ngắn mạch và đứt dây trong htđ

Sách học T liệu Chính Phạm Văn Hồ -Ngắn mạch đứt dây Hệ thống điện,NXB KH&KT-2006 Taì liệu tham khảo Lã Văn út- Ngắn mạch hệ thống điên , NXB KH&KT-2004 C : Khái quát chung ngắn mạch Định nghĩa ngắn mạch HTĐ Là tượng cố lưới điện Khi pha lưới điện chập nhau, chập đất xảy Các loại ngắn mạch lưới điện Ngắn mạch pha (5% xác suất suất hiện) – N(3) pha chạm đất, pha không chạm đất pha không chạm đất pha chạm đất, P.1 Các khái niệm & định nghĩa Các loại ngắn mạch (tiếp….) Ngắn mạch pha ko chạm đất, 10 % xác suất suất Ký hiệu : N(2) Ngắn mạch pha chạm đất, 20 % xác suất suất Ký hiệu : N(1,1) P.1 Các khái niệm & định nghĩa Các loại ngắn mạch (tiếp…) Ngắn mạch pha 65% xác suất suất Ki hiệu – N(1) Thống kê ngắn mạch (France) P.1 Các khái niệm & định nghĩa Q trình biến thiên dòng ngắn mạch i(t) Q trình q độ, dòng điện tăng lên nhanh Trạng thái trì Sau giảm dần chuyển sang trạng thái ngắn mạch trì Quá trình q độ Ngắn mạch trực tiếp: khơng có tượng hồ quang điện trở tiếp xúc ngắn mạch = Ngắn mạch trì : trạng thái ngắn mạch trì sau thời gian biến thiên tăng đột biến dòng điện P.1 Các khái niệm & định nghĩa Nguồn công suất vô lớn & công suất giới hạn loại nguồn công suất ảnh hưởng trực tiếp đến biến thiên dòng điện ngắn mạch, cần nghiên cứu riêng biệt Nguồn công suất vơ lớn Có điện áp đầu cực khơng thay đổi dù có cố xảy phía sau Có điện kháng bên nguồn = Thường trường hợp ngắn mạch xa nguồn điện (máy phát) Nguồn cơng suất giới hạn Có điện áp đầu cực máy phát thay đổi ngắn mạch xảy Có điện kháng bên nguồn khác 0, Thường gặp ngắn mạch đầu cực máy phát P.1 Các khái niệm & định nghĩa Nguyên nhân ngắn mạch Chủ yếu cách điện bị hỏng (sét đánh, điện áp, già cỗi cuat thiết bị….) Do nguyên nhân chủ quan người : thao tác nhầm, thi cơng gần cơng trình… … Hậu ngắn mạch Dòng điện tăng mạnh gây nóng cục gây hỏng thiết bị, Sinh lực điện động làm hỏng khí cụ điện dây dẫn, Điện áp tụt lúc ngắn mạch làm dừng động cơ, Phá hoại làm việc đồng máy phát điện, gây ổn định hệ thống, Lúc ngắn mạch chạm đất, N(1), N(1,1) sinh dòng thứ tự khơng, làm nhiễu thiết bị thông tin, P.1 Các khái niệm & định nghĩa Các cách khắc phục ngắn mạch Sơ đồ nối dây hợp lý, Chọn thiết bị tiêu chuẩn, thích hợp, Sử dụng thiết bị hạn chế dòng ngắn mạch (cuộn kháng, điện trở….) Các thiết bị tự động đại nhằm loại bỏ phần tử cố lưới điện ( relais, atomát, cầu chì…) 10 Mục đích tính tốn ngắn mạch Nhằm lựa chọn trang thiết bị phù hợp thiết kế, Phục vụ cho việc tính tốn hiệu chỉnh thiết bị bảo vệ tự động hóa hệ thống điện, giúp loại trừ nhanh cố, Nhằm lựa chọn sơ đồ nối điện thích hợp, hạn chế dòng ngắn mạch, Phục vụ thiết kế lựa chọn thiết bị hạn chế dòng ngắn mạch 11 MPĐ thủy lực có khơng có TĐK Khi có TĐK, dịch chuyển bên phải theo trục x giá trị 0,07 17 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Thực tế có loại đường cong tính tốn khác cho loại máy phát: turbine turbine nước Khi xtt lớn (ngắn mạch xa) biến thiên biên độ dòng điện chu kỳ theo thời gian Khi xtt > xem IN(t) = I∞ Phụ tải xét xây dựng họ đường cong tính tốn Khi lập sơ đồ thay thế, không cần xét đến phụ tải họ đường cong tính tốn ứng với trường hợp khơng có TĐK Cộng thêm Xtt +0,07 cho trường hợp có TĐK Đường cong tính tốn tương ứng với thời điểm khác cắt Điều tác dụng thiết bị TĐK làm tăng dòng ngắn mạch sau qua trị số cực tiểu 18 Chương : Tính toán Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Cách tính dòng NM sử dụng họ đường cong tính toán Bước : Lập sơ đồ thay TĐCB Bước : Biến đổi sơ đồ dạng đơn giản Bước 3: tính dòng NM Trường hợp nhánh nguồn Etđ Xtđ SΣđmF 19 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Bước 3: tính dòng NM (họ đường cong…) Trường hợp nhánh nguồn Xác định điện kháng tính tốn Σ S đmF X tt = X tđ S cb SCB : công suất lựa chọn lập sơ đồ thay SFđmF : công suất tổng nguồn tham gia sơ đồ thay Tra đường cong tính tốn để có giá trị hiệu dụng thành phần chu kì dòng NM, I*CK(t) thời điểm t Tính dòng đơn vị kA theo cơng thức: Σ I CK (t ) = I *CK (t ).I đm Với Σ I đm Σ S đm = 3U TB 20 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Bước 3: tính dòng NM Trường hợp hay nhiều nhánh nguồn: Tính riêng cho nhánh trường hợp trên, Dòng điện NM tổng dòng NM thành phần riêng nhánh nguồn X1 S1 X2 S2 21 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Ví dụ trang 115, PGS.TS Phạm Văn Hòa, 2006 22 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng 3.4 Nguyên lý xếp chồng tính tốn NM Các PP thực dụng nói có tính tuyến tính, áp dụng ngun lý xếp chồng để tính tốn NM Được dùng việc biến đổi sơ đồ gặp khó khăn phức tạp Khi có tham gia nhiều nguồn cấp, phân tích sơ đồ với tham gia (số lượng ít, dễ tính), tính NM với trường hợp Dòng NM se dòng NM tổng nhiều dòng NM thành phần với nguồn cấp vừa tính 23 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Nguyên lý xếp chồng tính tốn NM Bước : Lập sơ đồ thay tổng với điện kháng TĐCB Bước 2: Phân tích sơ đồ thay thành sơ đồ nhánh (với vài nguồn cấp biến đổi đơn giản) Bước : Tính NM cho sơ đồ nhánh Bước : Tính dòng NM tổng = tổng dòng NM sơ đồ nhánh 24 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng 3.5 Tính tốn dòng ngắn mạch lưới hạ (dưới 1000 V) Công suất trạm cung cấp cho lưới hạ áp thường thấp nhiều so với cơng suất tồn hệ thống S HT Nguồn cung cấp từ hệ thống S đmB ≤ nguồn vô lớn 50 Các đơn vị tính tốn lưới hạ áp : Cơng suất : kVA; Dòng điện : A; Điện áp :V; Diện trở : mΩ Khi lập sơ đồ thay phải tính toán đến điện trở tác dụng mạch ngắn mạch Tính điện trở MBA hạ áp, đường dây, dẫn, máy biến dòng, aptomat, đầu tiếp xúc khí cụ điện… Tra bảng 4.1 4.5 sách NM đứt dây, PGS.TS Phạm Văn Hòa 25 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Tính tốn dòng ngắn mạch lưới hạ (dưới 1000 V) (tiếp…) Nhiều trường hơp, tính đến ảnh hưởng đốt nóng dây dẫn làm tăng điện trở dây dẫn NM Ảnh hưởng động không đồng nối trực tiếp vào chỗ NM tới I’’ ixk I " = I N + 4.I đmĐC ixk = K xk I N + 7.I đmĐC Trong lưới ĐA thấp, dòng NM pha lấy = 87% dòng NM pha ko xét đến ảnh hưởng động điện 26 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Tóm tắt tính NM ĐA thấp Tính đến thành phần điện trở R Các đơn vị tính kVA, A, V, mΩ Ko quan tâm đến phía điện áp cao áp, lập sơ đồ mạch điện lấy điện áp = điện áp mạng hạ để tính dòng NM IN = U _ the r ² + X ² 27 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Tính tốn dòng ngắn mạch lưới hạ (dưới 1000 V) Khi lập sơ đồ thay phải tính tốn đến điện trở tác dụng mạch ngắn mạch Tính điện trở MBA hạ áp, đường dây, dẫn, máy biến dòng, aptomat, đầu tiếp xúc khí cụ điện… Tra bảng 4.1 4.5 sách NM đứt dây, PGS.TS Phạm Văn Hòa Nhiều trường hơp, tính đến ảnh hưởng đốt nóng dây dẫn làm tăng điện trở dây dẫn NM  m.t  IN   r = r.1 +     + 0,004.θ  F   ' IN : Dòng NM ko tính đến đốt nóng dây dẫn F : tiết diện ngang dây dẫn (mm²) m : hệ số (= 22 với Cu, = với Nhôm) r : điện trở T = 0°C t : thời gian NM 28 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Ảnh hưởng động điện Ko đồng nối với điểm NM I " = I N + 4.I đmĐC ixk = K xk I N + 7.I đmĐC Nhắc lại : L τ= r K xk = + e −t /τ 29 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Bài tập ví dụ 30 Chương : Tính tốn Ngắn Mạch pha phương pháp thực dụng Tổng kết chương Tính tốn thực dụng NM Siêu Q Độ Tính tốn thực dụng NM trì Tính tốn thực dụng NM theo thời gian đường cong tính tốn Quy tắc xếp chồng NM mạng điện áp thấp (