Nếu trung tính máy biến áp, máy phát không nối với các thiết bị nối đất hoặc nối qua thiết bị để bù dòng điện dung trong mạng, qua máy biến điện áp ...hay qua khí cụ có điện trở lớn, đ[r]
(1)Giáo trình An Tồn Điện Trang CHƯƠNG 3
PHÂN TÍCH AN TỒN CÁC MẠNG ĐIỆN PHÂN TÍCH AN TỒN CÁC MẠNG ĐIỆN
3.1 KHÁI NIỆM:
Phân tích an tồn mạng điện tính tốn, xác định giá trị dịng điện qua người điều kiện khác mà người tiếp xúc với mạng điện trình vận hành lưới điện thiết bị điện Quá trình phân tích an tồn mạng điện cần phải đánh giá yếu tố khác, thông số mạng điện ảnh hưởng đến tai nạn điện giật
Tai nạn điện giật xảy ta tiếp xúc hai pha pha ta xét pha Tiếp xúc pha xem chạm đất khơng an tồn lúc dòng điện qua người phụ thuộc vào chế độ trung tính mạng điện
Dịng điện qua người người tiếp xúc với vật nối đất có dịng chạm đất qua phụ thuộc vào dịng điện chạm đất
Dòng điện chạm đất dòng điện qua chỗ chạm đất vào đất phụ thuộc vào thơng số mạng điện trung tính lưới
Trung tính máy biến áp máy phát nối đất trực tiếp cách điện đất
Nếu trung tính máy biến áp, máy phát không nối với thiết bị nối đất nối qua thiết bị để bù dòng điện dung mạng, qua máy biến điện áp hay qua khí cụ có điện trở lớn, gọi trung tính cách điện đất Ngược lại, trung tính nối trực tiếp với thiết bị nối đất qua điện trở bé (máy biến dòng) gọi trung tính trực tiếp nối đất
Theo “Quy trình thiết bị điện” người ta chia ra: 1 Thiết bị có điện áp 1000V (hạ áp)
2 Thiết bị có điện áp 1000V (cao áp)
a Thiết bị có dịng chạm đất lớn (Iđ>500A, Iđ dịng chạm đất pha), thường nằm mạng có trung tính trực tiếp nối đất
b Thiết bị có dịng chạm đất bé (Iđ<500A, Iđ dịng chạm đất pha) thường nằm mạng có trung tính cách điện
3.2 MẠNG ĐIỆN MỘT PHA
+ Mạng điện pha cách điện với đất
+ Mạng điện pha có trung tính trực tiếp nối đất
3.2.1 MẠNG ĐIỆN MỘT PHA CÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI ĐẤT
(2)Giáo trình An Toàn Điện Trang Xét mạng điện pha cách điện đất hình vẽ (hình 3.1) mạng điện pha điện trở cách điện (tác dụng) r1, r2 cịn có điện dung đất C1, C2
Điện dẫn toàn phần pha đất
1 1 g jb Y = +
2 2 g jb
Y = +
Điện dẫn người
ng ng R1
Y =
Điện dẫn tương đương:
ng td Y Y
Y = +
Ta có : U10, U 20: điện áp pha pha so với đất
1
I
,I2,I3 : dòng điện qua Y1,Y2 qua người
Theo sơ đồ thay tương đương ta có :
td
td 2
Y Y
Y Y U
I
+ =
Dòng điện qua người Ing ta tính sau:
ng
2 ng
td ng
ng Y U.Y Y YY Y
Y I I
+ + =
=
Trong mạng điện ta có : Y1=Y2= Y =
Z
; Yng=1/Rng
Suy :
ng ng
ng U.Y 2Y YY
I
+
=
Hay I 2YU Z
ng ng
+
= (3-1)
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng 25
Hinh 3.1: Chạm vào dây mạng điện pha
1
Y
Yng
I
ng I1
Y U20
U10
I2 U
R1 C1R
C2 Ing
1
Ytđ
Y
2
(3)Giáo trình An Tồn Điện Trang Từ công thức 3-1 ta xét trường hợp sau:
a) Mạng điện có điện dung bé:
Đây đường dây khơng có điện áp <1000V chiều dài ngắn
cd
R g jb g
1 Y
1
Z ≈ =
+ =
=
do lúc dịng qua người :
cd ng ng
R Y
U I
+
=
b) Mạng điện có điện dung lớn:
Mạng điện đường dây khơng có điện áp >1000V có cách điện tốt c
1 jX
jb g
1 Y
1
Z C
ω − = −
= + = =
Từ xác định trị hiệu dụng dòng điên qua người: ( )
C ng ng
X R
2 U I
+ =
Với mạng điện dây cáp dài có điện áp bé 1000V phải tính đến điện dẫn cách điện điện dung
Khi người chạm vào dây điện trở dây dẫn lúc là: R = r1 // Rng Do điện áp dây dẫn thay đổi từ U1 đến U’1, điện áp dây dẫn thay đổi từ U2 thành U’2 Đây ngun nhân phóng nạp điện tích C1 C2
Dịng điện qua người: R (C C )
t
ng
ng RU e ng
I +
−
∆
=
Ngồi ra, cịn có dòng điện chạy qua điện trở cách điện qua người:
2 ng
1 ng (r r ).UR.r r.r
I
+ +
=
Vậy dòng điện qua tổng hợp hai thành phần dòng điện
3.2.2 MẠNG ĐIỆN MỘT PHA CĨ TRUNG TÍNH TRỰC TIẾP NỐI ĐẤT