zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 5 - Nguyễn Thùy Dung

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Báo xấu

7
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hệ thống cung cấp điện" Chương 5 cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm chung; Quá trình quá độ khi ngắn mạch 3 pha và các thành phần của dòng ngắn mạch; Các bước tiến hành tính toán ngắn mạch; Tính ngắn mạch trong lưới điện áp thấp;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 5 - Nguyễn Thùy Dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN BÀI GIẢNG: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Giảng viên: Nguyễn Thùy Dung Đối tượng : Ngành : Công nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử Hà Nội, 11 -2016
NỘI DUNG CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN CHƯƠNG 3: MẠNG ĐIỆN CUNG CẤP CHƯƠNG 4: TRẠM BIẾN ÁP CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP CHƯƠNG 6: CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN CHƯƠNG 7: HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ VÀ CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG. 2
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP 5.1.Khái niệm chung -Ngắn mạch là hiện tượng vì lý do nào đó mạch điện bị chập lại ở một điểm làm cho tổng trở nhỏ đi và dòng điện trong mạch điện tăng lên đột ngột. Viêc tăng dòng điện lên lớn quá mức sẽ dẫn đến hai hậu quả nghiêm trọng: • Làm xuất hiện lực điện động rất lớn có khả năng phá hủy kết cấu của các thiết bị điện, tiếp tục gây chạm chập cháy nổ. • Làm tăng nhiệt độ lên cao phá hủy các đặc tính cách điện từ đó cũng gây ra chạm chập cháy nổ phá hủy thiết bị điện. 3
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP 5.1.1. Phân loại các dạng ngắn mạch Các dạng ngắn mạch 4
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP 5.1.2. Nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch Nguyên nhân: • Thao tác sai của nhân viên vận hành • Hậu quả của sự cố trước đó. • Cách điện bị phá hỏng: − Cách điện bị già cỗi (do thời gian sử dụng quá lớn). − Tác động cơ học hay tác động nhiệt của dòng điện − Trông mon, bảo dưỡng thiết bị không chu đáo. − Do tác động xung quá điện áp do sét đánh trực tiếp hay gián tiếp, do quá điện áp nội bộ. • Các nguyên nhân cơ học trực tiếp như đào đất chạm phải dây cáp, thả diều, chim đậu, cây đổ ... 5
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP Hậu quả: •Làm I tăng  phát nóng cục bộ tại nơi có I đi qua dẫn đến phá hỏng cách điện. •Dòng điện sinh ra lực điện từ lớn dẫn đến các thiết bị biến dạng, phá gãy •Điện áp giảm làm phá vỡ hoạt động bình thường của các hộ dùng điện •Ngắn mạch trong hệ thống lớn có thể dẫn đến sự phân bố lại dòng công suất trong lưới dẫn đến mất ổn định HT. •Hồ quang có thể xuất hiện lúc ngắn mạch gây hỏa hoạn, phá hỏng thiết bị. •Ngắn mạch gây gián đoạn cung cấp điện, thiệt hại về kinh tế, thậm chí đe dọa tính mạng con người. 6 •Sự cố NM có thể dẫn đến các sự cố lan truyền.
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP Biện pháp hạn chế: • Dùng sơ đồ nối dây hợp lý, đơn giản, rõ dàng ít gây nhầm lẫn. Khi có sự cố chỉ có phần tử sự cố bị cắt, các phần tử khác vẫn phải được làm việc bình thường. • Các TB. và bộ phận có dòng ng.m. đi qua phải được chọn để có khả năng chịu được tác dụng nhiệt và cơ của dòng ng.m. • Dùng các biện pháp hạn chế dòng ng.m. (dùng kháng điện). • Dùng các TB. tự động và biện pháp bảo vệ ng.m. và quá điện áp 7
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP 5.2. Quá trình quá độ khi ngắn mạch 3 pha và các thành phần của dòng ngắn mạch. Khi xảy ra ngắn mạch tại N mạng điện chia làm 2 phần: phần có nguồn và phần không có nguồn 8
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP a. Phần không có nguồn: Phần này có điện trở r1 và điện cảm L1. Dòng điện trong phần này chỉ được duy trì cho tới khi năng lượng từ trường tích luỹ trong điện cảm L1 chưa chuyển hết thành nhiệt năng và bị dập tắt bởi điện trở r1. Điều này chứng tỏ ở đây chỉ có thành phần dòng điện tự do. Thành phần này tắt dần theo hằng số thời gian Ttd L1 x1 Ttd   r1 .r1 9
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP Nhận xét: + Giá trị ban đầu của dòng điện tự do trong mỗi pha bằng giá trị tức thời trước đó của dòng điện do mạch có tính chất điện cảm, không có sự thay đổi đột biến của dòng. + Nói chung các dòng điện tự do trong các pha là khác nhau mặc dù sự tắt dần của chúng xẩy ra cùng một hằng số thời gian. + Dòng điện tự do có thể không có trong pha nào đó nếu như thời điểm xẩy ra ng.m. dòng điện trước đó của pha ấy đi qua trị số không. Khi đó dòng điện tự do của hai pha còn lại bằng nhau về giá trị nhưng ngược chiều nhau. 10
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP b. Phần có nguồn: Dòng điện ngắn mạch theo thời gian có thể phân tích thành 2 thành phần : dòng điện thành phần chu kỳ và đòng điện thành phần không chu kỳ i N(t )  i ck (t )  i kck (t ) Ick là thành phần dòng điện chu kỳ, dòng điện này chính là dòng điện cưỡng bức với biên độ không đổi Um i ckm  ZN Ikck là thành phần dòng điện không chu kỳ:thành phần dòng điện tự do (tắt dần) 11
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP Nhận xét: - Như vậy trong mạch có r và L. Cực đại của giá trị dòng điện toàn phần tức thời sẽ sẩy ra khi  = 0 (tức nếu khi ng.m. trị số điện áp của nguồn qua trị số không). - Thực tế trong tính toán người ta cần phải xác định được giá trị tức thời cực đại của dòng ng.m. toàn phần. Giá trị này được gọi là dòng ngắn mạch xung kích ixk - Thường tìm được giá trị của thành phần không chu kỳ lớn nhất (HV) và coi rằng nó xẩy ra ở gần quá nửa chu kỳ đầu (tức là quãng chừng 0,001 giây sau khi xuất hiện ng.m. với f=50Hz). 12
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP 5.3. Các bước tiến hành tính toán ngắn mạch: 5.3.1. Sơ đồ thay thế: - Sơ đồ thay thế là sơ đồ điện mà trong đó các phần tử của mạng điện được thay bằng một điện trở tương ứng. - Máy phát và phụ tải được thay bằng 1 điện trở và 1 suất điện động E… - Sơ đồ thay thế được thiết lập tùy theo điều kiện yêu cầu của bài toán ví dụ: ngắn mạch 3 pha hay 1 pha, mạng cao áp hay hạ áp… 13
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP 5.3. Các bước tiến hành tính toán ngắn mạch:  Tính toán ngắn mạch phía điện áp cao: - Phía điện áp cao của mạng điện xí nghiệp hoặc mạng điện khu dân cư đô thị thường có cấp trung áp (22- 35kV), xí nghiệp lớn có thể dùng đến cấp 110kV - Khi tính toán ngắn mạch phía cao áp vì không biết cấu trúc cụ thể của hệ thông điện quốc gia nên cho phép tính gần đúng điện kháng của hệ thống điện quốc gia thông qua các công suất ngắn mạch của máy cắt đầu nguồn và coi hệ thống có công suất vô cùng lớn 14
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP  Bước 1: Vẽ sơ đồ thay thế N TBATG MC1 MC2 dd TBAXN a. Sơ đồ nguyên lý N HT XHT Rdd Xdd b. Sơ đồ thay thế 15
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP  Bước 2: Xác định điện kháng của hệ thống XHT Để tính ngắn mạch trung áp cho phép coi nguồn công suất cấp cho điểm ngắn mạch là công suất cắt định mức của máy cắt đầu đường dây đặt trạm biến áp trung gian, khi đó điện kháng gần đúng của hệ thống được tính theo công thức: U2 X HT  ; SN Trong đó: U: Điện áp của lưới điện;kV SN: công suất ngắn mạch của hệ thống;MVA 16
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP  Bước 3: Xác định điện trở điện kháng của đường dây r0 .l x 0 .l R [] X [] n n  Bước 4: Xác định Z∑ tổng trở từ hệ thống tới điểm ngắn mạch (Ω)  Bước 5: Tính dòng điện ngắn mạch, công suất ngắn mạch. 17
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP Do ngắn mạch ở xa nguồn nên dòng điện ngắn mạch siêu quá độ I’’ bằng dòng điện ngắn mạch ổn định U I N  I  I   ;[A] 3.Z Công suất ngắn mạch: SN  3.U.I N ;[A] Dòng xung kích: i xk  k xk . 2.I N ;[A] Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích: I xk  q xk .I N ;[A] Trị số dòng ngắn mạch xung kích Ixk và IN được dùng để kiểm tra khả năng ổn định nhiệt và ổn định động của thiết bị trong trạng thái ngắn mạch 18
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP Bảng 5.4. Bảng tra các hệ số kxk và qxk phụ thuộc vào vị trí ngắn mạch. Nơi xảy ra ngắn mạch kxk qxk Đầu ra của máy phát cực lồi 1,95 1,68 Đầu ra của máy phát có cuộn cảm 1,93 1,65 Đầu ra của máy phát cực ẩn 1,91 1,63 Trong mạng điện cao áp/trung áp 1,8 1,52 Sau máy biến áp tiêu thụ công suất : 630 – 1000kVA 1,3 1,09 100 – 569 kVA 1,2 1,09 19
BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1: Cho một đường dây cung cấp điện như trên hình vẽ 1. Điện áp đường dây U=10,5kv. Điện trở và điện kháng của đường dây L1,L2 lần lượt là R1 + jX1 = 1,26 + j2,22 và R2 + jX2 = 0,316 + j0,03 (Ω). Máy cắt đầu nguồn MC1 có công suất cắt S = 1051 MVA. N1 TBATG MC1 MC2 N2 MC3 TBAXN 20

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.