỷ W
KTf
cuớa maùy
kờch thờch. Doỡng I
C
õi qua cuọỹn kờch tổỡ phuỷ cuỡng hổồùng vồùi doỡng trong cuọỹn kờch tổỡ
chờnh W
KT
cuớa maùy kờch thờch.
Bọỹ phỏỷn õo lổồỡng gọửm 2 phỏửn tổớ (hỗnh 11.11a): phỏửn tổớ tuyóỳn tờnh TT vaỡ phỏửn tổớ
khọng tuyóỳn tờnh KTT. Phỏửn tổớ tuyóỳn tờnh TT taỷo nón doỡng õióỷn tuyóỳn tờnh I
TT
tyớ lóỷ vồùi
õióỷn aùp U
F
cuớa maùy phaùt, phỏửn tổớ khọng tuyóỳn tờnh KTT taỷo nón doỡng õióỷn I
KTT
phuỷ

thuọỹc mọỹt caùch khọng tuyóỳn tờnh vaỡo õióỷn aùp U
F
cuớa maùy phaùt (hỗnh 11.11b).

Hỗnh 11.11 :
Bọỹ phỏỷn õo lổồỡng
a) Sồ õọử khọỳi chổùc nng b) ỷc tờnh quan hóỷ cuớa doỡng I
TT
vaỡ I
KTT
vồùi aùp õỏửu vaỡo

Bọỹ phỏỷn õo lổồỡng laỡm vióỷc theo nguyón từc so saùnh doỡng I
TT
vaỡ I
KTT
. Tổỡ õỷc tờnh
trón hỗnh 11.11b ta thỏỳy rũng: khi U
F
= U
0
(U
0
laỡ mọỹt õióỷn aùp xaùc õởnh trón thanh goùp nọỳi
maùy phaùt), doỡng I
TT
= I
KTT
, luùc ỏỳy seợ coù doỡng I
Cmin

nhoớ nhỏỳt õổa ra tổỡ correctồ. Khi U
F

giaớm, vờ duỷ giaớm õóỳn U
1
thỗ I
TT
> I
KTT
vaỡ tờn hióỷu tổỡ bọỹ phỏỷn õo lổồỡng L seợ õióửu khióứn bọỹ
phỏỷn khuyóỳch õaỷi K laỡm tng doỡng I
C
õổa vaỡo cuọỹn kờch tổỡ phuỷ W
KTf
cuớa maùy kờch
thờch õóứ tng U
F
lón.
Khi õióỷn aùp U
F
tng, vờ duỷ tng tồùi U
2
thỗ I
KTT
> I
TT
, luùc naỡy cuợng xuỏỳt hióỷn doỡng I
C

> I

Cmin
laỡm tng U
F
thóm nổợa. óứ ngn ngổỡa correctồ taùc õọỹng khọng õuùng nhổ vỏỷy, trong
sồ õọử cuớa correctồ coù bọỳ trờ mọỹt phỏửn tổớ khoùa khi I
KTT
>I
TT
.
ỷc tờnh cuớa correctồ laỡ quan hóỷ giổợa doỡng I
C
vồùi õióỷn aùp trón thanh goùp nọỳi maùy
phaùt nhổ hỗnh 11.12.
ióứm a, tổồng ổùng vồùi khi I
C
= I
C max
, xaùc õinh khaớ nng tng cổồỡng kờch tổỡ lồùn nhỏỳt
coù thóứ õaớm baớo bồới correctồ. Doỡng I
C min
taỷi õióứm d xaùc õởnh khaớ nng giaớm kờch tổỡ thỏỳp