BT dài ngắn mạch trong hệ thống điện

NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH Họ tên sinh viên: Lê Quang Vịnh Lớp: Đ 3 H 3 Đề số: 1 Cho sơ đồ như sau: Thông số: ND1,ND2: S dm = 117,5 MVA; U dm = 10,5 kV; Cosφ= 0,85; X ’’ d = 0,1593=X 2 ;TDK. TD : S dm =176,5 MVA; U dm = 15,75 kV; Cosφ = 0,85; X ’’ d =0,25=X 2 ;TDK. B1,B2 : S dm = 125 MVA; U dm = 10,5/115 kV; U n% = 10,5; B3 : S dm = 200 MVA; U dm = 15,75/242 kV; U n% =11; TN : S dm = 200 MVA; U dm = 230/121/15,75 kV; U CT n% = 11;U CH n% = 32;U TH N% = 20. D1:45 km, D2:23 km; D3: 40 km; D4: 120 km. Cả 4 dây có x 0 = 0,4Ω/km; x kh = 3,5x th ; A.NGẮN MẠCH BA PHA N (3) 1) Chọn S cb = 100 MVA, U cb = U tb các cấp, lập sơ đồ thay thế; 2) Biểu diễn về dạng sơ đồ đơn giản; 3) Tính dòng ngắn mạch tại t= 0,2 s; 4) Xác định áp và dòng tại đầu cực máy phát ND2 khi xảy ra ngắn mạch. B. NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG N (1) 1) Chọn S cb = 100 MVA; U cb =U tb các cấp, lập các sơ đồ thay thế thứ tự thuận, nghịch, không; 2) Biểu diễn 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 ND1 khi xảy ra ngắn mạch. BÀI LÀM A) NGẮN MẠCH BA PHA N (3) 1) Sơ đồ thay thế: Chọn S cb =100 MVA; U tb = 230; 115; 10,5 kV trung bình các cấp; SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 1 NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA Giá trị điện kháng được tính như sau: '' 1 7 cb Fnđ d đm S X X X X S = = = × = 100 0,1593 0,1356 117,5 × = % 2 6 100 N cb B đmB U S X X X S = = = × = 10,5 100 0.084 100 125 × = 3 1 0 1 2 . . cb D tb S X X X L U = = = 2 100 0,4.45. 0,1361 115 = == 24 X D X 0 2 2 2 100 . . 0,4.23. 0,0696 115 cb tb S X L U = = 5 3 0 3 2 2 100 . . 0,4.40. 0,1209; 115 cb D tb S X X X L U = = = = ( ) ( ) % 8 % % % 1 100 0,5. 11 20 32 0 100 2 100. 100.200 T T CT TH CH N cb cb TN N N N đmTN đm U S S X X U U U S S = = × = + − = + − ≈ ( ) ( ) % 9 % % % 10 4 0 4 2 2 % 11 3 3 '' 12 100 0,5 0,5 11 32 20 0,0575 100 100. 100.200 1 100 0,5 . . 0,5.0,4.120. 0,0454 2 230 11 100 0,055 100 100 200 . C C CT CH TH N cb cb TN N N N đmTN đmTN cb D tb N cb B đmB cb Ftđ d đ U S S X X U U U S S S X X X L U U S X X S S X X X S = = × = + − = + − = = = = = = = × = × = = = 100 0,25. 0,1416 176,5 mTĐ = = 2) Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản: SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 2 NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA Biến đổi ∆(3-4-5)→Y(13-14-15), các giá trị kháng mắc nối tiếp cộng đại số lại. Ta được sơ đồ như hình sau: 3266,01209,00696,01361,0 543 =++=++= XXXD 3 5 14 4 5 15 16 1 2 17 6 7 18 8 9 10 11 12 . 0,1361.0,1209 0,0504 0,3266 . 0,0696.0,1209 0,0258 0,3266 0,1356 0,084 0,2196 0,084 0,1356 0,2196 0 0,575 0,0454 0,055 0,1416 0,2995 X X X D X X X D X X X X X X X X X X X X = = = = = = = + = + = = + = + = = + + + + = + + + + = Các phần tử X 14 và X 18 ; X 15 và X 17 mắc nối tiếp ta có: SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 3 NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA 2454,02196,00258,0 3499,02995,00504,0 171520 181419 =+=+= =+=+= XXX XXX Biến đổi Y(13-19-20) → ∆ thiếu, ta được: 13 20 21 13 20 19 13 19 22 13 19 20 . 0,029.0, 2454 0,029 0, 2454 0,2947 0,3499 0,029.0,3499 0,029 0,3499 0,4202 0,2454 X X X X X X X X X X X X = + + = + + = = + + = + + = Tổng hợp 2 nguồn NĐ 1 và NĐ 2 ta được: 1623 XX = ∕∕ 16 21 21 16 21 . 0,2196.0,2947 0,1258 0,2196 0,2947 X X X X X = = = + + 1 2 2.117,5 235 NĐ NĐ NĐ S S S MVA = + = = 3) Tính dòng ngắn mạch tại thời điểm t= 0,2 sec: - Nhánh nhiệt điện: SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 4 NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA 1 235 . 0,1258. 0,2956 100 đmF tt tđ cb S X X S ∑ = = ≈ Tra họ đường cong tính toán của máy phát Turbine hơi được: ( ) 1 2,51 N I ∗ = Mà ta có 235 1,1798 3. 3.115 đmNĐ đmNĐ tb S I U ∑ ∑ = = ≈ kA; Đổi về kA: ( ) ( ) 1 1 . 2,51.1,1798 2,961 N NđmNĐ I t I I ∗ ∑ = = = kA - Nhánh thủy điện: 2 176,5 . 0,4202. 0,7416 100 đmTĐ tt tđ cb S X X S ∑ = = ≈ Tra họ đường cong tính toán của máy phát thủy lực có TĐK được: ( ) 2 1,4 N I ∗ = Mà ta có 176,5 0,8861 3. 3.115 đmTĐ đmTĐ tb S I U ∑ ∑ = = ≈ Đổi về kA: ( ) ( ) 2 2 . 1,4.0,8861 1,2405 N NđmTĐ I t I I ∗ ∑ = = ≈ kA; Vậy dòng ngắn mạch tại t=0,2 là: ( ) ( ) ( ) 1 2 0,2 0,2 0,2 2,961 1, 2405 4,2015 N N N I I I= + = + = kA; 4) Xác định dòng và áp tại đầu cực máy phát NĐ1 khi có xảy ra ngắn mạch. Dòng điện đầu cực của nhà máy nhiệt điện 1 là: ( ) ( ) 1 21 1 1 16 21 0,2947 0,2 0,2 . 2,961. 1,6967 0,2196 0,2947 NĐ N N X I I X X = = ≈ + + kA; ( ) 1 1 1 1 115 0,2 . 1,6967. 18,583 10,5 NĐ NĐ N B I I K = = = kA; Điện áp đầu cực của nhà máy nhiệt điện 1 là: 1 1 1 2 2 18,583 . . . . .0,084.10,5 2,981 100 3.10,5 3. NĐ NĐ NĐ đm đm cb cb tb I I U X U X U S I U = = = ≈ kV; B) NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG: 1) Lập sơ đồ thay thế thứ tự thuận, nghịch và không: a.Sơ đồ thay thế thứ tự thuận: (Giống sơ đồ thay thế trong ngắn mạch N (3) ) SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 5 NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA b.Sơ đồ thay thế thành phần thứ tự nghịch: Do '' 2d X X = nên ta có các giá trị điện kháng giống phần thành phần thứ tự thuận. c.Sơ đồ thay thế thành phần thứ tự không: X kh = 3,5X th SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 6 NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA 2)Biến đổi các sơ đồ về dạng đơn giản: a)Sơ đồ thành phần thứ tự thuận giống phần ngắn mạch N (3) , ta có: b)Sơ đồ thành phần thứ tự nghịch: Máy phát bị nối tắt 23 21 2 23 21 . 0,1258.0,4202 0,0968 0,1258 0,4202 X X X X X = = = + + c)Sơ đồ thành phần thứ tự không: SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 7 NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA Các phần tử ' ' ' 9 10 11 , ,X X X nối tiếp, ta thay bằng X 14 ' ' ' 14 9 10 11 0,0575 0,1589 0,055 0,2714X X X X = + + = + + = ; Biến đổi ∆(3,4,5)→Y(15,16,17) ' ' ' 3 4 5 ' ' 3 4 15 ' ' 3 5 16 ' ' 4 5 17 0,4764 0,2436 0,4231 1,1403; . 0,4764.0,2436 0,1018; 1,1403 . 0,4764.0,4231 0,1767; 1,1403 . 0,2436.0,4231 0,0904; 1,1403 D X X X X X X D X X X D X X X D = + + = + + = = = = = = = = = = 18 16 13 X X X= + // 14 0,2714.0,1025 0,1767 0,2511; 0,2714 0,1025 X = + = + ' 19 17 6 0,1744;X X X = + = Biến đổi Y(15,18,19)→∆(20,21)thiếu: SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 8 NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA 15 19 20 15 19 18 15 18 21 15 18 19 . 0,1018.0,1744 0,1018 0,1744 0,3469; 0,2511 . 0,1018.0,2511 0,1018 0,2511 0,4995; 0,1744 X X X X X X X X X X X X = + + = + + = = + + = + + = 22 20 X X= // 20 21 21 20 21 . 0,3469.0,4995 0,2047; 0,3469 0,4995 X X X X X = = = + + ' 23 2 X X = // ' 2 22 22 ' 2 22 . 0,084.0,2047 0,0595; 0,084 0,2047 X X X X X = = = + + 3)Tính dòng siêu quá độ '' N I Vì ngắn mạch 1 pha trạm đất, nên: 2 0 0,0968+0,0595=0,1563;X X X ∆ = + = Ta có sơ đồ phức hợp như sau: Biến đổi sơ đồ Y(23,21,∆) →∆ thiếu: 23 1 23 21 22 2 22 23 . 0,1258.0,1563 0,1258 0,1563 0,3289 ; 0,4202 . 0,4202.0,1563 0,4202 0,1563 1,3583 ; 0,084 td tđ X X X X X X X X X X X X ∆ ∆ ∆ ∆ = + + = + + = = + + = + + = Dòng điện siêu quá độ: SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 9 NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA '' '' 1 1 2 1 1 1 1 100 .( ). 3.( ). 5,688 ; 0,3289 1,3583 3.115 N a t đ tđ I m I kA X X = + = + = 4.Xác định dòng và áp tại đầu cực máy phát nhiệt điện 1 khi xảy ra ngắn mạch: - Xác định dòng: Tại điểm ngắn mạch: 1 2 '' '' 1 1 3,7766 0,3289 1,3583 a a I I = = + = ; Xác định dòng pha A thứ tự thuận, nghịch tại đầu cực máy phát NĐ1 Từ sơ đồ thay thế thứ tự thuận và nghịch: → 23 22 1 1 23 22 1 1 23 21 2 1 1 21 16 0,4202 . 3,7766. 2,906 ; 0,4202 0,1258 0,2947 . 2,906. 1,665; 0,2947 0, 2196 a a F F a a a X I I X X X I I I X X = = = + + = = = = + + Quy đổi hướng: 1 1 30 1 30 30 30 1 2 1 1 1 1 30 240 1 30 120 1 2 1 1 30 120 1 30 240 1 2 1 1 . . 1,665. 1,665. 2,884; 100 2,884. 115,858 ; 310,5. . . . . 0 . . . . 2,884 15,858 ; F F j F j j j ah a a F a F F j j F j j bh a a F F j j F j j ch a a F F c a I I e I e e e I kA I I e e I e e I I e e I e e I I kA − − − − = + = + = = = = + = = + = − = = - Xác định áp: Ta có: 1 1 2 0 1 1 1 2 1 2 1 2 2 .( ) 2,906(0,0968 0,0595) 0,4542 . 0,4542 1,665. 0,084 0,5941 1,665.0.0968 0,1612 . 0,1612 1,665. .0,084 0,02134 a a F a a ak k a a F a a ak k U jI X X j j U U I X j j j U jI X j j U U I X j j j = + = + = = + = + = = − = − = − = + = − + = − & & & & & & & Quy đổi hướng: 1 30 30 1 30 240 30 120 1 30 120 30 240 0,5941 0,02134 0,3077 0,496 0,5941 0,02134 0,57276 0,5941 0,02134 0,2864 0,496 F j j a F j j j j b F j j j j c U j e j e j U j e e j e e U j e e j e e j − − − = − = − + = − = = − = − − & & & Điện áp khi bình thường là: ;0622,6 3 5,10 kVUUU CBA ==== SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 10 [...]...NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA 10,5 & U aF 1 = U aF 1 = 3,5384 kV ; 3 10,5 & U bF 1 = U bF 1 = 3, 4722 kV ; 3 10,5 & U cF 1 = U cF 1 = 3, 4721 kV ; 3 → SVTH: LÊ QUANG VỊNH LỚP: Đ3H3 11 . NGẮN MẠCH ĐỨT DÂY GVHD: PGS-TS PHẠM VĂN HÒA BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH Họ tên sinh viên: Lê Quang Vịnh Lớp: Đ 3 H 3 Đề số: 1 Cho sơ đồ như sau: Thông số: ND1,ND2: S dm = 117,5. HÒA 1 235 . 0,1258. 0,2956 100 đmF tt tđ cb S X X S ∑ = = ≈ Tra họ đường cong tính toán của máy phát Turbine hơi được: ( ) 1 2,51 N I ∗ = Mà ta có 235 1,1798 3. 3.115 đmNĐ đmNĐ tb S I U ∑ ∑ = = ≈ kA; Đổi