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

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp: Chế độ làm việc của khí cụ điện

Chia sẻ: Cố Dạ Bạch | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

Thêm vào BST
Báo xấu
8
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp: Chế độ làm việc của khí cụ điện cung cấp cho sinh viên những nội dung gồm: tổng quan; chế độ làm việc lâu dài; chế độ làm việc ngắn hạn;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nhà máy điện và trạm biến áp: Chế độ làm việc của khí cụ điện

  1. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 GV: ĐẶNG TUẤN KHANH 1 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 1. Tổng quan 2. Chế độ làm việc lâu dài 3. Chế độ làm việc ngắn hạn 2 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 1
  2. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 1. Tổng quan Chế độ làm việc lâu dài Chế độ làm việc ngắn hạn 3 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Khi có dòng điện chạy qua các thiết bị dẫn điện sẽ có tổn thất điện và từ. Chúng sẽ biến thành nhiệt năng, phần tản ra môi trường xung quanh, phần đốt nóng thiết bị. Phương trình phát nóng cơ bản I 2 Rdt  GCd  qF   0  dt C: là tỷ nhiệt vật liệu Ws/g0C F: tiết diện dây dẫn cm2 I: là dòng điện A  : là nhiệt độ dây dẫn 0C R: là điện trở dây dẫn Ω 0 : là nhiệt độ môi trường xung quanh 0C q: là năng lượng tỏa ra môi trường trên một đơn vị bề mặt dây dẫn khi nhiệt độ tăng lên 10C trong thời gian 1s W/cm2 0C G: là khối lượng dây dẫn kg 4 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 2
  3. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài I 2 Rdt  GCd  qF   0  dt thành phần tản ra môi đốt nóng trường Khi làm việc chế độ dài hạn, xem R, C, q là hằng số. Nên phương trình vi phân trên được giải theo thời gian: GC  RI 2  qF (  0 )   RI 2  qF (  0 )  t ln    t   ln  2  qF  RI 2  qF (1  0 )   RI  qF (1  0 )  t  RI 2  qF (  0 )   t RI 2  qF (  0 )    ln  2  e     RI  qF (1  0 )  RI 2  qF (1  0 ) τ là hằng số thời gian phát nóng 5 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Gọi θ là độ tăng nhiệt • θ1 độ tăng nhiệt của ban đầu của dây dẫn • θ độ tăng nhiệt của dây dẫn so với môi trường  t RI 2  qF ( ) e   RI 2  qF (1 ) Độ tăng nhiệt của dây dẫn so với môi trường xung quanh RI 2   t   t    1 e    1e  qF   Nếu nhiệt độ ban đầu dây dẫn = nhiệt độ môi trường thì ϑ1 = ϑ0 nên θ1 = 0. Do đó: RI 2    t    1 e   qF   6 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 3
  4. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Khi nhiệt độ đạt tới trạng thái ổn định tức là thời gian t tiến đến vô cùng nên: t  e  0 RI 2 qF  qF   0       I   qF R R Khi θ͚ = θcp thì dòng điện cho phép: qF cp  0   I cp  Lượng nhiệt tỏa ra của dây dẫn R 7 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Khi vận hành ở nhiệt độ ϑ’0 khác nhiệt độ nhà sản xuất ϑ0 thì cần phải hiệu chỉnh dòng điện cho phép:  I 'cp  I cp khc  I cp cp   '0   cp  0  Khc hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ môi trường vận hành θ0 nhiệt độ môi trường của nhà sản xuất. θcp nhiệt độ cho phép của dây dẫn. Icp dòng điện cho phép của dây dẫn. I’cp dòng điện cho phép của dây dẫn đã hiệu chỉnh.  I lv max  I cp 8 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 4
  5. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài POWERWORLD DEMO Làm việc bình thường cực đại Làm việc cưỡng bức cực đại 9 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài 10 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 5
  6. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Bình thường cực đại và cưỡng bức cực đại của MÁY PHÁT UG IG SG SF SF 80000 I bt max   I dmMF I bt max    115 A  I dmMF 3U F 3U F 3  400 Icb max  1,05.Ibt max  1,05  115  120.7 A I cb max  1,05.I bt max Icb max  1,1  115  126 A 11 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Bình thường cực đại và cưỡng bức cực đại của ĐƯỜNG DÂY U U Spt,max Spt,max I I S pt max S pt max I bt max  I bt max  3U 2 3U I cb max  2.I bt max I cb max  I bt max 12 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 6
  7. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Bình thường cực đại và cưỡng bức cực đại của THANH GÓP 1000 A 280 A 270 A 200 A 250 A 13 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Bình thường cực đại và cưỡng bức cực đại của MÁY BIẾN ÁP HỢP BỘ MÁY PHÁT UF I SF SMBA SF 80000 SF I bt max    115 A  I dmMF I bt max   I dmMF 3U F 3  400 3U F Icb max  1,05. Ibt max  1,05  115  120.7 A Icb max  1,1  115  126 A I cb max  1,05.I bt max 14 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 7
  8. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Bình thường cực đại và cưỡng bức cực đại của MÁY BIẾN ÁP USC UTC Scb max  k qt .S B Sbt max  Spt max 15 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Bình thường cực đại và cưỡng bức cực đại của MÁY BIẾN ÁP USC UTC  Scb1  S pt max  S S cb max  min  Sbt max  max  Scb 2  kqtsc .S B  2 16 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 8
  9. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Bình thường cực đại và cưỡng bức cực đại của MÁY BIẾN ÁP 2 S F  2S min S MBAbt max  2 2 S F  2S min S MBAcb max  min  k qtsc .S B 17 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Bình thường cực đại và cưỡng bức cực đại của CUỘN KHÁNG Bình thường S Kbt max  0 Một MBA ngừng  S F  S min S Kcb max1  min  kqtsc .S B  Smin  S F Một MF ngừng S Kcb max 2  S MBA  S min   S F  2Smin   S  SF min 2 2 18 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 9
  10. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 2. Chế độ làm việc lâu dài Bình thường cực đại và cưỡng bức cực đại của CUỘN KHÁNG Bình thường S F  Smin 2 S Kbt max  2 Một MBA ngừng 2SF  (Smin1  Smin2 ) SKcb max1  min  kqtsc .SB  Smin1  SF Một MF2 ngừng Một MF1 ngừng Smax 2 2 S F  ( Smin2  2 Smin1 ) S Kcb max 2  S Kcb max 3   S min1 2 2 19 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn Là chế độ vận hành của các thiết bị khi có sự cố NM. Khi NM dòng sẽ lớn nên thời gian làm việc sẽ ngắn. iNM Rdt  GCd  qF   0  dt 2 Do thời gian nhỏ nên thành phần tản nhiệt ra môi trường được bỏ qua. iNM Rdt  GCd 2  iNM Rdt    LF  Cd 2 (*) 20 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 10
  11. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn Khi có NM thì nhiệt độ cuối cùng của thiết bị sẽ cao ϑ (3000C đối với dây đồng và 2000C đối với dây nhôm). Cho nên cần xét đến sự thay đổi của điện trở R. Trước khi NM thì thiết bị có nhiệt độ ϑ1 và điện trở và R1 nhưng khi NM thì có nhiệt độ ϑ2 và điện trở R2   2  L   2 R2  R1  R2    1 F   1 τ là hằng số phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn, dây đồng 235oC, dây nhôm 245oC 21 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn 1 2  C   1  d Thế R2 vào phương trình (*)  iNM dt  F2    t 1 2  C   1  2 d Lấy tích phân 2 vế  2  iNM dt   F 0  1    Đặt: t BN    iNM dt 2  A s 2 BN    2  0   K ln    C   1  F 2    1  K  Ws / cm  4 K là hằng số được xác định dựa vào vật liệu và nhiệt độ ban đầu. 22 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 11
  12. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn XUNG NHIỆT: gồm thành phần chu kỳ và không chu kỳ t t t BN    iNM dt    I NM dt    I AC  iDC dt 2 2 2 2 0 0 0 t t  BN    I AC dt    iDC dt 2 2 0 0  BN  BN  AC  BN  DC Để đơn giản tính toán có thể tính xung nhiệt thông qua dòng điện ngắn mạch hiệu dụng toàn phần: I  I AC  iDC 2 2 23 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn Nhiệt độ ban đầu của dây dẫn: phụ thuộc vào dòng điện vận hành trước sự cố NM. qF 1  0  I1  R Dòng điện cho phép dây dẫn: qF cp  0  I cp  R Từ đó suy ra nhiệt độ ban đầu: 2 2  I       1   1 0  I  1  0  cp  0   1   I       I cp    cp  cp 0   24 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 12
  13. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn Nhiệt độ cuối cùng của dây dẫn khi ngắn mạch: Từ nhiệt độ ban đầu  xác định BN/F2 theo đường cong của nhà sản xuất. Dây đồng Dây nhôm 25 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn XUNG NHIỆT AC: Phương pháp tích phân đồ thị: là diện tích giới hạn bởi đường cong I2AC và các trục tọa độ trong khoảng thời gian từ 0 đến t. I2 2 I tb1 2 I tb 2 BN  AC  I tb1t  I tb 2 t  ...  I t2 n t 2 2 b I 02  I t 2 I NM ,ck I tb 1  2 2 t 0 t 26 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 13
  14. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn XUNG NHIỆT AC: xác định thời gian tương đương cần quan tâm máy phát có hay không có bộ phận tự động điều chỉnh kích từ; vị trí NM và thời gian NM. t BN  AC   I AC dt  I ttd 2 2 0 I" Thời gian ttđ phụ thuộc vào thời gian NM và tỉ số  I Áp dụng khi tnm < 5 s ttđ ttd  f  t ,   tnm = 0.5 s β Trường hợp tnm > 5s thì áp dụng công thức: ttd  ttds   t  5  5 27 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn XUNG NHIỆT DC: I CK 0  I " t BN  DC   iDC dt 2 0 Nếu chỉ có một nguồn cung cấp dòng điện NM thì iDC được tính theo công thức:      t       2t  iDC  2  I AC 0e Ta    BN  DC  I AC 0Ta 2  1  e Ta   2         L X Ta   R R Ta: hằng số thời gian tắt dần của thành phần DC của dòng điện NM. Nếu U > 1 kV thì Ta gần bằng 0.05 s còn khi tnm > 0.1 s thì xem Ta bằng không (bỏ qua BN-DC). 28 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 14
  15. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn I CK 0  I " XUNG NHIỆT DC: Nếu có nhiều nguồn cung cấp dòng điện NM thì iDC được tính theo công thức: I  AC 0  I AC 01  I AC 02  ..._ I AC 03   2t    Ldt X  BN  DC  I  AC 0Ta dt 2  1  e Ta  dt   2 Ta  dt   dt   Rdt  Rdt   Ta-đt: hằng số thời gian đẳng trị tắt dần của thành phần DC của dòng điện NM. Rđt và Xđt lần lượt là điện trở đẳng trị và điện kháng đẳng trị. 29 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn XUNG NHIỆT TOÀN PHẦN (AC + DC):   2t     BN  BN  AC  BN  DC  I t  I2  td 2 T  AC 0 a  dt 2 1  e Ta  dt       Khi NM ở xa và lâu dài thì công thức thu gọn:  BN  BN  AC  BN  DC  I ''2  ttd  Ta dt  30 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 15
  16. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn ỔN ĐỊNH NHIỆT DÂY DẪN: Nhiệt độ: NM 2  NM 2CP Tiết diện nhỏ nhất của dây dẫn đảm bảo ổn định nhiệt: F  Fmin nh  BN / C 2 Thời gian NM: F 2C 2 t NM  tcp max  2  Ta I 31 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn Đặc trưng bởi dòng điện ổn định nhiệt định mức và thời gian ổn định nhiệt định mức. I nhdmtnhdm  BN tt 2 32 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 16
  17. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn 1 2 LỰC ĐỘNG ĐIỆN: Định luật: BIOT – SAVART - LAPLACE dF  dl2        dF  i2  dl2 B1   i2 dl2 B1 sin  dl2 , B1      Từ cảm B1 trên dây 2 do dòng điện i1 sinh ra: B1  i1 i1 i2 2 a a Suy ra độ lớn của lực tác động lên dl2: i1i2 ii dF  i2 B1dl2  dl2  2  107 1 2 dl2 2 a a i1i2 Tích phân 2 vế:  F  2  107 l2 (N ) a 33 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn LỰC ĐỘNG ĐIỆN: Khi N(2) 34 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 17
  18. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn LỰC ĐỘNG ĐIỆN: Khi N(3) 35 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn LỰC ĐỘNG ĐIỆN: Tác dụng lực điện động của dòng điện NM • Khi dòng điện chạy cùng chiều thì sinh lực hút nhau • Khi dòng điện chạy ngược chiều thì sinh lực đẩy nhau 36 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 18
  19. SINH VIÊN:............................................ 1/29/2023 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN 3. Chế độ làm việc ngắn hạn LỰC ĐỘNG ĐIỆN: Ổn định động của KCĐ I xk  I ldd ,dm ixk  ildd ,dm Ổn định động của thanh dẫn và sứ  xk  icp Ftt  60% Fcp 37 38 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 19
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