bài tập dài ngắn mạch

BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCHGIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : GS TS... BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCHA... BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCHB... Figure 1• Sơ đồ thay thế thứ tự Nghịch: vì X = X2 nên sơ đồ thay thế thứ tự Ng

Trang 1

BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : GS TS PHẠM VĂN HÒA

HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN : NGUYỄN TRUNG HIẾU

Cho sơ đồ HTĐ như sau:

Thông số:

ND1, ND2 : Sđm = 117,5MVA; Uđm = 10,5kV; Cosϕ = 0,85; X = X2 = 0,1593;TDK

TD : Sđm = 176,5MVA; Uđm = 15,75kV; Cosϕ = 0,85; X = X2 = 0,25; TDK B1, B2 : Sđm = 125MVA; Uđm = 10,5/115kV; UN% = 10,5%;

B3 : Sđm = 200MVA; Uđm = 15,75/242kV; UN% = 11%;

TN : Sđm = 200MVA; Uđm = 230/121/15,75kV;

U = 11%; U = 32%; U = 20%;

D1: 45km; D2: 23km; D3: 40km; D4: 120km;

Cả 4 dây đều có x0 = 0,4Ω/km, Xkh = 3,5X0

A NGẮN MẠCH BA PHA N (3)

1) Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp, lập sơ đồ thay thế

2) Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản

3) Tính dòng ngắn mạch tại t = 0,2sec;

4) Xác định áp và dòng tại đầu cực máy phát ND1 khi xảy ra ngắn mạch

B NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG N (1,1)

1) Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp, lập sơ đồ thay thế thứ tự Thuận, Nghịch, Không 2) Biến đổi các sơ đồ về dạng đơn giản

3) Tính dòng ngắn mạch siêu quá độ I”

Trang 2

BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH

A NGẮN MẠCH BA PHA N (3)

1) Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp, lập sơ đồ thay thế

Sơ đồ thay thế:

Giá trị các điện kháng được tính như sau:

XD4 = X9 = x0 = 0,4 ≈ 0,0378

Trang 3

2) Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản

• Bước 1:

X15 = X1 + X2 = 0,121 + 0,0525 = 0,1735

Biến đổi ∆ 3, 4, 5 thành sao 12, 13, 14

D = X3 + X4 + X5 = 0,136 + 0,07 + 0,121 = 0,327

X16 = X6 + X7 = 0,0525 + 0,121 = 0,1735

X17 = X9 + X10 + X11 = 0,0378 + 0,088 + 0,1784 = 0,3042

• Bước 2:

Trang 4

X18 = X15 + X12 = 0,1735 + 0,029 = 0,2025

X19 = X13 + X16 = 0,026 + 0,1735 = 0,1995

X20 = X8 + X14 = 0,092 + 0,05 = 0,142

• Bước 3:

X21 = X18 // X19 = = ≈ 0,1

Trang 5

• Bước 4:

X22 = X21 + X20 = 0,1 + 0,142 = 0,242

Sơ đồ thay thế đơn giản

3) Tính dòng ngắn mạch tại t = 0,2s

• Nhánh nhiệt điện:

Xtt ND = X22 = 0,242 ≈ 0,854

Iđm ND = = ≈ 0,886

Tra đường cong tính toán được: I(0,2) ≈ 1,07

⇒ IND(0,2) = 1,07.0,886 ≈ 0,948 (kA)

• Nhánh thủy điện:

Xtt TD = X17 = 0,3042 ≈ 0,358

Iđm TD = = ≈ 0,296

Tra đường cong tính toán được I(0,2) ≈ 2,9

⇒ ITD(0,2) = 2,9.0,296 = 0,8584 (kA)

Vậy ta có dòng ngắn mạch tại t = 0,2s là:

IN(0,2) = IND(0,2) + ITD(0,2) = 0,948 + 0,8584 = 1,8064 (kA)

Trang 6

B NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG N (1,1)

1) Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp, lập sơ đồ thay thế thứ tự Thuận, Nghịch, Không

• Sơ đồ thay thế thứ tự Thuận: như sơ đồ ngắn mạch 3 pha

Trang 7

Figure 1

• Sơ đồ thay thế thứ tự Nghịch: vì X = X2 nên sơ đồ thay thế thứ tự Nghịch giống như sơ đồ thay thế thứ tự Thuận nhưng không có suất điện động E

• Sơ đồ thay thế thứ tự Không:

Trang 8

Tính lại điện kháng cho các đường dây và tính thêm cho MBA TN phía hạ áp:

XD1’ =X3’ = 3,5.X3 = 3,5.0,07 = 0,245

XD2’ =X4’ = 3,5.X4 = 3,5.0,

XD3’ =X5’ = 3,5.X5 = 3,5.0,195 = 0,6825

XD4’ =X9’ = 3,5.X9 = 3,5.0,092 = 0,322

2 Biến đổi các sơ đồ về dạng đơn giản:

• Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Thuận: như sơ đồ tính ngắn mạch 3 pha và có kết quả như ở phần A

Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Thuận

• Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Nghịch:

Biến đổi như sơ đồ tính ngắn mạch 3 pha và có kết quả như phần A ta có:

Trang 9

Vì không có suất điện động nên có thể nhập song song hai nhánh ND và TD

Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Nghịch

X = X24 = X22 // X17 = = 00,05,05+.00,142,142 ≈ 0,048

• Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Không:

 Bước 1:

Biến đổi ∆ 3’, 4’, 5’ thành sao 25, 26, 27

D = X3’ + X4’ + X5’ = 0,245 + 0,4585 + 0,6825 = 1,386

X25 =

D

X

X '. 4'

= 0,2451,386.0,4585=0,081

X26 =

D

X

X4'. 5'

= 0,45851,386.0,6825 =0,226

X27 =

D

X

X3'. 5'

= 0,2451,386.0,6825 = 0,121

X28 =X9’ + X10’ = 0,322 + 0,03 = 0,325

 Bước 2:

Trang 10

X29 = X2 + X25 = 0,131 + 0,081 = 0,212

X30 = X26 + X6 = 0,226 + 0,136 = 0,362

 Bước 3:

X31 = X29 // X30 = = 00,212,212+.00,362,362 ≈ 0,134

 Bước 4:

Trang 11

X32 = X31 + X27 = 0,134 + 0,121 = 0,255

 Bước 5:

X33 = X32 // X23 = = 00,255,255+.00,1014,1014 ≈ 0,072

 Bước 6:

X34 = X33 + X8 = 0,072 + 0 = 0,072

 Bước 7:

Trang 12

X = X35 = X34 // X28 = = 00,072,072+.00,325,325 ≈ 0,059

Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Không

3 Tính dòng ngắn mạch siêu quá độ I” tại điểm ngắn mạch:

• Vì ngắn mạch 2 pha chạm đất nên:

X∆ = = 00,059,059+.00,048,048 ≈ 0,026

) 048 , 0 059 , 0 (

048 , 0 059 , 0 1

+

• Sơ đồ phức hợp :

• Biến đổi sơ đồ phức hợp về dạng đơn giản

Xtd1 = X36 = X22 + X∆ + = 0,142 + 0,026 + 0,1420,.050,026 ≈ 0,242

Xtd2 = X37 = X17 + X∆ + = 0,05 + 0 026 + 0,050,142.0,026 ≈ 0,085

I =0,2421 + 0,0851 ≈ 15,897

Dòng ngắn mạch siêu quá độ là:

I = m.I = 1,503.15,897 ≈ 5,998 (kA)

Trang 13

• Dòng các pha đầu cực máy phát TD khi xảy ra ngắn mạch:

I = 15,897 ⇒ Ia2 = – Ia1 = – 15,897 0,0590,059+0,048≈ –0,551

I = 15,897 0,1420,142+0,05≈ 11,757 I = – 0,551 0,1420,142+0,05 ≈ – 0,407

Dòng trên các pha A,B,C đầu cực máy phát TD có xét đến tổ đấu dây của MBA B3 (tổ đầu dây 11 giờ):

 Pha A:

I = I.e j30 + I.e -j30

= 11,757.( + j ) + ( – 0,407).( – j )

= 9,829 + j6,082

= 9 , 829 2 + 6 , 082 2 ≈ 11,559

I (kA) = 11,559 ≈ 48,359 (kA)

 Pha B:

I = I.e j30e j240 + I.e -j30e j120

= I.e j270 + I.e j90

= 11,757.(– j) + (– 0,407).j

= – j12,164

= ( − 12 , 164 ) 2 ≈ 12,164

I (kA) = 12,164 ≈ 50,890 (kA)

 Pha C:

I = I.e j30e j120 + I.e -j30e j240

= I.e j150 + I.e j210

= 11,757.( – + j ) + (– 0,407).( – – j )

Trang 14

= ( − 10 , 534 ) 2 + 5 , 378 2 ≈ 11,827

I (kA) = 11,827 ≈ 49,482 (kA)

• Điện áp các pha đầu cực máy phát TD khi xảy ra ngắn mạch:

I = 15,897 Ia2 = -0,551

I = 11,757 I = –0,407

X∆ =0,026

Phân bố điện áp khi ngắn mạch

Ua1 = jIa1.X∆ = j15,897.0,026 ≈0,413 j; Ua2 = Ua1 = j0,413;

U = Ua1 + j.I.(X9 + X10)

= j0,413 + j11,757(0,092+0,03) ≈ j1,847

Trang 15

= j0,413 + j(– 0,407).( 0,092+0,03)

≈ j0,363

Điện áp trên các pha A,B,C đầu cực máy phát TD có xét đến tổ đấu dây của MBA B3 (tổ đầu dây 11 giờ):

 Pha A:

U = U.e j30 + U.e -j30

= j1,847.( + j ) + j0,363.( – j )

= –0,742 + j1,914

= ( − 0 , 742 ) 2 + 1 , 914 2 ≈ 2,053

U (kV) = 2,053 ≈ 16,355(kV)

 Pha B:

U = U.e j30e j240 + U.e -j30e j120

= U.e j270 + U.e j90

= j1,847.(– j) + j0,363j

= 1,484

U (kV) = 1,484 ≈ 11,824 (kV)

 Pha C:

U = U.e j30e j120 + U.e -j30e j240

= U.e j150 + U.e j210

= j1,847.( – + j ) + j0,363.( – – j )

= – j1,914 – 0,424

= ( − 1 , 914 ) 2 + ( − 0 , 424 ) 2 ≈ 0,1,96

U (kV) = 1,96 ≈ 8,202 (kV)

Trang 16

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	1,83 MB