NGUYỄN QUANG MINH*

TÓM TẮT

Gần đây, máy phát điện cảm ứng kiểu rotor lồng sóc (Squirrel Cage Induction Generator - SCIG) được dùng khá phổ biến ở những vùng xa không có điện lưới quốc gia, khi việc tạo ra điện năng bằng máy phát là duy nhất từ tận dụng nguồn năng lượng gió, khí biogas, đặc biệt ở những công trình ngoài khơi, trên hàng chục nghìn tàu đánh bắt hải sản xa bờ.

Thông thường, máy SCIG được vận hành ở chế độ tải không đổi, khi đó điện áp và tần số ra sẽ ổn định. Nếu cách ly SCIG với một tải không cân bằng hoặc phi tuyến, lúc này điện áp trên các pha và dòng qua stator cũng sẽ mất cân bằng, đôi khi xuất hiện sóng hài bậc cao. Điều đó sẽ làm tăng tổn thất công suất, gây mất cân bằng nhiệt và tạo các moment rung động lên trục máy. Mất cân bằng dòng trên 3 pha và kết quả là xuất hiện dòng cảm ứng trên dây trung tính có liên quan đến mất mát công suất và tăng nhiệt trong máy. Nó cũng là nguyên nhân gây giảm tuổi thọ của thiết bị điện.

Trong phạm vi nghiên cứu, tác giả đã sử dụng các IGBT (Transistor có cực điều khiển cách ly) điều khiển bằng vi xử lý để kiểm soát cường độ dòng trên các pha, thông qua bộ biến đổi nguồn áp mắc song song (phương pháp này còn gọi là bù tĩnh), nhằm tăng công suất phản kháng của máy phát để duy trì điện áp dưới sự thay đổi không cân bằng của tải. Hơn nữa, nó còn loại bỏ các sóng hài.

Từ khóa: bù tĩnh, công suất phản kháng, máy phát điện kiểu rotor lồng sóc.

ABSTRACT

Recently, squirrel - cage induction generators (SCIG) have been used widely in remote areas without the national electricity network where electricity can be only generated by the generator using wind energy and biogas, especially in offshore works with tens of thousands of offshore fishing vessels.

Typically, the SCIG is operated in the constant load mode which stabilizes output voltage and frequency. If the SCIG is isolated with an unbalanced or nonlinear load, the voltage across phases and currents through the stator will be also unbalanced, sometimes with high harmonics. That will increase the power loss, cause heat imbalance and create vibration torque on the generator shaft. The imbalance on three-phase currents which results in the appearance of induced currents on neutral lines is associated with power loss and heat increase in the machine. This is also a cause of longevity decline of electrical equipment.

Within the scope of the study, Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBT) controlled by microprocessors were used to control the intensity of the current over the phases, through a parallel voltage - source converter (this method is also called static compensation) for increasing the reactive power of the machine which maintains the voltage under unbalanced changes of loads. Moreover, it also removes the harmonics.

Keywords: Static compensation, reactive power, Squirrel Cage Induction Generator.

Phòng Quản lý khoa học công nghệ và Hợp tác quốc tế