Ngắn Mạch Trong Hệ Thống Điện

1 Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ ĐIỆN TỪ I KHÁI NIỆM CHUNG Chế độ hệ thống điện thay đổi đột ngột làm phát sinh q trình q độ điện từ, q trình phát sinh ngắn mạch nguy hiểm Để tính chọn thiết bị điện bảo vệ rơle cần phải xét đến trình độ khi: - ngắn mạch - ngắn mạch kèm theo đứt dây - cắt ngắn mạch máy cắt điện Khi xảy ngắn mạch, tổng trở hệ thống điện giảm, làm dòng điện tăng lên, điện áp giảm xuống Nếu khơng nhanh chóng lập điểm ngắn mạch hệ thống chuyển sang chế độ ngắn mạch trì (xác lập) Từ lúc xảy ngắn mạch cắt ra, hệ thống điện xảy trình q độ làm thay đổi dòng áp Dòng trình độ thường gồm thành phần: chu kỳ không chu kỳ Trường hợp hệ thống có đường dây truyền tải điện áp từ 330 KV trở lên dòng ngắn mạch ngồi thành phần tần số thành phần sóng hài bậc cao Nếu đường dây có tụ bù dọc có thêm thành phần sóng hài bậc thấp Nhiệm vụ môn học ngắn mạch nghiên cứu diễn tiến trình ngắn mạch hệ thống điện, đồng thời xét đến phương pháp thực dụng tính tốn ngắn mạch II CÁC ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN Ngắn mạch: loại cố xảy hệ thống điện tượng chạm chập pha không thuộc chế độ làm việc bình thường - Trong hệ thống có trung tính nối đất (hay dây) chạm chập pha hay nhiều pha với đất (hay với dây trung tính) gọi ngắn mạch - Trong hệ thống có trung tính cách điện hay nối đất qua thiết bị bù, tượng chạm chập pha với đất gọi chạm đất Dòng chạm đất chủ yếu điện dung pha với đất Ngắn mạch gián tiếp: ngắn mạch qua điện trở trung gian, gồm điện trở hồ quang điện điện trở phần tử khác đường dòng điện từ pha đến pha khác từ pha đến đất Điện trở hồ quang điện thay đổi theo thời gian, thường phức tạp khó xác định xác Theo thực nghiệm: R= 1000.l I [Ω] đó: I - dòng ngắn mạch [A] l - chiều dài hồ quang điện [m] Ngắn mạch trực tiếp: ngắn mạch qua điện trở trung gian bé, bỏ qua (còn gọi ngắn mạch kim loại) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ngắn mạch đối xứng: dạng ngắn mạch trì hệ thống dòng, áp pha tình trạng đối xứng Ngắn mạch không đối xứng: dạng ngắn mạch làm cho hệ thống dòng, áp pha đối xứng - Không đối xứng ngang: cố xảy điểm, mà tổng trở pha điểm - Khơng đối xứng dọc: cố xảy mà tổng trở pha điểm không Sự cố phức tạp: tượng xuất nhiều dạng ngắn mạch không đối xứng ngang, dọc hệ thống điện Ví dụ: đứt dây kèm theo chạm đất, chạm đất hai pha hai điểm khác hệ thống có trung tính cách đất Bảng 1.1: Ký hiệu xác xuất xảy dạng ngắn mạch DạNG NGắN MạCH HÌNH Vẽ QUY ƯớC KÍ HIệU XÁC SUấT XảY RA % pha N(3) pha N(2) 10 pha-đất N(1,1) 20 pha N(1) 65 III NGUYÊN NHÂN VÀ HẬU QUẢ CỦA NGẮN MẠCH III.1 Nguyên nhân: - Cách điện thiết bị già cỗi, hư hỏng - Quá điện áp - Các ngẫu nhiên khác, thao tác nhầm dự tính trước III.2 Hậu quả: - Phát nóng: dòng ngắn mạch lớn so với dòng định mức làm cho phần tử có dòng ngắn mạch qua nóng q mức cho phép dù với thời gian ngắn - Tăng lực điện động: ứng lực điện từ dây dẫn có giá trị lớn thời gian đầu ngắn mạch phá hỏng thiết bị - Điện áp giảm đối xứng: làm ảnh hưởng đến phụ tải, điện áp giảm 30 đến 40% vòng giây làm động điện ngừng quay, sản xuất đình trệ, làm hỏng sản phẩm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt - Gây nhiễu đường dây thông tin gần dòng thứ tự khơng sinh ngắn mạch chạm đất - Gây ổn định: không cách ly kịp thời phần tử bị ngắn mạch, hệ thống ổn định tan rã, hậu trầm trọng IV MỤC ĐÍCH TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ U CẦU ĐỐI VỚI CHÚNG: Khi thiết kế vận hành hệ thống điện, nhằm giải nhiều vấn đề kỹ thuật yêu cầu tiến hành hàng loạt tính tốn sơ bộ, có tính tốn ngắn mạch Tính tốn ngắn mạch thường tính tốn dòng, áp lúc xảy ngắn mạch số điểm hay số nhánh sơ đồ xét Tùy thuộc mục đích tính tốn mà đại lượng tính thời điểm hay diễn biến chúng suốt trình độ Những tính tốn cần thiết để giải vấn đề sau: - So sánh, đánh giá, chọn lựa sơ đồ nối điện - Chọn khí cụ, dây dẫn, thiết bị điện - Thiết kế chỉnh định loại bảo vệ - Nghiên cứu phụ tải, phân tích cố, xác định phân bố dòng Trong hệ thống điện phức tạp, việc tính tốn ngắn mạch cách xác khó khăn Do tùy thuộc u cầu tính tốn mà thực tế thường dùng phương pháp thực nghiệm, gần với điều kiện đầu khác để tính tốn ngắn mạch Chẳng hạn để tính chọn máy cắt điện, theo điều kiện làm việc ngắn mạch cần phải xác định dòng ngắn mạch lớn có Muốn vậy, người ta giả thiết ngắn mạch xảy lúc hệ thống điện có số lượng máy phát làm việc nhiều nhất, dạng ngắn mạch gây nên dòng lớn nhất, ngắn mạch trực tiếp, ngắn mạch xảy đầu cực máy cắt Đê giải vấn đề liên quan đến việc chọn lựa chỉnh định thiết bị bảo vệ rơle thường phải tìm dòng ngắn mạch nhỏ Lúc tất nhiên cần phải sử dụng điều kiện tính tốn hồn toàn khác với điều kiện nêu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƯƠNG 2:CÁC CHỈ DẪN KHI TÍNH TỐN NGẮN MẠCH I Những giả thiết bản: Khi xảy ngắn mạch cân công suất từ điện, điện bị phá hoại, hệ thống điện đồng thời xảy nhiều yếu tố làm thông số biến thiên mạnh ảnh hưởng tương hổ Nếu kể đến tất yếu tố ảnh hưởng, việc tính tốn ngắn mạch khó khăn Do đó, thực tế người ta đưa giả thiết nhằm đơn giản hóa vấn đề để tính tốn Mỗi phương pháp tính tốn ngắn mạch có giả thiết riêng Ở ta nêu giả thiết chung cho việc tính tốn ngắn mạch Mạch từ khơng bão hòa: giả thiết làm cho phương pháp phân tích tính tốn ngắn mạch đơn giản nhiều, mạch điện trở thành tuyến tính dùng ngun lý xếp chồng để phân tích q trình Bỏ qua dòng điện từ hóa máy biến áp: ngoại trừ trường hợp máy biến áp pha trụ nối Yo/Yo Hệ thống điện pha đối xứng: đối xứng xảy phần tử riêng biệt bị hư hỏng cố ý có dự tính Bỏ qua dung dẫn đường dây: giả thiết không gây sai số lớn, ngoại trừ trường hợp tính tốn đường dây cao áp tải điện cực xa xét đến dung dẫn đường dây Bỏ qua điện trở tác dụng: nghĩa sơ đồ tính tốn có tính chất kháng Giả thiết dùng ngắn mạch xảy phận điện áp cao, ngoại trừ bắt buộc phải xét đến điện trở hồ quang điện chỗ ngắn mạch tính tốn ngắn mạch đường dây cáp dài hay đường dây khơng tiết diện bé Ngồi lúc tính số thời gian tắt dần dòng điện khơng chu kỳ cần phải tính đến điện trở tác dụng Xét đến phụ tải cách gần đúng: tùy thuộc giai đoạn cần xét q trình q độ xem gần tất phụ tải tổng trở không đổi tập trung nút chung Các máy phát điện đồng khơng có dao động cơng suất: nghĩa góc lệch pha sức điện động máy phát điện giữ ngun khơng đổi q trình ngắn mạch Nếu góc lệch pha sức điện động máy phát điện tăng lên dòng nhánh cố giảm xuống, sử dụng giả thiết làm cho việc tính tốn đơn giản trị số dòng điện chỗ ngắn mạch lớn Giả thiết không gây sai số lớn, tính tốn giai đoạn đầu q trình q độ (0,1 ÷ 0,2 sec) II Hệ đơn vị tương đối: Bất kỳ đại lượng vật lý biểu diễn hệ đơn vị có tên hệ đơn vị tương đối Trị số đơn vị tương đối đại lượng vật lý tỷ số với đại lượng vật lý khác thứ nguyên chọn làm đơn vị đo lường Đại lượng vật lý chọn làm đơn vị đo lường gọi đại lượng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Như vậy, muốn biểu diễn đại lượng đơn vị tương đối trước hết cần chọn đại lượng Khi tính tốn hệ thống điện pha người ta dùng đại lượng sau: Scb : công suất pha Ucb : điện áp dây Icb : dòng điện Zcb : tổng trở pha tcb : thời gian ωcb : tốc độ góc Xét ý nghĩa vật lý, đại lượng có liên hệ với qua biểu thức sau: Scb = Ucb Icb (2.1) Z cb = t cb U cb (2.2) 3.I cb = ω cb (2.3) Do ta chọn tùy ý số đại lượng bản, đại lượng lại tính từ biểu thức Thông thường chọn trước Scb , Ucb ωcb Khi chọn đại lượng đại lượng đơn vị tương đối tính từ đại lượng thực sau: E* ( cb) = E U cb ; U * ( cb) = U U cb S* ( cb) = S Scb ; I * ( cb) = I 3.I cb U cb = Z Z * ( cb) = Z Z cb = Z I cb Scb U cb E*(cb) đọc E tương đối (tức sức điện động E hệ đơn vị tương lượng Ucb) Sau ý nghĩa rõ ràng sử dụng quen thuộc bỏ dấu (*) (cb) MộT Số TÍNH CHấT CủA Hệ ĐƠN Vị TƯƠNG ĐốI: 1) Các đại lượng dùng làm đơn vị đo lường cho đại lượng toàn phần đồng thời dùng cho thành phần chúng Ví dụ: Scb dùng làm đơn vị đo lường chung cho S, P, Q; Zcb - cho Z, R, X 2) Trong đơn vị tương đối điện áp pha điện áp dây nhau, công suất pha công suất pha 3) Một đại lượng thực có giá trị đơn vị tương đối khác tùy thuộc vào lượng ngược lại giá trị đơn vị tương đối tương ứng với nhiều đại lượng thực khác 4) Thường tham số thiết bị cho đơn vị tương lượng định mức chúng (Sđm, Uđm, Iđm) Lúc đó: Z * ( âm) = CuuDuongThanCong.com Z Z âm = Z 3.I âm U âm = Z Sâm U âm https://fb.com/tailieudientucntt 5) Đại lượng đơn vị tương đối biểu diễn theo phần trăm, ví dụ kháng điện, máy biến áp X K % = 100.X * ( âm) = X K X B % = X B 3.I âm 100 U âm 3.I âm 100 U âm = UN % TÍNH ĐổI ĐạI LƯợNG TRONG Hệ ĐƠN Vị TƯƠNG ĐốI: Một đại lượng đơn vị tương đối A*(cb1) với lượng Acb1 tính đổi thành A*(cb2) tương ứng với lượng Acb2 theo biểu thức sau: At = A*(cb1) * Acb1 = A*(cb2) * Acb2 Ví dụ, cho E*(cb1) , Z*(cb1) ứng với lượng (Scb1, Ucb1, Icb1) cần tính đổi sang hệ đơn vị tương đối ứng với lượng (Scb2, Ucb2, Icb2): E* ( cb 2) = E* ( cb1) Z * ( cb 2) U cb1 U cb I U = Z * ( cb1) cb cb1 I cb1 U cb 2 Scb U cb 21 = Z * ( cb1) Scb1 U cb Nếu tính đổi tham số ứng với lượng định mức (Sđm, Uđm, Iđm) thành giá trị ứng với lượng (Scb, Ucb, Icb) thì: E* ( cb) = E* ( âm) U âm U cb Z * ( cb) = Z * ( âm) I cb U âm I âm U cb = Z * ( âm) Scb U âm Sâm U cb Khi chọn Ucb = Uđm ta có biểu thức đơn giản sau: E* ( cb) = E* ( âm) Z * ( cb) = Z * ( âm) I cb I âm = Z * ( âm) Scb Sâm CHọN CÁC ĐạI LƯợNG CƠ BảN: Thực tế trị số định mức thiết bị cấp điện áp khơng giống Tuy nhiên, khác khơng nhiều (trong khoảng ± 10%), ví dụ điện áp định mức máy phát điện 11KV, máy biến áp - 10,5KV, kháng điện - 10KV Do tính tốn gần ta xem điện áp định mức Uđm thiết bị cấp điện áp giá trị trung bình Utb cấp điện áp Theo qui ước có Utb sau [KV]: 500; 330; 230; 154; 115; 37; 20; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,525 Khi tính tốn gần người ta chọn Ucb = Uđm = Utb, riêng kháng điện nên tính xác với lượng định mức giá trị điện kháng kháng điện chiếm phần lớn điện kháng tổng sơ đồ, trường hợp kháng điện làm việc điện áp khác với cấp điện áp định mức (ví dụ, kháng điện 10KV làm việc cấp 6KV) Nói chung đại lượng nên chọn cho việc tính tốn trở nên đơn giản, tiện lợi Đối với Scb nên chọn số tròn (chẳng hạn 100, 200, 1000MVA, ) chọn tổng công suất định mức sơ đồ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trong hệ đơn vị tương đối, đại lượng vật lý biểu diễn đại lượng vật lý khác có trị số tương đối Ví dụ chọn ωđb làm lượng ω*(đb) = ta có: X * ( cb) = ω * (âb) L * ( cb) = L * ( cb) X * ( cb) = ω * (âb) M * ( cb) = M * ( cb) ψ * ( cb) = I * (cb) L * ( cb) = L * ( cb) X * ( cb) E* ( cb) = ω * (âb) ψ * ( cb) = ψ * ( cb) III Cách thành lập sơ đồ thay thế: Sơ đồ thay sơ đồ cho phép mạch liên hệ từ trường mạch điện tương đương cách qui đổi tham số phần tử cấp điện áp khác cấp chọn làm sở Các tham số sơ đồ thay xác định hệ đơn vị có tên hệ đơn vị tương đối, đồng thời tính gần tính xác III.1 Qui đổi xác hệ đơn vị có tên: Hình 2.1 : Sơ đồ mạng điện có nhiều cấp điện áp Xét mạng điện có nhiều cấp điện áp khác (hình 2.1) nối với n máy biến áp có tỷ số biến áp k1, k2, kn Chọn đoạn tùy ý làm đoạn sở, ví dụ đoạn Tham số tất đoạn lại tính qui đổi đoạn sở Sức điện động, điện áp, dòng điện tổng trở đoạn thứ n qui đổi đoạn sở theo biểu thức sau: En qâ = (k1 k k n ) En U n qâ = (k1 k k n ) U n I n qâ = I k1 k k n n Z n qâ = (k1 k k n ) Z n Các tỷ số biến áp k biểu thức lấy tỷ số biến áp lúc không tải Các thành phần tích tỷ số biến áp k lấy máy biến áp nằm đoạn xét đoạn sở, “chiều” tỷ số biến áp k lấy từ đoạn sở đến đoạn cần xét k1 = U cs U1' ; k2 = ; ; U1 U2 kn = U 'n−1 Un Trong biểu thức qui đổi trên, đại lượng cho trước đơn vị tương đối phải tính đổi đơn vị có tên Ví dụ, cho Z*(đm) thì: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Z = Z * ( âm) U âm = Z * ( âm) 3.I âm U âm Sâm (2.4) III.2 Qui đổi gần hệ đơn vị có tên: Việc qui đổi gần thực dựa giả thiết xem điện áp định mức phần tử cấp điện áp trị số điện áp trung bình cấp Tức là: U1 = U1' = U tb1 ; U = U '2 = U tb2 ; Như vậy: k1 = U tbcs U tb1 ; k2 = ; ; U tb1 U tb kn = U tbn−1 U tbn Do ta có biểu thức qui đổi đơn giản hơn: En qâ = U tbcs U tb1 U U tbcs tbn-1 En = E U tb1 U tb2 U tbn U tbn n U tbn I U tbcs n I n qâ = Z n qâ ⎛U ⎞ = ⎜ tbcs ⎟ Z n ⎝ U tbn ⎠ Tương tự: Nếu phần tử có tổng trở cho trước đơn vị tương đối, tính đổi gần đơn vị có tên theo biểu thức (2.4) thay Uđm = Utb III.3 Qui đổi xác hệ đơn vị tương đối: Tương ứng với phép qui đổi xác hệ đơn vị có tên ta dùng hệ đơn vị tương đối cách sau qui đổi đoạn sở đơn vị có tên, chọn lượng đoạn sở tính đổi đơn vị tương đối Tuy nhiên phương pháp sử dụng, người ta thực phổ biến trình tự qui đổi sau: Chọn đoạn sở lượng Scb , Ucbcs đoạn sở Tính lượng đoạn khác thông qua tỷ số biến áp k1, k2, kn Công suất Scb chọn không đổi tất đoạn Các lượng Ucbn Icbn đoạn thứ n tính sau: U cbn = I cbn U k k k n cbcs = (k k k n )I cbcs = Scb U cbn (Scbn = Scbcs = Scb ) Tính đổi tham số phần tử đoạn sang đơn vị tương lượng đoạn đó: Nếu tham số cho đơn vị có tên dùng biểu thức tính đổi từ hệ đơn vị có tên sang hệ đơn vị tương đối Ví dụ: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt U * ( cb) = U U cb Z * ( cb) = Z ; Scb U cb Nếu tham số cho đơn vị tương lượng định mức hay lượng dùng biểu thức tính đổi hệ đơn vị tương đối Ví dụ: Z * ( cb) = Z * ( âm) Scb U âm Sâm U cb III.4 Qui đổi gần hệ đơn vị tương đối: Tương tự qui đổi gần hệ đơn vị có tên, ta xem k tỷ số biến áp trung bình, việc tính tốn đơn giản Trình tự qui đổi sau: Chọn công suất Scb chung cho tất đoạn Trên đoạn lấy Uđm = Utb cấp điện áp tương ứng Tính đổi tham số phần tử đoạn sang đơn vị tương đối theo biểu thức gần III.5 Một số điểm cần lưu ý: - Độ xác kết tính tốn khơng phụ thuộc vào hệ đơn vị sử dụng mà phụ thuộc vào phương pháp tính xác hay gần - Khi tính tốn hệ đơn vị có tên kết tính giá trị ứng với đoạn sở chọn Muốn tìm giá trị thực đoạn cần xét phải qui đổi ngược lại Ví dụ: Dòng tìm đoạn sở Ics = In qđ Dòng thực đoạn thứ n là: In = (k1 k2 kn) In qđ - Khi tính tốn hệ đơn vị tương đối kết tính đơn vị tương đối, muốn tìm giá trị thực đoạn cần nhân kết tính với lượng đoạn Ví dụ: Dòng tính I*n Dòng thực đoạn thứ n là: In Scb = I * n I cbn = I * n U cbn Bảng 2.1: Tóm tắt số biểu thức tính tốn tham số phần tử THIẾT BỊ SƠ ĐỒ THAM TÍNH TÍNH TÍNH THAY THẾ CHÍNH XÁC GẦN ĐÚNG SỐ TRONG TRA ĐƠN VỊ TRONG ĐVTĐ TRONG ĐƯỢC CÓ TÊN ĐVTĐ 2 , x” d S S U U Máy phát " cb x "d cb âm x x"d âm Sđm,Uđm d Sâm U cb Sâm Máy biến áp (2 cuộn dây) uN%, k, Sđm uN % U â2m 100 Sâm Kháng điện X%, Iđm, Uđm X % U âm 100 3.I âm Đường dây X1 [Ω/Km] CuuDuongThanCong.com X1.l Sâm u N % Scb U âm 100 Sâm U cb uN % Scb 100 Sâm X % I cb U âm 100 I âm U cb X % I cb 100 I âm X l Scb U cb https://fb.com/tailieudientucntt X l Scb U tb Chú ý: Đối với máy biến áp cuộn dây tham số tra điện áp ngắn mạch cuộn dây: uN I-II% , uN I-III% , uN II-III% , ta phải tính uN% cuộn dây sau tính điện kháng cuộn dây theo biểu thức bảng 2.1 máy biến áp cuộn dây Điện áp ngắn mạch uN% cuộn dây tính sau: uN I% = 0,5 (uN I-II% + uN I-III% - uN II-III%) uN II% = uN I-II% - uN I% uN III% = uN I-III% - uN I% IV Biến đổi sơ đồ thay Các phép biến đổi sơ đồ thay sử dụng tính tốn ngắn mạch nhằm mục đích biến đổi sơ đồ thay phức tạp hệ thống điện thành sơ đồ đơn giản tiện lợi cho việc tính tốn, gọi sơ đồ tối giản Sơ đồ tối giản bao gồm nhánh nối trực tiếp từ nguồn sức điện động đẳng trị E∑ đến điểm ngắn mạch thông qua điện kháng đẳng trị X∑ IV.1 Nhánh đẳng trị: Phép biến đổi dùng để ghép song song nhánh có nguồn không nguồn thành nhánh tương đương Xét sơ đồ thay (hình 2.2a) gồm có n nhánh nối chung vào điểm M, nhánh gồm có nguồn sức điện động Ek nối với điện kháng Xk, ta biến đổi thành sơ đồ tối giản (hình 2.2b) biểu thức sau: n ∑ Eât = Ek Y k k =1 n ∑ k =1 ; = X ât n ∑ Yk k =1 Yk : Yk = 1/ Xk điện dẫn nhánh thứ k Khi sơ đồ có nhánh thì: t = E1 X + E X X1 + X ; X ât = X1 X X1 + X Khi E1 = E2 = = En = E Eđt = E Hình 2.2 : Phép biến đổi dùng nhánh đẳng trị CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Hình 7.1 o Dùng tốn 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 khơng 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 khơng H Hệ thống điện áp dây khơng có 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 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 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 tốn ngắn mạch khơng 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 khơng nói chung X0 ≠ X2, X1, trừ trường hợp mạch khơng có 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 tốn gần lấy: • Máy điện khơng 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 thơng tản dòng thứ tự khơng: Xo = (0,15 ÷ 0,6)x”d X1 thay đổi trình ngắn mạch X2 Xo khơng xét đến bảo hòa xem khơng đổi Tính tốn gần lấy giá trị trung bình bảng 7.1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bảng 7.1: LOạI MÁY ĐIệN X2 Máy phát turbine < 200MW Máy phát turbine ≥ 200MW Máy phát turbine nước có cuộn cản Máy phát turbine nước khơng cuộn cản Máy bù động đồng cỡ lớn 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 khơng đồng nên lấy động không đồng đẳng trị thay cho tồn phụ tải để tính tốn - Điện kháng thứ tự nghịch X2 ứng với từ thơng thứ tự nghịch có độ trượt (2-s), lúc s=1 (tức động bị hãm) X2 bé nhất, trường hợp nguy hiểm tính tốn thực tế: X2 = X2(s=1) = XN đó: XN - điện kháng ngắn mạch động với X*N = 1/I*mm Tính tốn gần lấy: X2 = X” = 0,35 - Hầu hết động có trung tính cách điện với đất nên khơng có dòng thứ tự khơng qua chúng Do khơng 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 khơng chạy quẩn cuộn dây mà khơng ngồi lưới điện Tổ nối dây Y cho dòng thứ thự khơng 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 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 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 xào = 0,3 ữ i vi mỏy bin ỏp 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) CuuDuongThanCong.com Xo = xI + (xII // xIII) https://fb.com/tailieudientucntt Hình 7.7 IV.5 Đường dây: IV.5.1 Đường dây không: X2 = X1 Xo phụ thuộc đường dòng thứ thự khơng, 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 khơng pha (đối với dòng thứ tự thuận dòng thứ tự nghịch khơng có cảm ứng tổng từ thơng móc vòng chúng tạo nên khơng) 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 tốn gần lấy trị số trung bình bảng 7.2 Bảng 7.2: z z TÍNH CHấT ĐƯờNG DÂY Đường dây đơn khơng có dây chống sét Đường dây đơn có dây chống sét thép Đường dây đơn có dây chống sét dẫn điện tốt Đường dây kép khơng có dây chống sét Đường dây kép có dây chống sét thép Đường dây kép có dây chống sét dẫn điện tốt CuuDuongThanCong.com Tỷ Số Xo/X1 https://fb.com/tailieudientucntt 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 khơng, 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 tốn 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 tốn chế độ đối xứng Tùy thuộc vào phương pháp thời điểm tính tốn, 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 tốn Ta gọi: Điểm đầu sơ đồ thứ tự thuận thứ tự nghịch điểm nối tất trung tính máy phát phụ tải, điểm điện khơng 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 khơng 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 khơng bao gồm phần tử mà dòng thứ tự khơng 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 khơng pha VI Tính tốn 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 khơng đối xứng, ta có: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ⎡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 CuuDuongThanCong.com (7.7) EA Σ = j( X 1Σ + X 2Σ ) https://fb.com/tailieudientucntt (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: CuuDuongThanCong.com I NA = j( X 1Σ EA Σ + X 2Σ + X 0Σ ) https://fb.com/tailieudientucntt (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 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt (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 = j( X 2Σ + X 0Σ ) I NA U NA + U NA + U N = I NA = I N = I NA CuuDuongThanCong.com U NA = U NA ; U N = I N0 = EA Σ + X 2Σ + X 0Σ ) https://fb.com/tailieudientucntt 12 (1,1) N I NA = j( X 1Σ U NA = j I NA ( EA Σ X 2Σ X 0Σ + ) X 2Σ + X 0Σ 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 tốn dạng ngắn mạch không đối xứng trước hết tìm dòng thứ tự thuận chỗ ngắn mạch Để tính tốn 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 tốn, cơng 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 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 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 mơ hình tính tốn, cho phép đo trực tiếp kết mơ hình CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14 IX Sử dụng phương pháp đường cong tính tốn: Bằng qui tắc đẳng trị thứ tự thuận ta sử dụng đường cong tính tốn 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 tốn đơn vị tương lượng Scb, Ucb = Utb (n) z Tính điện kháng phụ X∆ tùy theo dạng ngắn mạch từ tìm điện kháng tính tốn X*tt: z X * tt = ( X 1Σ + X (∆n) ) SâmΣ Scb đó: SđmΣ - tổng cơng suất định mức tất máy phát có sơ đồ z Tra đường cong tính tốn thời điểm t cần xét tương ứng với điện kháng tính tốn X*tt để có dòng thứ tự thuận I(n)*N1t z Tính dòng ngắn mạch tồn 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 khơng 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 tốn 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 tốn X*tti để có dòng thứ tự thuận I(n)*N1ti nhánh thứ i z Tính dòng ngắn mạch tồn 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 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 15 MỘT SỐ ĐIỂM LƯU Ý: - Nếu có hệ thống cơng suất vơ 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 tốn 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 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 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 khơng - Trường hợp thơng 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 khơng, dòng dây áp dây khơng có 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 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... lúc mạch điện trước ngắn mạch có tính điện dung, đến mạch điện trước ngắn mạch không tải itd0+ bé lúc mạch điện trước ngắn mạch có tính điện cảm Thực tế mạch điện trước ngắn mạch có tính điện. .. ra, biết cơng suất ngắn mạch SNH (hoặc dòng ngắn mạch INH) hệ thống cung cấp cho điểm ngắn mạch tính điện kháng hệ thống điểm ngắn mạch: XH U tb = = 3.I NH U tb SNH tính tốn hệ đơn vị tương lượng... TRÌNH QUÁ Đ TRONG MẠCH ĐIỆN ĐƠN GIẢN I NGẮN MẠCH PHA TRONG MẠCH ĐIỆN ĐƠN GIẢN: Xét mạch điện pha đối xứng đơn giản (hình 3.1) bao gồm điện trở, điện cảm tập trung máy biến áp Qui ước mạch điên