Giáo trình ngắn mạch và quá độ phần 1

1 Chương 5: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG MÁY ĐIỆN I Khái niệm chung: Quá trình độ máy điện xảy phức tạp máy biến áp hay thiết bị tĩnh khác tính chất chuyển động Do kể đến tất yếu tố ảnh hưởng việc nghiên cứu vô khó khăn phức tạp Để đơn giản người ta đưa nhiều giả thiết gán cho máy điện số tính chất “lý tưởng hóa” Dĩ nhiên kết có sai số, so sánh với số liệu thực nghiệm thường sai số nằm phạm vi cho phép Việc nghiên cứu vào thời điểm đầu trình độ dựa nguyên lý từ thông móc vòng không đổi để đơn giản xét pha máy điện, cuộn dây stato rôto xem có vòng dây, lúc từ thông Φ mạch từ từ thông móc vòng Ψ Qui ước chọn hệ trục tọa độ máy điện sau (hình 5.1): Hình 5.1 • Các trục tọa độ d, q giá theo dọc trục ngang trục rôto • Thành phần dọc trục dòng stato dương sức từ động tạo nên chiều với sức từ động cuộn kích từ • Thành phần ngang trục dòng stato dương sức từ động tạo nên chậm o 90 so với sức từ động cuộn kích từ II Các loại từ thông máy điện: • Từ thông toàn phần cuộn kích từ: đó: Xf - điện kháng cuộn kích từ Ψ f = I f X f - Từ thông hữu ích: Ψ d = I f X ad đó: Xad - điện kháng hổ cãm cuộn dây stato rôto, gọi điện kháng phản ứng phần ứng dọc trục Ψ σ f = I f X σf - Từ thông tản: đó: Xσf - điện kháng tản cuộn kích từ Như vậy: Ψ f = Ψ d + Ψ σf vaì X f = X ad + X σf σf = Hệ số tản cuộn kích từ: Ψ σf = Ψf X σf Xf • Từ thông phần ứng: - Từ thông phản ứng phần ứng: dọctrục: Ψ ad = I d X ad ngang trục: Ψ aq = I q X aq - Từ thông tản: dọc trục: Ψ d = I d X σ ngang trục: Ψ q = I q X σ toàn phần: Ψ σ = I.X σ đó: I = I d2 Hình 5.2 + I q2 • Từ thông tổng hợp móc vòng với cuộn kích từ: (chỉ có theo trục dọc) Ψ f Σ = Ψ f + Ψ ad = I f X f + I d X ad • Từ thông tổng hợp móc vòng với cuộn stato: - dọc trục: Ψ sd = Ψ d + Ψ ad + Ψ σd = I f X ad + ( X ad + X σ ) = I f X ad + I d X d - ngang trục: Ψ sq = + Ψ aq + Ψ σq = I q ( X aq + X σ ) = I q X q • Từ thông kẻ hở không khí dọc trục: Ψ δd = Ψ d + Ψ ad = I f X ad + I d X ad = ( I f + I d ) X ad • Từ thông cuộn cản: - Cuộn cản dọc: từ thông chính: từ thông tản: - Cuộn cản ngang: từ thông chính: từ thông tản: Ψ 1d = I 1d X ad Ψ σ1d = I 1d X σ1d Ψ 1q = I 1q X aq Ψ σ1q = I 1q X σ1q III Sức điện động điện kháng độ: Sức điện động điện kháng độ tham số đặc trưng cho máy phát điện cuộn cản vào thời điểm đầu trình ngắn mạch Khi ngắn mạch, từ thông Φad tăng đột ngột lượng ∆Φado+ (hình 5.3) Theo định luật Lenx, độ tăng ∆Φado+ làm cho Φf tăng lên lượng ∆Φfo+ cho tổng từ thông móc vòng không đổi ∆ Ψ f Σ = ∆ Ψ fo+ + ∆ Ψ ado+ = Do Φf tăng nên Φσf tăng lượng tỷ lệ vì: Ψ σf = σ f Ψ f từ thông kẻ hở không khí giảm xuống vì: Φ δd = Φ f Σ − Φ σf Điều chứng tỏ Φd, Φδd sức điện động Eq, Eδ tương ứng máy phát thay đổi đột biến vào thời điểm đầu ngắn mạch nên sử dụng tham số để thay cho máy phát vào thời điểm đầu ngắn mạch Hình 5.3 Để đặc trưng cho máy phát tính toán ta sử dụng từ thông không đột biến lúc ngắn mạch ΦfΣ, phần xem móc vòng với cuộn dây stato là: ' Ψ d = (1 − σ f ) Ψ f Σ Ψd’ gọi từ thông độ dọc trục ' X σf X ad Ψ d = (1 − )( Ψ f + Ψ ad ) = X σf + X ad X σf + X ad X ad = I f X ad + I d X σf + X ad Từ thông móc vòng ứng với sức điện động Eq’ gọi sức điện động độ: ⎡I ( X + X ) + I X ⎤ ad ad ⎥ σf d ⎢⎣ f ⎦ E' q = Eq − j I d 2 X ad X ad = Uq + j I d (x d − ) = U q + j I d x 'd X σf + X ad X σf + X ad xd’ gọi điện kháng độ dọc trục x 'd X X X ad = xd − = X σ + σf ad X σf + X ad X σf + X ad Đối với máy phát cuộn cản ngang trục, từ thông phản ứng phần ứng ngang trục Φaq trình độ đột biến Sự đột biến từ thông xem điện áp rơi dòng Iq điện kháng xq, nghĩa là: Ed’ = ; xq’ = xq Tóm lại, máy điện cuộn cản thời điểm đầu ngắn mạch thay Eq’ xd’ Dòng độ thời điểm đầu ngắn mạch có thành phần dọc trục: Hình 5.4 ' I o' = I = Eq' x d' + x ng đó: xng - điện kháng từ đầu cực máy điện đến điểm ngắn mạch IV Sức điện động điện kháng siêu độ: Sức điện động điện kháng siêu độ tham số đặc trưng cho máy phát điện có cuộn cản vào thời điểm đầu trình ngắn mạch Xét máy điện có cuộn cản dọc trục ngang trục, giả thiết cuộn kích từ cuộn cản dọc trục nên liên hệ với cuộn dây stato từ thông hỗ cảm chung Φad xác định Xad Khi có lượng tăng đột ngột từ thông ∆Φad, rôto có thay đổi tương ứng từ thông cuộn kích từ ∆Φf cuộn cản dọc trục ∆Φ1d cho tổng từ thông móc vòng không đổi, vậy: ∆ Ψ f + ∆ Ψ 1d + ∆ Ψ ad = - Đối với cuộn kích từ: ∆ I f ( X σf + X ad ) + ∆ I 1d X ad + ∆ I d X ad = (5.1) - Đối với cuộn cản dọc: ∆ Ψ 1d + ∆ Ψ σ1d + ∆ Ψ d + ∆ Ψ ad = ∆ I 1d ( X σ1d + X ad ) + ∆ I f X ad + ∆ I d X ad = (5.2) Từ (5.1) (5.2) ta có: (5.3) ∆ I f X σf = ∆ I 1d X σ1d Từ (5.3) thấy lượng tăng ∆Id tạo cuộn kích từ cuộn cản dọc dòng điện tăng chiều độ lớn tỷ lệ nghịch điện kháng tản chúng Thay phản ứng cuộn dây rôto thời điểm đầu ngắn mạch phản ứng cuộn dây tương đương dọc trục có dòng bằng: ∆ I rd = ∆ I f + ∆ I 1d điện kháng tản Xσrd với điều kiện thỏa mãn nguyên lý từ thông móc vòng không đổi, tức là: ∆ Ψ rd + ∆ Ψ σrd + ∆ Ψ ad = ⇒ ∆ I rd ( X σrd + X ad ) + ∆ I d X ad = ⇒ ( ∆ I f + ∆ I 1d )( X σrd + X ad ) + ∆ I d X ad = (5.4) Giải phương trình (5.2), (5.3) (5.4) ta được: X σrd = X σf X σ1d X σf + X σ1d Như điện kháng tản cuộn dây tương đương với cuộn kích từ cuộn cản dọc điện kháng tản cuộn dây ghép song song Để tìm điện kháng đặc trưng cho máy điện theo trục dọc thời điểm đầu ngắn mạch, ta thực tính toán tương tự mục III (đối với máy điện cuộn cản) thay cuộn kích từ có Xσf cuộn dây tương đương có Xσrd ta tìm được: X ad x ''d = x d − = Xσ + 1 X σrd + X ad + + X σf X σ1d X ad xd’’ gọi điện kháng siêu độ dọc trục Tương tự cho trục ngang, ta có điện kháng siêu độ ngang trục: X aq X σ1q X aq '' xq = xq − = Xσ + X σ1q + X aq X σ1q + X aq Các sức điện động tương ứng với điện kháng gọi sức điện động siêu độ ngang trục Eq’’ dọc trục Ed’’, chúng có giá trị không đột biến vào thời điểm đầu ngắn mạch Eq '' = U qo + j I x d'' Ed '' = U + j I qo x q'' đó: Uqo, Udo, Iqo, Ido - áp dòng trước ngắn mạch E''o = Eq'' + Ed'' - sức điện động siêu độ toàn phần Hình 5.5 Vậy máy phát thời điểm đầu ngắn mạch đặc trưng sức điện động siêu độ điện kháng siêu độ Giá trị dòng siêu độ dọc trục ngang trục tương ứng là: I d'' = I q'' = Eq'' x d'' + x ng Ed'' x q'' + x ng I ''o = I d'' + I q'' Và dòng siêu độ toàn phần là: Trong tính toán thực dụng gần xem xd’’ = xq’’ ta có: E''o = ( U cosϕ ) + ( U sin ϕ + I x d'' ) hay: E''o = ( U + I x d'' sin ϕ ) + (I x d'' cosϕ ) V Ý nghĩa vật lý điện kháng: Từ biểu thức tính toán điện kháng ta thấy: xd’’ < xd’ < xd Về mặt vật lý điều giải thích sau: Trong chế độ bình thường từ thông tạo dòng stato gồm phần móc vòng theo đường tản từ, phần ngang kẻ hở không khí khép vòng qua cực thân rôto Vì từ trở chủ yếu kẻ hở không khí có từ dẫn λad nhỏ (hình 5.6a), từ cảm lớn; tương ứng với điện kháng xd Khi từ thông stato thay đổi đột ngột, cuộn kích từ có dòng cảm ứng tạo nên từ thông ngược hướng với từ thông stato, xem phần từ thông stato bị đẩy theo đường tản từ cuộn kích từ có từ dẫn λσf (hình 5.6b) Như từ thông stato phải qua tổng từ dẫn lớn, từ cảm nhỏ có: xd’ < xd Hình 5.6 Rôto có nhiều mạch vòng kín, từ thông stato khó xâm nhập vào rôto Trường hợp giới hạn, từ thông hoàn toàn vào rôto, nghĩa theo đường tản từ cuộn dây stato có từ dẫn λσ, điện kháng stato lúc điện kháng tản Xσ, tương ứng với trường hợp xd’’ nhỏ có Đối với máy điện cuộn cản, thân rôto có tác dụng cuộn cản nên xem: xd’’ = (0,75÷0,9) xd’ VI Qua trình độ máy điện không cuộn cản: Để đơn giản trước tiên ta khảo sát máy điện thiết bị TĐK Giả thiết ngắn mạch đầu cực máy điện, mạch điện xem kháng, dòng ngắn mạch có theo trục dọc Khi xảy ngắn mạch, thành phần chu kỳ dòng ngắn mạch thay đổi đột biến Độ tăng là: ∆I d = ' I + − I = E'qo+ x 'd − I đó: Ido - dòng làm việc trước ngắn mạch I‘do+ - dòng độ thời điểm đầu ngắn mạch Để từ thông móc vòng không đổi, dòng kích từ If cần phải tăng lượng: ∆I f = ∆ I d X ad X ad + X σf Do cuộn kích từ có điện trở rf nên trị số suy giảm theo số thời gian Td’ cuộn kích từ ∆If trị số ban đầu thành phần tự không chu kỳ iftd dòng kích từ (hình 5.7): − i ftd = i ftdo+ e t Td ' − = ∆I f e t Td ' Dòng iftd tạo nên sức điện động ∆Eq cuộn dây stato làm xuất thành phần tự chu kỳ ∆i’ck dòng stato với trị hiệu dụng ban đầu là: ' ∆I 'ck = ∆I d' = I + − I d∞ Id∞ = IN∞ : dòng ngắn mạch xác lập ứng với sức điện động đồng ngang trục Eq∞ dòng kích từ cưỡng Ifo = If∞ tạo Như vậy, thành phần chu kỳ dòng ngắn mạch gồm thành phần: z tự chu kỳ ∆i’ck dòng tự cuộn kích từ iftd sinh tắt dần theo số thời gian Td’ z chu kỳ cưỡng ick dòng kích từ cưỡng Ifo = If∞ tạo i’ck = ick + ∆i’ck gọi dòng ngắn mạch độ có trị hiệu dụng ban đầu I‘do+ Do dòng chu kỳ tăng so với trước ngắn mạch nên cuộn dây stato xuất thành phần tự không chu kỳ itd cho dòng ngắn mạch toàn phần thời điểm đầu ngắn mạch không đột biến Dòng tắt dần theo số thời gian Ta mạch stato: − i td = i tdo+ e t Ta − = − ∆I d e t Ta Dòng itd tạo từ thông đứng yên stato, cảm ứng sang rôto thành phần tự chu kỳ ifck dòng kích từ Vì dòng kích từ if thời điểm đầu ngắn mạch không đột biến nên trị số ban đầu thành phần dòng kích từ phải thỏa mãn: ifcko+ = -iftdo+ = -∆If Dòng ifck tắt dần theo số thời gian Ta dòng itd stato sinh tắt dần theo số thời gian Ta Hình 5.7 Dòng ifck sinh từ trường đập mạch rôto nên phân thành từ trường quay ngược chiều nhau: - Từ trường quay ngược chiều với rôto (-ω) đứng yên so với stato nên không cảm ứng sang stato - Từ trường quay chiều với rôto (+ω) quay với tốc độ 2ω so với stato cảm ứng sang stato tạo nên dòng tự chu kỳ ick(2ω) có tần số 2ω Dòng tắt dần theo số thời gian Ta Tóm lại: Dòng cuộn dây stato là: iN = ick + ∆i’ck - itd - ick(2ω) = i’ck - itd - ick(2ω) Dòng cuộn dây kích từ là: if = Ifo + iftd - ifck VII Quá trình độ máy điện có cuộn cản: Khi từ thông phản ứng phần ứng thay đổi, cuộn cản cảm ứng nên dòng tự không chu kỳ tương tự cuộn kích từ Dòng lại tác dụng lên cuộn dây stato cuộn cản trình độ VII.1 Dòng cuộn dây stato: Ngoài thành phần dòng điện giống máy điện không cuộn cản, cuộn dây stato máy điện có cuộn cản bao gồm: z Thành phần siêu độ tự dọc trục ∆ i’’ck dòng tự cuộn cản dọc trục sinh ra, tắt dần theo số thời gian T’’d cuộn cản dọc trục Như thành phần chu kỳ dọc trục gồm: i’’ck = ick + ∆ i’ck + ∆ i’’ck = i’ck + ∆ i’’ck i’’ck gọi dòng ngắn mạch siêu độ dọc trục, có trị hiệu dụng ban đầu là: I "do+ = E"q x "d Do T’’d bé nên dòng cuộn cản dòng ∆ i’’ck tắt nhanh dòng ∆ i’ck cuộn kích từ sinh z Thành phần siêu độ tự ngang trục i’’q dòng tự cuộn cản ngang trục sinh ra, tắt dần theo số thời gian T’’q cuộn cản ngang trục có trị hiệu dụng ban đầu là: I "qo+ = E"d x "q Vậy dòng ngắn mạch toàn phần máy điện có cuộn cản: iN = ick + ∆ i’ck + ∆ i’’ck + i’’q - itd - ick(2ω) Trị hiệu dụng dòng siêu độ ban đầu là: I "o = I "do2+ + I "qo2+ Trong tính toán gần đúng, coi x”d = x”q thì: I "o = E"o x "d VII.2 Dòng cuộn kích từ: Vẫn gồm thành phần máy điện không cuộn cản thành phần tự không chu kỳ có khác ảnh hưởng cuộn cản iftd = iftd(KCC) - i’’f iftd(KCC): thành phần tự không chu kỳ xuất máy điện không cuộn cản i”f : thành phần tự không chu kỳ ảnh hưởng cuộn cản, tắt theo số thời gian T”d VII.3 Dòng cuộn cản: Trong chế độ làm việc bình thường ngắn mạch trì, qua cuộn cản dòng điện Trong trình độ, cuộn cản dọc trục xuất dòng tự không chu kỳ tắt dần theo số thời gian T”d T’d Đồng thời tác dụng dòng tự cuộn dây stato, cuộn cản có thành phần chu kỳ i1dck tắt dần theo số thời gian Ta cho dòng cuộn cản không đột biến i1d = i1dtd + i1dck Trong cuộn cản ngang trục xuất thành phần dòng tương tự Đối với máy phát turbine cuộn cản, lõi thép xem có tác dụng tương tự cuộn cản Do qúa trình độ, diễn biến dòng cuộn dây stato rôto có dạng giống máy điện có cuộn cản Và tính toán dùng tham số siêu độ để thay thời điểm đầu ngắn mạch VIII Các số thời gian tắt dần: Do mạch có điện trở tác dụng nên thành phần dòng tự tắt dần với số thời gian T = L/r Trong hệ đơn vị tương đối thì: T* = L* X * X = = r* r* r VIII.1 Hằng số thời gian cuộn dây stato: Ta = X2 rst đó: X2 - điện kháng thứ tự nghịch máy điện Nếu ngắn mạch cách máy điện đoạn có tổng trở Z = r + jx thì: Ta = X2+x rst + r VIII.2 Hằng số thời gian cuộn kích từ: H Khi máy phát không tải: Tfo = X f X ad + X σf = rf rf H Khi ngắn mạch đầu cực máy phát: X σf + Tf' = Td' = X σ X ad X σ + X ad X 'f = rf rf 10 Có thể chứng minh rằng: Td' X 'f x d' = Tfo = Tfo Xf xd đó: Xf’ - điện kháng cuộn kích từ nối tắt cuộn dây stato Nếu ngắn mạch cách máy phát đoạn có điện kháng x thì: Td' x 'd + x = Tfo xd + x VIII.3 Hằng số thời gian cuộn cản: Hằng số thời gian cuộn cản dọc Td’’ cuộn cản ngang Tq’’ phụ thuộc vào khoảng cách đến điểm ngắn mạch Có thể lấy trị số trung bình sau: - Máy phát turbine hơi: Td’’ ≈ Tq’’ ≈ 0,1 sec - Máy phát turbine nước: Td’’ ≈ Tq’’ ≈ 0,05 sec IX Ảnh hưởng TĐK phụ tải đến trình ngắn mạch: IX.1 Anh hưởng TĐK: Tại thời điểm đầu ngắn mạch, từ thông móc vòng với cuộn dây không đổi nên thiết bị TĐK ảnh hưởng Điều cho phép tính toán tham số thời điểm đầu ngắn mạch (chẳng hạn Io’’, Eo’’, ixk) giống máy điện TĐK Trong khoảng thời gian trình độ, TĐK làm tăng dòng kích từ làm tăng thành phần dòng cuộn dây stato cuộn cản dọc Quá trình diễn chậm, thực tế làm thay đổi sức điện động quay stato thành phần chu kỳ dòng stato Thành phần không chu kỳ sóng điều hòa bậc stato giống TĐK Đối với cuộn cản dọc, dòng sinh sức điện động biến áp, sức điện động nhỏ dòng kích từ if thay đổi chậm Do dòng tự có bị giảm xuống không đáng kể IX.2 Anh hưởng phụ tải: Anh hưởng phụ tải thời điểm đầu ngắn mạch phụ thuộc vào điện áp dư điểm nối phụ tải, tức phụ thuộc vào điện kháng xN từ phụ tải điểm ngắn mạch z Khi xN < 0,4: phụ tải xem nguồn cung cấp làm tăng dòng ngắn mạch z Khi xN > 0,4: phụ tải tiêu thụ dòng điện làm giảm dòng ngắn mạch z Khi xN = dòng phụ tải chiếm khoảng 25% dòng ngắn mạch Trong tính toán thực tế, phụ tải gộp chung thành phụ tải tổng hợp điểm hệ thống điện thay gần bằng: X’’PT = 0,35 E’’PT = 0,8 Chỉ kể đến cách riêng rẽ động cỡ lớn thay sau: - Các động đồng có cấu tạo giống máy phát Ở thời điểm đầu ngắn mạch, động quay theo quán tính xem tốc độ đồng nên thay tham số giống máy phát Eo’’ xd’’ Hình 7.1 o Dùng toán tử pha a = ej120 ta có: ⎡ F ⎤ ⎡ ⎢ a ⎥ ⎢1 ⎢ Fb ⎥ = ⎢1 ⎢ ⎥ ⎢ ⎢ Fc ⎥ ⎢1 ⎣ ⎦ ⎣ ⎡ ⎤ 1 ⎤⎥ ⎢ F0 ⎥ a2 a ⎥ ⎢ Fa1 ⎥ ⎥ ⎢ ⎥ a a2 ⎥ ⎢ Fa2 ⎥ ⎦⎣ ⎦ ngược lại: ⎡ F ⎤ ⎡ ⎢ ⎥ ⎢1 ⎢ Fa1 ⎥ = ⎢1 ⎢ ⎥ 3⎢ ⎢ Fa2 ⎥ ⎢⎣1 ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ 1 ⎤⎥ ⎢ Fa ⎥ a a ⎥ ⎢ Fb ⎥ ⎥ ⎢ ⎥ a2 a ⎥ ⎢ Fc ⎥ ⎦⎣ ⎦ Khi Fa + Fb + Fc = F0 = hệ thống véctơ cân Hệ số không cân bằng: b0 = F0/F1 Hệ số không đối xứng: b2 = F2/F1 Hệ thống véctơ thứ tự thuận thứ thự nghịch đối xứng cân bằng, hệ thống véctơ thứ tự không đối xứng không cân Một vài tính chất thành phần đối xứng hệ thống điện pha: Trong mạch pha - dây, hệ thống dòng điện dây cân Dòng đất (hay dây trung tính) tổng hình học dòng pha, băng lần dòng thứ tự không H Hệ thống điện áp dây thành phần thứ tự không H Giữa điện áp dây điện áp pha thành phần thứ tự thuận thứ thự U d1 = 3U f ; U d2 = 3U f nghịch có quan hệ 3: H Có thể lọc thành phần thứ tự H H III Các phương trình thành phần đối xứng: Quan hệ đại lượng dòng, áp, tổng trở thành phần đối xứng tuân theo định luật Ohm: U1 = j.I X U = j I X U = j I 0.X đó: X1, X2, X0 - điện kháng thứ tự thuận, nghịch không mạch Khi ngắn mạch không đối xứng ta xem tình trạng mạch xếp chồng mạch tương ứng với thành phần đối xứng tuân theo phương trình sau: U N1 = E Σ − j I N1 X 1Σ U N = − j I N X 2Σ U N = − j I N X 0Σ đó: UN1, UN2, UN0, IN1, IN2, IN0 - thành phần thứ tự dòng áp điểm ngắn mạch Nhiệm vụ tính toán ngắn mạch không đối xứng tính thành phần đối xứng từ phương trình điều kiện ngắn mạch, từ tìm đại lượng toàn phần IV Các tham số thành phần thứ tự phần tử: Tham số phần tử đặc trưng cho phản ứng có dòng, áp qua chúng Do tham số thành phần thứ tự phần tử phản ứng có hệ thống dòng, áp thứ tự thuận, nghịch không tác dụng lên chúng - Tham số thứ tự thuận phần tử tham số chế độ đối xứng bình thường biết - Đối với phần tử có ngẫu hợp từ đứng yên máy biến áp, đường dây điện kháng không phụ thuộc vào thứ tự pha, tức điện kháng thứ tự thuận thứ tự nghịch giống (X2 = X1) Đối với phần tử có ngẫu hợp từ quay X2 ≠ X1 Điện kháng thứ tự không nói chung X0 ≠ X2, X1, trừ trường hợp mạch ngẫu hợp từ X0 = X2 = X1 IV.1 Máy điện đồng bộ: - Điện kháng thứ tự nghịch X2 phản ứng máy điện dòng thứ tự nghịch tạo từ trường quay ngược với vận tốc 2ω so với rôto Trị số X2 tùy thuộc độ đối xứng máy điện, thường ghi lý lịch máy Trong tính toán gần lấy: • Máy điện không cuộn cản: X2 = 1,45x’d • Máy điện có cuộn cản: X2 = 1,22x”d - Điện kháng thứ tự không Xo đặc trưng cho từ thông tản dòng thứ tự không: Xo = (0,15 ÷ 0,6)x”d X1 thay đổi trình ngắn mạch X2 Xo không xét đến bảo hòa xem không đổi Tính toán gần lấy giá trị trung bình bảng 7.1 Bảng 7.1: LOạI MÁY ĐIệN Máy phát turbine < 200MW Máy phát turbine ≥ 200MW Máy phát turbine nước có cuộn cản Máy phát turbine nước không cuộn cản Máy bù động đồng cỡ lớn X2 0,15 0,22 0,25 0,45 0,24 XO 0,05 0,05 0,07 0,07 0,08 IV.2 Phụ tải tổng hợp: Phụ tải tổng hợp chủ yếu động không đồng nên lấy động không đồng đẳng trị thay cho toàn phụ tải để tính toán - Điện kháng thứ tự nghịch X2 ứng với từ thông thứ tự nghịch có độ trượt (2-s), lúc s=1 (tức động bị hãm) X2 bé nhất, trường hợp nguy hiểm tính toán thực tế: X2 = X2(s=1) = XN đó: XN - điện kháng ngắn mạch động với X*N = 1/I*mm Tính toán gần lấy: X2 = X” = 0,35 - Hầu hết động có trung tính cách điện với đất nên dòng thứ tự không qua chúng Do không cần tìm Xo động (tức Xo ≈ ∞) IV.3 Kháng điện: Kháng điện phần tử đứng yên, liên lạc từ yếu nên: Xo ≈ X1 = X2 IV.4 Máy biến áp: Máy biến áp có X1 = X2, Xo phụ thuộc vào tổ nối dây Tổ nối dây ∆ cho dòng thứ thự không chạy quẩn cuộn dây mà không lưới điện Tổ nối dây Y cho dòng thứ thự không qua cuộn dây trung tính nối đất H Nối Yo /∆ :(hình 7.2) xµo >> xII Xo = xI + xII =X1 Hình 7.2 H Nối Yo / Yo :(hình 7.3) Xo tùy thuộc vào chế độ làm việc điểm trung tính lưới điện Hình 7.3 H Nối Yo / Y :(hình 7.4) Xo = xI + xµo Hình 7.4 Đối với máy biến áp cuộn dây gồm máy biến áp pha máy biến áp pha trụ hay trụ xµo = ∞, máy biến áp pha trụ xµo = 0,3 ÷ Đối với máy biến áp cuộn dây thường có cuộn dây nối ∆ bỏ qua xµo H Nối Yo /∆ /Y :(hình 7.5) Xo = xI + xII Hình 7.5 Nối Yo /∆ /Yo :(hình 7.6) Xo tùy thuộc vào chế độ làm việc điểm trung tính lưới điện H Hình 7.6 H Nối Yo /∆ /∆ :(hình 7.7) Xo = xI + (xII // xIII) Hình 7.7 IV.5 Đường dây: IV.5.1 Đường dây không: X2 = X1 Xo phụ thuộc đường dòng thứ thự không, nghĩa phụ thuộc vào phân bố chúng đất, dây trung tính, mạch nối đất song song (dây chống sét) Hỗ cảm pha làm giảm X1, X2 làm tăng Xo - Đối với đường dây đơn pha (1 lộ): Xo > X1 - Đối với đường dây kép pha (2 lộ), X’o lộ lớn điện kháng thứ tự không Xo đường dây đơn pha có hỗ cảm mạch song song: X’o = Xo + XI-IIo đó: XI-IIo - điện kháng thứ tự không hỗ cảm lộ Điện kháng tương đương pha đường dây kép là: X’’o = X’o/2 = (Xo + XI-IIo)/2 - Anh hưởng dây chống sét: Dây chống sét thường nối đất cột tạo thành mạch vòng kín cho dòng cảm ứng qua có dòng thứ tự không pha (đối với dòng thứ tự thuận dòng thứ tự nghịch cảm ứng tổng từ thông móc vòng chúng tạo nên không) Chính hỗ cảm dây chống sét pha làm giảm Xo đường dây, hỗ cảm phụ thuộc vào vật liệu, số lượng bố trí dây chống sét Trong tính toán gần lấy trị số trung bình bảng 7.2 Bảng 7.2: z z TÍNH CHấT ĐƯờNG DÂY Đường dây đơn dây chống sét Đường dây đơn có dây chống sét thép Đường dây đơn có dây chống sét dẫn điện tốt Đường dây kép dây chống sét Đường dây kép có dây chống sét thép Đường dây kép có dây chống sét dẫn điện tốt Tỷ Số Xo/X1 3,5 5,5 4,7 IV.5.1 Đường dây cáp: Võ cáp thường nối đất đầu nhiều điểm trung gian (hộp nối cáp), tạo thành đường dòng thứ tự không, võ cáp có ảnh hưởng tương tự dây chống sét đường dây không Giá trị ro, Xo dây cáp thay đổi phạm vi rộng Trong tính toán gần đúng, với cáp lõi xem: ro ≈ 10r1 Xo ≈ (3,5 ÷ 4,6)X1 V Sơ đồ Các thành phần thứ tự: V.1 Sơ đồ thứ tự thuận thứ tự nghịch: Sơ đồ thứ tự thuận sơ đồ dùng để tính toán chế độ đối xứng Tùy thuộc vào phương pháp thời điểm tính toán, máy phát phần tử khác thay sức điện động điện kháng tương ứng Sơ đồ thứ tự nghịch sơ đồ thứ tự thuận có cấu trúc tương đường dòng thứ tự nghịch dòng thứ tự thuận Điểm khác biệt sơ đồ thứ tự nghịch so với sơ đồ thứ tự thuận là: - nguồn sức điện động không - điện kháng thứ tự nghịch không thay đổi, không phụ thuộc vào dạng ngắn mạch thời điểm tính toán Ta gọi: Điểm đầu sơ đồ thứ tự thuận thứ tự nghịch điểm nối tất trung tính máy phát phụ tải, điểm điện không Điểm cuối sơ đồ thứ tự thuận thứ tự nghịch điểm cố Điện áp điểm cuối điểm đầu sơ đồ thứ tự thuận thứ tự nghịch tương ứng điện áp ngắn mạch thứ tự thuận thứ tự nghịch z z z V.2 Sơ đồ thứ tự không: Đường dòng thứ tự không khác với dòng thứ tự thuận thứ tự nghịch Sơ đồ thứ tự không phụ thuộc nhiều vào cách nối dây máy biến áp chế độ nối đất điểm trung tính hệ thống điện Muốn thành lập sơ đồ thứ tự không cần điểm ngắn mạch, coi pha điểm nhập chung có điện áp UNo Sơ đồ thứ tự không bao gồm phần tử mà dòng thứ tự không qua Tổng trở nối đất điểm trung tính cần nhân 3, sơ đồ thứ tự không lập cho pha qua tổng trở nối đất có dòng thứ tự không pha VI Tính toán dạng ngắn mạch bản: Qui ước: - Coi pha A pha đặc biệt (ở điều kiện khác pha lại) - Xét ngắn mạch đầu nhánh rẽ phần tử chiều dương dòng điện từ pha đến điểm ngắn mạch Theo điều kiện phân tích hệ thống véctơ không đối xứng, ta có: ⎡I ⎤ ⎡ ⎢ NA ⎥ ⎢1 ⎢ I NB ⎥ = ⎢1 ⎢ ⎥ ⎢ ⎢ I NC ⎥ ⎢1 ⎣ ⎦ ⎣ ⎡ ⎤ 1 ⎤⎥ ⎢I N ⎥ a2 a ⎥ ⎢I NA1 ⎥ ⎥ ⎥ ⎢ a a2 ⎥ ⎢I NA ⎥ ⎦⎣ ⎦ ⎡I ⎤ ⎡ ⎢ N ⎥ ⎢1 ⎢I NA1 ⎥ = ⎢1 ⎢ ⎥ 3⎢ I NA ⎢ ⎥ ⎢⎣1 ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ 1 ⎤⎥ ⎢I NA ⎥ a a2 ⎥ ⎢I NB ⎥ ⎥ ⎢ ⎥ a2 a ⎥ ⎢I NC ⎥ ⎦⎣ ⎦ phương trình bản: (7.1) (7.2) (7.3) U NA = E A Σ − j I NA X 1Σ U NA = U N0 = − j I NA X 2Σ − j I N X 0Σ VI.1 Ngắn mạch pha: Xét ngắn mạch pha B, C (hình 7.8) Điều kiện ngắn mạch là: I NA I NB =0 (7.4) = − I NC (7.5) U NB = U NC (7.6) Thay vào phương trình thứ tự: ⎡ U ⎤ ⎡1 1 ⎤ ⎡ U NA ⎤ N0 ⎢ ⎥ ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎢ U NA1 ⎥ = ⎢1 a a2 ⎥ ⎢ U NB ⎥ ⎢ ⎥ 3⎢ ⎥ ⎥⎢ a a U NB ⎢ U NA ⎥ ⎢ ⎥ ⎢⎣ ⎥⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎤ ⎡I ⎤ ⎤⎡ ⎡ ⎢ N ⎥ ⎢1 1 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢I NA1 ⎥ = ⎢1 a a2 ⎥ ⎢ I NB ⎥ ⎥ 3⎢ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢I NA ⎥ ⎢⎣1 a a ⎥⎦ ⎢⎣− I NB ⎥⎦ ⎦ ⎣ Hình 7.8 ⇒ U NA1 = U NA ⇒ I N0 = (7.8) I NA1 = − I NA Giải phương trình từ (7.1) đến (7.9) ta có: EA Σ − j I NA1 X 1Σ = − j I NA X 2Σ = + j I NA1 X 2Σ Như vậy: I NA EA Σ = j( X 1Σ + X 2Σ ) (7.7) (7.9) I NB = − I NC = − j I NA U NA = U NA = j I NA X 2Σ U NA = U NA U N0 = ; U NB = U NC = − U NA ; Hình 7.9 VI.2 Ngắn mạch pha: Xét ngắn mạch pha pha A (hình 7.10) Điều kiện ngắn mạch là: I NB =0 (7.10) =0 (7.11) I NC U NA = (7.12) Thay vào phương trình thứ tự dòng: ⎤ ⎡I ⎡1 1 ⎤ ⎡I NA ⎤ N0 ⎥ ⎥ 1⎢ ⎢ ⎥⎢ ⎢I NA1 ⎥ = ⎢1 a a2 ⎥ ⎢ ⎥ ⎥ ⎥ 3⎢ ⎢ ⎥⎢ a a ⎥ ⎢ ⎢I NA ⎥ ⎥⎦ ⎢⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ Từ phương trình thứ tự áp ta có: Hình 7.10 ⇒ I N = I NA = I NA = I NA U NA = U NA + U NA + U N = Và từ phương trình (7.1) ÷ (7.3) ta có: EA Σ − j I NA ( X 1Σ + X 2Σ + X 0Σ ) = Như vậy: I NA = j( X 1Σ EA Σ + X 2Σ + X 0Σ ) (7.13) 10 U N = − jX 0Σ I N = − jX 0Σ I NA ; U NA = − jX 2Σ I NA = -jX 2Σ I NA U NA = − ( U N + U NA ) = j I NA ( X 0Σ + X 2Σ ) Dòng chỗ ngắn mạch, dòng qua đất IĐ: I NA = I Â = 3I NA Ap chỗ ngắn mạch: U NB = U N + a2 U NA + aU NA = j[( a2 − a) X 2Σ + ( a2 − 1) X 0Σ ] I NA X = I NA ( X 2Σ − aX 0Σ ) = I NA X 2Σ (1 − a 0Σ ) X 2Σ U NC = U N + aU NA + a2 U NA = − I NA ( X 2Σ − a2X 0Σ ) = j[( a − a2 ) X 2Σ + ( a − 1) X 0Σ ] I NA X = − I NA X 2Σ (1 − a2 0Σ ) X 2Σ Hình 7.11 VI.3 Ngắn mạch pha chạm đất: Xét ngắn mạch pha B, C chạm đất (hình 7.12) Điều kiện ngắn mạch là: =0 (7.14) U NB = (7.15) I NA U NC = (7.16) Thay vào phương trình thứ tự Hình 7.12 áp: ⎡ U ⎤ ⎡ ⎢ N ⎥ ⎢1 ⎢ U NA1 ⎥ = ⎢1 ⎢ ⎥ 3⎢ U NA ⎢ ⎥ ⎢⎣1 ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ 1 ⎤⎥ ⎢ U NA ⎥ a a2 ⎥ ⎢ ⎥ ⇒ U N = U NA1 = U NA = U NA ⎥ ⎥⎢ a2 a ⎥ ⎢ ⎥ ⎦⎣ ⎦ Từ (7.14) ta có: I NA = I NA + I NA + I N = Và từ phương trình (7.1) ÷ (7.3) ta có: jX 2Σ I NA = jX 0Σ I N (7.17) 11 I N = − I NA ( Như vậy: X 2Σ ) X 0Σ + X 2Σ X 0Σ ) X 0Σ + X 2Σ X 2Σ ) X 0Σ X 0Σ + X 2Σ I NA = − I NA ( ; Từ phương trình (7.17) ta có: U NA = EA Σ − j I NA X 1Σ = U N = − j I N X 0Σ = j I NA ( EA Σ X 2Σ X 0Σ ) + X 2Σ + X 0Σ I NA = Do đó: j( X 1Σ Dòng chỗ ngắn mạch: I NB = ( a − X 2Σ + aX 0Σ ) I NA X 2Σ + X 0Σ ; I NC = ( a − X 2Σ + a 2X 0Σ ) I NA X 2Σ + X 0Σ X 2Σ X 0Σ + X 2Σ X 2Σ X 0Σ = 3j I NA X 0Σ + X 2Σ I Â = 3I N = −3I NA Dòng qua đất IĐ là: Áp điểm ngắn mạch: U NA = 3U NA Hình 7.13 Bảng 7.3: TÓM TẮT BIỂU THỨC ĐỐI VỚI CÁC DẠNG NGẮN MẠCH Dạng NM (2) N Dòng I NA EA Σ = j( X 1Σ + X 2Σ ) I NA = − I NA ; (1) N I NA = Áp j( X 1Σ U NA = jX 2Σ I NA U NA = U NA ; U N = I N0 = EA Σ + X 2Σ + X 0Σ ) I NA = I N = I NA U NA = j( X 2Σ + X 0Σ ) I NA U NA + U NA + U N = 12 (1,1) N I NA = j( X 1Σ EA Σ X 2Σ X 0Σ + ) X 2Σ + X 0Σ U NA = j I NA ( X 2Σ X 0Σ ) X 0Σ + X 2Σ U NA = U N = U NA I NA + I NA + I N = VII Qui tắc đăng trị thứ tự thuận: Qua bảng 7.3 thấy thành phần đối xứng dòng áp tỷ lệ với dòng thứ tự thuận chỗ ngắn mạch, nhiệm vụ tính toán dạng ngắn mạch không đối xứng trước hết tìm dòng thứ tự thuận chỗ ngắn mạch Để tính toán người ta đưa qui tắc đẳng trị thứ tự thuận sau: “ Dòng thứ tự thuận dạng ngắn mạch không đối xứng tính dòng ngắn mạch pha điểm xa điểm ngắn mạch thực điện kháng phụ X∆(n) Trị số X∆(n) không phụ thuộc vào tham số sơ đồ thứ tự thuận mà phụ thuộc vào X2Σ XoΣ.” ( n) I NA EA Σ = j( X 1Σ + X (∆n) ) ( n) ( n) ( n) U NA = jX ∆ I NA ( n) ( n) ( n) I N = m I NA đó, m(n), X∆(n) tùy thuộc vào dạng ngắn mạch tính theo bảng 7.4 Bảng 7.4: Dạng NM (n) pha pha pha pha - đất (3) (2) (1) (1,1) m(n) X∆(n) X2Σ X2Σ + XoΣ X 2Σ X 0Σ X 2Σ + X 0Σ 3 1− X 2Σ X 0Σ ( X 2Σ + X 0Σ ) Như phương pháp tính toán, công thức sử dụng cho ngắn mạch pha đối xứng dùng để tính toán thành phần thứ tự thuận dạng ngắn mạch không đối xứng VIII Sơ đồ thay phức hợp: Sơ đồ thay phức hợp sơ đồ bao gồm sơ đồ thứ tự nối với thỏa mãn điều kiện quan hệ thành phần dòng điện điện áp điểm ngắn mạch Dòng thứ tự điểm ngắn mạch hay phần tử dòng sơ đồ thứ tự tương ứng Ap thứ tự hiệu điểm xét điểm đầu sơ đồ thứ tự tương ứng 13 H Ngắn mạch pha: U NA = U NA I NA = − I NA EA Σ = j( X 1Σ + X 2Σ ) Hình 7.14 Hình 7.16 Hình 7.15 H Ngắn mạch pha - đất: H Ngắn mạch pha: U NA + U NA + U N = U NA = U NA = U N I NA = − ( I NA + I N ) I NA = I NA = I N = j( X 1Σ EA Σ + X 2Σ + X 0Σ ) = j( X 1Σ EA Σ X 2Σ X 0Σ ) + X 2Σ + X 0Σ Sơ đồ phức hợp thuận tiện cần nghiên cứu thành phần dòng áp phần tử nhánh đó, dùng mô hình tính toán, cho phép đo trực tiếp kết mô hình 14 IX Sử dụng phương pháp đường cong tính toán: Bằng qui tắc đẳng trị thứ tự thuận ta sử dụng đường cong tính toán để tìm dòng thứ tự thuận dạng ngắn mạch từ tính dòng ngắn mạch IX.1 Dùng biến đổi: Lập sơ đồ thứ tự thuận, thứ tự nghịch, thứ tự không; tính X1Σ, X2Σ, XoΣ sơ đồ điểm ngắn mạch tính toán đơn vị tương lượng Scb, Ucb = Utb (n) z Tính điện kháng phụ X∆ tùy theo dạng ngắn mạch từ tìm điện kháng tính toán X*tt: z X * tt = ( X 1Σ + X (∆n) ) SâmΣ Scb đó: SđmΣ - tổng công suất định mức tất máy phát có sơ đồ z Tra đường cong tính toán thời điểm t cần xét tương ứng với điện kháng tính toán X*tt để có dòng thứ tự thuận I(n)*N1t z Tính dòng ngắn mạch toàn phần đơn vị có tên: I (Ntn) = m( n) I *( nN)1t I âmΣ đó: IđmΣ - dòng định mức tổng tương ứng với cấp điện áp cần tính dòng ngắn mạch IX.2 Dùng nhiều biến đổi: z Lập sơ đồ thứ tự nghịch, thứ tự không để tính X2Σ, XoΣ sơ đồ điểm ngắn mạch đơn vị tương lượng Scb, Ucb = Utb (n) z Tính điện kháng phụ X∆ tùy theo dạng ngắn mạch (n) z Lập sơ đồ thứ tự thuận đặt thêm điện kháng phụ X∆ vào điểm ngắn mạch, xem ngắn mạch pha sau điện kháng z Dùng phép biến đổi, tách riêng nhánh điểm ngắn mạch giả tưởng để tính điện kháng XΣi nhánh z Tính điện kháng tính toán nhánh: X * tti = X Σi SâmΣi Scb đó: SđmΣi - tổng công suất định mức máy phát ghép chung nhánh thứ i z Tra đường cong tính toán thời điểm t cần xét tương ứng với điện kháng tính toán X*tti để có dòng thứ tự thuận I(n)*N1ti nhánh thứ i z Tính dòng ngắn mạch toàn phần đơn vị có tên: k I (Ntn) = m( n) ∑ I *( nN)1ti I âmΣi i =1 đó: k - số nhánh tách riêng sơ đồ thay IđmΣi - dòng định mức tổng nhánh thứ i tương ứng với cấp điện áp cần tính dòng ngắn mạch 15 MỘT SỐ ĐIỂM LƯU Ý: - Nếu có hệ thống công suất vô lớn phải tách thành nhánh riêng, sau thêm X∆(n) dùng phép biến đổi để tính điện kháng tương hổ hệ thống điểm ngắn mạch X*HN tính riêng dòng hệ thống cung cấp: I (Nn1)H = I cb X * HN n) I (NH = m( n) I (Nn1)H - Vì phương pháp đường cong tính toán sử dụng cách tính gần nên xem X2Σ ≈ X1Σ mà không cần lập sơ đồ thứ tự nghịch - Do cách điểm ngắn mạch giả tưởng thêm điện kháng phụ X∆(n) nên khác biệt nguồn Vì thường dùng biến đổi chung đảm bảo đủ độ xác yêu cầu, tách riêng nhánh cần thiết X Sự biến đổi dòng áp qua máy biến áp: Qua máy biến áp, dòng áp thay đổi trị số lẫn góc pha Thường tổ nối dây máy biến áp gọi theo số kim đồng hồ: ( U a , U A ) = γ = 30o N đó: N - số kim đồng hồ Như sử dụng hệ số biến đổi phức: UA k1 = o = k.ej γ = k.ej 30 N Ua với k = UA U = âmI tỷ số biến áp không tải U a U âmII k1 hệ số biến đổi điện áp thứ tự thuận xác định chế độ bình thường, đối xứng k1 = U A1 ⇒ U a1 = U a1 k1 U A1 = o U A1.e− j 30 N k Từ ta có biểu thức biến đổi dòng thứ tự thuận dựa vào quan hệ: ∧ ∧ ∧ ∧ U A1 U A1 I A1 = U a1 I a1 ⇒ I a1 = I A1 = k1 I A1 U a1 ∧ o I a1 = k1.I A1 = k.I A1.e− j 30 N hay: ∧ Dòng áp thứ tự thuận biến đổi qua máy biến áp với góc pha (hình 7.17) z 16 Hình 7.17 Hình 7.18 Tương tự, dòng áp thứ tự nghịch biến đổi qua máy biến áp với góc pha (hình 7.18) hệ số biến đổi phức k2 liên hiệp với k1 z ∧ o k = k1 = k.e− j 30 N o U a2 = U A = U A 2.ej 30 N k k ∧ o I a2 = k 2.I A = k.I A 2.ej 30 N Dòng áp thứ tự không biến đổi qua máy biến áp (nếu được) pha lệch pha 180o z Xét số trường hợp sau: - Trường hợp máy biến áp nối Y/Y-12 hay∆ /∆-12 (tức N=12), véctơ dòng áp phía trùng pha nhau, nghĩa hệ thống véctơ xem không lệch pha biến đổi qua máy biến áp Khi N=6, hệ thống véctơ phía máy biến áp lệch 180o Đối với máy biến áp nối Yo/Yo cần tính đến biến đổi thành phần dòng áp thứ tự không - Trường hợp thông dụng máy biến áp nối Y/∆-11, biến đổi từ phía Y qua phía ∆ hệ thống véctơ thứ tự thuận quay góc 30o ngược chiều kim đồng hồ z Một số lưu ý: - Dòng cuộn dây nối ∆ máy biến áp có thành phần thứ tự không, dòng dây áp dây thành phần - Trong hệ đơn vị tương đối tỷ số biến áp k = 1, hệ thống véctơ phía máy biến áp có độ lớn nhau, khác góc pha z [...]... NA 1 ; Hình 7.9 VI.2 Ngắn mạch 1 pha: Xét ngắn mạch 1 pha ở pha A (hình 7 .10 ) Điều kiện ngắn mạch là: I NB =0 (7 .10 ) =0 (7 .11 ) I NC U NA = 0 (7 .12 ) Thay vào phương trình thứ tự dòng: ⎤ ⎡I 1 1 1 ⎤ ⎡I NA ⎤ N0 ⎥ ⎥ 1 ⎢ ⎥⎢ ⎢I NA1 ⎥ = 1 a a2 ⎥ ⎢ 0 ⎥ ⎥ ⎥ 3⎢ ⎢ ⎥⎢ 2 a a 1 0 ⎥ ⎢ ⎢I NA 2 ⎥ ⎥⎦ ⎢⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ Từ phương trình thứ tự áp ta có: Hình 7 .10 ⇒ 1 I N 0 = I NA 1 = I NA 2 = I NA 3 U NA = U NA 1 +... không tải U a U âmII k1 chính là hệ số biến đổi của điện áp thứ tự thuận vì nó được xác định trong chế độ bình thường, đối xứng k1 = U A1 ⇒ U a1 = U a1 1 k1 U A1 = o 1 U A1.e− j 30 N k Từ đó ta có biểu thức biến đổi dòng thứ tự thuận dựa vào quan hệ: ∧ ∧ ∧ ∧ U A1 U A1 I A1 = U a1 I a1 ⇒ I a1 = I A1 = k1 I A1 U a1 ∧ o I a1 = k1.I A1 = k.I A1.e− j 30 N hay: ∧ Dòng và áp thứ tự thuận... điểm ngắn mạch: U NA = 3U NA 1 Hình 7 .13 Bảng 7.3: TÓM TẮT BIỂU THỨC ĐỐI VỚI CÁC DẠNG NGẮN MẠCH Dạng NM (2) N Dòng I NA 1 EA Σ = j( X 1 + X 2Σ ) I NA 2 = − I NA 1 ; (1) N I NA 1 = Áp j( X 1 U NA 1 = jX 2Σ I NA 1 U NA 2 = U NA 1 ; U N 0 = 0 I N0 = 0 EA Σ + X 2Σ + X 0Σ ) I NA 2 = I N 0 = I NA 1 U NA 1 = j( X 2Σ + X 0Σ ) I NA 1 U NA 1 + U NA 2 + U N 0 = 0 12 (1, 1) N I NA 1 = j( X 1 ... thành phần dòng điện và điện áp tại điểm ngắn mạch Dòng thứ tự tại điểm ngắn mạch hay trong một phần tử nào đó là dòng trong sơ đồ thứ tự tương ứng Ap thứ tự là hiệu thế giữa điểm đang xét và điểm đầu của sơ đồ thứ tự tương ứng 13 H Ngắn mạch 2 pha: U NA 1 = U NA 2 I NA 1 = − I NA 2 EA Σ = j( X 1 + X 2Σ ) Hình 7 .14 Hình 7 .16 Hình 7 .15 H Ngắn mạch 2 pha - đất: H Ngắn mạch 1 pha: U NA 1 +... 0 (7 .15 ) I NA U NC = 0 (7 .16 ) Thay vào phương trình thứ tự Hình 7 .12 áp: ⎡ U ⎤ ⎡ ⎢ N 0 ⎥ 1 1 ⎢ U NA1 ⎥ = 1 ⎢ ⎥ 3⎢ U NA 2 ⎢ ⎥ ⎢ 1 ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ 1 1 ⎤⎥ ⎢ U NA ⎥ 1 a a2 ⎥ ⎢ 0 ⎥ ⇒ U N 0 = U NA1 = U NA 2 = U NA 3 ⎥ ⎥⎢ a2 a ⎥ ⎢ 0 ⎥ ⎦⎣ ⎦ Từ (7 .14 ) ta có: I NA = I NA 1 + I NA 2 + I N 0 = 0 Và từ các phương trình cơ bản (7 .1) ÷ (7.3) ta có: jX 2Σ I NA 2 = jX 0Σ I N 0 (7 .17 ) 11 I N 0 = − I NA 1 ( Như... NA 1 + aU NA 2 = j[( a2 − a) X 2Σ + ( a2 − 1) X 0Σ ] I NA 1 X = 3 I NA 1 ( X 2Σ − aX 0Σ ) = 3 I NA 1 X 2Σ (1 − a 0Σ ) X 2Σ U NC = U N 0 + aU NA 1 + a2 U NA 2 = − 3 I NA 1 ( X 2Σ − a2X 0Σ ) = j[( a − a2 ) X 2Σ + ( a − 1) X 0Σ ] I NA 1 X = − 3 I NA 1 X 2Σ (1 − a2 0Σ ) X 2Σ Hình 7 .11 VI.3 Ngắn mạch 2 pha chạm đất: Xét ngắn mạch 2 pha B, C chạm đất (hình 7 .12 ) Điều kiện ngắn mạch là: =0 (7 .14 )... trạm hạ áp (S ... a1 k1 U A1 = o U A1.e− j 30 N k Từ ta có biểu thức biến đổi dòng thứ tự thuận dựa vào quan hệ: ∧ ∧ ∧ ∧ U A1 U A1 I A1 = U a1 I a1 ⇒ I a1 = I A1 = k1 I A1 U a1 ∧ o I a1 = k1.I A1 =... Ψ 1d = I 1d X ad Ψ σ1d = I 1d X σ1d Ψ 1q = I 1q X aq Ψ σ1q = I 1q X σ1q III Sức điện động điện kháng độ: Sức điện động điện kháng độ tham số đặc trưng cho máy phát điện cuộn cản vào... pha pha A (hình 7 .10 ) Điều kiện ngắn mạch là: I NB =0 (7 .10 ) =0 (7 .11 ) I NC U NA = (7 .12 ) Thay vào phương trình thứ tự dòng: ⎤ ⎡I 1 1 ⎤ ⎡I NA ⎤ N0 ⎥ ⎥ 1 ⎢ ⎥⎢ ⎢I NA1 ⎥ = 1 a a2 ⎥ ⎢ ⎥ ⎥ ⎥