CHƯƠNG 3 QUÁ TRÌNH QUÁ độ TRONG MẠCH điện đơn GIẢN

CHÆ ÅNG 3: QUAÏ TRÇNH QUAÏ ÂÄÜ TRONG MAÛCH ÂIÃÛN ÂÅN GIAÍN I. NGÀÕN MAÛCH 3 PHA TRONG MAÛCH ÂIÃÛN ÂÅN GIAÍN  Maûch âån giaín: bao gäöm âiãûn tråí, âiãûn caím táûp trung vaì khäng coï maïy biãún aïp.  Qui æåïc: nguäön cäng suáút vä cuìng låïn (âiãûn aïp åí âáöu cæûc nguäön âiãûn khäng âäøi). I.1. Maûc h phê a khäng ng uäö n: u = Giaíi ra, ta coï: i.r ' + i = L' . di = 0 dt r' - t C.e L' Tæì âiãöu kiãûn âáöu (t=0): i0 = i0+ ta coï: C = i0 Nhæ váûy: i = r' - t i 0 .e L' i i0 t Doìng âiãûn trong maûch phêa khäng nguäön seî tàõt dáön cho âãún luïc nàng læåüng têch luîy trong âiãûn caím L’ tiãu taïn hãút trãn r’. I.1. Maûc h phê a c o ï ng uäö n: Giaí thiãút âiãûn aïp pha A cuía nguäön laì: u = uA = Umsin(ωt+α) Doìng trong maûch âiãûn træåïc ngàõn maûch laì: i = Um sin(ωt + α - ϕ) = I m sin(ωt + α - ϕ) Z Luïc xaíy ra ngàõn maûch 3 pha: di u = i.r + L. dt Giaíi ra, ta coï: r Um - t i = sin(ω t + α - ϕ N ) + C.e L ZN Nhæ váûy: i = iN = ick + itd Doìng chu kyì cæåîng bæïc: i ck = Um sin(ωt + α - ϕ N ) = I ckm sin(ωt + α - ϕ N ) ZN Doìng tæû do (phi chu kyì): i td = Tæì âiãöu kiãûn âáöu: ta coï: r - t C.e L = r - t i td0+ .e L i0 = i0+ = ick0+ + itd0+ C = itd0+ = i0 - ick0+ = Imsin(α - ϕ) - Ickmsin(α - ϕN) UA, UB, UC, IA, IB, IC : aïp vaì doìng træåïc khi xaíy ra NM IckA, IckB, IckC : doìng chu kyìì cæåîng bæïc sau khi xaíy ra NM Tæì âäö thë, ta coï nhæîng nháûn xeït sau: itd0+ bàòng hçnh chiãúu cuía veïctå (Im-ICKm) lãn truûc thåìi gian t. tuìy thuäüc vaìo α maì itd0+ coï thãø cæûc âaûi hoàûc bàòng 0. itd0+ phuû thuäüc vaìo tçnh traûng maûch âiãûn træåïc NM; itd0+ âaût giaï trë låïn nháút luïc maûch âiãûn træåïc NM coï tênh dung, räöi âãún maûch âiãûn træåïc NM laì khäng taíi vaì itd0+ beï nháút luïc maûch âiãûn træåïc NM coï tênh caím. Âiãöu kiãûn ngàõn maûc h nguy hiãøm nháút laì: a) maûch âiãûn træåïc ngàõn maûch laì khäng taíi. b) aïp tæïc thåìi luïc ngàõn maûch bàòng 0 (α = 0 hoàûc 180o). II. Trë hiãûu duûng c uía do ìng ng àõ n maûc h to aìn pháö n vaì c aïc thaình pháö n c uía no ï: II.1. Thaình pháö n c hu kyì c uía do ìng ng àõ n maûc h: i ck   = I ckmsin(ωt + α - ϕ N )  Nãúu Um = const.: I ckm = Um = const. ZN Nãúu Um thay âäøi thç Trë hiãûu duûng cuía doìng chu kyì åí thåìi âiãøm t laì: ∼ Et Um Ickt ZF Um ZN Ickt Ickmt Et = = 2 Z NΣ Ickt Et - sæïc âiãûn âäüng hiãûu duûng cuía maïy phaït åí thåìi âiãøm t ZNΣ - täøng tråí ngàõn maûch (trong maûng cao aïp coï thãø coi ZNΣ ≈ xNΣ) Trë hiãûu duûng cuía doìng chu kyì trong chu kyì âáöu tiãn sau khi xaíy ra NM goüi laì doìn g siãu quaï âäü ban âáöu : Ickm0+ E I = = " xd + x N 2 " 0 " E” - sæïc âiãûn âäüng siãu quaï âäü ban âáöu cuía maïy phaït. x”d - âiãûn khaïng siãu quaï âäü cuía maïy phaït. xN - âiãûn khaïng bãn ngoaìi tæì âáöu cæûc maïy phaït âãún âiãøm ngàõn maûch. II.2. Thaình pháö n tæ û do c uía do ìng ng àõ n maûc h: i td = i td0+ .e Våïi : Ta = L = r − t Ta x rω i td 0+ = I m sin(α - ϕ ) - I ckm0+ sin(α - ϕ N ) Trong âiãöu kiãûn nguy hiãøm nháút, ta coï: a) maûch âiãûn træåïc NM laì khäng taíi: Im sin(α - ϕ) = 0 b) aïp tæïc thåìi luïc NM bàòng 0 (α = 0) vaì ϕN ≈ 90o i td0+ = - I ckm0+ sin(-90o ) = I ckm0+ Vaì âäúi våïi doìng tæû do thç: Itdt = itdt II.3. Do ìng ng àõ n maûc h xung kê c h: ixk laì trë säú tæïc thåìi låïn nháút cuía doìng ngàõn maûch trong quaï trçnh quaï âäü. Trong âiãöu kiãûn nguy hiãøm nháút, doìng ngàõn maûch xung kêch xuáút hiãûn vaìo thåìi âiãøm t = T/2 = 0,01sec ixk = ick0,01 + itd0,01 trong âoï: ick0,01 ≈ Ickm0+ i td0 ,01 = i td0+ .e − 0,01 Ta = I ckm0+ .e − 0,01 Ta II.3. Do ìng ng àõ n maûc h xung kê c h: Váûy : i xk = Ickm0+ .(1 + e i xk = − 0,01 Ta ) = k xk .Ickm0+ 2 .k xk I"0 våïi kxk : hãû säú xung kêch cuía doìng ngàõn maûch Trë hiãûu duûng cuía doìng ngàõn maûch toaìn pháön: I Nt = 1 T t+ T 2 ∫ t− T 2 2 .dt = iN 2 + I2 I ckt tdt II.3. Do ìng ng àõ n maûc h xung kê c h: Trë hiãûu duûng cuía doìng ngàõn maûch xung kêch : 2 2 I ck 0 ,01 + I td0,01 I xk = våïi: I ck0,01 = I "0 I td 0 ,01 = i td 0 ,01 = i xk - i ck 0 ,01 = i xk - I ckm0+ = (k xk -1)I ckm0+ = I xk = 2 2(k xk -1)I "0 2 I "0 + 2I "0 (k xk -1) 2 I xk = I "0 1 + 2(k xk -1) 2 III. NGÀÕN MAÛCH 3 PHA TRONG MAÛCH COÏ MAÏY BIÃÚN AÏP: Phêa så cáúp: Phêa thæï cáúp: u = R1 .i1 0 = R 2 .i 2 di1 di 2 + L1 . - M. dt dt di 2 di1 + L 2. - M. dt dt III. NGÀÕN MAÛCH 3 PHA TRONG MAÛCH COÏ MAÏY BIÃÚN AÏP: Coi iµ = 0 ⇒ i1 = i2 Do váûy: di1 u = (R1 + R 2 )i1 + (L1 + L 2 - 2M) dt di1 = R B .i1 + L B dt våïi: RB = R1 + R2 : laì âiãûn tråí cuía maïy biãún aïp. LB = L1 + L2 - 2M : laì âiãûn caím cuía maïy biãún aïp. [...]...II .3 Do ìng ng àõ n mảc h xung kê c h: ixk l trë säú tỉïc thåìi låïn nháút ca dng ngàõn mảch trong quạ trçnh quạ âäü Trong âiãưu kiãûn nguy hiãøm nháút, dng ngàõn mảch xung kêch xút hiãûn vo thåìi âiãøm t = T/2 = 0,01sec ixk = ick0,01 + itd0,01 trong âọ: ick0,01 ≈ Ickm0+ i td0 ,01 = i td0+ e − 0,01 Ta = I ckm0+ e − 0,01 Ta II .3 Do ìng ng àõ n mảc h xung kê c h: Váûy... 2 ∫ t− T 2 2 dt = iN 2 + I2 I ckt tdt II .3 Do ìng ng àõ n mảc h xung kê c h: Trë hiãûu dủng ca dng ngàõn mảch xung kêch : 2 2 I ck 0 ,01 + I td0,01 I xk = våïi: I ck0,01 = I "0 I td 0 ,01 = i td 0 ,01 = i xk - i ck 0 ,01 = i xk - I ckm0+ = (k xk -1)I ckm0+ = I xk = 2 2(k xk -1)I "0 2 I "0 + 2I "0 (k xk -1) 2 I xk = I "0 1 + 2(k xk -1) 2 III NGÀÕN MẢCH 3 PHA TRONG MẢCH CỌ MẠY BIÃÚN ẠP: Phêa så cáúp:... 2 I xk = I "0 1 + 2(k xk -1) 2 III NGÀÕN MẢCH 3 PHA TRONG MẢCH CỌ MẠY BIÃÚN ẠP: Phêa så cáúp: Phêa thỉï cáúp: u = R1 i1 0 = R 2 i 2 di1 di 2 + L1 - M dt dt di 2 di1 + L 2 - M dt dt III NGÀÕN MẢCH 3 PHA TRONG MẢCH CỌ MẠY BIÃÚN ẠP: Coi iµ = 0 ⇒ i1 = i2 Do váûy: di1 u = (R1 + R 2 )i1 + (L1 + L 2 - 2M) dt di1 = R B i1 + L B dt våïi: RB = R1 + R2 : l âiãûn tråí ca mạy biãún ạp LB = L1 + L2 - 2M : l âiãûn ... ckm0+ V âäúi våïi dng tỉû thç: Itdt = itdt II .3 Do ìng ng àõ n mảc h xung kê c h: ixk l trë säú tỉïc thåìi låïn nháút ca dng ngàõn mảch quạ trçnh quạ âäü Trong âiãưu kiãûn nguy hiãøm nháút, dng ngàõn... 2(k xk -1) III NGÀÕN MẢCH PHA TRONG MẢCH CỌ MẠY BIÃÚN ẠP: Phêa så cáúp: Phêa thỉï cáúp: u = R1 i1 = R i di1 di + L1 - M dt dt di di1 + L - M dt dt III NGÀÕN MẢCH PHA TRONG MẢCH CỌ MẠY BIÃÚN ẠP:... Ickt Et - sỉïc âiãûn âäüng hiãûu dủng ca mạy phạt åí thåìi âiãøm t ZNΣ - täøng tråí ngàõn mảch (trong mảng cao ạp cọ thãø coi ZNΣ ≈ xNΣ) Trë hiãûu dủng ca dng chu k chu k âáưu tiãn sau xy NM gi