Nhà máy điện và trạm biến áp - Chuong 2 - Che do lam viec potx

Suy ra, nhiệt độ ổn định của dây dẫn: 2 0 I R qF Trong chế độ làm việc lâu dài yêu cầu nhiệt độ ổn định phải bé hơn nhiệt độ cho phép cp.. Trong chế độ làm việc lâu dài dòng điện phải

Chương I

II CHẾ ĐỘ LÀM ViỆC LÂU DÀI

Phương trình phát nóng cơ bản :

I2.R.dt = G.C.d  + q.F.(  -  0 ).dt

Tổn thất trong

thiết bị

Làm nĩng thiết bị

Làm nĩng mơi trường xung quanh

Trong đó :

C - tỷ nhiệt của vật liệu làm dây dẫn - Ws / g 0 C

G - trọng lượng dây dẫn - kg

F - diện tích bề mặt dây dẫn - cm 2

 - nhiệt độ dây dẫn - 0 C

q - năng lượng tỏa ra môi trường trên một đơn vị bề mặt dây dẫn khi nhiệt độ tăng 1 0 C trong thời gian 1 sec -

W / cm 2 0 C

Giải phương trình vi phân trên ta được :

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

2

0

I R qF

cp

I R

Khi t= , dây dẫn đạt đến độ tăng nhiệt ổn định là  Suy

ra, nhiệt độ ổn định của dây dẫn:

2 0

I R qF

Trong chế độ làm việc lâu dài yêu cầu nhiệt độ ổn định phải bé hơn nhiệt độ cho phép cp Suy ra dòng điện cho phép lau dài

0

cp

qF I

R



Trong chế độ làm việc lâu dài dòng điện phải bé hơn dòng cho phép

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

0) max

Chế độ làm

việc lâu dài

Chế độ làm việc lâu dài

bình thường

Chế độ làm việc lâu dài

cưỡng bức

 Chọn thiết bị sao cho Icp tbị > Ilv max

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

max max 1 , 05 bt

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

2 3

pt bt

S I

U



U

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

2 3

pt bt

S I

U



U

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

• Mạch 2 MBA song song :

2

max max

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

F MBAcb k S

S

S S

+ Đối với mạch MBA ới mạch MBA i v i m ch MBA ạch MBA

Công suất đi qua Khả năng tải

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

F MBAcb k S

S

S S

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

min max1

max

min

.

F Kcb

+ Đối với mạch MBA ới mạch MBA i v i m ch kháng điện K ạch MBA

Cơng suất đi qua

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

2

max

S S

HT

• Mạch NMĐ : + + Đối với mạch MBA ới mạch MBA Đối với mạch MBA i v i m ch MBA i MF ạch MBA

T ương tự như treân ng t nh treân ự như treân ư

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

1 max S

S

2 min

2 max

S S

HT

K

1

K 2

• Mạch NMĐ :

min1 min 2 max3

2

F Kbt

+ Đối với mạch MBA ới mạch MBA i v i m ch kháng điện K ạch MBA

Cơng suất đi qua

max 2 max 2

BT1 : Tính dòng làm việc bình thường & cưỡng bức qua MBA và qua kháng điện K

II CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC LÂU DÀI

S B = 90 MVA

S F = 100 MVA

15 kV

110 kV

1 min

1

max

S S

1 min

1 max

S

S

2 min

2

max

S S

BT3 : Tính dòng làm việc bình thường&cưỡng bức qua MBA

1 min

1 max

2 max

S S

Làm nĩng mơi trường xung quanh

+ q.F.(  - 0 ).dt

Là chế độ vận hành của tbị khi xảy ra NM, lúc đó dòng điện rất lớn, thời gian tồn tại rất ngắn.

Làm nóng môi trường xung quanh

Nhiệt độ cuối cùng  2 của dây dẫn khi ngắn mạch rất lớn (

300 0 C) nên phải xét đến sự thay đổi của điện trở R

Trước khi ngắn mạch nhiệt độ của dây dẫn là  1 điện trở là

R 1 , thì khi nhiệt độ  điện trở sẽ là:

Trong đó :

R 1 =  l / F

G =  l F

1 - điện trở suất của vật liệu dây dẫn ở nhiệt độ 1 -  cm

l - chiều dài dây dẫn - cm

F - tiết diện ngang dây dẫn - cm 2

 - khối lượng riêng của vật liệu dây dẫn - g / cm 3

III CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC NGẮN HẠN

Vào phương trình

III CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC NGẮN HẠN

) ln(

.

1

2 2

k : hằng số phụ thuộc vào vật liệu và nhiệt ban đầu

: là xung nhiệt của dòng ngắn mạch - A 2 s

dt I

t N

2 0

Thay các trị số

Rồi lấy tích phân cả 2 vế từ 0 đến t và từ  1 đến  2 ta có kết quả sau :

III CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC NGẮN HẠN

* Tính BN :

Nkck Nck

N

kck

t ck

t N

t N

B B

B

dt I

dt I

dt I

2 0

Trong đó :

B Nkck – xung nhiệt của thành phần không chu kỳ  0

B Nck – xung nhiệt của thành phần chu kỳ  I xk 2 t N

) (

2

MC BVRL

xk N

xk Nck

Vậy ta có :

Để phần dẫn điện chịu đựng được dòng NM, nhiệt độ  2 phải bé hơn nhiệt độ cho phép ngắn hạn của vật liệu :

III CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC NGẮN HẠN

2 < cpnh

IV CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐiỂM TRUNG TÍNH

1 - KHI HTĐ HOẠT ĐỘNG BÌNH THƯỜNG

HTĐ 3 pha

đối xứng

Điểm trung tính có điện thế = 0 + Đất có điện thế = 0 độ của TT Cả 3 chế

1 - KHI HTĐ HOẠT ĐỘNG BÌNH THƯỜNG

- Không có dòng điện đi vào đất

Gi n ản đồ vectơ đồ vectơ vect ơ

2 - KHI CÓ NM ( VD PHA C CHẠM ĐẤT )

Tải

I’CAI’CB

B C

Gi n ản đồ vectơ đồ vectơ vect ơ

2 - KHI CÓ NM ( VD PHA C CHẠM ĐẤT )

B’

C’  đất



2 - KHI CĨ NM ( VD PHA C CHẠM ĐẤT )

- Mạng điện vẫn có thể làm việc bình thường vì điện áp tương đối giữa các pha cũng như giữa các dây không thay đổi.

Khi NM một pha trong mạng điện trung tính cách ly

- Điện áp của pha chạm đất bằng 0, các pha khác điện áp đối với đất bằng U dây nghĩa là tăng lên lần  thiết bị phải có cách điện bằng điện áp dây

3

- Xuất hiện dòng điện đi vào đất, dòng này bằng 3 lần dòng điện dung của 1 pha khi làm việc bình thường  Sinh ra hồ quang tại điểm chạm

* Trung tính nối đất trực tiếp

2 - KHI CĨ NM ( VD PHA C CHẠM ĐẤT )

- Dòng NM lớn  BVRL tác động  mất điện

Khi NM một pha trong mạng điện trung tính nối đất trực tiếp

- Thiết bị chỉ cần có cách điện bằng điện áp pha.

2 - KHI CÓ NM ( VD PHA C CHẠM ĐẤT )

Tải

I’CAI’CB

C B C A

I’ C = I’ CA + I’ CB

A

B C

N

* Trung tính nối đất qua tổng trở

L

B C

Gi n ản đồ vectơ đồ vectơ vect ơ

2 - KHI CÓ NM ( VD PHA C CHẠM ĐẤT )

A’

B’

C’  đất

N’

I’CA

I’CB

I’C

* Trung tính nối đất qua tổng trở

I’ L

I’đất

2 - KHI CĨ NM ( VD PHA C CHẠM ĐẤT )

- Giống như mạng có TT cách ly.

Khi NM một pha trong mạng điện trung tính

nối đất qua cuộn dập hồ quang

- Có dòng điện đi qua cuộn kháng L, dòng này ngược chiều với dòng qua điện dung làm giảm dòng đi vào đất  dập hồ quang

- Điều chỉnh L sao cho I đất > I nhạy để BVRL có thể phát hiện dòng đi vào đất.

3 – KẾT LUẬN

- U ≥ 110 kV : TT n i t tr c ti p ối đất trực tiếp đất trực tiếp ực tiếp ếp

- U ≤ 1 kV : TT n i t tr c ti p ối đất trực tiếp đất trực tiếp ực tiếp ếp

- 1 kV < U < 110 kV : Tùy vào đặc điểm cụ thể