BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH MẪU ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH MẪU ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH MẪU ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH MẪU ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC DÙNG CHO SINH VIÊN KỸ THUẬT THAM KHẢO
BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH Họ và tên : Phạm Ngọc Trường Lớp : Đ 5 H 2 Đề số : 04 số thứ tự : 61 Giáo hướng dẫn : Th.S Ma Thị Thương Huyền Cho sơ đồ lưới điện như hình vẽ G. NGẮN MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG 1. Chọn các lượng cơ bản • S cb =100(MVA) • U cb =U tb ở các cấp điện áp U tb1 =10,5 kV U tb2 =115 kV U tb3 =230 kV 2. Tính điện kháng tương đối của các phần tử 1 • Nhà máy thủy điên F1: S 100 '' cb X = X = X = 0,25. = 0,1667 1 *F1 d1 S 150 dmND × • Máy biến áp B1: U % S 10,5 100 N cb X = X = = = 0,0656 2 *B1 100 S 100 160 dmB1 × × • Đường dây D1: S 1 1 100 cb X = X = X l = 0,4 (15+61) = 0,11493 3 *D1 01 D1 2 2 2 2 U 115 tbD1 × × × × × × • Máy biến áp tự ngẫu: ( ) ( ) C C-T C-H T-H N N N N 1 1 U % = U + U - U = 11+32-20 = 11,5% 2 2 × × ( ) ( ) T C-T T-H C-H N N N N 1 1 U % = U + U - U 11 20 32 0,5% 0% 2 2 × = × + − = − ≈ ( ) ( ) H C-H T-H C-T N N N N 1 1 U % = U + U - U 32 20 11 20,5% 2 2 × = × + − = C C N 4 *B 2 S U % 11,5 100 cb X = X = = = 0,046 100 S 100 250 dmB2 × × T 5 *B 2 X = X = 0 2 H H N cb 6 *B2 dmB2 U % S 20,5 100 X =X = = = 0,082 100 S 100 250 × × • Đường dây D 2 ,D 3 ,D 4 : cb 7 * D 2 0 2 D 2 2 2 t b D 2 S 100 X = X = X l = 0,4 (5+61) = 0,04991 U 230 × × × × cb 8 *D 3 03 D3 2 2 tbD3 S 100 X = X = X l = 0,4 70 = 0,0529 U 230 × × × × cb 9 *D 4 04 D4 2 2 tbD4 S 100 X = X = X l = 0,4 80 = 0,0605 U 230 × × × × • Máy biến áp B3 N cb 10 *B 3 dmB3 U S 6 100 X = X = = = 0,048 100 S 100 125 × × • Nhà máy nhiệt điện '' cb 11 *F2 d dmF2 S 100 X = X = X = 0,4 = 0,4 S 100 × × 3. Sơ đồ thay thế và biến đổi về dạng đơn giản a)Sơ đồ thay thế: 3 Biến đổi về dạng đơn giản • Ta biến đổi như sau X 12 = X 1 + X 2 + X 3 = 0,1667 +0,0656 +0,11493 = 0,34723 7 8 9 7 9 13 8 (X +X ).X (0,4991+0,0529).0,0605 = = 0,05453 X +X +X 0,4991+0,0528+0,0605 X = X 14 = X 4 +X 13 + X 10 + X 11 = 0,046 + 0,05452 + 0,048 + 0,4 = 0,54852 Như vậy ta có sơ đồ thay thế đơn giản như sau 4 4. Tính dòng ngắn mạch Áp dụng phương pháp đơn giản ta có 1 2 *N * * 12 14 E E 1 1 I = I'' = I = + 4,70302 X X 0,34723 0,54852 ∞ = + = Đổi sang hệ đơn vị có tên Ta có c b c b t b 2 S 100 I = 0,502 kA 3.U 3.115 = = N * cb I = I'' = I I'' .I 4,70302 . 0,502 2,36092 kA ∞ ⇒ = = = xk N I = 2 . 1,8 .I = 2 . 1,8. 2,36092 = 6,00992 kA ⇒ Vậy dòng ngắn mạch siêu quá độ và dòng ngắn mạch duy trì là N * cb I = I '' = I I '' .I 4,70302 . 0,502 2,36092 kA ∞ = = = Dòng ngắn mạch xung kích là : xk I = 2 . 1,8 . 2,36092 = 6,00992 kA 5 NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG HAI PHA CHẬP ĐẤT N (1) 1. Chọn các lượng cơ bản và thành lập sơ đồ thay thế Chọn S cb =100MVA và U cb =U tb các cấp điện áp . Lập sơ đồ thay thế thứ tự Thuận,Nghịch, Không; • Sơ đồ thay thế thứ tự thuận : như sơ đồ ngắn mạch 3 pha đối xứng • Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch : giống như sơ đồ thứ tự thuận nhưng không có nguồn Biến đổi đơn giản hơn ta có Trong đó : 6 2 T D 2 ND 2 2 TD 2 ND X .X 0,34723 . 0,54852 X 0,21263 X X 0,34723 + 0,54852 Σ Σ Σ Σ Σ = = = + • Sơ đồ thay thế thứ tự không Trong đó : 3 ' 3 X = 3,5 X 3,5.0,11493 = 0,4 0 2 2 6 × = 7 ' 7 X = 3,5.X = 3, 5 . 0, 0 4 9 9 1 = 0, 1 7 4 6 8 5 8 ' 8 X = 3,5.X = 3 ,5 . 0, 0 5 2 9 = 0 ,1 8 5 1 5 9 ' 9 X = 3,5.X = 3 ,5 . 0 , 0 6 0 5 0 , 2 1 1 7 5 = Biến đổi đơn giản ta có X 11’ = X 2’ + X 3’ = 0,0656 + 0,40226 = 0,46786 7 ' 8 ' 9 ' 12 ' 7 ' 8 ' 9 ' (X X ).X (0,174685 0,18515).0,21175 X 0,1333 X + X X 0,174685 0,18515 0,21175 + + = = = + + + Ta được sơ đồ sau 7 X 13’ = X 4’ + X 12’ + X 10’ = 0,046 + 0,1333 + 0,048 = 0,22730 Ta thấy X 13’ // X 6’ ; → X 14’ 13 ' 6 ' 14 ' 13 ' 6 ' X .X 0,2273 . 0,082 X = = = 0, 06026 X +X 0,2273+0,082 Ta được sơ đồ sau Ta thấy X 11’ // X 14’ ⇒ 11' 14' 0 11' 14' X . X 0,46786 . 0,06026 X = = = 0,05338 X +X 0,46786 + 0,06026 Σ Vậy ta có sơ đồ đơn giản như sau 2. Tính dòng ngắn mạch siêu quá độ I” tại điểm ngắn mạch: Vì ngắn mạch N (1) nên ta có Δ 2 Σ 0 Σ X X + X 0,05338 0,21263 = 0,26601 = = + ( )1 m 3 = Từ sơ đồ TTT khi thêm X ∆ ta có sơ đồ sau Biến đổi Y sang tam giác hở ta có 1 Σ T D Δ *t d 1 1 Σ T D Δ 1 Σ N D X . X 0,34723.0, 26601 X =X +X + 0,34723 0,26601 0,78163 X 0,54852 = + + = 8 1 Σ N D Δ *t d 2 1 Σ N D Δ 1 Σ T D X . X 0,54852 . 0,26601 X =X +X + = 0,54852 + 0,26601 + = 1,23475 X 0,34723 Ta có sơ đồ đơn giản sau Theo phương pháp đơn giản ta có 1 2 a 1 * t d 1 * t d 2 E E 1 1 I = + 2, 0 8 9 2 6 X X 0,78163 1,23475 = + = Ta có dòng ngắn mạch siêu quá độ 1(1) ( ) *N a 1 I = . I = 3 . 2, 08 926 = 6, m 26777 Đổi sang hệ đơn vị có tên (1) (1) N *N cb 100 I I . I = 6,26777 3,14669 (kA) 3.115 = × = 3. Tính dòng qua các dây trung tính khi có ngắn mạch Do đây là ngắn mạch 1 pha chập đât N (1) nên ta có a0 a1 I = I 2,08926 = Vậy I 0 = 3.I a0 = 3.2,08926 = 6,26778 Theo sơ đồ thứ tự không ta tính dòng thứ tự không qua các nhánh Ta có 1 4' 1 1' 0 1 4' 1 1' X I = I 6,26 0,06026 0,71517 0,06026 0,46786 778 X + X × =× = + 9 14 ' 0 11 ' I = I - I = 6,26778 - 0,71517 = 5,55261 Dòng qua cuộn dây trung tính của máy biến áp B1 ứng với I 11’ c b 0 B 1 C 1 1 ' c b 1 1 ' t b 1 S 100 I I I = I 0,71517 3,93242 3×U 3.10,5 = × × = × = Tính phân bổ dòng trung tính cho các nhánh còn lại Ta có 13' 6 ' 14' 13' 6 ' X 0,2273 I I 5,55261 4,08053( ) X X 0,2273 0,082 = × = × = + + kV 13 ' 14' 6 ' I I I 5,55261 4,08053 1,47208 (kV) = − = − = Dòng qua dây trung tính của máy biến áp B3 ứng với I 13’ c b 0 B 2 T 13 ' c b 3 13 ' t b 3 S 100 I I I I 1,47208 0,36952 kA 3.U 3.230 = × = × = × = Dòng qua dây trung tính máy biến áp B1 ứng với I 11’ c b 0 B1 T 11 ' c b2 11' t b 2 S 100 I I .I I 0,71517 0,35905 kA 3×U 3.115 = = × = × = Dòng qua cuộn cao của máy biến áp B2 ứng với I 13’ c b 0 B 2 C 13 ' cb2 6 ' t b 3 S 100 I =I .I = I = 4,08053 = 2,04860 kA 3×U 3.115 × × Dòng qua dây trung tính của máy biến áp B2 ứng với I 14’ cb 0B2T 14' cb2 14' tb2 S 100 I = I I =I = 5,55261 = 2,78765 kA 3.U 3.115 × × × 4. Tính dòng các pha đầu cực máy phát F1_Thủy điện 10 [...]... 3.10,5 3.10,5 3 1 3 1 100 +j − −j ) = − 12,18457 2 2 2 2 3.10,5 → Ic F 1 = 12,18457(kA) 5 Tính điện áp các pha đầu cực máy phát F1_Thủy điện 12 Phân bố điện áp khi có ngắn mạch Như đã tính trên : I a 1 =Ia2 = 2,08926 ; Ia 1 T D = 1,27938 X Δ = 0,26601 ; Ia2ND = 0,80988 Sự phân bố điện áp các thành phần ngắn mạch N(1) như hình trên : U a1 = jI a1 (X 0 Σ + X 2 Σ ) = j2, 08926.(0,05338 + 0,21263) = 0,55576... và I phía máy phát thủy điện Theo biến đổi sơ đồ thay thế thứ tự thuận về dạng đơn giản trước đây ta có sơ đồ dạng tương đối ( dạng tbcb) Theo sơ đồ thứ tự thuận ta có Dòng thứ tự thuận qua nhánh thủy điện 0,54852 Ia 1 T D = 2,08926 × = 1,27938 0,34723+0,54852 Dòng thứ tự thuận qua nhánh nhiệt điện a2 ND I = 2,08926 - 1,27938 = 0,80988 Dòng các pha đầu cực máy phát F1_thủy điện là Pha A : Ia F 1 =... − j0,29803(− − j ) = −0,54238 − 0,42323j 2 2 2 2 → U cF1 = 0,68797 Đổi sang hệ đơn vị có tên : 10,5 A U ck F 1 = Uc F 1 ×U f c b1 = 0,68797 × = 4,17058 kV 3 Kết luận : Dòng và áp các pha đâì cực khi ngắn mạch là : Ia F 1 = 12,18457(k A) IbF 1 = 0 IcF1 = 12,18457 (kA) U aF1 = 4,17058 kV U bF1 = 6,57601 kV U cF1 = 4,17058 kV 15 ... j.Ia1 T D (X 2 +X 3 ) = 0,55576 j + j.1,27938.(0,0656+0,11493) = j.0,78673 Theo sơ đồ thứ tự nghịch ta có : U a2F1 = U a2 + j.Ia2ND (X 2 +X 3 ) = − 0,44424 j + 0,80988 j(0,0656+0,11493) = - j.0,29803 Điện áp trên các pha A,B,C đầu cực máy phát F1 có xét đến tổ đấu dây của MBA B3 (tổ đấu dây 11 giờ) Pha A : U aF1 = U a1F1.e j 3 0 + U a2F1.e-j 3 0 = j.0,78673 ×( 3 1 3 1 + j )- j.0,29803 ×( - j ) = -0,54238+0,42323j . BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH Họ và tên : Phạm Ngọc Trường Lớp : Đ 5 H 2 Đề số : 04 số thứ tự : 61 Giáo