intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Giải tích hệ thống điện - Chương 7: Tính toán ngắn mạch trong hệ thống điện

Chia sẻ: Cố Dạ Bạch | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:74

Thêm vào BST
Báo xấu
23
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Giải tích hệ thống điện - Chương 7: Tính toán ngắn mạch trong hệ thống điện. Chương này cung cấp cho học viên những nội dung gồm: tổng quan về ngắn mạch; tính toán ngắn mạch đối xứng; các thành phần đối xứng; tính toán ngắn mạch bất đối xứng;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Giải tích hệ thống điện - Chương 7: Tính toán ngắn mạch trong hệ thống điện

  1. Chapter 7 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG HTĐ 7.1 Tổng quan về ngắn mạch 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 7.3 Các thành phần đối xứng 7.4 Tính toán ngắn mạch bất đối xứng
  2. 7.1 Tổng quan về ngắn mạch 2  Ngắn mạch trong HTĐ là hiện tượng các dây dẫn pha chạm nhau hoặc chạm dây trung tính hoặc chạm đất (HTĐ có dây trung tính nối đất). Lúc ngắn mạch xảy ra, điện áp tại các nút và dòng điện trên các nhánh sẽ bị thay đổi và HTĐ trải qua quá trình quá độ đến xác lập.  Ngắn mạch thoáng qua là ngắn mạch tự biến mất sau khi xuất hiện trong khoảng thời gian ngắn. Nguyên nhân: sét (phổ biến), dây dẫn lắc lư, va chạm của các vật bên ngoài,…  Ngắn mạch lâu dài là ngắn mạch vẫn còn tồn tại khi đóng máy cắt trở lại sau tác động cắt tức thời nếu không có biện pháp xử lý. Nguyên nhân: dây dẫn chạm đất, cách điện dây dẫn hư hỏng,…
  3. 7.1 Tổng quan về ngắn mạch 3  Ngắn mạch có các dạng sau: 1. NM 3 pha (N(3), 3PH) NM đối xứng 2. NM 2 pha chạm nhau (N(2), L-L) 3. NM 1 pha chạm đất (N(1), 1LG) NM bất đối xứng 4. NM 2 pha chạm đất (N(1,1), 2LG) Trong đó, NM thường xuyên xảy ra nhất (70-80%) là N(1), NM N(3) ít xảy ra nhất 5% nhưng là sự cố nặng nề nhất.
  4. 7.1 Tổng quan về ngắn mạch 4  Dạng sóng dòng ngắn mạch:  Thành phần DC I rms  I  t   I 2 DC 2 AC .rms  Thành phần AC
  5. 7.1 Tổng quan về ngắn mạch 5 LỰC T NHỎ I2T NHIỆT Siêu Quá Xác quá độ độ lập
  6. 7.1 Tổng quan về ngắn mạch 6  Mô hình máy phát điện: + X’’d Eg X’d (constant) - Xd X Điện Xd kháng máy ' điện Xd '' Xd Siêu Quá Xác độ lập quá độ T (Chu kỳ) 0 3-6 30-120
  7. 7.1 Tổng quan về ngắn mạch 7 Ảnh hưởng của ngắn mạch:  Hồ quang và sự phát cháy tại điểm ngắn mạch  Gia tăng nhiệt độ trên các phần tử (tỷ lệ với bình phương dòng điện)  Tăng lực điện động tác dụng lên các phần tử (tỷ lệ với bình phương dòng điện)  Sụt áp
  8. 7.1 Tổng quan về ngắn mạch 8 Tính toán ngắn mạch để:  Giải bài toán ngắn mạch  Chọn khí cụ điện  Tính toán giá trị đặt rơle điều khiển máy cắt  Nghiên cứu ổn định hệ thống điện
  9. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 9 Ngắn mạch ba pha đối xứng N(3) A I Na ZN B I Nb ZN C I Nc ZN  Chạm trực tiếp: ZN = 0  Chạm gián tiếp ZN ≠ 0
  10. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 10  Trong trường hợp ngắn mạch ba pha đối xứng, dòng điện trong ba pha đối xứng và lệch nhau 120°. Do đó chỉ cần tính dòng ngắn mạch trong 1 pha, sau đó suy ra dòng trên các pha còn lại.  Tính toán ngắn mạch dùng định lý Thevenin  VTh  VN (0)  I (3) N   ZTh  Z N ZTh  Z N 1  - Vk (0) + 2  Vth ,VN(0): điện áp tại chỗ NM trước Mạng ZTh.k sự cố. Điện áp này tìm được nhờ giải k điện bài toán PBCS trước sự cố (bỏ qua dòng tải). = k  Zth: tổng trở Thevenin nhìn từ chỗ xảy ra NM. (Có thể tìm được nhờ (3) IN (3) IN ZN k ZN k các phép biến đổi tương đương hoặc từ ma trận tổng trở).
  11. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 11 a. Tính ngắn mạch trong đơn vị có tên BT7.1 Cho hệ thống như hình vẽ. Máy phát vận hành không tải tại điện áp định mức. Một sự cố ngắn mạch ba pha đối xứng trực tiếp (ZN = 0) tại N. Xác định dòng ngắn mạch tại N và dòng chạy qua các máy phát lúc ngắn mạch. 60 MVA, 13 kV, 100 MVA, X’d1 = 24% I 13/220kV, G1 XT = 16% II N XL = 160Ω G2 40 MVA, 13 kV, X’d2 = 24%
  12. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 12 Tính toán khi quy về phía I:  Kháng trở 2 máy phát:  2 X d 1 % VdmI 132  X d1   0.24  0.676 100 S dmG1 60     X d  X d1 / / X d 2  Xd2% V 2 13 2 2  Xd dmI  0.24  1.014  0.4056 100 S dmG 2 40  Kháng trở máy biến áp: 2 X T % VdmI 132 XT   0.16  0.2704 100 S dmT 100  Kháng trở đường dây: 2 VdmI 132 X L  X L 2  160 2  0.5587 VdmII 220
  13. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 13  Kháng trở tương đương nhìn từ điểm ngắn mạch về nguồn:  X td  X d  X T  X L  0.4056  0.2704  0.5587  1.2347  Dòng sự cố tại N (quy về cấp phía điện áp I): VI 13 I N (I )    6.079kA 3 X td 3  1.2347  Dòng sự cố tại N (quy về cấp phía điện áp II): VdmI 13 I N  IN (I )  6.079  0.3592kA VdmII 220
  14. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 14  Dòng qua hai máy phát  Xd2 1.014 I G1  IN (I )  6.079  3.6474kA   X d1  X d 2 0.676  1.014  X d1 0.676 I G2  IN (I )  6.079  2.4316kA   X d1  X d 2 0.676  1.014
  15. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 15 b. Tính ngắn mạch trong đơn vị tương đối B1. Chọn công suất cơ bản cho toàn HTĐ Scb và điện áp cơ bản Ucb. Nếu HTĐ có nhiều cấp điện áp thì ta chọn một cấp điện áp cơ bản đầu tiên UcbI, sau đó suy các cấp điện áp cơ bản còn lại như UcbII, UcbIII … theo tỷ số MBA. B2. Tính tổng trở cơ bản Zcb và dòng điện cơ bản Icb cho các cấp điện áp B3. Tính tổng trở các phần tử HTĐ trong hệ đvtđ như: HTĐ, máy phát, máy biến áp, đường dây,… B4. Tính toán dòng ngắn mạch, dòng điện trên các phần tử, điện áp tại các nút,… với các phần tử trong hệ đvtđ. B5. Chuyển dòng điện, điện áp về đơn vị có tên.
  16. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 16 BT7.2 Tính toán lại bài BT7.1 trong đơn vị tương đối với Scb = 100 MVA, UcbII = 220 kV Giải: B1. Điện áp cơ bản phía máy phát UcbI = 13 kV (theo tỷ số điện áp dây của MBA) B2. Tính tổng trở cơ bản và dòng điện cơ bản cho hai cấp điện áp: 13 10   220 10  2 2 3 3 Z cbI   1690 Z cbII   484 100  10 6 100 10 6 100 106 100 106 I cbI   4441.2 A I cbII   262.4 A 3  13  10 3 3  220  10 3
  17. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 17 B3. Tính toán tổng trở của các phần tử trong hệ đvtđ: 2 2 Scb  U dmG1  100 13  X * G1  0.24   = 0.24  13  = 0.4 (dvtd ) S dmG1  U cbI  60   2 2 Scb  U dmG 2  100 13  X * G2  0.24   = 0.24  13  = 0.6 (dvtd ) S dmG 2  U cbI  40   2 2 Scb  U dmB ( ha )  100 13  X B  0.16 *   = 0.16  13  = 0.16 (dvtd ) S dmB  U cbI  100   X L 160 X  * L   0.3306 (dvtd ) Z cbII 484
  18. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 18 B4. Dòng ngắn mạch và dòng chạy qua hai máy phát: VTh 1 I  * N   1.3687 ( dvtd ) X th 0.7306  VTh  1 (điện áp trước NM tại N = UcbII )   *   X Th  X G1 / / X G1  X B  X L  0.7306 dvtd  * * * * * XG2 0.6 I G1  * * IN  * 1.3687  0.8212 dvtd X G1  X G 2 * 0.4  0.6 * X G1 0.4 * IG 2  * IN  * 1.3687  0.5475 dvtd X G1  X G 2 * 0.4  0.6
  19. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 19 B5. Chuyển dòng điện về đơn vị có tên: I N  I N  I cbII  1.3687  262.4  359.1469 A  0.359 kA * I G1  I G1  I cbI  0.8212  4441.2  3647.1 A  3.6471 kA * I G 2  I G 2  I cbI  0.5475  4441.2  2431.6 A  2.4316 kA *
  20. 7.2 Tính toán ngắn mạch đối xứng 20 BT7.3 Cho sơ đồ 1 sợi của HTĐ điện như hình vẽ. Tổng trở các phần tử được cho trong đơn vị tương đối, bỏ qua điện trở. Các máy phát đều vận hành tại điện áp định mức. Giả sử có một sự cố ba pha đối xứng xảy ra tại nút 3 với tổng trở chạm ZN = j0.16 đvtđ. Xác định dòng sự cố, điện áp nút và dòng điện trên các nhánh đường dây. G1 j0.1 G2 j0.2 j0.1 j0.2 1 j0.8 2 j0.4 j0.4 3
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2