www.hanghaivietnam.com Âải Hc  Nàơng - Trỉåìng Âải hc Bạch Khoa Khoa Âiãûn - Nhọm Chun män Âiãûn Cäng Nghiãûp Giạo trçnh MẠY ÂIÃÛN Biãn soản: Bi Táún Låüi Chỉång M.B.A LM VIÃÛC ÅÍ TI KHÄNG ÂÄÚI XỈÏNG 5.1 ÂẢI CỈÅNG Ti khäng âäúi xỉïng ca mba l ti khäng phán phäúi âãưu cho c ba pha, lm cho dng âiãûn ba pha khäng bàòng nhau, gáy nh hỉåíng xáúu âãún tçnh trảng lm viãûc bçnh thỉåìng mba nhỉ: + Âiãûn ạp dáy v pha s khäng âäúi xỉïng + Täøn hao phủ dáy qún v li thẹp tàng lãn + Âäü chãnh nhiãût ca mba vỉåüt quạ qui âënh Âãø nghiãn cỉïu tçnh trảng lm viãûc khäng âäúi xỉïng ca mba ta dng phỉång phạp phạp phán lỉåüng âäúi xỉïng Hãû thäúng dng âiãûn khäng âäúi xỉïng ca mba &Ia , &I b , &Ic âỉåüc phán têch thnh ba hãû thäúng dng âiãûn âäúi xỉïng: + Thỉï tỉû thûn: &I a1 , &I b1 , &I c1 + Thỉï tỉû ngỉåüc: &I a2 , &I b2 , &I c2 + Thỉï tỉû khäng: &I a0 , &I b0 , &I c0 v quan hãû giỉỵa chụng ta â hc åí pháưn “l thuút mảch âiãûn” sau : &I = &I + &I + &I a a1 a2 a0 &I b = &I b1 + &I b + &I b0 = a &I a1 + a&I a + &I a &I c = &I c1 + &I c + &I c0 = a&I a1 + a &I a + &I a Viãút lải åí dảng ma tráûn: &I a 1 &I b = a &I a c v &I a a &I a1 a &I &I 1 a0 &I = a a1 &I a a (5.1) a2 &I a a &I b a &I c www.hanghaivietnam.com (5.2) www.hanghaivietnam.com 0 Trong âọ: a = e j120 , a = e j240 v + a + a2 = Chụ : • Khi ti mba khäng âäúi xỉïng, bao gåìi cng phán têch thnh cạc thnh pháưn: TT thûn, TT ngỉåüc v TT khäng Riãng thnh pháưn TT khäng mba cọ trë säú bàòng v trng pha vãư thåìi gian nãn chè täưn tải mba näúi Y0 v Δ • Phỉång phạp phán lỉåüng âäúi xỉïng dỉûa trãn cå såí ngun l xãúp chäưng, nãn ạp dủng ngun l âọ ta gi thiãút mảch tỉì mba khäng bo • Khi phán têch ta xem â qui âäøi tỉì phêa thỉï cáúp vãư phêa så cáúp v âãø âån gin ta b qua dáúu pháøy 5.2 MẢCH ÂIÃÛN THAY THÃÚ V TÄØNG TRÅÍ CA MBA ÂÄÚI VÅÏI CẠC THNH PHÁƯN ÂÄÚI XỈÏNG + Âäúi våïi hãû thäúng dng âiãûn thỉï tỉû thûn : Hãû thäúng dng âiãûn náưy âäúi xỉïng nãn mảch âiãûn thay thãú v cạc tham säú ca mba â xẹt åí chỉång Ia0 IA0 A a IB0 Ib0 IC0 Ic0 3IA0 3IA0 B C Z1 b IA0 Ia0 IB0 Ib0 IC0 Ic0 B c C 0 3IA0 Z1 Im0 Zm0 -UA0 UA0 Zn & A0 U Z2 IA0 Ia0 Ia0 Im0 Zm0 Zn IA0 = -Ia0 & A0 -U & A0 U (a) IA0 = -Ia0 (b) Hçnh 5.1 Mảch âiãûn thay thãú mạy biãún ạp âäúi våïi thnh pháưn thỉï tỉû khäng a Näúi Yo/Yo ; b Näúi Yo/ Δ www.hanghaivietnam.com a b c Z2 IA0 UA0 A www.hanghaivietnam.com + Âäúi våïi hãû thäúng dng âiãûn thỉï tỉû ngỉåüc : dng náưy cọ tạc dủng hon ton giäúng dng âiãûn thỉï tỉû thûn vç nãúu âäøi ba pha phêa så v phêa thỉï thç hiãûn tỉåüng mba khäng cọ gç thay âäøi nãn mảch âiãûn thay thãú v cạc tham säú ca mba khäng khạc gç so våïi dng âiãûn thỉï tỉû thûn + Âäúi våïi hãû thäúng dng âiãûn thỉï tỉû khäng : hãû thäúng dng âiãûn thỉï tỉû khäng pha sinh mba tỉì thäng thỉï tỉû khäng Φt trng pha vãư thåìi gian • Täø mba pha: Tỉì thäng Φt khẹp mảch qua li thẹp nãn dng Ia0 = Ib0 = Ic0 d nh cng â sinh Φt låïn vç tỉì tråí thẹp nh • Mba pha ba trủ: Φt khẹp mảch qua váût liãûu khäng phi sàõt tỉì nãn Φto nh hån trãn Tỉì thäng Φt0 sinh dáy qún så cáúp v thỉï cáúp cạc sââ tỉû cm v häù cm v ta thnh láûp så âäư thay thãú hçnh T tỉång tỉû âäúi våïi trỉåìng håüp dng âiãûn thỉï tỉû thûn Xẹt trỉåìng håüp cọ dng âiãûn thỉï tỉû khäng sau : - Khi mba näúi Y0/Y0 hồûc Y0/Δ: Dng thỉï tỉû khäng täưn tải åí c dáy qún så cáúp v thỉï cáúp nãn mảch âiãûn thay thãú âäúi våïi phán lỉåüng thỉï tỉû khäng khäng cọ gç khạc dảng mảch âiãûn thay thãú ca phán lỉåüng thỉï tỉû thûn - Khi mba näúi Y/Y0 : 3IA0 A B C Z1 Ia0 Ib0 Ic0 a b Z2 IA0 UA0 Ia0 Im0 Zm0 -UA0 Zm0 + Z2 Ia0 -UA0 c Hçnh 5.2 Mảch âiãûn thay thãú mạy biãún ạp näúi Y/Yo âäúi våïi thnh pháưn thỉï tỉû khäng Så cáúp khäng cọ dáy trung nãn &I A0 = v phêa náưy xem håí mảch * Ta tháúy åí cạc mảch âiãûn thay thãú trãn: + Z1 = r1+ jx1 v Z2 = r2+ jx2 : täøng tråí thỉï tỉû thûn v ngỉåüc + Zm0 : täøng tråí tỉì họa thỉï tỉû khäng phủ thüc vo cáúu tảo mảch tỉì: _ Mảch tỉì täø mba pha: Zm0 = Zm _ Mảch tỉì mba pha ba trủ: Zm0 nh (thỉåìng Zm0 = (7-15)Zn) + Sââ thỉï tỉû khäng tỉì thäng Φt0 sinh sau : E& t = −Z m &I m www.hanghaivietnam.com (5.3) www.hanghaivietnam.com + Khi mba näúi Y0/Y0 hồûc Y0/Δ : c så cáúp v thỉï cáúp âãưu cọ dng TT K nãn dng &I A ≈ −&I a váûy &I m âãø sinh Φt0 ráút nh Trong trỉåìng håüp náưy Zm0= v Zn = Z1 + Z2 Xạc âënh täøng trå thỉï tỉû khängZt0 bàòng thê nghiãûm : It0 A Hçnh 5.3 Så âäư näúi dáy xạc âënh täøng tråí thỉï tỉû khäng mạy biãún ạp U T W V T: måí, nãúu phêa thỉï cáúp khäng cọ dng thỉï tỉû khäng T: âọng, nãúu phêa thỉï cáúp cọ dng thỉï tỉû khäng Theo säú liãûu âo âỉåüc ta tênh: Z t0 = U 3I rt = P ; (5.4) (5.5) 3I x t = Z 2to − rt20 (5.6) 5.3 TI KHÄNG ÂÄÚI XỈÏNG CA MBA 5.3.1 Khi cọ dng âiãûn thỉï tỉû khäng: Trỉåìng håüp dáy qún näúi Y/Y0: Khi ti khäng âäúi xỉïng ta cọ: Så: &I A + &I B + &I C = Thỉï: &I + &I + &I = &I a b c d (5.7) (5.8) Phán têch dng âiãûn phêa så cáúp v thỉï cáúp thnh cạc thnh pháưn, ta cọ: + Cạc dng âiãûn tỉì họa TT thûn v ngỉåüc &I m1 , &I m ca cạc pha s sinh cạc sââ E& A , E& B , E& C + Cn dng âiãûn tỉì họa TT khäng Ia0 = Ib0 = Ic0= Id/3 täưn tải åí phêa thỉï cáúp khäng âỉåüc cán bàòng vç Ia0=Ib0=Ic0 = s sinh Φt v sââ E m0 tỉång âäúi låïn Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp phêa så cáúp l: & = &I Z − E& − E& U A A A m0 & & & & U B = I B Z1 − E B − E m & = &I Z − E& − E& U C C C m0 E& A + E& B + E& C = v &I A + &I B + &I C = nãn: www.hanghaivietnam.com (5.9) www.hanghaivietnam.com & A +U & B +U & C = −3E& m = 3&I m Z m U (5.10) Khi dáy qún näúi Y, ta cọ: & & & U AB = U A − U B & & & U BC = U B − U C & & & U CA = U C − U A A (5.11) & 'A U Tênh: & & & & & & U CA − U AB = ( U C − U A ) − ( U A − U B ) & +U & +U & − 3U & =U A B C &I ao Z mo &A U &B U & 'C U A &C U & A = 3(&I A Z m − U & A) = 3&I m Z m − 3U & 'B U C Váûy: & & & = U AB − U CA + &I Z = U & ' + &I Z U A a m0 A a m0 & & & = U BC − U AB + &I Z = U & ' + &I Z U B b0 m0 B b0 m0 & & & = U CA − U BC + &I Z = U & ' + &I Z U C co mo C co mo B Hçnh 5-4 Âiãûn ạp khäng âäúi xỉïng âiãøm trung bë xã dëch (5.12) Tỉì âäư thë vectå hçnh 5.4 ta tháúy : nh hỉåíng ca dng âiãûn thỉï tỉû khäng lm cho âiãøm trung ca âiãûn ạp så cáúp bë lãûch âi mäüt khong bàòng I ao Z mo Phỉång trçnh cán bàòng âiãûn ạp phêa thỉï cáúp l: &a =U & A − &I A Z1 + &I a Z −U & 'A + Z mo &I Ao − (&I A1 + &I A )Z1 + (&I a1 + &I a + &I ao )Z =U Vç &I A1 = −&I a1 ; &I A = −&I a v Zmo + Zo = Zto , cho nãn : &a =U & 'A − &I A Z n + &I ao Z to −U (5.13a) Cng tỉång tỉû , ta cọ : &b =U & 'B − &I B Z n + &I bo Z to −U &c =U & 'C − &I C Z n + &I co Z to −U (5.13b) (5.13c) Ta tháúy, tỉì cạc phỉång trçnh trãn chỉïng t ràòng, cọ dng âiãûn thỉï tỉû khäng nãn âiãøm trung thỉï cáúp mba bë lãûch mäüt khong &I ao Z to låïn hån khong lãûch så cáúp &I ao Z mo Thỉûc tãú, sỉû khạc khäng âạng kãø, vi Z mo ≈ Z to Nhỉ váûy : sỉû xã dëch âiãøm trung lm : • Âiãûn ạp pha khäng âäúi xỉïng → báút låüi cho ti dng âiãûn ạp pha Âãø hản chãú xã dëch âiãøm trung tênh, qui âënh : • Dng dáy trung têng Id < 0,25Iâm • Våïi täø mba ba pha khäng näúi Y/Yo vç Zmo quạ låïn • Cn mba ba pha ba trủ näúi Y/Y våïi Sâm < 6000kVA www.hanghaivietnam.com www.hanghaivietnam.com Trỉåìng håüp dáy qún näúi Y0/Y0 v Y0/Δ: Trong trỉåìng håüp náưy dng âiãûnh thỉï tỉû khäng täưn tải c hai phêa så v thỉï v cán bàòng nãn khäng sinh tỉì thäng Φ to v E to váûy phỉång trçnh âiãûn ạp thỉï cáúp s sau: &a =U & 'A − &I A Z n −U &b =U & 'B − &I B Z n −U &c =U & 'C − &I C Z n −U (5.14) Vç : &I A + &I B + &I C = &I d Nãn tỉì (5.14) ta suy âỉåüc : & +U & +U & = Z &I U a b c n d (5.15) Âiãøm trung s bë lãûch mäüt khong I ao Z n = I d Z n Sỉû xã dëch ny l khäng âạng kãø vç Zn ráút nh 5.3.2 Khi khäng cọ dng âiãûn thỉï tỉû khäng: Trỉåìng håüp ny ỉïng våïi cạc täø näúi dáy : Y/Y ; Δ/Y ; Y/Δ ; Δ/Δ Vç khäng cọ dng âiãûn thỉï tỉû khäng, hån nỉỵa cạc dng âiãûn thỉï tỉû thûn v ngỉåüc phêa så cáúp v thỉï cáúp cán bàòng nãn khäng cáưn thiãút phi phán têch thnh phán lỉåüng âäúi xỉïng m chè cáưn dng phỉång phạp thäng thỉåìng âãø phán têch âiãûn ạp tỉìng pha Chụ : Khi ti khäng âäúi xỉïng, âiãûn ạp ΔU åí pha khäng bàòng nhau, nhỉng vç Zn nh nãn sỉû khäng cán bàòng vãư âiãûn ạp pha v dáy l khäng nghiãm trng Trãn thỉûc tãú, nãúu ti khäng âäúi xỉïng våïi mỉïc phán lỉåüng thỉï tỉû ngỉåüc v thỉï tỉû thûn khäng quạ 5% thç âiãûn ạp âỉåüc xem âäúi xỉïng 5.4 NGÀÕN MẢCH KHÄNG ÂÄÚI XỈÏNG CA MBA Ngàõn mảch khäng âäúi xỉïng xy sỉû cäú åí phêa thỉï cáúp mäüt pha bë näúi tàõt våïi dáy trung tênh, hai pha näúi tàõt hồûc hai pha näúi våïi dáy trung Nhỉỵng trỉåìng håüp kãø trãn cọ thãø xem l nhỉỵng trỉåìng håüp giåïi hản ca ti khäng âäúi xỉïng Âãø phán têch cạc trỉåìng håüp ngàõn mảch khäng âäúi xỉïng, ta cng ạp dủng phỉång phạp phán lỉåüng âäúi xỉïng nọi åí trãn Hçnh 5.5 trçnh by kãút qu phán têch vãư sỉû phán phäúi dng âiãûn giỉỵa cạc pha ca mäüt säú trỉåìng håüp ngàõn mảch khäng cọ dng âiãûn thỉï tỉû khäng (hçnh 5.5a,b,c) v cọ dng âiãûn thỉï tỉû khäng (hçnh 5.5d,e) www.hanghaivietnam.com www.hanghaivietnam.com 67% 67% 100% T A a 33% A 33% a B 100% 33% 33% 33% C o 67% B c b 33% C c 100% A a 100% 100% B 100% a b b C c c A 100% 100% 100% 100% 100% 100% a b c 100% 100% 100% 100% A 100% B C Hçnh 5.5 Sỉû phán bäú dng âiãûn giỉỵa cạc pha ngàõn mảch ]R R^ www.hanghaivietnam.com o B C