Trước hết, chúng ta cần giới hạn phạm vi thảo luận để tránh làm cho nó quá mơ hồ. Máy phát điện được thảo luận ở đây là máy phát điện đồng bộ xoay chiều ba pha không chổi than, sau đây gọi tắt là "máy phát điện".
Loại máy phát điện này bao gồm ít nhất ba bộ phận chính, sẽ được đề cập trong phần thảo luận sau:
Máy phát điện chính, chia thành stato chính và rôto chính; Rôto chính cung cấp từ trường và stato chính tạo ra điện để cung cấp cho tải; Máy kích từ, chia thành stato kích từ và rôto; Máy kích từ stato cung cấp từ trường, rôto tạo ra điện và sau khi chỉnh lưu bằng bộ góp điện quay, nó cung cấp điện cho rôto chính; Bộ điều chỉnh điện áp tự động (AVR) phát hiện điện áp đầu ra của máy phát điện chính, điều khiển dòng điện của cuộn dây stato kích từ và đạt được mục tiêu ổn định điện áp đầu ra của stato chính.
Mô tả công việc ổn định điện áp AVR
Mục tiêu hoạt động của AVR là duy trì điện áp đầu ra của máy phát điện ổn định, thường được gọi là “bộ ổn định điện áp”.
Hoạt động của nó là tăng dòng điện stato của máy kích từ khi điện áp đầu ra của máy phát thấp hơn giá trị cài đặt, tương đương với việc tăng dòng điện kích từ của rôto chính, khiến điện áp máy phát chính tăng lên giá trị cài đặt; Ngược lại, giảm dòng điện kích từ và cho phép điện áp giảm; Nếu điện áp đầu ra của máy phát bằng giá trị cài đặt, AVR duy trì đầu ra hiện có mà không cần điều chỉnh.
Hơn nữa, theo mối quan hệ pha giữa dòng điện và điện áp, tải AC có thể được phân loại thành ba loại:
Tải điện trở, trong đó dòng điện cùng pha với điện áp đặt vào nó; Tải cảm ứng, pha của dòng điện trễ pha hơn điện áp; Tải điện dung, pha của dòng điện sớm pha hơn điện áp. Việc so sánh ba đặc tính tải này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về tải điện dung.
Đối với tải điện trở, tải càng lớn thì dòng điện kích thích cần thiết cho rôto chính càng lớn (để ổn định điện áp đầu ra của máy phát điện).
Trong phần thảo luận tiếp theo, chúng ta sẽ sử dụng dòng điện kích thích cần thiết cho tải điện trở làm tiêu chuẩn tham chiếu, nghĩa là dòng điện lớn hơn được gọi là lớn hơn; chúng ta gọi là nhỏ hơn.
Khi tải của máy phát điện là cảm ứng, rôto chính sẽ cần dòng điện kích thích lớn hơn để máy phát điện duy trì điện áp đầu ra ổn định.
Tải điện dung
Khi máy phát điện gặp tải điện dung, dòng điện kích thích mà rôto chính yêu cầu sẽ nhỏ hơn, nghĩa là phải giảm dòng điện kích thích để ổn định điện áp đầu ra của máy phát điện.
Tại sao điều này lại xảy ra?
Chúng ta vẫn nên nhớ rằng dòng điện trên tải điện dung luôn lớn hơn điện áp, và các dòng điện dẫn này (chạy qua stato chính) sẽ tạo ra dòng điện cảm ứng trên rôto chính, dòng điện này chồng chất với dòng điện kích thích, làm tăng từ trường của rôto chính. Vì vậy, dòng điện từ bộ kích thích phải được giảm để duy trì điện áp đầu ra ổn định của máy phát điện.
Tải điện dung càng lớn, đầu ra của bộ kích từ càng nhỏ; Khi tải điện dung tăng đến một mức độ nhất định, đầu ra của bộ kích từ phải giảm về 0. Đầu ra của bộ kích từ bằng 0, đây chính là giới hạn của máy phát điện; Lúc này, điện áp đầu ra của máy phát điện sẽ không còn tự ổn định, và loại nguồn điện này không đủ tiêu chuẩn. Giới hạn này còn được gọi là 'giới hạn dưới kích từ'.
Máy phát điện chỉ có thể chấp nhận công suất tải hạn chế; (Tất nhiên, đối với một máy phát điện cụ thể, cũng có những hạn chế về kích thước của tải điện trở hoặc tải cảm.)
Nếu dự án gặp vấn đề về tải điện dung, có thể chọn sử dụng nguồn điện IT có điện dung nhỏ hơn trên mỗi kilowatt hoặc sử dụng cuộn cảm để bù. Không để tổ máy phát điện hoạt động gần khu vực "dưới giới hạn kích thích".
Thời gian đăng: 07-09-2023
