PHÂN BAN B1. Nguồn điện
1

KIỂM NGHIỆM ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT
CỦA MÁY PHÁT SF400-66/16470 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SƠN LA
Đỗ Việt Bách
Công ty Thủy điện Sơn La
Tóm tắt: Báo cáo gồm có các nội dung chính:
1. Từ lý thuyết máy điện, phân tích và tính toán để kiểm nghiệm đặc tính công
suất cho máy phát Nhà máy thủy điện Sơn La, có so sánh với bản vẽ nhà thầu
Alstom cung cấp để đảm bảo nghiên cứu là chính xác.
2. Trên cơ sở đó tác giả đã viết phần mềm “Power characteristic curve 1.1” vẽ
đặc tính công suất máy phát đồng bộ cực lồi, với dữ liệu nhập vào tùy chọn và
khả năng tùy biến cao các đặc tính.
3. “Power characteristic curve 1.1” có tính ứng dụng cao: Giúp tối ưu hóa chế độ
vận hành, tra cứu, đào tạo, khảo sát năng lực điều chỉnh công suất của tất cả
các máy phát trên hệ thống điện với thông số kỹ thuật khác nhau.
1. CÔNG THỨC P - Q TỔNG QUÁT CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN CỰC LỒI
n cc n khe h i xng b dc trc
X
d
 
q
, n cc li khe hi dc trc và ngang
trc là khác nhau nên
.
dq
XX

Vng b cc li:
q d d q q

  






   

    
   

   
   


T h y khi
dq
XX
công sut tác dng, công sut phn kháng ca máy
phát cc n ch ng hp riêng ca máy phát cc li.
2. KIỂM NGHIỆM ĐẶC TÍNH P - Q MÁY PHÁT THỦY ĐIỆN SƠN LA BẰNG TÍNH
TOÁN
Vi công thc P  Q tng b cc li (1) ta s v c tính
công sut t thông s ca máy phát SF400-66/16470 Nhà máy thng vn áp
u ci U
stato
= 1pu.
Thông s   c s dng t tài li       
l Calculation Result) ca Alstom.

S P Q p u  
i hng tròn tâm 0 có
bán kính = 1 pu.
Trên trc Q  P v ng tròn bán kính R0 = 1p.u ly nng tròn là phc gii
hn quá nhit stato.
PHÂN BAN B1. Nguồn điện
3

2.2. Giới hạn turbine
-.44 MWn
c tip t turbine nên chu ph thuc vào công sunh mc và hiu sut ca
turbine.
ng gii hn công sung thng song song vi trc Q và ct P ti
P = P
turbine

.92 
 MW. Vì ta c

2.3. Giới hạn quá nhiệt rotor - quá kích thích
n dây rotor s b quá nhit, công sut vô cô
làm các thit b nu cn th chính, máy bin áp t dùng s b
t.
Chính vì v gii hn quá nhit rotor cn khng ch dòng kích t nh  ti
hn
(th)ff
II

(th)f
I


   
    
   
   
   

E
max
là giá tr E tha mãn ti các giá tr nh mt hàng vi nhà thu, vi máy phát Nhà máy
th



= 0.9 (U = const = 1).
ng b ngang trc
 0.706
q
X
, nên E
max
vi máy phát là thn La
không th l
1 0.706 1 2.42pu

E
max

 Chia nh giá tr c



 

 

HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC
4


Thc hin 2 vòng lp vi 



 ta có tt c 

 

c lp, ti mc lp ta tính
c 



, so sánh 



vi 

  


phi là 1 cc tr ca
hàm công sut tác dng P.
y lo hàm ca P và gán
0
dP
d


m gii hnh  góc ti
s

là
nghim c
0
dP
d



T (1) ca h 
2
11
os os2
q
d q d
EU
dP
c U c
d X X X


sin os2 tan
os
q
ss
s s s
d q d s q d
EU
c
U U c
X X X c X X

  

   
     
   
   
   
(3)
Thay (3) vào (1) suy ra:
22
tan sin
dq
s s s
qd
XX
PU
XX



2
s
q
U
Q
X


Khi
0
90
s


thì
s
P 
;
2
s
d
U
Q
X


ng nh theo lý thuyt s bu  m có
2
1.4164
s

nh t giá tr Q
min
n ng phn ng là tr t rt mnh => dòng kích thích
f
I

t nh =>
f
E
có th nh ng ti thiu AVR cm nh c
làm cho máy phát có th b mt kích t.
Chính vì vu tiên ta s chuyc tính mt kích t theo tng tr lên c tính P Q máy phát,
 c tính thiu kích thích theo dòng kích t ti thiu AVR có th u khin.
Tham kho trang 21/79 tài li
cung cp v t bo v mt kích t máy phát Th
Vi:
'
1 0.5 (uns ) 0.5 0.285 0.1425
1 (uns ) 1.074
Xa X d at
Xb Xd at
   


Ta s chuyc tính mt kích t trên h trc tng tr (X-R) sang h trc công sut (P - Q).
HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC
6

Vi
dm

X

     

V ng kính 



& ly trong min gii hn nhic tính thiu
kích thích.
Trong vùng thiu kích thích mch t là tuyn tính vì vy hoàn toàn có th coi mch t không
bão hòa hay
f
I
t l thun vi E.
Theo thông s máy phát thì:
1 . ( ) 1028 1
f
pu I A E

Và khi không ti:
( ) 1140
f
IA

Suy ra quan h
( , )
f
EI
:

U
P
XX







22
1 1 1 1
os2
22
q d q d
UU
Qc
X X X X

   
    
   
   
   

S dng toán hc khng công sut t tr ca máy phát.
2.7. Ổn định theo thực tế
Trong bn v 
cng nh theo thc t.
ng nh khi máy phát SF400-66/16470 ni vi h thng, ta xem xét nh ca


0.706 0.15 0.856
q q MBA
X X X

    

d
X



Thay X
d+
, X
q+

HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC
8

22
tan sin
dq
stt s s
qd
XX
PU
XX



Chuyn sang h t  th sau:

PHÂN BAN B1. Nguồn điện
9

Nhn xét:
ng gii hn: Quá nhiệt stato, ổn định theo lý thuyết, công suất từ trở, thiếu kích thích
theo AVR có t là trùng khp vi bn v c tính P  Q Alstom cung cp qua bn v 

Giới hạn thiếu kích thích: Tác gi c tính này t vic chuyn t X  R
ca bo v mt kích t 40G sang trc t P  Q, kt qu cho thy bo v m bo yêu
cu dng t c khi AVR mt kh u khin dòng kích ty ct 40G là
tin cy.
Giới hạn Emax Giới hạn quá nhiệt rotorc xây dng t vic l nh E
max
ti thi
m P = P

=400 MW & Q = Q

c tính P  c v vi E
max
c
ng này li có sai khác vi gii hn trên bn v Alstom cung cp. Trong
thc t gii hn quá nhic set vi dòng kích t I
kt
.1Ikt

, nu theo thc t này thì
cách xây dc tính tác gi chính xác.

q
và δ: Vi d liu nhp vào là P, Q, U và sai s 
tr c E
q
y s  thông s xác ln.

3.2. Khả năng ứng dụng của “Power characteristic curve 1.1”
ng dng khi ginh mc có th nh máy phát s nh trong
di P   khoa hc chc ch xut giu cc máy
phát Thng < 17.1 kV (17.1 kV = 95% U

).
Tra cu trong thc tin vn hành: Kim tra giá tr P  Q thuc tính công suc khi thay
i công sut t máy.
ng d hi bn cht cc tính công sung b
cc li.
ng ca Xd, Xq u chnh P, Q ca t máy.
Phc v lp thit k, lp h i thu máy phát
Ví d ng dng c
Ta s kim tra máy phát Th-ng b vi P = - 6.5 MW;
PHÂN BAN B1. Nguồn điện
11

Q = - 209.8 MVar khi giu cc còn U
18kV(S)
= 16.64 kV
S dng phn mm “Power characteristic curve 1.1” d dàng kiu này:

   y v n áp 16.64 kV máy phát có th thu Q
max