MÔN HỌC: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
ĐỀ TÀI:
NGUYÊN LÝ CƠ BẢN, PHƯƠNG TRÌNH TỪ THÔNG, TỰ CẢM,
HỖ CẢM, BIẾN ĐỔI PARK .
GVHD: TS. VÕ VIẾT CƯỜNG
HVTH : NGUYỄN PHÚ CẦN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
NGÀNH THIẾT BỊ MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐiỆN

LÝ DO THỰC HIỆN BÁO CÁO

Trong một số trường hợp xảy ra tức thời: như ngắn
mạch đầu cực máy phát,.v.v. thì mô hình trạng thái
ổn định sẽ trả về kết quả không chính xác.

Yêu cầu đặt ra: cần có mô hình hoá đúng trong
những trường hợp này.

Giải pháp thực hiện: trên giả thuyết quan điểm về
dòng điện để phát triển mô hình hoá máy phát là
nội dung sẽ trình bày.

MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG
1. MỤC TIÊU:
-
Nắm được cơ bản về nguyên lý biến đổi năng lượng
trong máy điện.
-
Nắm được các ma trận, biểu thức toán về quan hệ tự
cảm, hỗ cảm, từ thông, biến đổi Park cơ bản và ý

I.2 Quan hệ dòng, áp và từ thông như sau:
(1.2)
Trong đó:
- v: là 4 vector (cột).
I.3 Sự biến đổi năng lượng điện tức thời
(1.3)
Hoặc:
( )
( )
dLθ
dλ di
v=Ri+ =Ri+Lθ + i
dt dt dt
( )
( )
L
i
i i i i i
T T T T
d
d
p v R L i
dt dt
θ
θ
= = + +
( )
L
1
i Ri i i


NGUYÊN LÝ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG
I.4 Phương trình moment cơ
(1.4)
: moment điện do sự tương tác của từ
trường
Trong đó:
-
T: lần lượt là moment điện và moment cơ.
-
J: moment quán tính của rotor.
-
D: ma sát tuyến tính
( )
L
1
i i=T
2
T
M
d
J D
d
θ
θ θ
θ
+ −
( )
L
1

v r iλ
d dλ
= × + =Ri+
v r iλ
dt dt
v 0 r iλ
v r iλ
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

Bằng cách đặt như sau:
Phương trình có thể viết lại:
ỨNG DỤNG TRONG MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ
a
b
c
F
D
Q
v
v
v

cos 2
3
cc
cc s m
c
L L L
i
λ
π
θ
 
= = + +
 ÷
 
'
cos2
aa
aa s m
a
L L L
i
λ
θ
= = +
'
'
2
cos2
3
bb

Chú ý rằng:
Với Rotor cực ẩn
Laa’
Laa’(θ)
=
=
Ls
Ls là hằng số

II.3 Quan hệ hỗ cảm giữa các cuộn stator
ỨNG DỤNG TRONG MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ
'
cos 2
6
aa
ab s m
b
L M L
i
λ
π
θ
 
 
= = − + +
 ÷
 
 
 
0

π
θ
 
 
= = − + +
 ÷
 
 
 
Trường hợp Rotor cực ẩn thì Lm.*= 0
Trường hợp Rotor cực ẩn thì Lm.*= 0

II.4 Ma trận điện cảm
ỨNG DỤNG TRONG MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ
( )
( ) ( )
( ) ( )
11 12
21 22
Lθ L θ
Lθ =
Lθ L θ
 
 
 
11
5
cos 2 cos2 cos2
6 6
2

 
 
     
− − + − − − + +
 
 ÷  ÷  ÷
     
 

Phương trình chung
ỨNG DỤNG TRONG MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ
12 21
cos cos cos
2 2 2
cos cos sin
3 3 3
2 2 2
cos cos sin
3 3 3
F Q
F D Q
F D Q
D
M M M
L L M M M
M M M
θ θ θ
π π π
θ θ θ
π π π

=
 
 
 
( )
( )
- - -
dL
di
v Ri i L
dt dt
θ
θ
=

MỘT VÀI VẤN ĐỀ VỀ BIẾN ĐỔI PARK
III.1 Quan hệ dòng, áp, từ thông theo ma trận P
( )
( )
0
1 1 1
2 2 2
2 2 2
cos cos cos
3 3 3
2 2
sin sin sin
3 3
a
d b

− +
 
 ÷  ÷
   
 
0dq abc
i Pi=
0dq abc
v Pv=
0dq abc
P
λ λ
=

MỘT VÀI VẤN ĐỀ VỀ BIẾN ĐỔI PARK
III.2 Một số ma trận tiêu biểu
0
B
0
i Bi
0 1
a
d b
q c
F F
D D
Q Q
i i
i i
i i

2
1 2 2
cos sin
3 3
2
T
P P
θ θ
π π
θ θ
π π
θ θ
−
 
 
 
 
   
= = − −
 
 ÷  ÷
   
 
 
   
+ +
 
 ÷  ÷
   
 

 
 
 
 
 
 
 

MỘT VÀI VẤN ĐỀ VỀ BIẾN ĐỔI PARK
0
11
0 0
PL P 0 0
0 0
T
d
q
L
L
L
 
 
=
 
 
 
0
2
s s
L L M−@

kM L M
kM M L
kM L
 
 
 
 
 
− − − − − − −
=
 
 
 
 
 
 

Kết luận
-
Biểu diễn qua các biến có thể mô tả đầy đủ QTQĐ trong
máy phát điện bằng hệ số hằng.
-
Các hệ số đều xác định được bằng kết cầu của máy điện
( điện cảm dọc, ngang trục…).
-
Có thể giải tích được đối với những lưới điện đơn giản.
-
Các giá trị điện cảm phụ thuộc góc quay của rotor.
-
Các thông số dòng, áp, từ thông, moment được mô tả