luận văn cung cấp điện, Chương 12

Chia sẻ: Nguyen Van Binh Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

157
lượt xem 77
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngắn mạch là hiện tượng các pha chập nhau ( đối với mạng trung tính cách ly hoặc nối đất) hoặc hiện tượng các pha chập nhau và chạm đất mạng trung tính nối đất trực tiếp). Nói một cách khác, ngắn mạch là hiện tượng mạch điện bị nối tắt qua một tổng trở rất nhỏ, xem như bằng không. Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọng, và thường xảy ra trong hệ thống điện. Khi có ngắn mạch thì dòng điện sẽ tăng lên rất cao và điện áp trong mạng điện giảm xuống. ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: luận văn cung cấp điện, Chương 12

Chöông 12: NGAÉN TÍNH TOAÙN MAÏCH 5.1 Khaùi nieäm ngaén maïch: Ngaén maïch laø hieän töôïng caùc pha chaäp nhau ( ñoái vôùi maïng trung tính caùch ly hoaëc noái ñaát) hoaëc hieän töôïng caùc pha chaäp nhau vaø chaïm ñaát( maïng trung tính noái ñaát tröïc tieáp). Noùi moät caùch khaùc, ngaén maïch laø hieän töôïng maïch ñieän bò noái taét qua moät toång trôû raát nhoû, xem nhö baèng khoâng. Ngaén maïch laø tình traïng söï coá nghieâm troïng, vaø thöôøng xaûy ra trong heä thoáng ñieän. Khi coù ngaén maïch thì doøng ñieän seõ taêng leân raát cao vaø ñieän aùp trong maïng ñieän giaûm xuoáng. Trong thöïc teá, ta thöôøng gaëp caùc daïng ngaén maïch: ngaén maïch ba pha (N(3)), hai pha (N(2)), moät pha (N(1)) vaø hai pha chaïm nhau chaïm ñaát (N(1,1)) A A B B C C (2) N (1) N A A B B C C (2,2) N N (3)
Hình 5.1 Caùc daïng ngaén maïch Qua thoáng keâ cho thaáy, xaùc suaát xaûy ra ngaén maïch moät pha laø nhieàu nhaát (65%), coøn xaùc suaát xaûy ra ngaén maïch ba pha laø beù nhaát, chæ chieám 5% , nhöng ngaén maïch ba pha laø tình traïng söï coá naëng neá nhaát vaø ta caàn phaûi xeùt ñeán khi tính toaùn löïa choïn caùc thieát bò baûo veä cho heä thoáng ñieän. Coøn ngaén maïch moät pha laø tình traïng nheï nhaát vaø ta thöôøng xeùt ñeán khi tính toaùn löïa choïn ngöôõng taùc ñoäng cho caùc thieát bò baûo veä. 5.2 Tính toaùn ngaén maïch: 5.2.1 Tính toaùn ngaén maïch ba pha(N(3)): 5.2.1.1 Coâng thöùc tính : U dm IN(3) = 3 * Z th (5.1) Vôùi Zth laø toâng trôû toång coäng nhìn töø ñieåm ngaén maïch trôû veà nguoàn. - Caùch xaùc ñònh toång trôû cuûa caùc phaàn töû: CB: Trong löôùi ñieän haï aùp, toång trôû cuûa caùc CB naè phiaù tröôùc vò trí söï oá phaûi ñöôïc tính ñeán. Caûm khaùn coù theå tieáp
nhaän giaù trò 0.15 cho moãi CB, tromh khi trôû khaùng coù thheå boû qua. Thanh goùp: Trôû kaùng cuûa thanh goùp 9öôïc boû qua vaø caûm khaùng ñöôïc laáy giaù trò 0.15 cho moãi m chieàu daøi. Daây daãn: Trôû khaùng cuûa daây daãn ñöôïc tra theo caùc baûng tra hoaëc tính gaàn ñuùng theo coâng thöùc: R = L = ro*L F (5.2)  laø ñieän trôû suaát cuûa daây daãn khi coù nhieät ñoä vaän haønh bình thöôøng vaø baèng 22.5m/m ( cho ñoàng), hoaëc 36m/m ( vôùi daây nhoâm). Ro: Ñieän trôû treân moät ñôn vò chieàu daøi(/km) do nhaø saûn xuaát cung caáp. Caûm khaùng X cuûa daây caùp, khi khoâng coù soá lieäu coù theå laáy giaù trò baèng 0.07÷ 0.09 /km ( theo TL[1]). 5.2.1.2 Tính toaùn ngaén maïch taïi thanh caùi cuûa MBA: IN(3)TCBA = U tb (kA) (5.3) 3Z B Utb- ñieän aùp daây trung bình (V), ZB- toång trôû cuûa MBA(m) -Xaùc ñònh toång trôû MBA:
PN * U 2 dm RB = S 2 dm (5.4) 9 * 400 2 = = 2.56 m 750 2 U N % * U 2 dm ZB = 100 * S 2 dm (5.5) 5.5 * 400 2 = = 11.73 m 100 * 750 XB = Z B  RB 2 2 (5.6) = 11.73 2  2.56 2 = 11.45 m IN(3)tcBA 400 = 19.7 kA 3 * 11.73 5.2.1.3 Tính toaùn ngaén maïch ba pha taïi tuû PPC (I(3)N1): Sô ñoà thay theá: Tính toaùn ngaén maïch ba pha laø ñeå bieát ñöôïc giaù trò lôùn nhaát cuûa doøng ñieän söï coá, do ñoù ñeå ñôn giaûn cho vieäc tính toaùn thì ta coù theå boû qua caùc giaù trò toång trôû cuûa caùc phaàn töû nhö CB, thanh caùi. - Toång trôû MBA: RB = 2.56 m
XB =11.45 m ZB = 11.73 m  -Tính toång trôû daây daãn: Vôùi daây daãn 3x(3x500)+500, coù ro=0.0122/km, xo=0.03/km, L=75m. Rd1 = ro* L = 0.0122*75 = 0.915 m Xd1 = xo*L = 0.03*75 = 2.25 m  Töø ñoù, ta tính ñöôïc toång trôû töông ñöông vaø doøng ngaén maïch ba pha:    Rth1 = RB + Rd1 = 2.56 + 0.915 = 3.475 m   Xth1 = XB + Xd1 = 11.45+ 2.25 = 13.7 m   th1 = Rth1  X th1 2 2 = 3.475 2  13.7 2 =14.134 m  I(3)N1 = 400 = 16.34 kA 3 * 14.134 5.2.1.4 Tính ngaén maïch ba pha taïi thanh caùi cuûa tuû PP (I(3)N2) Xeùt tröôøng hôïp khi bò ngaén maïch ba pha taïi tuû PP1: - Sô ñoà thay theá: - Tính toång trôû daây daãn:
Vôùi daây daãn 3x(3x300)+300, coù ro=0.02/km, xo=0.03/km, L=85m. Rd2 = ro* L = 0.02*85 = 1.7 m Xd2 = xo*L = 0.03*85 = 2.55 m  Töø ñoù, ta tính ñöôïc toåâng trôû töông ñöông vaø doøng ngaén maïch ba pha:  Rth2 = Rth1 + Rd2 = 3.475+ 1.7 = 5.175 m   Xth2 = Xth1 + Xd2 = 13.7+ 2.55 = 16.25 m   th2 = Rth 2  X yh 2 2 5 = 5.175 2  16.25 2 = 17.05 m I(3)N2 = 400 = 13.54 kA 3 * 17.05 5.2.1.5 Tính ngaén maïch ba pha taïi thanh caùi cuûa tuû ÑL (I(3)N3) Xeùt tröôøng hôïp khi bò ngaén maïch ba pha taïi tuû ÑL1A: - Sô ñoà thay theá: - Tính toång trôû daây daãn: Vôùi daây daãn 4G120, coù ro=0.153/km, xo=0.08/km, L=73m. Rd3 = ro* L = 0.153*73 = 11.169 m Xd2 = xo*L = 0.08*73 = 5.84 m  Töø ñoù, ta tính ñöôïc toåâng trôû töông ñöông vaø doøng ngaén maïch ba pha: 
  Rth3 = Rth2 + Rd3= 5.175+ 11.169 = 16.344 m   Xth3 = Xth2 + Xd3 = 16.25+ 5.84 = 22.09 m   th3= Rth 3  X yh3 2 2 = 16.344 2  22.09 2 = 27.48 m  I(3)N3 = 400 = 8.4 kA 3 * 27.48 Khi xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa ñoäng cô khôûi ñoäng (ta chæ xeùt khi ñoäng cô lôùn nhaát trong nhoùm khôûi ñoäng) Ta coù Immmax = 108.5 A= 0.1085kA  I(3)N3mm= I(3)N3 +0.9Immmax = 8.4+0.9*0.1085 = 8.5kA 5.2.1.6 Tính ngaén maïch ba pha taïi thieát bò (I(3)N4) Xeùt tröôøng hôïp khi bò ngaén maïch ba pha taïi thieát bò soá moät ôû nhoùm ÑL1A: - Sô ñoà thay theá: - Tính toång trôû daây daãn: Vôùi daây daãn 4G10, coù ro=1.83/km, xo=0.08 /km, L=10m. Rd4 = ro* L = 1.83*10 = 18.3 m Xd4 = xo*L = 0.08*10 =0.8 m  Töø ñoù, ta tính ñöôïc toåâng trôû töông ñöông vaø doøng ngaén maïch ba pha:    Rth4 = Rth3 + Rd4 = 16.3418.3 = 34.64m   Xth4 = Xth3 + Xd4 = 22.09+0.8 = 22.89m
  th4= 34.64 2  22.89 2 = 41.52 m  I(3)N4 = 400 = 5.56kA. 3 * 41.52 Doøng ngaén maïch khi thieát bò khôûi ñoäng: I(3)N4mm= I(3)N4+0.9*Imm =5.56 + 0.9*108.5*10-3 =5.66kA Ñoái vôùi caùc nhaùnh khaùc, ta cuõng tính toaùn moät caùch hoaøn toaøn töông töï nhö treân. Keát quaû tính toaùn ngaén maïch cho trong caùc baûng 5.1 ÷ 5.4 5.2.2 Tính ngaén maïch moät pha (I(1)N) Muïc ñích cuûa vieäc tính ngaén maïch moät pha laø ñeå laøm cô sôû cho vieäc löïa choïn vaø kieåm tra ñoä nhaïy cuûa caùc CB, MC, Rôle baûo veä,… Vì vaäy trong tröôøng hôïp naøy thì traùi ngöôïc laïi vôùi tröôøng hôïp tính ngaén maïch ba pha laø ta caàn bieát trò soá beù nhaát cuûa doøng dieän söï coá. Do vaäy maø khi tính toaùn ngaén maïch moät pha ta caàn löu yù: - Phaûi xeùt ñeán ñieän trôû cuûa taát caû caùc thaønh phaàn. - Nhaân ñieän aùp tính toaùn vôùi heä soá nhoû hôn 1 ( thöôøng laáy töø 0.9 ÷0.95) ñeå xeùt ñeán söï giaûm aùp beân sô caáp cuûa MBA khi ngaén maïch. - Ñieän trôû cuûa daây trung tính trong maïng thöù töï khoâng phaûi laáy baèng 3 laàn giaù trò ñieän trôû thöïc teá cuûa noù. - Ñieän khaùng thöù töï khoâng cuûa MBA noái Y/Yo laø X*oB= 0.3÷1( trò soá töông ñoái ñònh möùc, song ñeå cho doøng ñieän ngaén maïch laø cöïc tieåu thì ta seõ choïn X*oB=1 2 U tb Do ñoù trong ñôn vò coù teân XoB = * X oB * * 10 6 (m) S dm (5.7) Trong ñoù Utb(kV), Sñm( kVA)
Neáu MBA ñaáu /Yo thì: XoB = X1B - Ñieän khaùng thöù töï khoâng cuûa ñöôøng daây haï aùp coù theå laáy baèng hai laàn ñieän khaùng thöù töï thuaän: Xod = 2X1d Sau ñoù tính toång trôû cuûa taát caû caùc phaàn töû, ta seõ xaùc ñònh doøng ñieän ngaén maïch moät pha theo coâng thöùc sau: 3 * U tb I(1)N = (0.9÷0.95) (kA) (2 R1  R0 ) 2  (2 X 1  X 0) 2 3U ptb = (0.9÷0.95) . . . Z1 Z 2  Z 0 (5.8) Trong ñoù: R1vaø X1 laø ñieän trôû vaø ñieän khaùng thöù töï thuaän toång cuûa taát caû caùc phaàn töû (m) R0vaø X0 laø ñieän trôû vaø ñieän khaùng thöù töï nghòch toång cuûa taát caû caùc phaàn töû (m). Utb laø ñieän aùp pha trung bình tính baèng (V). Uptb- ñieän aùp pha trung bình (V) Zo, Z1,Z2,-toång trôû thöù töï thuaän, thöù töï nghòch vaø thöù töï khoâng