Giáo Trình Ngắn Mạch Trong Hệ Thống Điện

1. 1
Chæång 1: KHAÏI NIÃÛM VÃÖ QUAÏ TRÇNH QUAÏ ÂÄÜ ÂIÃÛN TÆÌ
I. KHAÏI NIÃÛM CHUNG
Chãú âäü cuía hãû thäúng âiãûn thay âäøi âäüt ngäüt seî laìm phaït sinh quaï trçnh quaï âäü
âiãûn tæì, trong âoï quaï trçnh phaït sinh do ngàõn maûch laì nguy hiãøm nháút. Âãø tênh
choün caïc thiãút bë âiãûn vaì baío vãû råle cáön phaíi xeït âãún quaï trçnh quaï âäü khi:
- ngàõn maûch.
- ngàõn maûch keìm theo âæït dáy.
- càõt ngàõn maûch bàòng maïy càõt âiãûn.
Khi xaíy ra ngàõn maûch, täøng tråí cuía hãû thäúng âiãûn giaím, laìm doìng âiãûn tàng
lãn, âiãûn aïp giaím xuäúng. Nãúu khäng nhanh choïng cä láûp âiãøm ngàõn maûch thç hãû
thäúng seî chuyãøn sang chãú âäü ngàõn maûch duy trç (xaïc láûp).
Tæì luïc xaíy ra ngàõn maûch cho âãún khi càõt noï ra, trong hãû thäúng âiãûn xaíy ra
quaï trçnh quaï âäü laìm thay âäøi doìng vaì aïp. Doìng trong quaï trçnh quaï âäü thæåìng
gäöm 2 thaình pháön: chu kyì vaì khäng chu kyì. Træåìng håüp hãû thäúng coï âæåìng dáy
truyãön taíi âiãûn aïp tæì 330 KV tråí lãn thç trong doìng ngàõn maûch ngoaìi thaình pháön
táön säú cå baín coìn caïc thaình pháön soïng haìi báûc cao. Nãúu âæåìng dáy coï tuû buì doüc seî
coï thãm thaình pháön soïng haìi báûc tháúp.
Nhiãûm vuû cuía män hoüc ngàõn maûch laì nghiãn cæïu diãùn tiãún cuía quaï trçnh ngàõn
maûch trong hãû thäúng âiãûn, âäöng thåìi xeït âãún caïc phæång phaïp thæûc duûng tênh toaïn
ngàõn maûch.
II. CAÏC ÂËNH NGHÉA CÅ BAÍN
• Ngàõn maûch: laì mäüt loaûi sæû cäú xaíy ra trong hãû thäúng âiãûn do hiãûn tæåüng
chaûm cháûp giæîa caïc pha khäng thuäüc chãú âäü laìm viãûc bçnh thæåìng.
- Trong hãû thäúng coï trung tênh näúi âáút (hay 4 dáy) chaûm cháûp mäüt pha hay
nhiãöu pha våïi âáút (hay våïi dáy trung tênh) cuîng âæåüc goüi laì ngàõn maûch.
- Trong hãû thäúng coï trung tênh caïch âiãûn hay näúi âáút qua thiãút bë buì, hiãûn
tæåüng chaûm cháûp mäüt pha våïi âáút âæåüc goüi laì chaûm âáút. Doìng chaûm âáút chuí yãúu laì
do âiãûn dung caïc pha våïi âáút.
• Ngàõn maûch giaïn tiãúp: laì ngàõn maûch qua mäüt âiãûn tråí trung gian, gäöm âiãûn
tråí do häö quang âiãûn vaì âiãûn tråí cuía caïc pháön tæí khaïc trãn âæåìng âi cuía doìng âiãûn
tæì pha naìy âãún pha khaïc hoàûc tæì pha âãún âáút.
Âiãûn tråí häö quang âiãûn thay âäøi theo thåìi gian, thæåìng ráút phæïc taûp vaì khoï
xaïc âënh chênh xaïc. Theo thæûc nghiãûm:

2. 2
R
l
I
=
1000.
[ ]
Ω
trong âoï: I - doìng ngàõn maûch [A]
l - chiãöu daìi häö quang âiãûn [m]
• Ngàõn maûch træûc tiãúp: laì ngàõn maûch qua mäüt âiãûn tråí trung gian ráút beï, coï
thãø boí qua (coìn âæåüc goüi laì ngàõn maûch kim loaûi).
• Ngàõn maûch âäúi xæïng: laì daûng ngàõn maûch váùn duy trç âæåüc hãû thäúng doìng,
aïp 3 pha åí tçnh traûng âäúi xæïng.
• Ngàõn maûch khäng âäúi xæïng: laì daûng ngàõn maûch laìm cho hãû thäúng doìng, aïp
3 pha máút âäúi xæïng.
- Khäng âäúi xæïng ngang: khi sæû cäú xaíy ra taûi mäüt âiãøm, maì täøng tråí caïc
pha taûi âiãøm âoï nhæ nhau.
- Khäng âäúi xæïng doüc: khi sæû cäú xaíy ra maì täøng tråí caïc pha taûi mäüt âiãøm
khäng nhæ nhau.
• Sæû cäú phæïc taûp: laì hiãûn tæåüng xuáút hiãûn nhiãöu daûng ngàõn maûch khäng âäúi
xæïng ngang, doüc trong hãû thäúng âiãûn.
Vê duû: âæït dáy keìm theo chaûm âáút, chaûm âáút hai pha taûi hai âiãøm khaïc nhau
trong hãû thäúng coï trung tênh caïch âáút.
Baíng 1.1: Kyï hiãûu vaì xaïc xuáút xaíy ra caïc daûng ngàõn maûch
DAÛNG
NGÀÕN MAÛCH
HÇNH VEÎ
QUY ÆÅÏC
KÊ HIÃÛU
XAÏC SUÁÚT
XAÍY RA %
3 pha N(3)
5
2 pha N(2)
10
2 pha-âáút N(1,1)
20
1 pha N(1)
65
III. NGUYÃN NHÁN VAÌ HÁÛU QUAÍ CUÍA NGÀÕN MAÛCH
III.1. Nguyãn nhán:
- Caïch âiãûn cuía caïc thiãút bë giaì cäùi, hæ hoíng.
- Quaï âiãûn aïp.

3. 3
- Caïc ngáùu nhiãn khaïc, thao taïc nháöm hoàûc do âæåüc dæû tênh træåïc...
III.2. Háûu quaí:
- Phaït noïng: doìng ngàõn maûch ráút låïn so våïi doìng âënh mæïc laìm cho caïc pháön
tæí coï doìng ngàõn maûch âi qua noïng quaï mæïc cho pheïp duì våïi mäüt thåìi gian ráút
ngàõn.
- Tàng læûc âiãûn âäüng: æïng læûc âiãûn tæì giæîa caïc dáy dáùn coï giaï trë låïn åí thåìi
gian âáöu cuía ngàõn maûch coï thãø phaï hoíng thiãút bë.
- Âiãûn aïp giaím vaì máút âäúi xæïng: laìm aính hæåíng âãún phuû taíi, âiãûn aïp giaím 30
âãún 40% trong voìng mäüt giáy laìm âäüng cå âiãûn coï thãø ngæìng quay, saín xuáút âçnh
trãû, coï thãø laìm hoíng saín pháøm.
- Gáy nhiãùu âäúi våïi âæåìng dáy thäng tin åí gáön do doìng thæï tæû khäng sinh ra
khi ngàõn maûch chaûm âáút.
- Gáy máút äøn âënh: khi khäng caïch ly këp thåìi pháön tæí bë ngàõn maûch, hãû
thäúng coï thãø máút äøn âënh vaì tan raî, âáy laì háûu quaí tráöm troüng nháút.
IV. MUÛC ÂÊCH TÊNH TOAÏN NGÀÕN MAÛCH VAÌ YÃU CÁÖU ÂÄÚI VÅÏI CHUÏNG:
Khi thiãút kãú vaì váûn haình caïc hãû thäúng âiãûn, nhàòm giaíi quyãút nhiãöu váún âãö kyî
thuáût yãu cáöu tiãún haình haìng loaût caïc tênh toaïn så bäü, trong âoï coï tênh toaïn ngàõn
maûch.
Tênh toaïn ngàõn maûch thæåìng laì nhæîng tênh toaïn doìng, aïp luïc xaíy ra ngàõn
maûch taûi mäüt säú âiãøm hay mäüt säú nhaïnh cuía så âäö âang xeït. Tuìy thuäüc muûc âêch
tênh toaïn maì caïc âaûi læåüng trãn coï thãø âæåüc tênh åí mäüt thåìi âiãøm naìo âoï hay diãùn
biãún cuía chuïng trong suäút caí quaï trçnh quaï âäü. Nhæîng tênh toaïn nhæ váûy cáön thiãút
âãø giaíi quyãút caïc váún âãö sau:
- So saïnh, âaïnh giaï, choün læûa så âäö näúi âiãûn.
- Choün caïc khê cuû, dáy dáùn, thiãút bë âiãûn.
- Thiãút kãú vaì chènh âënh caïc loaûi baío vãû.
- Nghiãn cæïu phuû taíi, phán têch sæû cäú, xaïc âënh phán bäú doìng...
Trong hãû thäúng âiãûn phæïc taûp, viãûc tênh toaïn ngàõn maûch mäüt caïch chênh xaïc
ráút khoï khàn. Do váûy tuìy thuäüc yãu cáöu tênh toaïn maì trong thæûc tãú thæåìng duìng
caïc phæång phaïp thæûc nghiãûm, gáön âuïng våïi caïc âiãöu kiãûn âáöu khaïc nhau âãø tênh
toaïn ngàõn maûch.
Chàóng haûn âãø tênh choün maïy càõt âiãûn, theo âiãöu kiãûn laìm viãûc cuía noï khi
ngàõn maûch cáön phaíi xaïc âënh doìng ngàõn maûch låïn nháút coï thãø coï. Muäún váûy,
ngæåìi ta giaí thiãút ràòng ngàõn maûch xaíy ra luïc hãû thäúng âiãûn coï säú læåüng maïy phaït
laìm viãûc nhiãöu nháút, daûng ngàõn maûch gáy nãn doìng låïn nháút, ngàõn maûch laì træûc
tiãúp, ngàõn maûch xaíy ra ngay taûi âáöu cæûc maïy càõt ...

4. 4
Âãí giaíi quyãút caïc váún âãö liãn quan âãún viãûc choün læûa vaì chènh âënh thiãút bë
baío vãû råle thæåìng phaíi tçm doìng ngàõn maûch nhoí nháút. Luïc áúy táút nhiãn cáön phaíi
sæí duûng nhæîng âiãöu kiãûn tênh toaïn hoaìn toaìn khaïc våïi nhæîng âiãöu kiãûn nãu trãn.

5. 1
Chæång 2: CAÏC CHÈ DÁÙN
KHI TÊNH TOAÏN NGÀÕN MAÛCH
I. NHÆÎNG GIAÍ THIÃÚT CÅ BAÍN:
Khi xaíy ra ngàõn maûch sæû cán bàòng cäng suáút tæì âiãûn, cå âiãûn bë phaï hoaûi,
trong hãû thäúng âiãûn âäöng thåìi xaíy ra nhiãöu yãúu täú laìm caïc thäng säú biãún thiãn
maûnh vaì aính hæåíng tæång häø nhau. Nãúu kãø âãún táút caí nhæîng yãúu täú aính hæåíng, thç
viãûc tênh toaïn ngàõn maûch seî ráút khoï khàn. Do âoï, trong thæûc tãú ngæåìi ta âæa ra
nhæîng giaí thiãút nhàòm âån giaín hoïa váún âãö âãø coï thãø tênh toaïn.
Mäùi phæång phaïp tênh toaïn ngàõn maûch âãöu coï nhæîng giaí thiãút riãng cuía noï. ÅÍ
âáy ta chè nãu ra caïc giaí thiãút cå baín chung cho viãûc tênh toaïn ngàõn maûch.
1. Maûch tæì khäng baîo hoìa: giaí thiãút naìy seî laìm cho phæång phaïp phán têch
vaì tênh toaïn ngàõn maûch âån giaín ráút nhiãöu, vç maûch âiãûn tråí thaình tuyãún tênh vaì coï
thãø duìng nguyãn lyï xãúp chäöng âãø phán têch quaï trçnh.
2. Boí qua doìng âiãûn tæì hoïa cuía maïy biãún aïp: ngoaûi træì træåìng håüp maïy
biãún aïp 3 pha 3 truû näúi Yo/Yo.
3. Hãû thäúng âiãûn 3 pha laì âäúi xæïng: sæû máút âäúi xæïng chè xaíy ra âäúi våïi
tæìng pháön tæí riãng biãût khi noï bë hæ hoíng hoàûc do cäú yï coï dæû tênh.
4. Boí qua dung dáùn cuía âæåìng dáy: giaí thiãút naìy khäng gáy sai säú låïn,
ngoaûi træì træåìng håüp tênh toaïn âæåìng dáy cao aïp taíi âiãûn âi cæûc xa thç måïi xeït âãún
dung dáùn cuía âæåìng dáy.
5. Boí qua âiãûn tråí taïc duûng: nghéa laì så âäö tênh toaïn coï tênh cháút thuáön
khaïng. Giaí thiãút naìy duìng âæåüc khi ngàõn maûch xaíy ra åí caïc bäü pháûn âiãûn aïp cao,
ngoaûi træì khi bàõt buäüc phaíi xeït âãún âiãûn tråí cuía häö quang âiãûn taûi chäù ngàõn maûch
hoàûc khi tênh toaïn ngàõn maûch trãn âæåìng dáy caïp daìi hay âæåìng dáy trãn khäng
tiãút diãûn beï. Ngoaìi ra luïc tênh hàòng säú thåìi gian tàõt dáön cuía doìng âiãûn khäng chu
kyì cuîng cáön phaíi tênh âãún âiãûn tråí taïc duûng.
6. Xeït âãún phuû taíi mäüt caïch gáön âuïng: tuìy thuäüc giai âoaûn cáön xeït trong
quaï trçnh quaï âäü coï thãø xem gáön âuïng táút caí phuû taíi nhæ laì mäüt täøng tråí khäng âäøi
táûp trung taûi mäüt nuït chung.
7. Caïc maïy phaït âiãûn âäöng bäü khäng coï dao âäüng cäng suáút: nghéa laì goïc
lãûch pha giæîa sæïc âiãûn âäüng cuía caïc maïy phaït âiãûn giæî nguyãn khäng âäøi trong
quaï trçnh ngàõn maûch. Nãúu goïc lãûch pha giæîa sæïc âiãûn âäüng cuía caïc maïy phaït âiãûn
tàng lãn thç doìng trong nhaïnh sæû cäú giaím xuäúng, sæí duûng giaí thiãút naìy seî laìm cho
viãûc tênh toaïn âån giaín hån vaì trë säú doìng âiãûn taûi chäù ngàõn maûch laì låïn nháút. Giaí

6. 2
thiãút naìy khäng gáy sai säú låïn, nháút laì khi tênh toaïn trong giai âoaûn âáöu cuía quaï
trçnh quaï âäü (0,1 ÷ 0,2 sec).
II. HÃÛ ÂÅN VË TÆÅNG ÂÄÚI:
Báút kyì mäüt âaûi læåüng váût lyï naìo cuîng coï thãø biãøu diãùn trong hãû âån vë coï tãn
hoàûc trong hãû âån vë tæång âäúi. Trë säú trong âån vë tæång âäúi cuía mäüt âaûi læåüng
váût lyï naìo âoï laì tyí säú giæîa noï våïi mäüt âaûi læåüng váût lyï khaïc cuìng thæï nguyãn âæåüc
choün laìm âån vë âo læåìng. Âaûi læåüng váût lyï choün laìm âån vë âo læåìng âæåüc goüi âaûi
læåüng cå baín.
Nhæ váûy, muäún biãøu diãùn caïc âaûi læåüng trong âån vë tæång âäúi træåïc hãút cáön
choün caïc âaûi læåüng cå baín. Khi tênh toaïn âäúi våïi hãû thäúng âiãûn 3 pha ngæåìi ta duìng
caïc âaûi læåüng cå baín sau:
Scb : cäng suáút cå baín 3 pha.
Ucb : âiãûn aïp dáy cå baín.
Icb : doìng âiãûn cå baín.
Zcb : täøng tråí pha cå baín.
tcb : thåìi gian cå baín.
ωcb : täúc âäü goïc cå baín.
Xeït vãö yï nghéa váût lyï, caïc âaûi læåüng cå baín naìy coï liãn hãû våïi nhau qua caïc
biãøu thæïc sau:
Scb = 3 Ucb . Icb (2.1)
Z
U
I
cb
cb
cb
=
3.
(2.2)
tcb
cb
=
1
ω
(2.3)
Do âoï ta chè coï thãø choün tuìy yï mäüt säú âaûi læåüng cå baín, caïc âaûi læåüng cå baín
coìn laûi âæåüc tênh tæì caïc biãøu thæïc trãn. Thäng thæåìng choün træåïc Scb , Ucb vaì ωcb .
Khi âaî choün caïc âaûi læåüng cå baín thç caïc âaûi læåüng trong âån vë tæång âäúi
âæåüc tênh tæì caïc âaûi læåüng thæûc nhæ sau:
E
E
U
U
U
S
S
S
I
I
Z
Z
Z
I
U
S
U
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
*( ) *( )
*( ) *( )
*( )
.
= =
= =
=
; U
; I
= Z.
3
= Z. 2

7. 3
E*(cb) âoüc laì E tæång âäúi cå baín (tæïc laì sæïc âiãûn âäüng E trong hãû âån vë tæång
âäúi våïi læåüng cå baín laì Ucb). Sau naìy khi yï nghéa âaî roî raìng vaì sæí duûng quen thuäüc
thç coï thãø boí dáúu (*) vaì (cb).
♦ MÄÜT SÄÚ TÊNH CHÁÚT CUÍA HÃÛ ÂÅN VË TÆÅNG ÂÄÚI:
1) Caïc âaûi læåüng cå baín duìng laìm âån vë âo læåìng cho caïc âaûi læåüng toaìn
pháön cuîng âäöng thåìi duìng cho caïc thaình pháön cuía chuïng.
Vê duû: Scb duìng laìm âån vë âo læåìng chung cho S, P, Q; Zcb - cho Z, R, X.
2) Trong âån vë tæång âäúi âiãûn aïp pha vaì âiãûn aïp dáy bàòng nhau, cäng
suáút 3 pha vaì cäng suáút 1 pha cuîng bàòng nhau.
3) Mäüt âaûi læåüng thæûc coï thãø coï giaï trë trong âån vë tæång âäúi khaïc nhau
tuìy thuäüc vaìo læåüng cå baín vaì ngæåüc laûi cuìng mäüt giaï trë trong âån vë tæång âäúi coï
thãø tæång æïng våïi nhiãöu âaûi læåüng thæûc khaïc nhau.
4) Thæåìng tham säú cuía caïc thiãút bë âæåüc cho trong âån vë tæång âäúi våïi
læåüng cå baín laì âënh mæïc cuía chuïng (Sâm, Uâm, Iâm). Luïc âoï:
Z
Z
Z
I
U
S
U
âm
âm
âm
âm
âm
âm
*( )
.
= Z.
3
= Z.
= 2
5) Âaûi læåüng trong âån vë tæång âäúi coï thãø âæåüc biãøu diãùn theo pháön
tràm, vê duû nhæ åí khaïng âiãûn, maïy biãún aïp...
X
I
U
X
I
U
K âm
âm
âm
B
âm
âm
N
% 100.X = X .
3
.100
% = X .
3
.100 = U %
K
B
= *( )
.
.
♦ TÊNH ÂÄØI ÂAÛI LÆÅÜNG TRONG HÃÛ ÂÅN VË TÆÅNG ÂÄÚI:
Mäüt âaûi læåüng trong âån vë tæång âäúi laì A*(cb1) våïi læåüng cå baín laì Acb1 coï
thãø tênh âäøi thaình A*(cb2) tæång æïng våïi læåüng cå baín laì Acb2 theo biãøu thæïc sau:
At = A*(cb1) * Acb1 = A*(cb2) * Acb2
Vê duû, âaî cho E*(cb1) , Z*(cb1) æïng våïi caïc læåüng cå baín (Scb1, Ucb1, Icb1) cáön tênh
âäøi sang hãû âån vë tæång âäúi æïng våïi caïc læåüng cå baín (Scb2, Ucb2, Icb2):
E
U
U
Z
I
I
U
U
S
S
U
U
cb cb
cb
cb
cb cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
cb
*( ) *( )
*( ) *( ) *( )
. .
2 1
1
2
2 1
2
1
1
2
1
2
1
1
2
2
2
E .
Z . = Z .
=
=
Nãúu tênh âäøi caïc tham säú æïng våïi læåüng âënh mæïc (Sâm, Uâm, Iâm) thaình giaï trë
æïng våïi læåüng cå baín (Scb, Ucb, Icb) thç:

8. 4
E
U
U
Z
I
I
U
U
S
S
U
U
cb âm
âm
cb
cb âm
cb
âm
âm
cb
âm
cb
âm
âm
cb
*( ) *( )
*( ) *( ) *( )
. .
E .
Z . = Z .
=
=
2
2
Khi choün Ucb = Uâm ta coï caïc biãøu thæïc âån giaín sau:
E
Z
I
I
S
S
cb âm
cb âm
cb
âm
âm
cb
âm
*( ) *( )
*( ) *( ) *( )
E
Z . = Z .
=
=
♦ CHOÜN CAÏC ÂAÛI LÆÅÜNG CÅ BAÍN:
Thæûc tãú trë säú âënh mæïc cuía caïc thiãút bë åí cuìng mäüt cáúp âiãûn aïp cuîng khäng
giäúng nhau. Tuy nhiãn, sæû khaïc nhau âoï khäng nhiãöu (trong khoaíng ± 10%), vê duû
âiãûn aïp âënh mæïc cuía maïy phaït âiãûn laì 11KV, maïy biãún aïp - 10,5KV, khaïng âiãûn -
10KV. Do âoï trong tênh toaïn gáön âuïng ta coï thãø xem âiãûn aïp âënh mæïc Uâm cuía
caïc thiãút bë åí cuìng mäüt cáúp âiãûn aïp laì nhæ nhau vaì bàòng giaï trë trung bçnh Utb cuía
cáúp âiãûn aïp âoï. Theo qui æåïc coï caïc Utb sau [KV]:
500; 330; 230; 154; 115; 37; 20; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,525
Khi tênh toaïn gáön âuïng ngæåìi ta choün Ucb = Uâm = Utb, riãng âäúi våïi khaïng
âiãûn nãn tênh chênh xaïc våïi læåüng âënh mæïc cuía noï vç giaï trë âiãûn khaïng cuía khaïng
âiãûn chiãúm pháön låïn trong âiãûn khaïng täøng cuía så âäö, nháút laì âäúi våïi nhæîng træåìng
håüp khaïng âiãûn laìm viãûc åí âiãûn aïp khaïc våïi cáúp âiãûn aïp âënh mæïc cuía noï (vê duû,
khaïng âiãûn 10KV laìm viãûc åí cáúp 6KV).
Noïi chung caïc âaûi læåüng cå baín nãn choün sao cho viãûc tênh toaïn tråí nãn âån
giaín, tiãûn låüi. Âäúi våïi Scb nãn choün nhæîng säú troìn (chàóng haûn nhæ 100, 200,
1000MVA,...) hoàûc âäi khi choün bàòng täøng cäng suáút âënh mæïc cuía så âäö.
Trong hãû âån vë tæång âäúi, mäüt âaûi læåüng váût lyï naìy cuîng coï thãø biãøu diãùn
bàòng mäüt âaûi læåüng váût lyï khaïc coï cuìng trë säú tæång âäúi. Vê duû nãúu choün ωâb laìm
læåüng cå baín thç khi ω*(âb) = 1 ta coï:
X L
X M
L X
E
cb cb cb
cb cb cb
cb cb cb cb
cb cb cb
*( ) *( ) *( )
*( ) *( ) *( )
*( ) *( ) *( ) *( )
*( ) *( ) *( )
.
.
. .
.
= L
= M
I = L
=
*(âb)
*(âb)
*(cb)
*(âb)
=
=
=
=
ω
ω
ψ
ω ψ ψ
III. CAÏCH THAÌNH LÁÛP SÅ ÂÄÖ THAY THÃÚ:

9. 5
Så âäö thay thãú laì så âäö cho pheïp thãú caïc maûch liãn hãû nhau båíi tæì træåìng
bàòng mäüt maûch âiãûn tæång âæång bàòng caïch qui âäøi tham säú cuía caïc pháön tæí åí caïc
cáúp âiãûn aïp khaïc nhau vãö mäüt cáúp âæåüc choün laìm cå såí. Caïc tham säú cuía så âäö
thay thãú coï thãø xaïc âënh trong hãû âån vë coï tãn hoàûc hãû âån vë tæång âäúi, âäöng thåìi
coï thãø tênh gáön âuïng hoàûc tênh chênh xaïc.
III.1. Qui âäøi chênh xaïc trong hãû âån vë coï tãn:
Hçnh 2.1 : Så âäö maûng âiãûn coï nhiãöu cáúp âiãûn aïp
Xeït maûng âiãûn coï nhiãöu cáúp âiãûn aïp khaïc nhau (hçnh 2.1) âæåüc näúi våïi nhau
bàòng n maïy biãún aïp coï tyí säú biãún aïp k1, k2, ...... kn. Choün mäüt âoaûn tuìy yï laìm âoaûn
cå såí, vê duû âoaûn âáöu tiãn. Tham säú cuía táút caí caïc âoaûn coìn laûi seî âæåüc tênh qui âäøi
vãö âoaûn cå såí.
Sæïc âiãûn âäüng, âiãûn aïp, doìng âiãûn vaì täøng tråí cuía âoaûn thæï n âæåüc qui âäøi vãö
âoaûn cå såí theo caïc biãøu thæïc sau:
E E
U U
I I
Z Z
n qâ n
n qâ n
n qâ n
n qâ n
(k k k
(k k k
1
k k k
(k k k
1 2 n
1 2 n
1 2 n
1 2 n
=
=
=
=
. ............... )
. ............... )
. ...............
. ............... )2
Caïc tyí säú biãún aïp k trong nhæîng biãøu thæïc trãn láúy bàòng tyí säú biãún aïp luïc
khäng taíi. Caïc thaình pháön trong têch caïc tyí säú biãún aïp k chè láúy cuía nhæîng maïy
biãún aïp nàòm giæîa âoaûn xeït vaì âoaûn cå såí, “chiãöu” cuía tyí säú biãún aïp k láúy tæì âoaûn
cå såí âãún âoaûn cáön xeït.
k
U
U
U
U
U
U
cs
n
n
n
1
1
2
1
2
1
; k ; .................. ; k
= = = −
' '
Trong nhæîng biãøu thæïc qui âäøi trãn, nãúu caïc âaûi læåüng cho træåïc trong âån vë
tæång âäúi thç phaíi tênh âäøi vãö âån vë coï tãn. Vê duû, âaî cho Z*(âm) thç:
Z
U
I
U
S
âm
âm
âm
âm
âm
âm
= Z . = Z .
*( ) *( )
.
3
2
(2.4)
III.2. Qui âäøi gáön âuïng trong hãû âån vë coï tãn:

10. 6
Viãûc qui âäøi gáön âuïng âæåüc thæûc hiãûn dæûa trãn giaí thiãút laì xem âiãûn aïp âënh
mæïc cuía caïc pháön tæí trãn cuìng mäüt cáúp âiãûn aïp laì nhæ nhau vaì bàòng trë säú âiãûn aïp
trung bçnh cuía cáúp âoï. Tæïc laì:
U1 2
U = U ; U U = U ; .................
1
'
tb1 2
'
tb2
= =
Nhæ váûy:
k
U
U
U
U
U
U
tbcs
tb
tb
tb
n
tbn
tbn
1
1
2
1
2
1
; k ; .................. ; k
= = = −
Do âoï ta seî coï caïc biãøu thæïc qui âäøi âån giaín hån:
E E
n qâ n n
U
U
.
U
U
.......
U
U
=
U
U
tbcs
E
tb1
tb1
tb2
tbn-1
tbn
tbcs
tbn
= ... . .
Tæång tæû:
I I
Z Z
n qâ n
n qâ n
U
U
U
U
tbn
tbcs
tbcs
tbn
=
=
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
.
.
2
Nãúu caïc pháön tæí coï täøng tråí cho træåïc trong âån vë tæång âäúi, thç tênh âäøi gáön
âuïng vãö âån vë coï tãn theo biãøu thæïc (2.4) trong âoï thay Uâm = Utb.
III.3. Qui âäøi chênh xaïc trong hãû âån vë tæång âäúi:
Tæång æïng våïi pheïp qui âäøi chênh xaïc trong hãû âån vë coï tãn ta cuîng coï thãø
duìng trong hãû âån vë tæång âäúi bàòng caïch sau khi âaî qui âäøi vãö âoaûn cå såí trong
âån vë coï tãn, choün caïc læåüng cå baín cuía âoaûn cå såí vaì tênh âäøi vãö âån vë tæång
âäúi. Tuy nhiãn phæång phaïp naìy êt âæåüc sæí duûng, ngæåìi ta thæûc hiãûn phäø biãún hån
trçnh tæû qui âäøi nhæ sau:
♦ Choün âoaûn cå såí vaì caïc læåüng cå baín Scb , Ucbcs cuía âoaûn cå såí.
♦ Tênh læåüng cå baín cuía caïc âoaûn khaïc thäng qua caïc tyí säú biãún aïp k1, k2,
...... kn. Cäng suáút cå baín Scb âaî choün laì khäng âäøi âäúi våïi táút caí caïc âoaûn. Caïc
læåüng cå baín Ucbn vaì Icbn cuía âoaûn thæï n âæåüc tênh nhæ sau:
U U
I I
U
cbn cbcs
cbn cbcs
cbn
cbn cbcs cb
1
k k k
(k k k =
S
3
S = S
1 2 n
1 2 n
cb
=
=
=
. ...............
. ............... )
.
(S )
♦ Tênh âäøi tham säú cuía caïc pháön tæí åí mäùi âoaûn sang âån vë tæång âäúi våïi
læåüng cå baín cuía âoaûn âoï:

11. 7
• Nãúu tham säú cho trong âån vë coï tãn thç duìng caïc biãøu thæïc tênh
âäøi tæì hãû âån vë coï tãn sang hãû âån vë tæång âäúi. Vê duû:
U ; Z Z.
*( ) *( )
cb
cb
cb
cb
cb
U
U
S
U
= = 2
• Nãúu tham säú cho trong âån vë tæång âäúi våïi læåüng cå baín laì âënh
mæïc hay mäüt læåüng cå baín naìo âoï thç duìng caïc biãøu thæïc tênh âäøi hãû âån vë tæång
âäúi. Vê duû:
Z
S
S
U
U
cb âm
cb
âm
âm
cb
*( ) *( )
Z . .
=
2
2
III.4. Qui âäøi gáön âuïng trong hãû âån vë tæång âäúi:
Tæång tæû nhæ qui âäøi gáön âuïng trong hãû âån vë coï tãn, ta xem k laì tyí säú biãún
aïp trung bçnh, do váûy viãûc tênh toaïn seî âån giaín hån. Trçnh tæû qui âäøi nhæ sau:
♦ Choün cäng suáút cå baín Scb chung cho táút caí caïc âoaûn.
♦ Trãn mäùi âoaûn láúy Uâm = Utb cuía cáúp âiãûn aïp tæång æïng.
♦ Tênh âäøi tham säú cuía caïc pháön tæí åí mäùi âoaûn sang âån vë tæång âäúi
theo caïc biãøu thæïc gáön âuïng.
III.5. Mäüt säú âiãøm cáön læu yï:
- Âäü chênh xaïc cuía kãút quaí tênh toaïn khäng phuû thuäüc vaìo hãû âån vë sæí duûng
maì chè phuû thuäüc vaìo phæång phaïp tênh chênh xaïc hay gáön âuïng.
- Khi tênh toaïn trong hãû âån vë coï tãn thç kãút quaí tênh âæåüc laì giaï trë æïng våïi
âoaûn cå såí âaî choün. Muäún tçm giaï trë thæûc åí âoaûn cáön xeït phaíi qui âäøi ngæåüc laûi.
Vê duû: Doìng tçm âæåüc åí âoaûn cå såí laì Ics = In qâ. Doìng thæûc åí âoaûn thæï n laì:
In = (k1. k2 ...... kn) In qâ
- Khi tênh toaïn trong hãû âån vë tæång âäúi thç kãút quaí tênh âæåüc laì åí trong âån
vë tæång âäúi, muäún tçm giaï trë thæûc åí mäüt âoaûn naìo âoï chè cáön nhán kãút quaí tênh
âæåüc våïi læåüng cå baín cuía âoaûn âoï.
Vê duû: Doìng tênh âæåüc laì I*n. Doìng thæûc åí âoaûn thæï n laì:
I I
U
n n cbn n
cbn
I . = I .
S
3
cb
= * *
.
Baíng 2.1: Toïm tàõt mäüt säú biãøu thæïc tênh toaïn tham säú cuía caïc pháön tæí
THIÃÚT BË
SÅ ÂÄÖ
THAY THÃÚ
THAM
SÄÚ TRA
ÂÆÅÜC
TÊNH TRONG
ÂÅN VË COÏ
TÃN
TÊNH
CHÊNH XAÏC
TRONG ÂVTÂ
TÊNH
GÁÖN ÂUÏNG
TRONG ÂVTÂ
Maïy phaït x”d,
Sâm,Uâm
x .
d
"
U
S
âm
âm
2
x . .
d
"
S
S
U
U
cb
âm
âm
cb
2
2
x .
d
"
S
S
cb
âm

12. 8
Maïy biãún aïp
(2 cuäün dáy)
uN%, k,
Sâm
u U
S
N â
âm
%
100
2
. m u S
S
U
U
N cb
âm
âm
cb
%
100
2
2
. .
u S
S
N c
âm
%
100
. b
Khaïng âiãûn X%,
Iâm, Uâm
X U
I
âm
âm
%
.
100 3
.
X I
I
U
U
cb
âm
âm
cb
%
100
. .
X I
I
cb
âm
%
100
.
Âæåìng dáy X1
[Ω/Km]
X1.l X .l.
1
S
U
cb
cb
2
X .l.
1
S
U
cb
tb
2
Chuï yï:
Âäúi våïi maïy biãún aïp 3 cuäün dáy thç caïc tham säú tra âæåüc laì âiãûn aïp ngàõn
maûch giæîa caïc cuäün dáy: uN I-II% , uN I-III% , uN II-III% , ta phaíi tênh uN% cuía tæìng
cuäün dáy vaì sau âoï tênh âiãûn khaïng cuía tæìng cuäün dáy theo caïc biãøu thæïc trong
baíng 2.1 âäúi våïi maïy biãún aïp 2 cuäün dáy. Âiãûn aïp ngàõn maûch uN% cuía tæìng cuäün
dáy âæåüc tênh nhæ sau:
uN I% = 0,5 (uN I-II% + uN I-III% - uN II-III%)
uN II% = uN I-II% - uN I%
uN III% = uN I-III% - uN I%
IV. BIÃÚN ÂÄØI SÅ ÂÄÖ THAY THÃÚ
Caïc pheïp biãún âäøi så âäö thay thãú âæåüc sæí duûng trong tênh toaïn ngàõn maûch
nhàòm muûc âêch biãún âäøi nhæîng så âäö thay thãú phæïc taûp cuía hãû thäúng âiãûn thaình
mäüt så âäö âån giaín nháút tiãûn låüi cho viãûc tênh toaïn, coìn goüi laì så âäö täúi giaín. Så âäö
täúi giaín coï thãø bao gäöm mäüt hoàûc mäüt säú nhaïnh näúi træûc tiãúp tæì nguäön sæïc âiãûn
âäüng âàóng trë E∑ âãún âiãøm ngàõn maûch thäng qua mäüt âiãûn khaïng âàóng trë X∑.
IV.1. Nhaïnh âàóng trë:
Pheïp biãún âäøi naìy âæåüc duìng âãø gheïp song song caïc nhaïnh coï nguäön hoàûc
khäng nguäön thaình mäüt nhaïnh tæång âæång. Xeït så âäö thay thãú (hçnh 2.2a) gäöm
coï n nhaïnh näúi chung vaìo mäüt âiãøm M, mäùi nhaïnh gäöm coï 1 nguäön sæïc âiãûn âäüng
Ek näúi våïi 1 âiãûn khaïng Xk, ta coï thãø biãún âäøi noï thaình så âäö täúi giaín (hçnh 2.2b)
bàòng caïc biãøu thæïc sau:
E
E Y
Y Y
ât
k k
k
n
k
k
n ât
k
k
n
; X
= =
=
= =
∑
∑ ∑
.
1
1 1
1
trong âoï : Yk = 1/ Xk laì âiãûn dáùn cuía nhaïnh thæï k.
Khi så âäö chè coï 2 nhaïnh thç:

13. 9
E
E X X
X
X
X
ât ât
+ E
+ X
; X
. X
+ X
= =
1 2 2 1
1 2
1 2
1 2
. .
Khi E1 = E2 = .............. = En = E thç Eât = E.
Hçnh 2.2 : Pheïp biãún âäøi duìng nhaïnh âàóng trë
IV.2. Biãún âäøi Y - ∆:
Biãún âäøi så âäö thay thãú coï daûng hçnh sao gäöm 3 nhaïnh (hçnh 2.3a) thaình tam
giaïc (hçnh 2.3b) theo caïc biãøu thæïc sau:
X
X X
X
X
X X
X
X
X X
X
12 1 2
1 2
3
13 1 3
1 3
2
23 2 3
2 3
1
X + X +
X + X +
X + X +
=
=
=
.
.
.
Ngæåüc laûi, biãún âäøi så âäö coï daûng hçnh tam giaïc sao thaình hçnh sao duìng caïc
biãøu thæïc sau:
X
X X
X X X
X X
X X X
X X
X X X
1
12 13
12 13 23
2
12 23
12 13 23
3
23 13
12 13 23
= ; X ; X
. .
+ +
=
+ +
=
+ +
.
Hçnh 2.3 : Biãún âäøi Y - ∆

14. 10
Biãún âäøi Y - ∆ cuîng coï thãø aïp duûng âæåüc khi åí caïc nuït coï nguäön, luïc âoï coï
thãø æïng duûng tênh cháút âàóng thãú âãø taïch ra hay nháûp chung caïc nuït coï nguäön (vê duû
nhæ trãn hçnh 2.4).
Hçnh 2.4 : Taïch / nháûp caïc nuït coï nguäön
IV.3. Biãún âäøi sao - læåïi:
Så âäö thay thãú hçnh sao (hçnh 2.5a) coï thãø biãún âäøi thaình læåïi (hçnh 2.5b).
Âiãûn khaïng giæîa 2 âènh m vaì n cuía læåïi âæåüc tênh nhæ sau:
Xmn = Xm . Xn .ΣY
trong âoï: Xm , Xn laì âiãûn khaïng cuía nhaïnh thæï m vaì n trong hçnh sao.
ΣY laì täøng âiãûn dáùn cuía táút caí caïc nhaïnh hçnh sao.
Hçnh 2.5 : Biãún âäøi sao - læåïi
Pheïp biãún âäøi naìy sæí duûng tiãûn låüi
trong tênh toaïn ngàõn maûch khi coï mäüt
nuït laì âiãøm ngàõn maûch vaì táút caí caïc nuït
coìn laûi laì caïc nuït nguäön. Nãúu caïc nguäön
laì âàóng thãú thç âiãûn khaïng tæång häø giæîa
caïc nguäön coï thãø boí qua, luïc âoï så âäö seî

15. 11
tråí nãn ráút âån giaín. Vê duû, tæì så âäö læåïi
åí hçnh 2.5b khi caïc nuït 1, 2, 3, 4 coï
nguäön âàóng thãú vaì nuït 5 laì âiãøm ngàõn
maûch ta coï thãø âån giaín thaình så âäö
trãn hçnh 2.6.
Hçnh 2.6 : Aïp duûng biãún âäøi sao-læåïi
IV.4. Taïch riãng caïc nhaïnh taûi âiãøm ngàõn maûch:
Nãúu ngàõn maûch træûc tiãúp 3 pha taûi âiãøm nuït coï näúi mäüt säú nhaïnh (vê duû, hçnh
2.7) , thç coï thãø taïch riãng caïc nhaïnh naìy ra khi váùn giæî åí âáöu mäùi nhaïnh cuîng
ngàõn maûch nhæ váûy. Så âäö nháûn âæåüc luïc naìy khäng coï maûch voìng seî dãù daìng
biãún âäøi. Tênh doìng trong mäùi nhaïnh khi cho ngàõn maûch chè trãn mäüt nhaïnh, caïc
nhaïnh ngàõn maûch khaïc xem nhæ phuû taíi coï sæïc âiãûn âäüng bàòng khäng. Doìng qua
âiãøm ngàõn maûch laì täøng caïc doìng âaî tênh åí caïc nhaïnh ngàõn maûch riãng reî.
Phæång phaïp naìy thæåìng duìng khi cáön tênh doìng trong mäüt nhaïnh ngàõn maûch
naìo âoï.
Hçnh 2.7 : Taïch riãng caïc nhaïnh taûi âiãøm ngàõn maûch
IV.5. Låüi duûng tênh cháút âäúi xæïng cuía så âäö:
Låüi duûng tênh cháút âäúi xæïng cuía så âäö ta coï thãø gheïp chung caïc nhaïnh mäüt
caïch âån giaín hån hoàûc coï thãø boí båït mäüt säú nhaïnh maì doìng ngàõn maûch khäng âi
qua (hçnh 2.8).

16. 12
Hçnh 2.8 : Låüi duûng tênh cháút âäúi xæïng cuía så âäö
IV.6. Sæí duûng hãû säú phán bäú doìng:
Hãû säú phán bäú doìng laì hãû säú âàûc træng cho pháön tham gia cuía mäùi nguäön vaìo
doìng ngàõn maûch våïi giaí thiãút laì caïc nguäön coï sæïc âiãûn âäüng bàòng nhau vaì khäng
coï phuû taíi.
Duìng hãû säú phán bäú doìng âãø tênh täøng tråí tæång häø giæîa caïc nguäön vaì âiãøm
ngàõn maûch, âæa så âäö vãö daûng ráút âån giaín gäöm caïc nguäön näúi våïi âiãøm ngàõn
maûch qua täøng tråí tæång häø:
Z
Z
C
kN
k
= Σ
trong âoï: ZΣ - täøng tråí âàóng trë cuía toaìn så âäö âäúi våïi âiãøm ngàõn maûch.
Ck - hãû säú phán bäú doìng cuía nhaïnh thæï k.
Hãû säú phán bäú doìng coï thãø tçm âæåüc bàòng mä hçnh, thæûc nghiãûm hoàûc giaíi
têch. Phæång phaïp giaíi têch âæåüc thæûc hiãûn bàòng caïch cho doìng qua âiãøm ngàõn

17. 13
maûch bàòng âån vë vaì coi ràòng caïc sæïc âiãûn âäüng bàòng nhau. Doìng tçm âæåüc trong
caïc nhaïnh seî laì trë säú cuía caïc hãû säú phán bäú doìng C1, C2, ..... , Ck tæång æïng våïi
caïc nhaïnh âoï.
Hçnh 2.9 : Så âäö âãø xaïc âënh hãû säú phán bäú doìng
Vê duû, cho så âäö trãn hçnh 2.9a trong âoï caïc sæïc âiãûn âäüng bàòng nhau, khäng
coï phuû taíi vaì cho doìng ngàõn maûch IN = 1. Sau khi biãún âäøi så âäö vaì tæì âiãöu kiãûn
cán bàòng thãú ta coï:
IN . Xât = C1. X1 = C2. X2 = C3. X3
⇒ C
X
X
X
X
X
X
ât ât ât
1
1
2
2
3
3
; C ; C
= = =
vaì: IN . XΣ = C1. X1N = C2. X2N = C3. X3N
⇒ X
X
C
X
C
X
C
N N N
1
1
2
2
3
3
; X ; X
= =
Σ Σ
= Σ
V. CÄNG SUÁÚT NGÀÕN MAÛCH
Cäng suáút ngàõn maûch SNt vaìo thåìi âiãøm t laì âaûi læåüng qui æåïc âæåüc tênh theo
doìng ngàõn maûch INt vaìo thåìi âiãøm t trong quaï trçnh quaï âäü vaì âiãûn aïp trung bçnh
Utb cuía âoaûn tênh doìng ngàõn maûch:
SNt = 3 INt. Utb
Cäng suáút ngàõn maûch duìng âãø choün hay kiãøm tra maïy càõt, luïc âoï t laì thåìi
âiãøm maì caïc tiãúp âiãøm chênh cuía maïy càõt måí ra. Cäng suáút naìy phaíi beï hån cäng
suáút âàûc træng cho khaí nàng càõt cuía maïy càõt hay coìn goüi laì cäng suáút càõt âënh mæïc
cuía maïy càõt:

18. 14
SNt < SCâm = 3 ICâm. Uâm
Ngoaìi ra, khi âaî biãút cäng suáút ngàõn maûch SNH (hoàûc doìng ngàõn maûch INH) do
hãû thäúng cung cáúp cho âiãøm ngàõn maûch coï thãø tênh âæåüc âiãûn khaïng cuía hãû thäúng
âäúi våïi âiãøm ngàõn maûch:
X
U
I
U
S
H
tb
NH
tb
NH
= =
3
2
.
khi tênh toaïn trong hãû âån vë tæång âäúi våïi caïc læåüng cå baín Scb vaì Ucb = Utb thç:
X
I
I
S
S
H
cb
NH
cb
NH
* = =

19. 1
Chæång 3: QUAÏ TRÇNH QUAÏ ÂÄÜ
TRONG MAÛCH ÂIÃÛN ÂÅN GIAÍN
I. NGÀÕN MAÛCH 3 PHA TRONG MAÛCH ÂIÃÛN ÂÅN GIAÍN:
Xeït maûch âiãûn 3 pha âäúi xæïng âån giaín (hçnh 3.1) bao gäöm âiãûn tråí, âiãûn
caím táûp trung vaì khäng coï maïy biãún aïp.
Qui æåïc maûch âiãn âæåüc cung cáúp tæì nguäön cäng suáút vä cuìng låïn (nghéa laì
âiãûn aïp åí âáöu cæûc nguäön âiãûn khäng âäøi vãö biãn âäü vaì táön säú).
Hçnh 3.1 : Så âäö maûch âiãûn 3 pha âån giaín
Luïc xaíy ra ngàõn maûch 3 pha, maûch âiãûn taïch thaình 2 pháön âäüc láûp: maûch
phêa khäng nguäön vaì maûch phêa coï nguäön.
I.1. Maûch phêa khäng nguäön:
Vç maûch âäúi xæïng, ta coï thãø taïch ra mäüt pha âãø khaío saït. Phæång trçnh vi
phán viãút cho mäüt pha laì:
u = i.r + L.
di
dt
= 0
' '
Giaíi ra ta âæåüc: i
t
= C.e
-
r
L
'
'
Tæì âiãöu kiãûn âáöu (t=0): i0 = i0+ , ta coï: C = i0
Nhæ váûy: i
t
= i .e
0
-
r
L
'
'
Doìng âiãûn trong maûch phêa khäng nguäön seî tàõt dáön cho âãún luïc nàng læåüng
têch luîy trong âiãûn caím L’ tiãu taïn hãút trãn r’.
I.2. Maûch phêa coï nguäön:

20. 2
Giaí thiãút âiãûn aïp pha A cuía nguäön laì:
u = uA = Umsin(ωt+α)
Doìng trong maûch âiãûn træåïc ngàõn maûch laì:
i =
U
Z
sin( t + - ) = I sin( t + - )
m
m
ω α ϕ ω α ϕ
Luïc xaíy ra ngàõn maûch 3 pha, ta coï phæång trçnh vi phán viãút cho mäüt pha:
u = i.r + L.
di
dt
Giaíi phæång trçnh âäúi våïi pha A ta âæåüc:
i N
t
=
U
Z
sin( t + - ) + C.e
m
N
-
r
L
ω α ϕ
Doìng ngàõn maûch gäöm 2 thaình pháön: thaình pháön thæï 1 laì doìng chu kyì cæåîng
bæïc coï biãn âäü khäng âäøi:
ick N N
=
U
Z
sin( t + - ) = I sin( t + - )
m
N
ckm
ω α ϕ ω α ϕ
Thaình pháön thæï 2 laì doìng tæû do phi chu kyì tàõt dáön våïi hàòng säú thåìi gian:
Ta =
L
r
=
x
rω
itd
t t
= C.e = i .e
-
r
L td0+
-
r
L
Tæì âiãöu kiãûn âáöu: i0 = i0+ = ick0+ + itd0+ , ta coï:
C = itd0+ = i0 - ick0+ = Imsin(α - ϕ) - Ickmsin(α - ϕN)

21. 3
Hçnh 3.2 : Âäö thë veïctå doìng vaì aïp vaìo thåìi âiãøm âáöu ngàõn maûch
Trãn hçnh 3.2 laì âäö thë veïctå doìng vaì aïp vaìo thåìi âiãøm âáöu ngàõn maûch trong
âoï UA, UB, UC, IA, IB, IC laì aïp vaì doìng træåïc khi xaíy ra ngàõn maûch, coìn IckA, IckB,
IckC laì doìng chu kyì cæåîng bæïc sau khi xaíy ra ngàõn maûch. Tæì âäö thë, ta coï nhæîng
nháûn xeït sau:
♦ itd0+ bàòng hçnh chiãúu cuía veïctå ( lãn truûc thåìi gian t.
)
. .
I I
m ckm
-
♦ tuìy thuäüc vaìo α maì itd0+ coï thãø cæûc âaûi hoàûc bàòng 0.
♦ itd0+ phuû thuäüc vaìo tçnh traûng maûch âiãûn træåïc ngàõn maûch; itd0+ âaût giaï trë
låïn nháút luïc maûch âiãûn træåïc ngàõn maûch coï tênh âiãûn dung, räöi âãún maûch âiãûn
træåïc ngàõn maûch laì khäng taíi vaì itd0+ beï nháút luïc maûch âiãûn træåïc ngàõn maûch coï
tênh âiãûn caím.
Thæûc tãú hiãúm khi maûch âiãûn træåïc ngàõn maûch coï tênh âiãûn dung vaì âäöng thåìi
thæåìng coï ϕN ≈ 90o
, do váûy trong tênh toaïn âiãöu kiãûn âãø coï tçnh traûng ngàõn maûch
nguy hiãøm nháút laì:
a) maûch âiãûn træåïc ngàõn maûch laì khäng taíi.
b) aïp tæïc thåìi luïc ngàõn maûch bàòng 0 (α = 0 hoàûc 180o
).
II. TRË HIÃÛU DUÛNG CUÍA DOÌNG NGÀÕN MAÛCH TOAÌN PHÁÖN
VAÌ CAÏC THAÌNH PHÁÖN CUÍA NOÏ:
II.1. Thaình pháön chu kyì cuía doìng ngàõn maûch:
ick N
= I sin( t + - )
ckm ω α ϕ
- Nãúu nguäön coï cäng suáút vä cuìng låïn hoàûc ngàõn maûch åí xa maïy phaït (Um =
const.), thç:
Ickm =
U
Z
= const.
m
N
Trong træåìng håüp naìy, biãn âäü doìng chu kyì khäng thay âäøi theo thåìi gian vaì
bàòng doìng ngàõn maûch duy trç (xaïc láûp).
- Nãúu ngàõn maûch gáön, trong maïy phaït cuîng xaíy ra quaï trçnh quaï âäü âiãûn tæì,
sæïc âiãûn âäüng vaì caí âiãûn khaïng cuía maïy phaït cuîng thay âäøi, do âoï biãn âäü cuía
doìng chu kyì thay âäøi giaím dáön theo thåìi gian âãún trë säú xaïc láûp (hçnh 3.3).
Trë hiãûu duûng cuía doìng chu kyì åí thåìi âiãøm t laì:
I
Z
ckt
N
=
I
2
=
E
3
ckmt t
. Σ
trong âoï: Et - sæïc âiãûn âäüng hiãûu duûng cuía maïy phaït åí thåìi âiãøm t

22. 4
ZNΣ - täøng tråí ngàõn maûch (trong maûng âiãûn aïp cao coï thãø coi ZNΣ ≈ xNΣ)
Hçnh 3.3 : Âäö thë biãún thiãn doìng âiãûn trong quaï trçnh quaï âäü
Trë hiãûu duûng cuía doìng chu kyì trong chu kyì âáöu tiãn sau khi xaíy ra ngàõn
maûch goüi laì doìng siãu quaï âäü ban âáöu:
I
x x
d ng
0
"
"
.( )
=
I
2
=
E
3
ckm0+
"
+
trong âoï: E”
- sæïc âiãûn âäüng siãu quaï âäü ban âáöu cuía maïy phaït.
x”
d - âiãûn khaïng siãu quaï âäü cuía maïy phaït.
xng - âiãûn khaïng bãn ngoaìi tæì âáöu cæûc maïy phaït âãún âiãøm ngàõn maûch.
II.2. Thaình pháön tæû do cuía doìng ngàõn maûch:
Thaình pháön tæû do cuía doìng ngàõn maûch coìn goüi laì thaình pháön phi chu kyì, tàõt
dáön theo hàòng säú thåìi gian Ta cuía maûch:
itd = i .e
td0+
t
Ta
−
våïi: itd N
0+ = I sin( - ) - I sin( - )
m ckm0+
α ϕ α ϕ
Khi tênh toaïn våïi âiãöu kiãûn nguy hiãøm nháút, ta coï:
a) maûch âiãûn træåïc ngàõn maûch laì khäng taíi: Im sin(α - ϕ) = 0
b) aïp tæïc thåìi luïc ngàõn maûch bàòng 0 (α = 0) vaì ϕN ≈ 90o
.

23. 5
thç: itd0+ = - I sin(-90 ) = I
ckm0+
o
ckm0+
Trë hiãûu duûng cuía doìng tæû do åí thåìi âiãøm t âæåüc láúy bàòng trë säú tæïc thåìi cuía
noï taûi thåìi âiãøm âoï: Itdt = itdt
II.3. Doìng ngàõn maûch xung kêch:
Doìng ngàõn maûch xung kêch ixk laì trë säú tæïc thåìi cuía doìng ngàõn maûch trong
quaï trçnh quaï âäü. ÆÏng våïi âiãöu kiãûn nguy hiãøm nháút, doìng ngàõn maûch xung kêch
xuáút hiãûn vaìo khoaíng 1/2 chu kyì sau khi ngàõn maûch, tæïc laì vaìo thåìi âiãøm t = T/2 =
0,01sec (âäúi våïi maûng âiãûn coï táön säú f = 50Hz).
ixk = ick0,01 + itd0,01
trong âoï: ick0,01 ≈ Ickm0+
itd0 01
, = i .e = I .e
td0+
0,01
T
ckm0+
0,01
T
a a
− −
Váûy: ixk = I .(1+ e ) = k .I
= 2.k I
ckm0+
0,01
T
xk ckm0+
xk 0
"
a
−
våïi kxk : hãû säú xung kêch cuía doìng ngàõn maûch, tuìy thuäüc vaìo Ta maì kxk coï giaï trë
khaïc nhau trong khoaíng 1 ≤ kxk ≤ 2.
Trë hiãûu duûng cuía doìng ngàõn maûch toaìn pháön åí thåìi âiãøm t âæåüc tênh nhæ sau:
I I
Nt ckt
=
1
T
= + Itdt
2
i .dt
N
2
t
T
2
t
T
2
−
+
∫ 2
Tæång æïng, trë hiãûu duûng cuía doìng ngàõn maûch xung kêch laì:
I I
xk ck
= + Itd0,01
2
0 01
2
,
våïi: Ick0 01
, = I0
"
Itd td xk ck xk
0 01 0 01 0 01
, , ,
= i = i -i = i -I
= (k -1)I = 2(k -1)I
ckm0+
xk ckm0+ xk 0
"
Váûy: I I I
xk = + 2 (k -1)
2 2
xk
2
0 0
" "
hay : Ixk = I + 2(k -1)
xk
2
0 1
"

24. 6
III. NGÀÕN MAÛCH 3 PHA TRONG MAÛCH COÏ MAÏY BIÃÚN AÏP:
Hçnh 3.4 : Så âäö maûch âiãûn coï maïy biãún aïp
Giaí thiãút âiãûn aïp nguäön khäng âäøi phaït (Um = const.) vaì maûch tæì cuía maïy
biãún aïp khäng baío hoìa. Khi xaíy ra ngàõn maûch 3 pha, ta láûp phæång trçnh vi phán
cho mäüt pha nhæ sau (táút caí caïc tham säú cuía maïy biãún aïp âæåüc qui âäøi vãö cuìng
mäüt phêa):
Phêa så cáúp: u = R .i + L .
di
dt
- M.
di
dt
1 1 1
1 2
Phêa thæï cáúp: 0 = R .i + L .
di
dt
- M.
di
dt
2 2 2
2 1
Khi boí qua doìng tæì hoïa cuía maïy biãún aïp (iµ = 0) thç i1 = i2.
Cäüng 2 phæång trçnh trãn ta coï:
u = (R + R )i + (L + L - 2M)
di
dt
= R .i + L
di
dt
1 2 1 1 2
1
B 1 B
1
trong âoï: RB = R1 + R2 : laì âiãûn tråí cuía maïy biãún aïp.
LB = L1 + L2 - 2M = (L1 - M) + (L2 - M) : laì âiãûn caím cuía maïy biãún aïp.
Phæång trçnh trãn giäúng nhæ phæång trçnh cuía maûch âiãûn âån giaín âaî khaío
saït åí muûc I træåïc âáy. Do váûy trong quaï trçnh quaï âäü khi boí qua doìng tæì hoïa, maïy
biãún aïp coï thãø âæåüc thay thãú bàòng âiãûn tråí vaì âiãûn caím âãø tênh toaïn nhæ maûch âiãûn
thäng thæåìng.

25. 1
Chæång 4: TÇNH TRAÛNG NGÀÕN MAÛCH DUY TRÇ
Tçnh traûng ngàõn maûch duy trç laì mäüt giai âoaûn cuía quaï trçnh ngàõn maûch khi
táút caí caïc thaình pháön doìng tæû do phaït sinh ra taûi thåìi âiãøm ban âáöu cuía ngàõn maûch
âaî tàõt hãút vaì khi âaî hoaìn toaìn kãút thuïc viãûc tàng doìng kêch tæì do taïc duûng cuía caïc
thiãút bë TÂK.
I. THÄNG SÄÚ TÊNH TOAÏN CUÍA NGUÄÖN VAÌ PHUÛ TAÍI:
Caïc thäng säú cå baín cuía maïy âiãûn âäöng bäü trong tçnh traûng ngàõn maûch âäúi
xæïng duy trç laì âiãûn khaïng khäng baío hoìa âäöng bäü doüc truûc xd vaì ngang truûc xq.
Thay cho xd ngæåìi ta coï thãø duìng mäüt âaûi læåüng laì tyí säú ngàõn maûch TN, âoï
chênh laì doìng duy trç tênh trong âån vë tæång âäúi khi ngàõn maûch 3 pha åí âáöu cæûc
maïy âiãûn våïi doìng kêch tæì tæång âäúi If = 1:
TN
I
I
If
âm
=
=
( )
1
Xuáút phaït tæì âiãöu kiãûn ngàõn maûch åí âáöu cæûc maïy âiãûn ta coï:
x
C
TN
d =
trong âoï: C - sæïc âiãûn âäüng baío hoìa tæång âäúi cuía maïy âiãûn khi If = 1.
Trung bçnh coï thãø láúy caïc trë säú nhæ sau:
- Âäúi våïi maïy phaït turbine håi: C = 1,2 vaì TN = 0,7
- Âäúi våïi maïy phaït turbine næåïc: C = 1,06 vaì TN = 1,1
Âäúi våïi maïy âiãûn cæûc läöi, âiãûn khaïng âäöng bäü ngang truûc xq ráút êt phuû thuäüc
vaìo sæû baío hoìa, thæûc tãú coï thãø coi noï laì khäng âäøi vaì bàòng:
xq ≈ 0.6xd
Trong tênh toaïn gáön âuïng coi: xd =1/TN
Âäúi våïi maïy âiãûn coï TÂK, thäng säú âàûc træng laì doìng kêch tæì giåïi haûn Ifgh,
khi duìng kêch tæì kiãøu maïy âiãûn thç trë säú tæång âäúi cuía Ifgh = (3÷5).
II. AÍNH HÆÅÍNG CUÍA PHUÛ TAÍI VAÌ TÂK:
II.1. Aính hæåíng cuía phuû taíi:
Phuû taíi mäüt màût laìm cho maïy phaït mang taíi træåïc ngàõn maûch, nãn trong tçnh
traûng ngàõn maûch duy trç maïy phaït coï doìng kêch tæì låïn hån so våïi maïy phaït laìm
viãûc åí chãú âäü khäng taíi. Màût khaïc, khi coï phuû taíi näúi vaìo maûng, noï coï thãø laìm thay
âäøi âaïng kãø trë säú vaì sæû phán bäú doìng trong så âäö maûng.

26. 2
Vê duû trãn så âäö hçnh 4.1, ta tháúy phuû
taíi näúi song song våïi nhaïnh ngàõn maûch nãn
noï laìm giaím âiãûn khaïng ngoaìi cuía maïy
phaït, do váûy laìm tàng doìng trong maïy phaït,
laìm giaím âiãûn aïp âáöu cæûc maïy phaït vaì
giaím doìng âiãûn taûi chäù ngàõn maûch. Ngàõn
maûch caìng xa thç aính hæåíng cuía phuû taíi
caìng låïn, ngæåüc laûi khi ngàõn maûch ngay taûi
âáöu cæûc maïy phaït thç phuû taíi khäng coï taïc
duûng trong tçnh traûng ngàõn maûch duy trç.
Hçnh 4.1
Nãúu phuû taíi bao gäöm caïc häü tiãu thuû ténh coï täøng tråí khäng âäøi thç viãûc tênh
toaïn täøng tråí cuía phuû taíi khäng khoï khàn gç. Tuy nhiãn caïc phuû taíi cäng nghiãûp âa
säú laì caïc âäüng cå khäng âäöng bäü coï täøng tråí phuû thuäüc ráút nhiãöu vaìo âäü træåüt. Âäü
træåüt laûi phuû thuäüc âiãûn aïp âàût vaìo âäüng cå, maì trong tçnh traûng sæû cäú thç âiãûn aïp
laûi laì mäüt haìm cuía doìng âiãûn phaíi tçm. Båíi vç caïc quan hãû tæång häø naìy laì khäng
tuyãún tênh nãn viãûc giaíi mäüt baìi toaïn nhæ váûy gàûp nhiãöu khoï khàn.
Trong mäüt hãû thäúng âiãûn phæïc taûp, thæûc tãú laì khäng thãø tênh toaïn phuû taíi mäüt
caïch chênh xaïc. Âãø âån giaín ta thay phuû taíi bàòng mäüt täøng tråí khäng âäøi:
xPT = 1,2
II.1. Aính hæåíng cuía TÂK:
Khi ngàõn maûch, TÂK laìm tàng doìng kêch tæì cuía maïy phaït vaì trë säú doìng, aïp
cuía maïy phaït seî luän luän låïn hån so våïi khi khäng coï TÂK. Mæïc âäü tàng phuû
thuäüc vaìo vë trê âiãøm ngàõn maûch vaì caïc thäng säú chênh cuía maïy phaït.
Thæûc váûy, khi ngàõn maûch xa, âãø khäi phuûc âiãûn aïp âãún trë säú âënh mæïc chè
cáön tàng doìng kêch tæì lãn mäüt êt, nhæng khi ngàõn maûch caìng gáön thç cáön phaíi tàng
doìng kêch tæì lãn caìng hån.
Nhæng doìng kêch tæì chè coï thãø tàng âãún mäüt trë säú giåïi haûn Ifgh naìo âoï tæång
æïng våïi khi ngàõn maûch sau mäüt âiãûn khaïng tåïi haûn Xth.
z Khi xN ≤ Xth thç maïy phaït laìm viãûc åí traûng thaïi kêch tæì giåïi haûn vaì doìng
ngàõn maûch laì:
I
E
x x
qgh
d N
=
+
trong âoï: Eqgh - sæïc âiãûn âäüng tæång æïng våïi doìng kêch tæì giåïi haûn Ifgh. Trong âån
vë tæång âäúi thç: Eqgh* = Ifgh*
z Khi xN ≥ Xth thç maïy phaït laìm viãûc åí traûng thaïi âiãûn aïp âënh mæïc vaì:
I
U
x
âm
N
=

27. 3
z Khi xN = Xth thç:
U
X
E
x X
x
U
E U
âm
th
qgh
d th
d
âm
qgh âm
=
+
⇒ =
−
Xth
Trong âån vë tæång âäúi, choün Ucb = Uâm thç: Xth* =
−
x
E
d
qgh
*
*
1
1
vaì doìng ngàõn maûch laì: I I
U
X
th
âm
th
= =
Baíng 4.1: CAÏC QUAN HÃÛ ÂÀÛC TRÆNG CHO TRAÛNG THAÏI CUÍA MAÏY
PHAÏT COÏ TÂK
Traûng thaïi kêch tæì giåïi haûn Traûng thaïi âiãûn aïp âënh mæïc
xN ≤ Xth xN ≥ Xth
If = Ifgh ; Eq = Eqgh If ≤ Ifgh ; Eq ≤ Eqgh
U ≤ Uâm U = Uâm
I
E
x x
I
qgh
d N
th
=
+
≥ I
U
x
I
âm
N
th
= ≤

28. 1
Chæång 5: QUAÏ TRÇNH QUAÏ ÂÄÜ TRONG MAÏY ÂIÃÛN
I. KHAÏI NIÃÛM CHUNG:
Quaï trçnh quaï âäü trong maïy âiãûn xaíy ra phæïc taûp hån trong maïy biãún aïp hay
caïc thiãút bë ténh khaïc do tênh cháút chuyãøn âäüng cuía noï. Do váûy nãúu kãø âãún táút caí
caïc yãúu täú aính hæåíng thç viãûc nghiãn cæïu seî vä cuìng khoï khàn vaì phæïc taûp. Âãø âån
giaín ngæåìi ta âæa ra nhiãöu giaí thiãút gaïn cho maïy âiãûn mäüt säú tênh cháút “lyï tæåíng
hoïa”. Dé nhiãn kãút quaí seî coï sai säú, nhæng so saïnh våïi caïc säú liãûu thæûc nghiãûm
thæåìng sai säú nàòm trong phaûm vi cho pheïp.
Viãûc nghiãn cæïu vaìo thåìi âiãøm âáöu
cuía quaï trçnh quaï âäü dæûa trãn nguyãn lyï
tæì thäng moïc voìng khäng âäøi vaì âãø âån
giaín chè xeït trãn mäüt pha cuía maïy âiãûn,
caïc cuäün dáy stato vaì räto xem nhæ chè
coï mäüt voìng dáy, luïc âoï tæì thäng Φ
trong maûch tæì cuîng chênh laì tæì thäng
moïc voìng Ψ.
Qui æåïc choün hãû truûc toüa âäü trong
maïy âiãûn nhæ sau (hçnh 5.1):
Hçnh 5.1
• Caïc truûc toüa âäü d, q giaï theo doüc truûc vaì ngang truûc cuía räto.
• Thaình pháön doüc truûc cuía doìng stato dæång khi sæïc tæì âäüng do noï taûo nãn
cuìng chiãöu våïi sæïc tæì âäüng cuía cuäün kêch tæì.
• Thaình pháön ngang truûc cuía doìng stato dæång khi sæïc tæì âäüng do noï taûo nãn
cháûm 90o
so våïi sæïc tæì âäüng cuía cuäün kêch tæì.
II. CAÏC LOAÛI TÆÌ THÄNG TRONG MAÏY ÂIÃÛN:
• Tæì thäng toaìn pháön cuía cuäün kêch tæì: Ψ
. .
.
f f
I X
= f
d
f
trong âoï: Xf - âiãûn khaïng cuía cuäün kêch tæì.
- Tæì thäng hæîu êch: Ψ
. .
.
d f a
I X
=
trong âoï: Xad - âiãûn khaïng häø caîm giæîa caïc cuäün dáy stato vaì räto, âæåüc goüi laì âiãûn
khaïng phaín æïng pháön æïng doüc truûc.
- Tæì thäng taín: Ψ
. .
.
σ σ
f f
I X
=
trong âoï: Xσf - âiãûn khaïng taín cuía cuäün kêch tæì.

29. 2
Nhæ váûy: Ψ Ψ Ψ
. . .
f d f f ad
X X
= + = +
σ σ
vaì X f
Hãû säú taín cuía cuäün kêch tæì: σ σ σ
f
f
f
f
f
X
X
= =
Ψ
Ψ
.
.
• Tæì thäng pháön æïng:
- Tæì thäng phaín æïng pháön æïng:
doüctruûc: Ψ
. .
.
ad d ad
I X
=
ngang truûc: Ψ
. .
.
aq q aq
I X
=
- Tæì thäng taín:
doüc truûc: Ψ
. .
.
d d
I X
= σ
ngang truûc: Ψ
. .
.
q q
I X
= σ
toaìn pháön: Ψ
. .
.
σ σ
= I X
trong âoï: I I I
d q
= +
2 2
Hçnh 5.2
• Tæì thäng täøng håüp moïc voìng våïi cuäün kêch tæì: (chè coï theo truûc doüc)
Ψ Ψ Ψ
Σ
. . . . .
. .
f f ad f f d
I X I X
= + = + ad
d
1d
aq
• Tæì thäng täøng håüp moïc voìng våïi cuäün stato:
- doüc truûc:
Ψ Ψ Ψ Ψ
. . . . . . .
. ( ) . .
sd d ad d f ad ad f ad d d
I X X X I X I X
= + + = + + = +
σ σ
- ngang truûc:
Ψ Ψ Ψ
. . . . .
.( ) .
sq aq q q aq q q
I X X I X
= + + = + =
0 σ σ
• Tæì thäng keí håí khäng khê doüc truûc:
Ψ Ψ Ψ
. . . . . . .
. . ( )
δd d ad f ad d ad f d ad
I X I X I I X
= + = + = +
• Tæì thäng cuäün caín:
- Cuäün caín doüc:
tæì thäng chênh: Ψ
. .
.
1 1
d d a
I X
=
tæì thäng taín: Ψ
. .
.
σ σ
1 1
d d
I X
=
- Cuäün caín ngang:
tæì thäng chênh: Ψ
. .
.
1 1
q q
I X
=
tæì thäng taín: Ψ
. .
.
σ σ
1 1 1
q q q
I X
=
III. SÆÏC ÂIÃÛN ÂÄÜNG VAÌ ÂIÃÛN KHAÏNG QUAÏ ÂÄÜ:

30. 3
Sæïc âiãûn âäüng vaì âiãûn khaïng quaï âäü laì nhæîng tham säú âàûc træng cho maïy
phaït âiãûn khäng coï cuäün caín vaìo thåìi âiãøm âáöu cuía quaï trçnh ngàõn maûch.
Khi ngàõn maûch, tæì thäng Φad tàng âäüt ngäüt mäüt læåüng ∆Φado+ (hçnh 5.3). Theo
âënh luáût Lenx, âäü tàng ∆Φado+ seî laìm cho Φf tàng lãn mäüt læåüng ∆Φfo+ sao cho
täøng tæì thäng moïc voìng laì khäng âäøi.
∆ Ψ ∆ Ψ ∆ Ψ
Σ
. . .
f fo ado
= +
+ + 0
=
f
Do Φf tàng nãn Φσf cuîng tàng mäüt læåüng tyí lãû vç:
Ψ Ψ
. .
.
σ σ
f f
=
vaì tæì thäng keí håí khäng khê cuîng giaím xuäúng vç:
Φ Φ Φ
Σ
δ σ
d f f
= −
Âiãöu naìy chæïng toí Φd, Φδd vaì sæïc âiãûn âäüng Eq, Eδ tæång æïng cuía maïy phaït
thay âäøi âäüt biãún vaìo thåìi âiãøm âáöu cuía ngàõn maûch nãn khäng thãø sæí duûng caïc
tham säú naìy âãø thay thãú cho maïy phaït vaìo thåìi âiãøm âáöu cuía ngàõn maûch.
Hçnh 5.3
Âãø âàûc træng cho maïy phaït trong tênh toaïn ta sæí duûng tæì thäng khäng âäüt
biãún luïc ngàõn maûch laì ΦfΣ, trong âoï pháön xem nhæ moïc voìng våïi cuäün dáy stato
laì:
Ψ Ψ Σ
. ' .
( )
d f
= −
1 σ f
Ψd’ âæåüc goüi laì tæì thäng quaï âäü doüc truûc.
Ψ Ψ Ψ
. ' . . . .
. .
( )( ) ( )
d
f
f ad
f ad
ad
f ad
f f ad d ad
f ad d
ad
f ad
X
X X
X
X X
I X X I X
I X I
X
X X
= −
+
+ =
+
+ +
⎡
⎣
⎢
⎤
⎦
⎥
+
+
1
2
σ
σ σ
σ
σ
=

31. 4
Tæì thäng moïc voìng naìy æïng våïi sæïc âiãûn âäüng Eq’ âæåüc goüi laì sæïc âiãûn âäüng
quaï âäü:
E E jI
X
X X
U jI x
X
X X
U jI x
q q d
ad
f ad
q d d
ad
f ad
q d d
' (
. . . . . . .
'
= −
+
= + −
+
+
2 2
σ σ
=
) .
xd’ âæåüc goüi laì âiãûn khaïng quaï âäü doüc truûc.
x x
X
X X
X
X X
X X
d d
ad
f ad
f ad
f a
' .
= −
+
= +
+
2
σ
σ
σ
σ d
Âäúi våïi maïy phaït khäng coï cuäün caín
ngang truûc, tæì thäng phaín æïng pháön æïng ngang
truûc Φaq trong quaï trçnh quaï âäü coï thãø âäüt biãún.
Sæû âäüt biãún cuía tæì thäng naìy coï thãø xem nhæ laì
âiãûn aïp råi do doìng Iq trãn âiãûn khaïng xq, nghéa
laì:
Ed’ = 0 ; xq’ = xq
Toïm laûi, nãúu maïy âiãûn khäng coï cuäün caín
thç åí thåìi âiãøm âáöu ngàõn maûch coï thãø thay thãú
bàòng Eq’ vaì xd’.
Doìng quaï âäü åí thåìi âiãøm âáöu ngàõn maûch
chè coï thaình pháön doüc truûc: Hçnh 5.4
I I
E
x x
o do
q
d n
' '
'
'
= =
+ g
trong âoï: xng - âiãûn khaïng tæì âáöu cæûc maïy âiãûn âãún âiãøm ngàõn maûch.
IV. SÆÏC ÂIÃÛN ÂÄÜNG VAÌ ÂIÃÛN KHAÏNG SIÃU QUAÏ ÂÄÜ:
Sæïc âiãûn âäüng vaì âiãûn khaïng siãu quaï âäü laì nhæîng tham säú âàûc træng cho
maïy phaït âiãûn coï cuäün caín vaìo thåìi âiãøm âáöu cuía quaï trçnh ngàõn maûch.
Xeït mäüt maïy âiãûn coï caïc cuäün caín doüc truûc vaì ngang truûc, giaí thiãút cuäün kêch
tæì vaì cuäün caín doüc truûc laì nhæ nhau nãn caí 2 âãöu liãn hãû våïi cuäün dáy stato båíi tæì
thäng häù caím chung Φad âæåüc xaïc âënh båíi Xad.
Khi coï mäüt læåüng tàng âäüt ngäüt tæì thäng ∆Φad, åí räto seî coï thay âäøi tæång
æïng tæì thäng cuía cuäün kêch tæì ∆Φf vaì cuía cuäün caín doüc truûc ∆Φ1d sao cho täøng tæì
thäng moïc voìng khäng âäøi, do váûy:
- Âäúi våïi cuäün kêch tæì: ∆ Ψ ∆ Ψ ∆ Ψ
. . .
f d ad
+ + =
1 0
∆ ∆ ∆
I X X I X I X
f f ad d ad d ad
. . .
( )
σ + + +
1 = 0 (5.1)
- Âäúi våïi cuäün caín doüc: ∆ Ψ ∆ Ψ ∆ Ψ ∆ Ψ
. . . .
1 1 0
d d d ad
+ + +
σ =

32. 5
∆ ∆ ∆
I X X I X I X
d d ad f ad d ad
. . .
( )
1 1
σ + + + = 0 (5.2)
Tæì (5.1) vaì (5.2) ta coï: (5.3)
∆ ∆
I X I X
f f d d
. .
σ = 1 1
σ
.
=
Tæì (5.3) tháúy ràòng læåüng tàng ∆Id taûo ra åí 2 cuäün kêch tæì vaì cuäün caín doüc caïc
doìng âiãûn tàng cuìng chiãöu nhæng âäü låïn tyí lãû nghëch âiãûn khaïng taín cuía chuïng.
Thay thãú phaín æïng cuía 2 cuäün dáy åí räto taûi thåìi âiãøm âáöu cuía ngàõn maûch
bàòng phaín æïng cuía mäüt cuäün dáy tæång âæång doüc truûc coï doìng bàòng:
∆ ∆ ∆
I I I
rd f d
. .
= + 1
vaì âiãûn khaïng taín Xσrd våïi âiãöu kiãûn váùn thoía maîn nguyãn lyï tæì thäng moïc voìng
khäng âäøi, tæïc laì:
∆ Ψ ∆ Ψ ∆ Ψ
. . .
rd rd ad
+ +
σ 0
⇒ + +
⇒ + + +
= 0
= 0 (5.4)
∆ ∆
∆ ∆ ∆
I X X I X
I I X X I X
rd rd ad d ad
f d rd ad d ad
. .
. . .
( )
( )( )
σ
σ
1
Giaíi caïc phæång trçnh (5.2), (5.3) vaì (5.4) ta âæåüc:
X
X X
X X
rd
f d
f d
σ
σ σ
σ σ
=
+
. 1
1
Nhæ váûy âiãûn khaïng taín cuía cuäün dáy tæång âæång våïi cuäün kêch tæì vaì cuäün
caín doüc bàòng âiãûn khaïng taín cuía 2 cuäün dáy naìy gheïp song song.
Âãø tçm âiãûn khaïng âàûc træng cho maïy âiãûn theo truûc doüc åí thåìi âiãøm âáöu cuía
ngàõn maûch, ta thæûc hiãûn tênh toaïn tæång tæû nhæ muûc III (âäúi våïi maïy âiãûn khäng
coï cuäün caín) trong âoï thay cuäün kêch tæì coï Xσf bàòng cuäün dáy tæång âæång coï
Xσrd vaì ta cuîng tçm âæåüc:
x x
X
X X
X
X X X
d d
ad
rd ad
f d
''
= −
+
= +
+ +
2
1
1
1 1 1
σ
σ
σ σ ad
xd’’ âæåüc goüi laì âiãûn khaïng siãu quaï âäü doüc truûc.
Tæång tæû cho truûc ngang, ta cuîng coï âiãûn khaïng siãu quaï âäü ngang truûc:
x x
X
X X
X
X X
X X
q q
aq
q aq
q aq
q a
'' .
= −
+
= +
+
2
1
1
1
σ
σ
σ
σ q

33. 6
Caïc sæïc âiãûn âäüng tæång æïng våïi caïc
âiãûn khaïng trãn âæåüc goüi laì sæïc âiãûn âäüng
siãu quaï âäü ngang truûc Eq’’ vaì doüc truûc
Ed’’, chuïng coï giaï trë khäng âäüt biãún vaìo
thåìi âiãøm âáöu ngàõn maûch.
E U jI x
E U jI x
q qo do d
d do qo q
. . .
''
. . .
''
'' .
'' .
= +
= +
trong âoï:
Uqo, Udo, Iqo, Ido - aïp vaì doìng træåïc
ngàõn maûch.
E E E
o q
'' '' ''
= +
2
d
2
- sæïc âiãûn âäüng
siãu quaï âäü toaìn pháön.
Hçnh 5.5
Váûy maïy phaït åí thåìi âiãøm âáöu ngàõn maûch coï thãø âàûc træng bàòng sæïc âiãûn
âäüng siãu quaï âäü vaì âiãûn khaïng siãu quaï âäü.
Giaï trë doìng siãu quaï âäü doüc truûc vaì ngang truûc tæång æïng laì:
I
E
x x
I
E
x x
d
q
d n
q
d
q n
''
''
''
''
''
''
=
+
=
+
g
g
Vaì doìng siãu quaï âäü toaìn pháön laì: I I I
o d
'' '' ''
= +
2 2
q
Trong tênh toaïn thæûc duûng gáön âuïng xem xd’’ = xq’’ ta coï:
E
E
o d
o d d
U U I x
hay U I x I x
'' ''
'' '' ''
( cos ) ( sin . )
: ( . sin ) ( . cos )
= + +
= + +
ϕ ϕ
ϕ ϕ
2 2
2 2
V. YÏ NGHÉA VÁÛT LYÏ CUÍA CAÏC ÂIÃÛN KHAÏNG:
Tæì caïc biãøu thæïc tênh toaïn âiãûn khaïng ta tháúy: xd’’ < xd’ < xd
Vãö màût váût lyï âiãöu âoï âæåüc giaíi thêch nhæ sau: Trong chãú âäü bçnh thæåìng tæì
thäng taûo båíi doìng stato gäöm mäüt pháön moïc voìng theo âæåìng taín tæì, coìn pháön
chênh âi ngang keí håí khäng khê kheïp voìng qua caïc cæûc vaì thán räto. Vç tæì tråí chuí
yãúu laì åí keí håí khäng khê coï tæì dáùn λad nhoí (hçnh 5.6a), tæì caím låïn; do váûy tæång
æïng våïi âiãûn khaïng xd.
Khi tæì thäng stato thay âäøi âäüt ngäüt, trong cuäün kêch tæì seî coï doìng caím æïng
taûo nãn tæì thäng ngæåüc hæåïng våïi tæì thäng stato, vç váûy coï thãø xem nhæ mäüt pháön
tæì thäng stato bë âáøy ra ngoaìi âi theo âæåìng taín tæì cuía cuäün kêch tæì coï tæì dáùn λσf

34. 7
(hçnh 5.6b). Nhæ váûy tæì thäng stato phaíi âi qua mäüt täøng tæì dáùn låïn, tæì caím seî nhoí
hån vaì seî coï: xd’ < xd
Hçnh 5.6
Räto caìng coï nhiãöu maûch voìng kên, tæì thäng stato caìng khoï xám nháûp vaìo
räto. Træåìng håüp giåïi haûn, khi tæì thäng hoaìn toaìn khäng thãø âi vaìo räto, nghéa laì
chè âi theo âæåìng taín tæì cuía cuäün dáy stato coï tæì dáùn λσ, âiãûn khaïng cuía stato luïc
âoï chênh laì âiãûn khaïng taín Xσ, tæång æïng våïi træåìng håüp xd’’ nhoí nháút coï thãø coï.
Âäúi våïi caïc maïy âiãûn khäng coï cuäün caín, baín thán räto cuîng coï taïc duûng nhæ
cuäün caín nãn coï thãø xem: xd’’ = (0,75÷0,9) xd’
VI. QUAÏ TRÇNH QUAÏ ÂÄÜ TRONG MAÏY ÂIÃÛN KHÄNG CUÄÜN CAÍN:
Âãø âån giaín træåïc tiãn ta khaío saït caïc maïy âiãûn khäng coï thiãút bë TÂK. Giaí
thiãút ngàõn maûch taûi âáöu cæûc cuía maïy âiãûn, maûch âiãûn xem nhæ thuáön khaïng, doìng
ngàõn maûch chè coï theo truûc doüc.
Khi xaíy ra ngàõn maûch, thaình pháön chu kyì cuía doìng ngàõn maûch seî thay âäøi
âäüt biãún. Âäü tàng laì:
∆I I I
E
x
I
d do do
qo
d
do
= − = −
+
+
'
'
'
trong âoï: Ido - doìng laìm viãûc træåïc ngàõn maûch.
I‘do+ - doìng quaï âäü taûi thåìi âiãøm âáöu ngàõn maûch.
Âãø tæì thäng moïc voìng khäng âäøi, doìng kêch tæì If cáön phaíi tàng mäüt læåüng:
∆ ∆
I I
X
X X
f d
ad
ad f
=
+ σ
Do cuäün kêch tæì coï âiãûn tråí rf nãn trë säú naìy seî suy giaím theo hàòng säú thåìi
gian Td’ cuía cuäün kêch tæì vaì ∆If chênh laì trë säú ban âáöu cuía thaình pháön tæû do khäng
chu kyì iftd cuía doìng kêch tæì (hçnh 5.7):

35. 8
i i e I e
ftd ftdo
t
Td
f
t
Td
= =
+
− −
. .
' '
∆
Doìng iftd taûo nãn sæïc âiãûn âäüng ∆Eq trong cuäün dáy stato vaì laìm xuáút hiãûn
thaình pháön tæû do chu kyì ∆i’ck trong doìng stato våïi trë hiãûu duûng ban âáöu laì:
∆ ∆
I I I I
ck d do d
' ' '
= = −
+ ∞
Id∞ = IN∞ : doìng ngàõn maûch xaïc láûp æïng våïi sæïc âiãûn âäüng âäöng bäü ngang truûc
Eq∞ do doìng kêch tæì cæåîng bæïc Ifo = If∞ taûo ra.
Nhæ váûy, thaình pháön chu kyì cå baín cuía doìng ngàõn maûch gäöm 2 thaình pháön:
z tæû do chu kyì ∆i’ck do doìng tæû do cuía cuäün kêch tæì iftd sinh ra vaì do âoï cuîng
tàõt dáön theo hàòng säú thåìi gian Td’.
z chu kyì cæåîng bæïc ick do doìng kêch tæì cæåîng bæïc Ifo = If∞ taûo ra.
i’ck = ick + ∆i’ck goüi laì doìng ngàõn maûch quaï âäü vaì coï trë hiãûu duûng ban âáöu laì I‘do+.
Do doìng chu kyì tàng so våïi træåïc khi ngàõn maûch nãn trong cuäün dáy stato
xuáút hiãûn thaình pháön tæû do khäng chu kyì itd sao cho doìng ngàõn maûch toaìn pháön åí
thåìi âiãøm âáöu ngàõn maûch laì khäng âäüt biãún. Doìng naìy tàõt dáön theo hàòng säú thåìi
gian Ta cuía maûch stato:
i i e I e
td tdo
t
Ta
d
t
Ta
= = −
+
− −
. .
∆
Doìng itd taûo tæì thäng âæïng yãn âäúi våïi stato, do âoï seî caím æïng sang räto
thaình pháön tæû do chu kyì ifck trong doìng kêch tæì. Vç doìng kêch tæì if åí thåìi âiãøm âáöu
ngàõn maûch khäng âäüt biãún nãn trë säú ban âáöu cuía caïc thaình pháön trong doìng kêch
tæì phaíi thoía maîn: ifcko+ = -iftdo+ = -∆If
Doìng ifck tàõt dáön theo hàòng säú thåìi gian Ta vç doìng itd åí stato sinh ra noï tàõt dáön
theo hàòng säú thåìi gian Ta.
Hçnh 5.7
Tải bản FULL (65 trang): https://bit.ly/3b4FWYD
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

36. 9
Doìng ifck sinh ra tæì træåìng âáûp maûch åí räto nãn coï thãø phán ra thaình 2 tæì
træåìng quay ngæåüc chiãöu nhau:
- Tæì træåìng quay ngæåüc chiãöu våïi räto (-ω) seî âæïng yãn so våïi stato nãn
khäng caím æïng sang stato.
- Tæì træåìng quay cuìng chiãöu våïi räto (+ω) seî quay våïi täúc âäü 2ω so våïi stato
vaì caím æïng sang stato taûo nãn doìng tæû do chu kyì ick(2ω) coï táön säú 2ω. Doìng naìy tàõt
dáön theo hàòng säú thåìi gian Ta.
Toïm laûi:
Doìng trong cuäün dáy stato laì:
iN = ick + ∆i’ck - itd - ick(2ω) = i’ck - itd - ick(2ω)
Doìng trong cuäün dáy kêch tæì laì:
if = Ifo + iftd - ifck
VII. QUAÏ TRÇNH QUAÏ ÂÄÜ TRONG MAÏY ÂIÃÛN COÏ CUÄÜN CAÍN:
Khi tæì thäng phaín æïng pháön æïng thay âäøi, trong cuäün caín cuîng caím æïng nãn
mäüt doìng tæû do khäng chu kyì tæång tæû nhæ trong cuäün kêch tæì. Doìng naìy laûi taïc
duûng lãn cuäün dáy stato vaì cuäün caín trong quaï trçnh quaï âäü.
VII.1. Doìng trong cuäün dáy stato:
Ngoaìi caïc thaình pháön doìng âiãûn giäúng nhæ åí maïy âiãûn khäng cuäün caín,
trong cuäün dáy stato cuía maïy âiãûn coï cuäün caín coìn bao gäöm:
z Thaình pháön siãu quaï âäü tæû do doüc truûc ∆ i’’ck do doìng tæû do trong cuäün caín
doüc truûc sinh ra, do âoï noï tàõt dáön theo hàòng säú thåìi gian T’’d cuía cuäün caín doüc truûc.
Nhæ váûy thaình pháön chu kyì doüc truûc gäöm:
i’’ck = ick + ∆ i’ck + ∆ i’’ck = i’ck + ∆ i’’ck
i’’ck goüi laì doìng ngàõn maûch siãu quaï âäü doüc truûc, coï trë hiãûu duûng ban âáöu laì:
I
E
x
do
q
d
+ =
"
"
"
Do T’’d beï nãn doìng trong cuäün caín vaì doìng ∆ i’’ck tàõt nhanh hån doìng ∆ i’ck
do cuäün kêch tæì sinh ra.
z Thaình pháön siãu quaï âäü tæû do ngang truûc i’’q do doìng tæû do trong cuäün caín
ngang truûc sinh ra, do âoï noï tàõt dáön theo hàòng säú thåìi gian T’’q cuía cuäün caín ngang
truûc vaì coï trë hiãûu duûng ban âáöu laì:
I
E
x
qo
d
q
+ =
"
"
"
Váûy doìng ngàõn maûch toaìn pháön cuía maïy âiãûn coï cuäün caín:
Tải bản FULL (65 trang): https://bit.ly/3b4FWYD
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

37. 10
iN = ick + ∆ i’ck + ∆ i’’ck + i’’q - itd - ick(2ω)
Trë hiãûu duûng cuía doìng siãu quaï âäü ban âáöu laì:
I I I
o do qo
" " "
= +
+ +
2 2
Trong tênh toaïn gáön âuïng, khi coi x”d = x”q thç: I
E
x
o
o
d
"
"
"
=
VII.2. Doìng trong cuäün kêch tæì:
Váùn gäöm caïc thaình pháön nhæ åí maïy âiãûn khäng cuäün caín nhæng thaình pháön
tæû do khäng chu kyì coï khaïc do aính hæåíng cuía cuäün caín.
iftd = iftd(KCC) - i’’f
iftd(KCC): thaình pháön tæû do khäng chu kyì xuáút hiãûn trong maïy âiãûn khäng cuäün caín.
i”f : thaình pháön tæû do khäng chu kyì do aính hæåíng cuía cuäün caín, tàõt theo hàòng
säú thåìi gian T”d.
VII.3. Doìng trong cuäün caín:
Trong chãú âäü laìm viãûc bçnh thæåìng hoàûc khi ngàõn maûch duy trç, qua cuäün caín
khäng coï doìng âiãûn. Trong quaï trçnh quaï âäü, åí cuäün caín doüc truûc xuáút hiãûn doìng
tæû do khäng chu kyì tàõt dáön theo 2 hàòng säú thåìi gian T”d vaì T’d. Âäöng thåìi dæåïi taïc
duûng cuía doìng tæû do trong cuäün dáy stato, åí cuäün caín seî coï thaình pháön chu kyì i1dck
tàõt dáön theo hàòng säú thåìi gian Ta sao cho doìng trong cuäün caín khäng âäüt biãún.
i1d = i1dtd + i1dck
Trong cuäün caín ngang truûc cuîng xuáút hiãûn caïc thaình pháön doìng tæång tæû.
Âäúi våïi maïy phaït turbine håi khäng coï cuäün caín, loîi theïp cuîng âæåüc xem nhæ
coï taïc duûng tæång tæû cuäün caín. Do váûy trong quïa trçnh quaï âäü, diãùn biãún doìng
trong cuäün dáy stato vaì räto coï daûng giäúng nhæ âäúi våïi caïc maïy âiãûn coï cuäün caín.
Vaì trong tênh toaïn váùn duìng nhæîng tham säú siãu quaï âäü âãø thay thãú taûi thåìi âiãøm
âáöu ngàõn maûch.
VIII. CAÏC HÀÒNG SÄÚ THÅÌI GIAN TÀÕT DÁÖN:
Do trong maûch coï âiãûn tråí taïc duûng nãn caïc thaình pháön doìng tæû do seî tàõt dáön
våïi hàòng säú thåìi gian T = L/r. Trong hãû âån vë tæång âäúi thç:
T
L
r
X
r
X
r
*
*
*
*
*
= = =
VIII.1. Hàòng säú thåìi gian cuía cuäün dáy stato:
T
X
r
a
st
= 2
trong âoï: X2 - âiãûn khaïng thæï tæû nghëch cuía maïy âiãûn
Nãúu ngàõn maûch caïch maïy âiãûn mäüt âoaûn coï täøng tråí Z = r + jx thç:
3896059