Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 2 - CĐ Phương Đông

Chia sẻ: Minh Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

157
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Ngắn mạch điện - Chương 2: Các chỉ dẫn khi tính toán ngắn mạch trình bày về những giải thuyết cơ bản, hệ đơn vị đối tượng, tính đổi đại lượng trong hệ đơn vị dối tượng và cách thành lập các sơ đồ thay thế. Mời bạn đọc cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 2 - CĐ Phương Đông

CAO ĐẲNG PHƯƠNG ĐÔNG QUẢN NAM BÀI GIẢNG NGẮN MẠCH ĐIỆN
CHƯƠNG 2: Các chỉ dẫn khi tính toán ngắn mạch I. Những giả thiết cơ bản: 1. Mạch từ không bão hòa 2. Bỏ qua dòng điện từ hóa của máy biến áp 3. Bỏ qua dung dẫn của đường dây 4. Bỏ qua điện trở tác dụng 5. Hệ thống điện 3 pha là đối xứng 6. Xét đến phụ tải một cách gần đúng I’S ZB IT ID ZD Z’ I’ IC IC
II. Hệ đơn vị tương đối: 1. Định nghĩa: Trị số trong đơn vị tương đối của một đại lượng vật lý nào đó là tỷ số giữa nó với một đại lượng vật lý khác cùng thứ nguyên được chọn làm đơn vị đo lường. Đại lượng vật lý chọn làm đơn vị đo lường được gọi đại lượng cơ bản. A A *( cb )  A cb Ví dụ: I = 10KA I 10  I*( cb )    5 Chọn Icb = 2KA I cb 2 I*(cb) đọc là I tương đối cơ bản (tức dòng điện I trong hệ đơn vị tương đối với lượng cơ bản là Icb).
2. Chọn lượng cơ bản: Khi tính toán đối với hệ thống điện 3 pha người ta dùng các đại lượng cơ bản sau: Scb : công suất cơ bản 3 pha.[MVA] Ucb : điện áp dây cơ bản.[KV] Icb : dòng điện cơ bản.[KA] Zcb : tổng trở pha cơ bản.[] Xét về ý nghĩa vật lý, các đại lượng cơ bản này có liên hệ với nhau qua các biểu thức sau: Scb = 3 Ucb . Icb U cb Z cb  3.I cb
Do đó ta chỉ có thể chọn tùy ý một số đại lượng cơ bản, các đại lượng cơ bản còn lại được tính từ các biểu thức trên. Thông thường chọn trước Scb , Ucb * Scb : nên chọn những số tròn (chẳng hạn như 100, 200, 1000MVA,...) hoặc đôi khi chọn bằng Sđm * Ucb : Khi tính toán gần đúng chọn Ucb = Uđm = Utb Theo qui ước có các Utb sau [KV]: 500; 330; 230; 154; 115; 37; 23; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,525
3. Một số tính chất của hệ đơn vị tương đối: 1) Các đại lượng cơ bản dùng làm đơn vị đo lường cho các đại lượng toàn phần cũng đồng thời dùng cho các thành phần của chúng. Ví dụ: Scb - S, P, Q; Zcb - Z, R, X. 2) Trong đơn vị tương đối điện áp pha và điện áp dây bằng nhau, công suất 3 pha và công suất 1 pha bằng nhau. 3) Một đại lượng thực có thể có giá trị trong ĐVTĐ khác nhau tùy thuộc vào lượng cơ bản và ngược lại.
4) Thường tham số của các thiết bị được cho trong ĐVTĐ với lượng cơ bản là định mức của chúng (Sđm, Uđm, Iđm). Cho trước Z*(đm): 2 U âm U âm  Z  Z* ( âm) .Z âm  Z * ( âm) . = Z * ( âm) . 3.I âm Sâm 5) Đại lượng ĐVTĐ có thể được biểu diễn theo phần trăm. Ví dụ như ở kháng điện, cho trước XK%:  X K % U âm X K  X * ( âm) .X âm = . 100 3.I âm máy biến áp, cho trước uN%: 2  X B % U âm uN % U âm XB  . = . 100 3.I âm 100 Sâm
3. Tính đổi đại lượng trong hệ đơn vị tương đối: A = A*(cb1) . Acb1 = A*(cb2) . Acb2 *Từ lượng CB1 (Scb1, Ucb1, Icb1) sang CB2 (Scb2, Ucb2, Icb2): U cb1 E* ( cb2)  E* ( cb1) . U cb2 2 I cb2 U cb1 Scb2 U cb1 Z* ( cb2)  Z * ( cb1) . . = Z* ( cb1) . . 2 I cb1 U cb2 Scb1 U cb2
* Từ lượng định mức ĐM (Sđm, Uđm, Iđm) sang thành giá trị ứng với lượng cơ bản CB (Scb, Ucb, Icb) : U âm E* ( cb)  E* ( âm) . U cb 2 I cb U âm Scb U âm Z* ( cb)  Z* ( âm) . . = Z* ( âm) . . 2 I âm U cb Sâm U cb * Khi chọn Ucb = Uđm : E* ( cb)  E* ( âm) I cb Scb Z * ( cb)  Z * ( âm) . = Z * ( âm) . I âm Sâm
III. Cách thành lập sơ đồ thay thế: k1, k2, ...... kn : tỷ số biến đổi của các máy biến áp . III.1. Qui đổi chính xác trong hệ đơn vị có tên: - Chọn một đoạn tùy ý làm đoạn cơ sở - Sức điện động, điện áp, dòng điện và tổng trở của đoạn cần xét (thứ n) được qui đổi về đoạn cơ sở theo:
En qâ  (k1. k 2............... k n ) En U n qâ  (k1. k 2............... k n ) U n 1 I n qâ  In k1. k 2............... k n Z n qâ  (k1. k 2............... k n ) 2 Z n Lưu ý: - En, Un, In, Zn: tham số của đoạn thứ n trong đơn vị có tên. - Enqđ, Unqđ, Inqđ, Znqđ: tham số của đoạn thứ n trong đơn vị có tên đã được quy đổi về đoạn cơ sở.
- Trong những biểu thức qui đổi trên, nếu các đại lượng cho trước trong ĐVTĐ thì phải tính đổi về đơn vị có tên. Ví dụ, đã cho Z*(đm) thì: 2 U âm U âm Z  Z* ( âm) . = Z* ( âm) . 3.I âm Sâm - Lưu ý về k:  k lấy bằng tỷ số biến áp lúc không tải. tích của k chỉ bao gồm k của những máy biến áp nằm giữa đoạn xét và đoạn cơ sở. “chiều” của k lấy từ đoạn cơ sở đến đoạn cần xét. Như vậy: U đm.cs U 'đm1 U 'đm.n 1 k1  ; k2  ; .................. ; k n  U đm1 U đm 2 U đm.n
PT1 PT2 Ví dụ: B3 115 B4 115 Quy đổi điện kháng của 35KV 10,5KV kháng điện K về đoạn cơ D2 sở (đoạn có nối F1). Dùng phép QĐ chính xác trong hệ ĐV có tên. D1 D3 B5 110 B1 B2 10,5KV 121 121 10,5KV 10,5KV 10KV K 2KA X%=5  F1  F2 PT3
III.2. Qui đổi gần đúng trong hệ đơn vị có tên: Giả thiết: Uđm = Utb Như vậy: U tbcs U tb1 U tbn1 k1  ; k2  ; .................. ; kn  U tb1 U tb 2 U tbn Do đó ta sẽ có các biểu thức qui đổi đơn giản hơn: U tbcs U tb1 U tbn-1 U tbcs En qâ  . .......... . En = . En U tb1 U tb2 U tbn U tbn 2  U tbcs  Z n qâ   U   Zn  tbn  Lưu ý: Nếu các đại lượng cho trước trong ĐVTĐ thì phải tính đổi gần đúng về đơn vị có tên. Ví dụ, đã cho Z*(đm) thì: U tb U2 Z  Z * ( âm) . = Z * ( âm) . tb 3.I âm Sâm
III.3. Qui đổi chính xác trong hệ đơn vị tương đối: Chọn đoạn cơ sở và các lượng cơ bản Scb , Ucbcs của đoạn cơ sở. Tính lượng cơ bản của các đoạn khác. Lượng cơ bản Ucbn của đoạn thứ n được tính như sau: 1 U cbn  U cbcs k 1.k 2 .......... k n ..... (Scbn  Scbcs = Scb )
 Tính đổi tham số của các phần tử ở mỗi đoạn sang đơn vị tương đối với lượng cơ bản của từng đoạn. - Nếu tham số cho trước trong đơn vị có tên thì dùng các biểu thức tính đổi từ hệ đơn vị có tên sang hệ đơn vị tương đối. Ví dụ: U Scb U * ( cb)  ; Z * ( cb)  Z. 2 U cb U cb - Nếu tham số cho trước trong đơn vị tương đối với lượng cơ bản là định mức hay một lượng cơ bản nào đó thì dùng các biểu thức tính đổi hệ đơn vị tương đối. Ví dụ, cho trước Z*(đm) thì: 2 I cb U âm Scb U âm Z *( cb)  Z * ( âm) . . = Z * ( âm) . . 2 I âm U cb Sâm U cb
III.4. Qui đổi gần đúng trong hệ đơn vị tương đối: Giả thiết: Uđm = Utb  Chọn Scb chung cho tất cả các đoạn.  Trên mỗi đoạn lấy Ucb = Utb.  Tính đổi tham số của các phần tử ở mỗi đoạn sang đơn vị tương đối theo các biểu thức gần đúng.
Tóm tắt một số biểu thức tính toán tham số của các phần tử THAM TÍNH TÍNH TÍNH THIẾT BỊ SƠ ĐỒ SỐ TRONG CHÍNH XÁC GẦN ĐÚNG THAY THẾ TRA ĐƠN VỊ CÓ TRONG ĐVTĐ TRONG ĐƯỢC TÊN ĐVTĐ x”d, 2 Máy phát Sđm, 2 U âm Scb U âm Scb x" . d x" . d . 2 x" . d Uđm Sâm Sâm U cb Sâm Máy biến uN%, 2 2 uN % Scb U âm uN % Scb áp (2 cuộn k, uN % U âm . . . . Sđm 2 100 Sâm U cb 100 Sâm dây) 100 Sâm X%, Kháng Iđm, X % U âm X % I cb U âm X % I cb . . . . điện Uđm 100 3.I âm 100 I âm U cb 100 I âm Scb S Đường X1 X1.l X 1 .l. X 1 .l. cb 2 U cb 2 U tb dây [/Km]
Ví dụ: Lập sơ đồ thay thế, thực hiện tính toán trong hệ đơn vị tương đối bằng cách quy đổi gần đúng. Xác định trị số của dòng điện khi ngắn mạch 3 pha lần lượt tại các điểm N.1 và N.2, biết rằng ban đầu máy phát làm việc ở chế độ không tải với điện áp định mức. (Các đường dây trên không có điện kháng x1 = 0,4Ohm/Km)
Sơ đồ thay thế: N1 N2 E1 x7 x8 x9 x10 r10 x1 x2 x5 N3 x3 x4 x6 x11 x12