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

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 7 - Nguyễn Đức Hưng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:37

Thêm vào BST
Báo xấu
14
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 7 cung cấp những kiến thức như khái niệm về ngắn mạch trong mạng điện; Tính toán ngắn mạch trong mạng hạ thế; Bảo vệ lưới điện hạ áp; Chọn thiết bị bảo bệ. 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 7 - Nguyễn Đức Hưng

  1. 9/5/2019 CHƯƠNG VII CHỌN KHÍ CỤ ĐỆN 7.1 Khái niệm về ngắn mạch trong mạng điện 7.1.1. Định nghĩa Ngắn mạch là hiện tượng tiếp xúc trực tiếp hai điểm của các pha khác nhau, pha với dây trung tính, hoặc pha với đất, làm cho dòng điện tăng đột ngột. 2 9/5/2019 1
  2. 9/5/2019 7.1.2. Nguyên nhân của ngắn mạch  Hư hỏng cách điện của thiết bị  Quá điện áp gây ra bởi sét  Vận hành không đúng.  Do động vật hay chim trên đường dây trần trên không, hay chuột trong các thiết bị trong nhà  Do thời tiết như gió hay bão… 3 9/5/2019 7.1.3. Phân loại ngắn mạch Phân loại - Ngắn mạch 1 pha: thường xảy ra nhất (> 65% ) - Ngắn mạch 2 pha - Ngắn mạch 2 pha với đất - Ngắn mạch 3 pha 4 9/5/2019 2
  3. 9/5/2019 7.1.4. Hậu quả khi xảy ra NM - Dòng điện tăng đột ngột và lớn hơn nhiều lần so với dòng làm việc bình thường. - Điện áp tại điểm ngắn mạch rất nhỏ, gần bằng 0. Tại các nhánh khác điện áp giảm -Các phần tử trong lưới điện có điện trở điện kháng và dung kháng nên hệ thống là mạch dao động. -Thông thường, dòng ngắn mạch 3 pha là lớn nhất 6 9/5/2019 3
  4. 9/5/2019 7.1.5. Hậu quả khi xảy ra NM -Nếu thời gian duy trì dòng ngắn mạch lớn (>0.01s) sẽ xảy hiện tượng hồ quang điện tại chỗ NM -Dòng điện rất lớn gây ra tác động cơ điện lên các thiết bị, từ thời điểm xảy ra ngắn mạch - Tăng lực cơ điện có thể gây hỏng hóc trong các thiết bị  Năng lượng nhiệt trong thiết bị tỷ lệ thuận với bình phương dòng điện có thể làm nóng chảy thiết bị  Giảm điện áp lưới 7 9/5/2019 7.1.6.Biện pháp giảm tác hại của NM Ngắt ngay phần tử ngắn mạch ra khỏi lưới Lựa chọn thiết bị bền vững khi bị tác động của dòng ngắn mạch Sử dụng thiết bị giảm dòng ngắn mạch – kháng điện. Thường xuyên kiểm tra cách điện các phần tử lưới điện.  Lựa chọn và hiệu chỉnh chính xác thiết bị bảo vệ. 8 9/5/2019 4
  5. 9/5/2019 7.1.7. Phân tích hiện tượng NM iNM = iP + iAP 2I 9 9/5/2019 7.1.7. Phân tích hiện tượng NM a. Thành phần không chu kỳ tắt dần theo thời gian t TA i AP = I A _ max e IA_maxgiá trị lớn nhất của dòng điện không chu kỳ TA thời gian tắt dần của dòng điện không chu kỳ L NM XNM X NM TA = = = R NM 2πfR NM 314R NM 10 9/5/2019 5
  6. 9/5/2019 7.1.7. Phân tích hiện tượng NM b.Thành phần dòng điện ngắn mạch duy trì có dạng hình sin và trị hiệu dụng là I IP_max IA_max I∞ = = 2 2 IA_max, IP_max – giá trị lớn nhất của thành phần không chu kỳ và thành phần duy trì của dòng điện ngắn mạch. I dùng để kiểm tra độ bền nhiệt của các khí cụ điện, thanh cái , sứ xuyên và cáp điện lực. 11 9/5/2019 7.1.7. Phân tích hiện tượng NM c. Dòng điện xung kích: là biên độ dòng điện ngắn mạch -t TA i xk = I P max + I A max e Trong đó t1 = 0.005 - 0.01 (s) I P -max = 2 I P 0 = 2 I∞ = I A max -t -t TA TA i xk = I P -max (1 + e ) = 2 I∞ (1 + e ) 12 9/5/2019 6
  7. 9/5/2019 7.1.7. Phân tích hiện tượng NM Xác định dòng điện xung kích gần đúng bằng đồ thị i xk = 2 K xk I ∞ 13 9/5/2019 7.2 Tính toán ngắn mạch trong mạng hạ thế Mục đích Xác định điều kiện làm việc của thiết bị ở chế độ sự cố. Lựa chọn thiết bị: thanh cái, sứ cách điện, cáp, dây dẫn… Lựa chọn thiết bị bảo vệ, rơ le. Tính dòng ngắn mạch 3 pha để lựa chọn thông số định mức của thiết bị bảo vệ . Để hiệu chỉnh thiết bị bảo vệ hoặc thông số rơ le , cần tính ngắn mạch không đối xứng 14 9/5/2019 7
  8. 9/5/2019 7.2.Tính toán ngắn mạch trong mạng hạ thế Các đặc điểm : Thiết bị phía hạ áp nhận nguồn điện từ các MBA trung / hạ công suất 25…2500kVA. Khi công suất hệ thống phía cao áp MBA SHT>25Sđm _MBA : nguồn vô cùng lớn, tổng trở nguồn không đáng kể , bỏ qua .  Tính cả điện trở R và điện kháng X các phần tử  Tính trong đơn vị có tên, với U= U20 của máy biến áp nguồn ( ví dụ với MBA 22/0,4 U 20 =1,05Uđm_luoi = 400V) 15 9/5/2019 7.2. Tính toán ngắn mạch trong mạng hạ thế ( 3) A. Tính dòng ngắn mạch 3 pha I N Trình tự tính toán 1. Xây dựng sơ đồ thay thế với giá trị R,X 2. Tính tổng trở của các phần tử từ điểm ngắn mạch về nguồn. 3. Tính dòng điện ngắn mạch 4. Tính dòng điện xung kích 16 9/5/2019 8
  9. 9/5/2019 7.2 Tính toán ngắn mạch trong mạng hạ thế 1. Xây dựng sơ đồ thay thế từ sơ đồ nguyên lý với giả thiết điện trở điện kháng của hệ thống bằng 0 17 9/5/2019 1.Xây dựng sơ đồ thay thế 18 9/5/2019 9
  10. 9/5/2019 7.2. Tính toán ngắn mạch trong lưới hạ thế 2. Tính toán điện trở, điện kháng của các phần tử Máy biến áp ΔPN U 2 20 R MBA = 2 S đm _ MBA U ΔPN 2 U2 XMBA = ( N )2 - ( ) × 20 100 Sđm_ MBA Sđm_ MBA 19 9/5/2019 Trở kháng của dây dẫn ρL RL = S  - điện trở suất cuả vật liệu dây ở nhiệt độ vận hành bình thường  22,5m. mm2 /m cho đồng  36 m. mm2 /m cho nhôm S tiết diện của dây (mm2) Cảm kháng của cáp có thể được nhà chế tạo cung cấp. Spha< 50mm2 cảm kháng có thể được bỏ qua. Spha>= 50 mm2 : X0= 0,08m/m (f=50Hz) Đối với thanh dẫn lắp ghép tham khảo catalog của nhà chế tạo. 10
  11. 9/5/2019 7.2.Tính toán ngắn mạch trong lưới hạ thế Cáp và dây dẫn XL = X0L R L = R 0L CB Iđm (A) 100 140 200 400 600 X (m) 0.86 0.55 0.28 0.1 0.094 R (m) 1.8 0.74 0.36 0.15 0.12 Cầu dao Iđm (A) 50 100 200 400 600 1000 1600 R (m) 1.3 0.75 0.6 0.4 0.094 0 0 21 9/5/2019 7.2.Tính toán ngắn mạch trong mạng hạ thế Máy biến dòng Tỉ số biến dòng 100/5 150/5 200/5 300/5 400/5 500/5 X (m) 2.7 1.2 0.67 0.3 0.17 0.07 R (m) 1.7 0.75 0.42 0.2 0.17 0.05 22 9/5/2019 11
  12. 9/5/2019 7.2 Tính toán ngắn mạch trong mạng hạ thế 3. Tính tổng trở từ điểm ngắn mạch về nguồn ( bỏ qua trở kháng CB… ) Z N1 = (R + R ) + (X + X ) B L1 2 B L1 2 ZN2 = (R + R B L1 + R L2 + ) (X + X 2 B L1 + XL2 ) 2 2 2 Z N3   R B  R L1  R L3   X B  X L1  X L3 23 9/5/2019 7.2. Tính toán ngắn mạch trong mạng hạ thế 4. Tính dòng điện ngắn mạch tại các điểm N1,N2,N3 ( 3)  U 20 ( 3) U ( 3) U I N1 3Z I N2  20 I N3  20 N1 3Z N2 3Z N3 4. Tính dòng điện xung kích i xk = 2 K xk I Ni I xk = I Ni 1 + 2(K xk - 1) 2 Kxk=1.3 trên thanh cái máy biến áp 400-2000kVA Kxk= 1 nếu điểm ngắn mạch rất xa 24 9/5/2019 12
  13. 9/5/2019 7.2. Tính dòng ngắn mạch trong lưới hạ thế 5. Ảnh hưởng của động cơ  Nếu động cơ nằm cách điểm ngắn mạch 5-7m, thì dòng ngắn mạch do động cơ gây ra 0,9 '' i N - ĐC = '' I đmĐC Xd ; = 0,2 X d  Dòng điện xung kích 0,9 ixki = 2 (K xk INi + '' I đmĐC ) X d  Trị hiệu dụng dòng điện xung kích I xki = I Ni 1 + 2(K xk - 1) 2 25 9/5/2019 7.2. Tính dòng ngắn mạch trong lưới hạ thế Ví dụ Tính dòng điện ngắn mạch ba pha tại các điểm N1,N2. Giả thiết điện trở của hệ thống và các thiết bị bảo vệ, đo lường là không đáng kể 26 9/5/2019 13
  14. 9/5/2019 7.2. Tính dòng ngắn mạch trong lưới hạ thế B. Tính toán dòng điện ngắn mạch không đối xứng  Dùng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị bảo vệ và tự động hóa.  Dòng ngắn mạch 1 pha thường có giá trị nhỏ nhất và có thể coi là dòng chạm vỏ.  Sử dụng dòng điện ngắn mạch 1 pha để hiệu chỉnh CB và rơ le bảo vệ. 27 9/5/2019 7.2. Tính dòng ngắn mạch trong lưới hạ thế B.Tính toán dòng điện ngắn mạch không đối xứng  Trong lưới hạ áp, có thể tính dòng điện ngắn mạch 1 pha theo công thức sau (1) U pha - ha I N1 = ZMBA + ZΣ 3 2 2 ZMBA = ( R1B + R 2 B + R 0B ) + ( X1B + X2 B + X0B )  Z tổng trở các phần tử từ điểm ngắn mạch trở về nguồn (khi xét dòng chạm vỏ trong sơ đồ TN bao gồm dây pha và dây PE , không bao gồm MBA) 28 9/5/2019 14
  15. 9/5/2019 Sơ đồ thay thế Sơ đồ thay thế Sơ đồ đấu dây MBA thuận- nghịch thứ tự không Sơ đồ đấu dây MBA Sơ đồ thay thế Sơ đồ thay thế thuận- nghịch thứ tự không (d) (e) (f) 15
  16. 9/5/2019 Sơ đồ thay thế Sơ đồ thay thế Sơ đồ đấu dây MBA thuận- nghịch thứ tự không 7.2 .Tính dòng ngắn mạch trong lưới hạ thế C. Tính toán dòng điện ngắn mạch N (1) min  Dùng để chọn và kiểm tra các thiết bị bảo vệ và tự động hóa.  Dựa vào phương pháp các thành phần đối xứng: bất cứ hệ thống vector không đối xứng nào cũng có thể mô tả bằng: thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không (1,2,0).  Sức điện động của nguồn chỉ có thứ tự thuận.  Trong mạng hạ thế có thể tính ngắn mạch N (1) theo phương pháp gần đúng : 2 X' d+ X o X MPĐ = ; R MPĐ = 0 (1) U P-N 3 I N = Z 2 X1 + X o 2R 1 + R 0 Σ - P_N X MBA = ; R MBA = 3 3 32 9/5/2019 16
  17. 9/5/2019 Mục R (m) X (m) Z (m) ISC (kA) Máy phát Ra X’d Mạch 22,5L/S 0,08xL Tổng R X 1 , 05 × U đm R2 + X2 R2 + X2 Máy phát điện: U đm 2 × 0 ,30 Ra = 0 x' d = X’d%=30%=0,3 S đm 380 2 × 0,30 = = 108 m Ω 400 22,5 × 100 Rc = = 18,75mΩ Mạch cáp : 120 Xc = 0,08 × 100 = 8mΩ R=Ra+Rc = 0+18,75 = 18,75m X=X’d+Xc = 108+8 = 116m Z= R 2 + X 2 = (18 , 75 )2 + (116 )2 = 117 , 5 m Ω 1 , 05 U đm 1 , 05 × 220 l (N3 ) = = = 1 , 965 kA Z 117 , 5 IN (3) = 1,965kA (rms) (trị hiệu dụng) 17
  18. 9/5/2019 Tính giá trị dòng ngắn mạch một pha-đất min Mục R (m) X (m) Z (m) IN(1)(kA) 2 X' d + X o Máy phát Ra 3 22,5L(1 + m) 0,08 × L × 2 Mạch Sph 0,95 × Vn Tổng R X R2 + X2 R 2 + X2 2 400 1 Xa = ( 2 × 108 + × 0,06 ) × = 88mΩ 380 3 100 × (1 + 120 / 70) Rc = 22,5 × = 50,89mΩ 120 Z = R 2 + X 2 = 50,89 2 + 104 2 = 115,8mΩ 0 ,95 × 220 l (1) (pha/trung tính) = N = 1,81kA 115 ,8 2 u N % U đm 5 400 2 máy biến áp : X B = X1 = = = 12.6mΩ RB = 3,55m 100 S đm 100 630000 400 2 R B = 8700 = 3,55mΩ 6300002 mạch Xc = 0,08 x 100 x 2 = 16m 100 × (1 + 120 / 70) Rc = 22,5 × = 50,89mΩ 120 - ứng dụng phương pháp tổng trở R = RB + Rc = 3,55 + 50,89 = 54,44m X = XB + Xc = 12,6 +16 = 28,6m Tổng tổng trở: Z = R 2 + X2 = 54,442 + 28,262 = 61,34mΩ 0 ,95 × 220 l N 1 (pha/trung tính) = = 3 ,41 kA 61 , 34 18
  19. 9/5/2019 Tính dòng NM 3pha và 1 pha tại các vị trí như trên hình vẽ trường hợp ( a) :nguồn là MBA (b) Nguồn là MPDP 37 9/5/2019 7.3 . Bảo vệ lưới điện hạ áp  Các chế độ không bình thường :  Tăng dòng do quá tải  Tăng dòng khi khởi động hoặc tự khởi động động cơ  Sự cố ngắn mạch  Sự cố gây ra hư hỏng cách điện, tiếp điểm các phần tử trong lưới điện và nguy hiểm đối với người vận hành. Bảo vệ ngắn mạch và quá tải là bắt buộc đối với các tải và lưới điện hạ áp Các thiết bị bảo vệ: cầu chì, máy cắt tự động (CB) Yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ phải cắt nhanh phần bị sự cố khỏi lưới đồng thời phải đảm bảo tính chọn lọc Dòng điện định mức của cầu chì và CB phải được lựa chọn có giá trị nhỏ nhất, nhưng không được tác động khi động cơ khởi động và quá tải ngắn hạn 38 9/5/2019 19
  20. 9/5/2019 CB hiệu chỉnh được 39 CB không hiệu chỉnh được Dòng Icu 40 9/5/2019 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 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
3=>0