Chương Iii Chính.docx

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH Ngắn mạch là 1 loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượng chạm chập các pha, không thuộc chế độ làm việc bình thường Chúng ta cần phải dự báo các tình trạng ngắ[.]

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Ngắn mạch là 1 loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượngchạm chập các pha, không thuộc chế độ làm việc bình thường Chúng ta cần phải dự báo các tình trạng ngắn mạch có thể xảy ra và xác định tình trạng ngắn mạch tính toán tương ứng

Mục đích tính dòng điện ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện, cácphần điện có dòng điện chạy qua và kiểm tra các phần tử đó đảm bảo ổn định động và ổn định nhiệt Ngoài ra, các số liệu về dòng điện ngắn mạch

là căn cứ quan trọng để thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le và ổn định phương thức vận hành hệ thống

Phương thức tính toán ngắn mạch ở đây, ta chọn phương pháp đường cong tính toán Điểm ngắn mạch tính toán là điểm mà khi xảy ra ngắn mạch tại đó thì dòng ngắn mạch đi qua khí cụ điện là lớn nhất Vì vậy việc lập hồ sơ tính toán dòng điện ngắn mạch đối với khí cụ điện cần chọn một chế độ làm việc nặng nề nhất nhưng phải phù hợp với điều kiệnthực tế

I TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO PHƯƠNG ÁN :

1 Sơ đồ tính toán

Hình 3.1 : Sơ đồ phân bố điểm ngắn mạch

2 Các điểm ngắn mạch

2.1 Điểm N1:

Mục đích: để chọn và kiểm tra khí cụ điện các mạch phía cao áp

Trạng thái sơ đồ: Tất cả các máy phát, máy biến áp và hệ thống đang vận hành bình thường

2.2 Điểm N2:

Mục địch: Để chọn và kiểm tra khí cụ điện các mạch phía trung áp Trạng thái sơ đồ: Tất cả các máy phát, máy biến áp và hệ thống đang vận hành bình thường

2.3 Điểm N3:

Mục đích: Để chọn và kiểm tra khí cụ điện cho mạch hạ áp máy biến áp Trạng thái sơ đồ: Chỉ có máy biến áp B1 nghỉ, tất cả các máy phát hệ thống đang vận hành bình thường

2.4 Điểm N4:

Mục đích: Để chọn và kiểm tra khí cụ điện cho mạch phân đoạn

Trạng thái sơ đồ: Tất cả các máy phát và hệ thống đang vận hành bình thường, chỉ máy phát F1 và máy biến áp B1 nghỉ

2.5 Điểm N5, N5’, N6, N6’:

Mục đích: Để chọn và kiểm tra khí cụ điện cho mạch máy phát

Trạng thái sơ đồ:

Điểm N5: Chỉ có máy phát F1 làm việc

Điểm N5’: Tất cả đều làm việc bình thường, trừ máy phát F1 nghỉ o Điểm N6: Chỉ có máy phát F2 làm việc

Điểm N6’: Tất cả đều làm việc bình thường trừ máy phát F2 nghỉ

II, TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA SƠ ĐỒ THAY THẾ 1.Các đại lượng cơ bản :

Chọn các đại lượng cơ bản:

2 Các thông số của sơ đồ thay thế :

2.1 Điện kháng của máy phát F1, F2, F3, F4 :

X¿Fcb

=X1¿X2=X3=X4=X ' ' d . S cb

S dmF=

0,123.100 68,75 =0,179

2.2 Điện kháng của kháng điện phân đoạn :

2.3 Điện kháng của máy biến áp 2 cuộn dây B3 :

X13=U N % S cb

100 S đmB 3=

10,5.100

2.4 Điện kháng của máy biến áp liên lạc B1 và B2 :

Điện kháng của cuộn hạ :

2.5 Điện kháng của đường dây liên lạc với hệ thống :

Vì sơ đồ Hình 3.3a đối xứng nhau qua điểm ngắn mạch N1 nên ta có sơ đồ

Hình 3.3b và giá trị điện kháng như sau:

K0' '= ¿ 2,7 ; K ∞ ' '=2,1

- Dòng siêu quá độ ban đầu do các máy phát điện cung cấp:

-Tương tự ngắn mạch tại N1 , sơ đồ Hình 3.4a đối xứng nhau qua điểm ngắn mạch N2 nên ta có sơ đồ Hình 3.4b và giá trị điện kháng như sau :

- Giá trị hiệu dụng của dòng xung kích tại N2 :

3.4 Điểm ngắn mạch N5,N6 ( Vì các máy phát như nhau )

a Sơ đồ biến đổi.

- Dòng ngắn mạch duy trì do các máy phát điện cung cấp :

3.5 Điểm ngắn mạch N 5 ’:

a Sơ đồ biến đổi

X43= X7 X41

X7+X40+X41=

0,156 0,222 0,156+0,213+ 0,222=0,059

3.6 Điểm ngắn mạchN6': a) Sơ đồ biến đổi :

- Tương tự như ngắn mạch tại N 1, sơ đồ Hình 3.8a đối xứng nhau qua điểm ngắn mạch

N6' nên ta có sơ đồ Hình 3.8b và giá trị điện kháng như sau:

K0' '=1,78 ; K ∞ ' '=1,48

- Dòng siêu quá độ ban đầu do các máy phát điện cung cấp:

- Tương tự như ngắn mạch tại N 1, sơ đồ Hình 3.9a đối xứng nhau qua điểm ngắn mạch

N6' nên ta có sơ đồ Hình 3.9b và giá trị điện kháng như sau:

X58= X24 X4

X24+X13+X4=

0,144.0,179 0,144+ 0,131+0,179=0,057

X59= X13 X4

X24+X13+X4=

0,131.0,179 0,144+ 0,131+0,179=0,052

- Tra đường cong tính toán ( hình 3.5 trang 46 sách “ Thiết kế phần điện trong nhà máy điện và trạm biến áp ” của PGS Nguyễn Hữu Khái), ta được bội của thành phần không chu kỳ dòng điện ngắn mạch:

III, Xác định dung lượng nhiệt của dòng ngắn mạch:

Xung lượng nhiệt đặc trưng cho lượng nhiệt tỏa ra trong khí cụ điện ứng với thời

gian tác động của dòng ngắn mạch Xung lượng nhiệt của dòng ngắn mạch xác

N4 Phân đoạn 16,40