Máy phát điện đồng bộ ba pha cực ẩn có Sđm = 15MVA; Uđm = 10,5kV; dây quấn stator đấu Y; cosφđm = 0,8 ; số đôi cực p =1; điện trở dây quấn phần ứng Rư = 0,035 Ω, điện kháng đồng bộ xđb = 1 Ω; tổn hao kích từ pt = 2%Pđm; tổng tổn hao sắt, tổn hao cơ và tổn hao phụ ∑ 𝑝𝐹𝑒, 𝑐ơ, 𝑓 = 2,4%𝑃đ𝑚; tần số 50 Hz.

Chúng ta sẽ lần lượt giải các yêu cầu của bài toán: Dữ liệu đề bài: Sđm = 15 MVA = 15 × 10⁶ VA (Công suất biểu kiến định mức) Uđm = 10,5 kV = 10.500 V (Điện áp dây định mức) Dây quấn stato đấu Y cosφđm = 0,8 p = 1 (Số đôi cực) Rư = 0,035 Ω (Điện trở phần ứng) xđb = 1 Ω (Điện kháng đồng bộ) Tổn hao kích từ: 𝑝 𝑡 = 2 % 𝑃 đ 𝑚 p t ​ =2%P đm ​ Tổng tổn hao sắt, cơ, phụ: ∑ 𝑝 𝐹 𝑒 , 𝑐 ơ , 𝑓 = 2 , 4 % 𝑃 đ 𝑚 ∑p Fe,cơ,f ​ =2,4%P đm ​ Tần số: 𝑓 = 50 𝐻 𝑧 f=50Hz a. Phân loại máy phát điện đồng bộ theo kết cấu Máy phát điện đồng bộ ba pha có rôto cực ẩn và chỉ có một đôi cực (p = 1), nên đây là máy phát điện đồng bộ cực ẩn, tốc độ cao, thường được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện hoặc thủy điện công suất lớn. b. Xác định tốc độ quay rôto và dòng điện định mức Tốc độ quay rôto Công thức tính tốc độ đồng bộ: 𝑛 𝑠 = 120 × 𝑓 𝑝 n s ​ = p 120×f ​ Thay số: 𝑛 𝑠 = 120 × 50 1 = 6000  v o ˋ ng/ph u ˊ t n s ​ = 1 120×50 ​ =6000 v o ˋ ng/ph u ˊ t Vậy tốc độ quay của rôto là 6000 vòng/phút. Dòng điện định mức Công thức dòng điện pha định mức khi máy phát đấu Y: 𝐼 đ 𝑚 = 𝑆 đ 𝑚 3 𝑈 đ 𝑚 I đm ​ = 3 ​ U đm ​ S đm ​ ​ Thay số: 𝐼 đ 𝑚 = 15 × 10 6 3 × 10.500 I đm ​ = 3 ​ ×10.500 15×10 6 ​ 𝐼 đ 𝑚 ≈ 15 × 10 6 18.186 = 825 , 4 𝐴 I đm ​ ≈ 18.186 15×10 6 ​ =825,4A Vậy dòng điện định mức 𝐼 đ 𝑚 I đm ​ ≈ 825,4 A. c. Xác định công suất tác dụng và công suất phản kháng Công suất tác dụng 𝑃 đ 𝑚 P đm ​ Công suất tác dụng tính theo công thức: 𝑃 đ 𝑚 = 𝑆 đ 𝑚 × cos ⁡ 𝜑 đ 𝑚 P đm ​ =S đm ​ ×cosφ đm ​ Thay số: 𝑃 đ 𝑚 = 15 × 10 6 × 0 , 8 = 12 × 10 6  (W) P đm ​ =15×10 6 ×0,8=12×10 6  (W) 𝑃 đ 𝑚 = 12 𝑀 𝑊 P đm ​ =12MW Công suất phản kháng 𝑄 đ 𝑚 Q đm ​ Công suất phản kháng tính theo công thức: 𝑄 đ 𝑚 = 𝑆 đ 𝑚 × sin ⁡ 𝜑 đ 𝑚 Q đm ​ =S đm ​ ×sinφ đm ​ Ta có: sin ⁡ 𝜑 đ 𝑚 = 1 − cos ⁡ 2 𝜑 đ 𝑚 = 1 − 0 , 8 2 = 0 , 36 = 0 , 6 sinφ đm ​ = 1−cos 2 φ đm ​ ​ = 1−0,8 2 ​ = 0,36 ​ =0,6 𝑄 đ 𝑚 = 15 × 10 6 × 0 , 6 = 9 × 10 6  (VAR) Q đm ​ =15×10 6 ×0,6=9×10 6  (VAR) 𝑄 đ 𝑚 = 9 𝑀 𝑉 𝐴 𝑅 Q đm ​ =9MVAR Kết quả cuối cùng: a. Phân loại: Máy phát điện đồng bộ cực ẩn, tốc độ cao. b. Tốc độ quay: 6000 vòng/phút. Dòng điện định mức: 825,4 A. c. Công suất tác dụng: 12 MW. Công suất phản kháng: 9 MVAR.