Chương 1. Máy điện đồng bộ 1.1 Khái niệm và công dụng Để truyền tải và phân phối điện năng đi xa phù hợp và kinh tế thì phải có những thiết bị để tăng và giảm áp ở đầu và cuối đường dây. Những thiết bị này gọi là máy biến áp. Những máy biến áp dùng trong hệ thống điện lực gọi là máy biến áp điện lực hay máy biến áp công suất.
Máy biến áp chỉ làm nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện năng chứ không phải biến hoá năng lượng. Các loại máy biến áp như: máy biến áp điện lực, hàn điện, các máy biến áp dùng cho các thiết bị chỉnh lưu và đo lường…ngày nay, trong máy biến áp dây nhôm thay thế bằng đồng nhằm giảm kích thước và trọng lượng, tiết kiệm được đồng và giá thành rẻ hơn. Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh làm việc trên nguyên lí cảm ứng điện từ, biến đổi 1 hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành điện áp khác với tần số không đổi.2 Cấu tạo máy điện đồng bộ Máy điện đồng bộ được ứng dụng phổ biến trong đời sống sinh hoạt hàng ngày. Vì vậy người thợ điện phải biết rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, nắm được các hiện tượng nguyên nhân gây hư hỏng và cách sửa chữa chúng 1.
Thí nghiệm không tải *Thiết lập thiết bị: - Cài các Module nguồn điện, giao diện thu thập dữ liệu và máy phát điện đồng bộ trong hệ thống EMS. - DAI LOW POWER INPUTS được nối với nguồn cung cấp chính, đặt công tắc nguồn AC-24V ở vị trí I (ON) và cáp dẹt của máy tính được nối với DAI. - Hiện thị ứng dụng Metering, chọn File cấu hình ACMOTOR1. - Công tắc MODE để ở vị trí PRIME MOVER.
- Công tắc DISPLAY để ở vị trí SPEET. Sơ đồ nối dây thí nghiệm: it Rđc I3 220V T E1 N Đ F *.Trình tự tiến hành như sau: + Quay biến trở Rđc về vị trí min (nhỏ nhất). Công suất mạch kích từ vị trí O, lấy Udư. 8 + Bật nguồn và điều chỉnh để tăng dần điện áp U đặt vào động cơ sơ cấp (PRIME MOVER) để đạt tốc độ n = nđm của máy phát điện đồng bộ.
+ Giảm Rđc để tăng dòng điện kích thích cho đến khi điện áp đầu cực MFĐB bằng 1.2Uđm trong quá trình tăng dòng điện kích từ it, đưa con trỏ chuột đến nút record dây, nhắp chuột để ghi kết quả đo được vào máy tính. Sau đó mở bảng số liệu (data table) đo được ghi vào bảng 1 (hoặc dùng máy in để in số liệu). Thí nghiệm lấy đặc tính ngắn mạch Trình bầy được các bước thí nghiệm trường hợp ngắn mạch của máy điện đồng bộ *Sơ đồ dây thí nghiệm it Rđc I3 I1 T Đ F N I2 *Trình tự tiến hành như sau: + Quay biến trở Rđc về vị trí min (nhỏ nhất). + Bật nguồn và điều chỉnh để tăng dần điện áp U đặt vào động cơ sơ cấp (PRIME MOVER) để đạt tốc độ n = nđm của phát điện đồng bộ.
+ Giảm Rđc để tăng dòng điện kích thích cho đến khi dòng điện của phần ứng đạt 1. trong quá trình dòng điện kích từ it, đưa con trỏ chuột đến nút record data, nhắp chuột để ghi kết quả đo được vào máy tính. Sau đó mở bảng số liệu (data table) đo được ghi vào bảng 2 (hoặc dùng máy in để in số liệu). Thí nghiệm lấy đặc tính ngoài Mục tiêu: Trình bầy được các bước thí nghiệm lấy đặc tính ngoài của máy điện đồng bộ 3.Sơ đồ nối dây thí nghiệm 9 it Rđc I3 I1 T E1 Modul Đ F Tải N R, L,C Trình tự tiến hành như sau: + Làm giống như thí nghiệm không tải để lập thành điện áp máy phát, nhưng chỉ bằng Uđm.
+ Lần lượt đóng K để tăng dần tải cho đến khi tải định mức, đồng thời cũng tăng dòng điện kích từ để giữ U không đổi và nếu tốc độ n giảm thì phải điều chỉnh để n = nđm. Sau đó giảm dần tải, rồi đưa con trỏ chuột đến nút record data, nhắp chuột để ghi kết quả đo được vào máy tính. Sau đó mở bảng số liệu đo được ghi vào bảng 3 (hoặc dùng máy in để in bảng số liệu). + Sau khi làm xong tải trở R, thay tải R - L, rồi tải R - C.
Cũng làm như trên để lấy kết quả. Thí nghiệm lấy đặc tính điều chỉnh Mục tiêu: Trình bầy được các bước thí nghiệm lấy đặc tính điều chỉnh của máy điện đồng bộ 4.Sơ đồ thí nghiệm it Rđc I3 I1 T E1 Modul Đ F Tải N R, L,C 4.Trình tự tiến hành như sau: 10 + Làm giống như thí nghiệm không tải để thành lập điện áp, nhưng chỉ bằng Uđm. + Lần lượt đóng K để tăng dần tải. Một lần tăng tải, nếu điện áp U và tốc độ n giảm thì phải điều chỉnh dòng điện kích từ it để giữ U = Uđm và điều chỉnh điện áp đưa vào Prime Mover để giữ tốc độ bằng định mức.
Sau đó đưa con trỏ chuột đến nút record data, nhắp chuột để ghi kết quả đo được vào máy tính. Mở bảng số liệu đo được ghi vào bảng 4. + Sau khi làm xong tải trở R,thay tải R - L, rồi tải R - C. Cũng làm như trên để lấy kết quả.
Hòa đồng bộ máy phát điện đồng bộ Trình bầy được các bước thực hiện hòa đồng bộ máy phát điện đồng bộ 5. Các thiết bị cần - Động cơ điện DC kích từ hỗn hợp 004.030 - Máy phát điện đồng bộ 004.021 - Bộ hòa đồng bộ 004.022a - Bộ kích từ máy phát 004.Hoà đồng bộ máy phát - động cơ. Các đầu kích từ F1 và F2 (+ và -) nối với hai đầu + và - của bộ kích từ máy phát (Erregung - Synchrongenerator). Dây trung tính 11 N của máy (màu xanh) nối với N của công tắc chống giật (FI).
Dây bảo vệ PE nối với chấu PE của máy phát và bộ đồng bộ (Synchronisaton - Einschub). Điện áp cung cấp của bộ kích từ 230V. Phần bên trái của bộ đồng bộ (Netzeingang 380V) nối với công tắc chống giật qua L1 , L2 , L3. Mắc đồng hồ đo dòng điện kích từ ở dây nối + của bộ kích từ và cọc F1 của máy phát điện.
Đo dòng điện "sinh ra" mắc nối tiếp ampekế vào một trong 3 dây U, V hoặc W nối giữa máy phát và bộ đồng bộ (phía phải ngõ vào của máy phát). Điện áp, tần số của máy phát được hiển thị trên bộ đồng bộ. Động cơ sơ cấp kéo máy phát phù hợp nhất là động cơ điện một chiều kích từ song song, chỉ có từ trường kích từ song song mới có khả năng điều chỉnh tinh được tốc độ của máy. Hợp lý hơn lên mắc thêm máy đo cos-phi và Wattkế đo công suất giữa bộ đồng bộ và máy phát điện.
Thao tác hoà đồng bộ Nối bộ đồng bộ với nguồn 380V (UVW, Netzeingang 380V), Điện áp nguồn có hiển thị trên thang đo I của voltkế hai kim. Sự dao động nằm khoảng từ 370V đến 420V. Công tắc trên bộ kích từ để ở vị trí 0, chạy động cơ điện một chiều kích từ song song đến khoảng 1650 vòng/phút. Kích từ cho máy phát qua biến áp, điện áp kích từ khoảng 110-115V.
Điều chỉnh điện áp bằng thay đổi kích từ. Điều chỉnh tần số bằng thay đổi từ trường của động cơ điện một chiều kích thích song song qua điện trở kích từ để có tần số 50Hz. Khi nào kim của voltkế chỉ không dao động ở hướng 0 và cùng thời gian đó 3 đèn đều tối thì đóng mạch hoà đồng bộ bằng công tắc xoay đỏ. Máy phát điện đồng bộ đã làm việc song song với lưới.
Bây giờ máy điện một chiều phải truyền động "nhanh hơn" cũng như "mạnh hơn".3 Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ Máy phát điện đồng bộ là một trong những dòng máy phát xoay chiều được sử dụng phổ biến nhất. Hệ thống lưới điện bạn đang sử dụng phần lớn đều được tạo ra từ những chiếc máy phát điện đồng bộ được liên kết với nhau. Trong ngành công nghiệp năng lượng hiện đại, nó được sử dụng rộng rãi trong thủy điện, nhiệt điện, điện hạt nhân và sản xuất điện diesel. Mời bạn cùng Yên Phát tìm hiểu về dòng máy phát điện công nghiệp đặc biệt này qua những chia sẻ ngay dưới đây nhé.4 Các thông số máy điện đồng bộ Để sử dụng may phat dien bền và phát huy tối đa công suất bạn cần nắm rõ các chỉ số kỹ thuật của máy để điều chỉnh quá trình hoạt động hợp lý.
Một trong các chỉ số quan trọng nhất khi mua bạn cần quan tâm là công suất. Công suất khả dụng Công suất khả dụng là công suất tối đa mà đầu máy phát điện có thể phát được an toàn liên tục mà không vi phạm các thông số kỹ thuật khác. Thông thường, công suất định mức được tính toán ở các điều kiện tiêu chuẩn. Trong thực tế, các điều kiện vận hành của thiết bị có thể không đúng với điều kiện tiêu chuẩn.
Vì thế công suất khả dụng thường thấp hơn công suất định mức. Các điều kiện ảnh hưởng đến công suất khả dụng của máy là: + Nhiệt độ môi + Sự thay đổi chế độ làm mát trường của máy phát 12 + Sự lão hóa của chất cách điện, làm cho nhiệt độ chịu đựng của máy phải giảm xuống + Những giới hạn của động cơ sơ cấp kéo nó + Những giới hạn của các thiết bị lắp phía sau nó: máy cắt, máy biến áp, đường dây… 2. Công suất định mức Công suất định mức là công suất mà máy phát điện có thể phát ra an toàn liên tục mà không gây xáo trộn trong máy. Thông thường công suất định mức của một máy phát điện phụ thuộc vào các yếu tố sau: + Tổng trở trong của phần dẫn điện + Lượng nhiệt năng sinh ra khi có dòng điện đi qua phần dẫn điện + Nhiệt độ làm việc an toàn liên tục của phần cách điện + Chế độ làm mát của phần dẫn điện 3.
Công suất tối đa Máy phát điện luôn có một tổng trở nội Z = R + jX do cấu tạo của nó. Do đó khi máy phát cung cấp dòng điện cho tải, nó đồng thời cấp dòng cho nội trở và tiêu tán một phần công suất. Nguyên lý truyền công suất cực đại qua mạng một cửa nêu lên rằng: tải nhận được công suất cực đại khi tổng trở tải bằng chính nội trở nguồn. Tuy nhiên lúc đó hiệu suất của máy phát chỉ đạt 50%.
Điều đó có nghĩa là một nửa công suất phát ra đã bị thất thoát thành nhiệt năng bên trong máy phát.