Nội dung chính của bài giảng Cung cấp điện: Tính toán ngắn mạch trình bày tác hại của dòng ngắn mạch, phân loại dòng ngắn mạch, phân loại dòng ngắn mạch và hệ số bất đối xứng Ki. Mời các bạn tham khảo!
CUNG CÂP ĐIÊN ́ ̣ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH NỘI DUNG BÀI GIẢNG 1.TÔNG QUAN: ̉ Tać hai ̣ c ua do ̉ ng ̀ ng ăn mac ́ ̣ h v Phân lo ai ̣ ng ̀ ng ăn mac ́ ̣ h v Do ng ̀ ng ăn mac ́ ̣ h tưć th ơi ̀ v Hê ̣ s ô ́ bât đô ́ ́i x ứng Ki v 2.TINH TOAN DONG NGĂN MACH: ́ ́ ̀ ́ ̣ Phân lo ai ̣ ng ̀ ng ăn mac ́ ̣ h v Do ng ̀ Ng ăn Mac ́ ̣ h 3 pha (PP Tô ̉ng Trở) v Ph ương phap xac ́ ́ đinh Tô ̣ ̉ng Trở c ho thiê ́t bi va ̣ ̀ đ ươ ̀ng dây truyê ̀n tai ̉ v 1.TƠNG QUAN ̉ Trong q trình tính tốn cung cấp điện, cần quan tâm đến việc tính tốn dòng ngắn mạch,điều thường dẫn đến việc điều chỉnh thay đổi kích thước dây dẫn Dòng ngắn mạch phải tính tốn mức sơ đồ lắp đặt để xác định khả chịu đựng ngắt dòng cố khí cụ bảo vệ Trong q trình tính tốn, cần xác định hai giá trị dòng ngắn mạch sau đây: Dòng ngắn mạch cực đại Dòng ngắn mạch cực tiểu Dòng ngắn mạch cực đại : Dùng xác định khả ngắt mạch (Icu) cho MCCB Khả chịu đựng lực điện động hệ thống dây dẫn khí cụ ngắt mạch khác (switch gear ) Dòng ngắn mạch cực đại tương ứng với cố ngắn mạch vùng lân cận phía đầu khí cụ bảo vệ Dòng ngắn mạch cực tiểu: Sử dụng chọn đặc tính ampere giây cho khí cụ ngắt mạch: MCCB hay cầu chì Trong trường hợp đường dây cable dài hay tổng trở nguồn có giá trị tương đối lớn (như máy phát điện dự phòng, UPS ) Trong trường hợp tính tốn đảm bảo tuổi thọ cho MCCB, cầu chì sơ đồ nối đất TN hay IT Dòng ngắn mạch cực tiểu ứng với cố ngắn mạch phía cuối đường dây cần bảo vệ, thường ngắn mạch pha với dây nối đất (mạng hạ thế) hay dây pha (mạng trung hay cao thế) DÒ NG NGẮ N MẠCH TỪTRÊ N XUỐ NG % ĐIỆ N Á P NGẮ N CẤ P CÔ NG SUẤ T BIẾ N Á P HV/LV ° ° ° ° HỆSỐCÔ NG SUẤ T HỆSỐNGẨ U NHIÊ N HỆSỐNHIỆ M VỤ HỆSỐDỰĐOÁ N MỞRỘ NG MẠCH usc % ĐẶ C TÍNH DÂ Y DẪ N THANH CÁ I (BUS BAR) ° DÀ I ° RỘ NG ° DẦ Y DÂ Y CÁ P (CABLE) ° LOẠI CÁ CH ĐIỆ N ° SỐDÂ Y TRONG LỎ I ° BỀDÀ I ° TIẾ T DIỆ N Isc TẠI ĐẦ U RA MÁ Y BIẾ N Á P MCCB KHẢNĂ NG NGẮ T MẠCH CHÌNH NGẮ T ST & Inst Isc TẠI ĐẦ U RA KHÍ CỤ LV ĐÓ NG NGẮ T CHÍNH MCCB hạ thếmạch phâ n phố i KHẢNĂ NG NGẮ T MẠCH CHÌNH NGẮ T ST & Inst MÔ I TRƯỜ NG ° NHIỆ T ĐỘ ° PP LẮ P ĐẶ T ° SỐMẠCH LÂ N CẬ N Isc TẠI ĐẦ U VÀ O KHÍ CỤ TẦ NG THỨNHÌ MCCB hạ thếmạch phâ n phố i thứnhì KHẢNĂ NG NGẮ T MẠCH ° DÒ NG ĐIỆ N CUNG CẤ P ĐỊNH MỨ C ° ĐỘSỤT Á P CHÌNH NGẮ T ST & Inst Isc TẠI ĐẦ U VÀ O KHÍ CỤ TẦ NG CUỐ I CÙ NG MCCB hạ thếmạch phâ n phố i cuố i KHẢNĂ NG NGẮ T MẠCH CHÌNH NGẮ T ST & Inst CẤ P CÔ NG SUẤ T BIẾ N Á P HV/LV ST : thờ i gian ngắ n (Short Time) Inst : tứ c thờ i (Instantaneous) Isc TẠI ĐẦ U RA KHÍ CỤ TẦ NG CUỐ I CÙ NG Isc : Dò ng ngắ n mạch (Short circuit) NGẮ N MẠCH PHA NGẮ N MẠCH PHA – PHA - ĐẤ T DÒ NG NGẮ N MẠCH NGẮ N MẠCH PHA CÁ CH ĐẤ T NGẮ N MẠCH PHA – ĐẤ T Ngắn mạch pha với đất chiếm 80% các sự cố ngắn mạch MỘ T PHẦ N DÒ NG NGẮ N MẠCH ĐI TRONG THANH DẪ N VÀĐẤ T Ngắn mạch pha với pha chiếm 15% các sự cố ngắn mạch Loại sự cố này thường chuyển hóa sang sự cố ngắn mạch pha Ngắn mạch pha chiếm 5% của các sự cố ban đầu HỆ QUẢ CỦA SỰ CỚ ngắn mạch: Tùy tḥc vào quá trình và loại sự cố ngắn mạch sẽ dẫn đến các hệ quả khác Tại vị trí sự cố: hồ quang điện tạo thành phá hủy cách điện, hàn dính các dẫn, phát hỏa, gây thiệt hại tổn thương đến nhân mạng Trên các mạch có sự cố: lực điện động làm biến dạng các dẫn (bus bar), đứt gián đoạn dây cable Hiện tượng quá nhiệt làm tăng tổn hao nhiệt có thể dẫn đến phá hủy cách điện Trên các mạch KHÁC GẦN MẠCH có sự cố : áp giảm thấp suốt thời gian xãy sự cố, từ vài giây đến vài trăm giây, làm ngắt hở một phần của lưới điện bởi các khí cụ bảo vệ Tạo sự bất ổn động lực, làm tăng tổn hao các máy điện đồng bộ, gây rối loạn hệ thống điều khiển và các mạch hiển thị KHẢO SÁT DÒNG NGẮN MẠCH: Rd Nguồn áp v(t) có biên độ không đổi �( o) v ( t ) = Vp 2.sin � ω t + α 90 � � 0< α � � Gọi ZSC: Tổng Trở của toàn bộ mạch ở phía khóa điện ZT là Tổng Trở Tải Xd K A + - vt ZT B Trong các mạch điện thực sự, tổng trở nguồn bao gồm các thành phần tổng trở của đoạn mạch ở phía điểm ngắn mạch, tính cả các mạch không cùng điện áp (hạ thế và trung thế) cả các phần dây dẫn không cùng bề dài và tiết diện ở cả hai cấp điện áp Khi có sự cố ngắn mạch xãy giữa hai điểm AB ; bỏ qua Tổng Trở tại các điểm này, dòng ngắn mạch ISC chỉ bị khống chế bởi tổng trở ZSC Trong các mạch phân phối, giá trị cảm kháng Xd thường lớn giá trị điện trở Rd với tỉ số : R d = 0,1 0,3 X d Gọi cos nm là hệ số công suất tại lúc ngắn mạch, ta có: R R d cosϕnm = ≅ d X � � d R � � d� X g� � � +1 d � � X � � � d� TRƯỜNG HỢP ĐIỂM SỰ CỐ CÁCH XA VỊ TRÍ NGUỒN: Đây là trường hợp thường gặp thực tế Khi áp dụng mạch điện hình để xác định trạng thái quá độ, dòng ngắn mạch tức thời thỏa quan hệ sau: disc ( t ) ( ) ) ( R gisc t + L g = v t = Vpg gsin( ωt + α ) d d dt 10 ... 1.TƠNG QUAN ̉ Trong q trình tính tốn cung cấp điện, cần quan tâm đến việc tính tốn dòng ngắn mạch, điều thường dẫn đến việc điều chỉnh thay đổi kích thước dây dẫn Dòng ngắn mạch phải tính tốn mức sơ đồ... ngắt mạch khác (switch gear ) Dòng ngắn mạch cực đại tương ứng với cố ngắn mạch vùng lân cận phía đầu khí cụ bảo vệ Dòng ngắn mạch cực tiểu: Sử dụng chọn đặc tính ampere giây cho khí cụ ngắt mạch: ... Trong q trình tính tốn, cần xác định hai giá trị dòng ngắn mạch sau đây: Dòng ngắn mạch cực đại Dòng ngắn mạch cực tiểu Dòng ngắn mạch cực đại : Dùng xác định khả ngắt mạch (Icu) cho