Chương ii tìm hiểu về ngắn mạch trong hệ thống điện

Tính toán dòng ngắn mạchTính toán dòng ngắn mạch không đối xứng I II III IV... • Ngắn mạch trong hệ thống điện HTĐ chỉ hiện tượng các dây dẫn pha chập nhau, chập đất trong HTĐ có chung đ

CHƯƠNG II TÌM HIỂU VỀ NGẮN MẠCH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

GVHD: TS Nguyễn Thị Anh

Tính toán dòng ngắn mạch

Tính toán dòng ngắn mạch không đối xứng

I

II

III

IV

I Các chế độ hư hỏng và làm việc không bình thường của

• Các vòng dây trong máy điện chập nhau

• Quá tải, quá điện áp, mất cân bằng công suất tác dụng

• Dao động điện, mất kích từ máy phát điện, hư hỏng cơ khí trong máy phát

II Tìm hiểu về ngắn mạch trong hệ thống điện.

2.1 Các khái niệm cơ bản

• Ngắn mạch trong hệ thống điện (HTĐ) chỉ hiện tượng các dây dẫn pha chập nhau, chập đất (trong HTĐ có chung điểm nối đất) hoặc

chập dây trung tính

• Khi xảy ra ngắn mạch tổng trở của hệ thống giảm đi (giống như mạch điện bị ngắn lại), dòng điện tăng lên đáng kể gọi là dòng ngắn mạch

2.1 Các khái niệm cơ

bản

 Nguyên nhân ngắn mạch:

• Do cách điện bị hư hỏng

- Già cỗi khi làm việc lâu ngày

- Bị tác động bởi điện trường mạnh gây phóng điện

• Do tác động của con người, động vật gió bão (tác động cơ khí)

• Do sét đánh

• Thao tác không đúng quy trình

II Tìm hiểu về ngắn mạch trong hệ thống điện.

2.1 Các khái niệm cơ

• Gây gián đoạn cung cấp điện

II Tìm hiểu về ngắn mạch trong hệ thống điện.

2.1 Các khái niệm cơ

• Các thiết bị và bộ phận dòng ngắn mạch đi qua phải chịu được tác dụng nhiệt và cơ của dòng ngắn mạch

• Dùng các biện pháp hạn chế dòng ngắn mạch (dùng kháng

điện)

• Dùng các thiết bị tự động và biện pháp bảo vệ khi ngắn mạch

II Tìm hiểu về ngắn mạch trong hệ thống điện.

• Ngắn mạch 1 pha (1 pha chập đất hoặc

chập dây trung tính ), ký hiệu:

• Ngắn mạch 2 pha nối đất (2 pha chập

nhau đồng thời chập đất), ký hiệu:

Xác suất xảy ra

III Tính toán dòng ngắn mạch.

3.1 Nội dung tính toán ngắn mạch.

(1) I” - giá trị ban đầu của thành phần chu kỳ, gọi là dòng ngắn mạch siêu quá

độ

(2) ixk - dòng điện xung kích (trị số cực đại của dòng ngắn mạch toàn phần)

Giá trị này cần thiết cho việc chọn thiết bị, thanh góp, sứ (kiểm tra ổn định động của thiết bị)

(3) Ixk - giá trị hiệu dụng của dòng xung kích (trị hiệu dụng của dòng ngắn mạch

toàn phần trong chu kỳ đầu) dùng vào việc kiểm tra thiết bị điện về ổn định lực điện động ở chu kỳ đầu

3.1 Nội dung tính toán ngắn mạch.

(8) tqđ - thời gian quy đổi: khoảng thời gian cần thiết để dòng ngắn mạch xác lập phát ra một lượng nhiệt đúng bằng lượng nhiệt do dòng ngắn mạch thực tế gây

III Tính toán dòng ngắn mạch.

3.2 Tính toán ngắn mạch 3 pha trong mạng điện đơn

giản

 Dòng ngắn mạch: i(t) = iCK (t)+ia (t)

• ick(t) = ICKmsin(ωt +α −ϕN ) với: ICKm= : ϕN = arctg(

• i (t)= Ce = i e = [I sin(α −ϕ)− I sin(α −ϕ )] e với: T =

• Làm việc với điện áp định mức.

• Làm việc với dòng kích từ tới hạn.

Trạng thái kích từ tới hạn (Ngắn mạch gần) Trạng thái điện áp định mức (Ngắn mạch ở xa)

3.5 Dòng ngắn mạch quá độ

III Tính toán dòng ngắn mạch.

 Dòng ngắn mạch siêu quá độ:

I’’ = =

III Tính toán dòng ngắn mạch.

3.6 Hệ đơn vị tương đối:

Khi tính toán ngắn mạch có thể dùng hệ đơn vị có tên hoặc trong hệ đơn vị tương đối Thực tế thường dùng hệ đơn vị tương đối nhằm tính toán nhanh chóng, đơn giản và thuận tiện.

 Dòng điện cơ bản: Icb được xác định theo Scb và Ucb

 Điện kháng cơ bản: xcb

 Các đại lượng cơ bản trên có thể biểu diễn trong hệ đơn vị tương đối:

cb

cb cb

U

S I

3



cb

cb cb

cb

U I

IV Tính toán dòng ngắn mạch không đối xứng.

4.1 Phương pháp thành phần đối xứng.

 Phương pháp thành phần đối xứng dựa trên cơ sở toán học về sự phân tích một hệ thống vector 3 pha thành các hệ thống 3 pha thành phần Tổng quát, xét một hệ thống 3 vector bất kỳ :

• Hệ thống thành phần thứ tự thuận: ;

• Hệ thống thành phần thứ tự nghịch: ;

• Hệ thống thành phần thứ tự không: ;

IV Tính toán dòng ngắn mạch không đối xứng.

IV Tính toán dòng ngắn mạch không đối xứng.

IV Tính toán dòng ngắn mạch không đối xứng.

IV Tính toán dòng ngắn mạch không đối xứng.

CÁCH VẼ:

• Sơ đồ TTT: vẽ giống sơ đồ tính toán ngắn mạch 3 pha đối xứng

• Sơ đồ TTN: vẽ giống sơ đồ TTT, nhưng sức điện động bằng 0.

• Sơ đồ TTK: Xuất phát từ điểm ngắn mạch (coi là có điện áp U,) đi về

mọi hướng của sơ đồ Mạch của sơ đồ theo một hướng nào đó sẽ kết

thúc bằng một nhánh cụt nếu gặp cuộn dây đấu sao của máy biến áp có trung tính cách điện, hoặc sẽ kết thúc bằng nhánh nối đất nếu gặp cuộn

4.3 Sơ đồ tổng hợp thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự

không.

IV Tính toán dòng ngắn mạch không đối xứng.

4.4 Dòng điện và điện áp tại điểm ngắn mạch.

Hệ phương trình dòng điện và điện áp :

Sơ đồ theo thứ tự thuận, nghịch, không

 3 phương trình 6 ẩn

 cần thêm 3 phương trình trạng thái của điểm ngắn mạch

IV Tính toán dòng ngắn mạch không đối xứng.

4.3 Dòng điện và điện áp tại điểm ngắn mạch.

Sơ đồ chiều dòng ngắn mạch theo thứ tự 1 pha, 2pha, 2 pha chạm đất

Hệ phương trình dòng điện và điện áp :

IV Tính toán dòng ngắn mạch không đối xứng.

IV Tính toán dòng ngắn mạch không đối xứng.

 Bước 3: Tính các trị số dòng điện và điện áp tổng hợp ở các pha từ INa1

Tài liệu tham khảo.

THANK

YOU !