Bài tập dài bộ môn ngắn mạch trong hệ thống điện

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH Họ và tên: Nguyễn Hồng Linh Lớp: Đ 2 H 2 Đề: 05 Giáo viên hướng dẫn: PGS TS. Phạm Văn Hòa Cho sơ đồ HTĐ như sau: Thông số: ND1, ND2 : S đm = 176,5MVA; U đm = 18kV; Cosϕ = 0,85; X = X 2 = 0,213; TDK TD : S đm = 117,7MVA; U đm = 13,8kV; Cosϕ = 0,85; X = X 2 = 0,21; TDK B1, B2 : S đm = 200MVA; U đm = 18/121kV; U N % = 10,5%; B3 : S đm = 125MVA; U đm = 13,8/242kV; U N % = 11%; TN : S đm = 125MVA; U đm = 230/121/13,8kV; U = 11%; U = 31%; U = 19%; D1: 45km; D2: 23km; D3: 40km; D4: 100km; Cả 4 dây đều có x 0 = 0,4Ω/km, X kh = 3,5X 0 A. NGẮN MẠCH BA PHA N (3) 1) Chọn S cb = 100MVA, U cb = U tb các cấp, lập sơ đồ thay thế 2) Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản 3) Tính dòng ngắn mạch tại t = 0,2s 4) Xác định áp và dòng tại đầu cực máy phát TD khi xảy ra ngắn mạch B. NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG N (1,1) 1) Chọn S cb = 100MVA, U cb = U tb 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” 4) Xác định áp và dòng các pha tại đầu cực máy phát TD khi xảy ra ngắn mạch Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 Trường Đại Học Điện Lực 1 Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch A. NGẮN MẠCH BA PHA N (3) Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 Trường Đại Học Điện Lực 2 Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch 1) Chọn S cb = 100MVA, U cb = U tb các cấp, lập sơ đồ thay thế Sơ đồ thay thế: Giá trị các điện kháng được tính như sau: X D4 = X 9 = x 0 = 0,4. . ≈ 0,0378 Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 Trường Đại Học Điện Lực 3 Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch 2) Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản • Bước 1: X 15 = X 1 + X 2 = 0,121 + 0,0525 = 0,1735 Biến đổi ∆ 3, 4, 5 thành sao 12, 13, 14 D = X 3 + X 4 + X 5 = 0,136 + 0,07 + 0,121 = 0,327 X 16 = X 6 + X 7 = 0,0525 + 0,121 = 0,1735 X 17 = X 9 + X 10 + X 11 = 0,0378 + 0,088 + 0,1784 = 0,3042 • Bước 2: Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 Trường Đại Học Điện Lực 4 Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch X 18 = X 15 + X 12 = 0,1735 + 0,029 = 0,2025 X 19 = X 13 + X 16 = 0,026 + 0,1735 = 0,1995 X 20 = X 8 + X 14 = 0,092 + 0,05 = 0,142 • Bước 3: X 21 = X 18 // X 19 = = ≈ 0,1 Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 Trường Đại Học Điện Lực 5 Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch • Bước 4: X 22 = X 21 + X 20 = 0,1 + 0,142 = 0,242 Sơ đồ thay thế đơn giản 3) Tính dòng ngắn mạch tại t = 0,2s • Nhánh nhiệt điện: X tt ND = X 22 . = 0,242. ≈ 0,854 I đm ND = = ≈ 0,886 Tra đường cong tính toán được: I(0,2) ≈ 1,07 ⇒ I ND (0,2) = 1,07.0,886 ≈ 0,948 (kA) • Nhánh thủy điện: X tt TD = X 17 . = 0,3042. ≈ 0,358 I đm TD = = ≈ 0,296 Tra đường cong tính toán được I(0,2) ≈ 2,9 ⇒ I TD (0,2) = 2,9.0,296 = 0,8584 (kA) Vậy ta có dòng ngắn mạch tại t = 0,2s là: I N (0,2) = I ND (0,2) + I TD (0,2) = 0,948 + 0,8584 = 1,8064 (kA) 4) Xác định áp và dòng tại đầu cực máy phát TD khi xảy ra ngắn mạch • Dòng tại đầu cực máy phát TD khi xảy ra ngắn mạch: I NM TD = 0,8584 (kA) ⇒ I = I NM TD = 0,8584 (kA) I = 0,8584. = 15,053 (kA) • Áp tại đầu cực máy phát khi xảy ra ngắn mạch: Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 Trường Đại Học Điện Lực 6 Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch I = 0,8584. ≈ 3,42 U = I NM TD .(X 9 + X 10 ) = 3,42.(0,0378 + 0,088) ≈ 0,43 ⇒ U = 0,43.13,8 = 5,934 (kV) B. NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG N (1,1) 1) Chọn S cb = 100MVA, U cb = U tb 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 Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 Trường Đại Học Điện Lực 7 Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch • Sơ đồ thay thế thứ tự Nghịch: vì X = X 2 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: Tính lại điện kháng cho các đường dây và tính thêm cho MBA TN phía hạ áp: X D1’ = X 3’ = 3,5.X 3 = 3,5.0,136 = 0,476 Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 Trường Đại Học Điện Lực 8 Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch X D2’ = X 4’ = 3,5.X 4 = 3,5.0,07 = 0,245 X D3’ = X 5’ = 3,5.X 5 = 3,5.0,121 = 0,4235 X D4’ = X 9’ = 3,5.X 9 = 3,5.0,0378 = 0,1323 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: 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 = X 24 = X 22 // X 17 = = ≈ 0,135 • Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Không:  Bước 1: Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 Trường Đại Học Điện Lực 9 Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch Biến đổi ∆ 3’, 4’, 5’ thành sao 25, 26, 27 D = X 3’ + X 4’ + X 5’ = 0,476 + 0,245 + 0,4235 = 1,1445 X 28 = X 9’ + X 10 = 0,1323 + 0,088 = 0,2203  Bước 2: X 29 = X 2 + X 25 = 0,0525 + 0,102 = 0,1545 Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 Trường Đại Học Điện Lực 10 [...]... Không 3 Tính dòng ngắn mạch siêu quá độ I” tại điểm ngắn mạch: • Vì ngắn mạch 2 pha chạm đất nên: X∆ = = ≈ 0,057 m = = ≈ 1,506 • Sơ đồ phức hợp : Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 12 Trường Đại Học Điện Lực Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch • Biến đổi sơ đồ phức hợp về dạng đơn giản Xtd1 = X36 = X22 + X∆ + = 0,242 + 0,057 + ≈ 0,344 Xtd2 = X37 = X17 + X∆ + = 0,3042 + 0,057 + ≈ 0,433 I = + ≈ 5,22 Dòng ngắn mạch siêu quá.. .Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch X30 = X26 + X6 = 0,091 + 0,0525 = 0,1435  Bước 3: X31 = X29 // X30 = = ≈ 0,0744  Bước 4: X32 = X31 + X27 = 0,0744 + 0,176 = 0,2504  Bước 5: X33 = X32 // X23 = = ≈ 0,088  Bước 6: Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 11 Trường Đại Học Điện Lực Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch X34 = X33 + X8 = 0,088 + 0,092 = 0,18  Bước 7:  Bước 8:... 2,313; I = – 1.34; X∆ = 0,057 Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 14 Trường Đại Học Điện Lực Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch Phân bố điện áp khi ngắn mạch Ua1 = jIa1.X∆ = j5,22.0,057 ≈ j0,3; U Ua2 = Ua1 = j0,3; = Ua1 + j.I.(X9 + X10) U = Ua2 + j.I.(X9 + X10) = j0,3 + j2,313.(0,0378 + 0,088) = j0,3 + j(– 1.34).(0,0378 + 0,088) ≈ j0,591 ≈ j0,132 Điện áp trên các pha A,B,C đầu cực máy phát TD có xét đến tổ đấu dây của... ra ngắn mạch: • Dòng các pha đầu cực máy phát TD khi xảy ra ngắn mạch: I = 5,22 ⇒ Ia2 = – Ia1 = – 5,22 ≈ – 3,012 I = – 3,012 ≈ – 1,34 I = 5,22 ≈ 2,313 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 = 2,313.( + j ) + ( – 1,34).( – j ) = 0,843 + j1,8265 Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 13 Trường Đại Học Điện Lực Bài Tập Dài Môn Ngắn. .. TD có xét đến tổ đấu dây của MBA B3 (tổ đầu dây 11 giờ):  Pha A: U = U.e j30 + U.e -j30 = j0,591.( + j ) + j0,132.( – j ) = – 0,2295 + j0,626 Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 15 Trường Đại Học Điện Lực Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch = ≈ 0,67 U (kV) = 0,67 ≈ 5,338 (kV)  Pha B: = U.e j30e j240 + U.e -j30e j120 U = U.e j270 + U.e j90 = j0,591.(– j) + j0,132.j = 0,459 = 0,459 U (kV) = 0,459 ≈ 3,657 (kV)  Pha C: U... Mạch = ≈ 2,012 I (kA) = 2,012 ≈ 8,42 (kA)  Pha B: = I.e j30e j240 + I.e -j30e j120 I = I.e j270 + I.e j90 = 2,313.(– j) + (– 1,34).j = – j3,653 = ≈ 3,653 I (kA) = 3,653 ≈ 15,283 (kA)  Pha C: I = I.e j30e j120 + I.e -j30e j240 = I.e j150 + I.e j210 = 2,313.( – + j ) + (– 1,34).( – – j ) = – 0,843 + j1,8265 = ≈ 2,012 I (kA) • = 2,012 ≈ 8,42 (kA) Điện áp các pha đầu cực máy phát TD khi xảy ra ngắn mạch: ... Pha C: U = U.e j30e j120 + U.e -j30e j240 = U.e j150 + U.e j210 = j0,591.( – + j ) + j0,132.( – – j ) = – 0,2295 – j0,626 = ≈ 0,67 U (kV) = 0,67 ≈ 5,338 (kV) Nguyễn Hồng Linh – Đ1H1 16 Trường Đại Học Điện Lực