Tài liệu Bài tập môn ngắn mạch pptx

Bi tập di môn ngắn mạch. Đề số: 02 I/ Tính ngắn mạch 3 pha: 1. Cho S cb = 100 MVA v U cb = điện áp trung bình các cấp tức l bằng 230kV, 115kV v 10,5kV Ta có sơ đồ thay thế của sơ đồ lới điện nh sau: 1 0,156 5 0,156 4 0,084 2 0,084 3 0,136 7 0,091 6 0,181 8 -0,002 9 0,046 10 0,038 11 0,069 12 0,117 F 1 F 2 F 3 Giá trị các điện kháng trong sơ đồ đợc tính nh sau: X 1 = X 5 = X F1 = X d ''. 156,0 5,117 100 .183,0 == dmF cb S S X 2 = X 4 = X B1 = 084,0 125 100 . 100 5,10 100 % == dmB cbN S SU X 3 = X dây2 = x th .L. 136,0 115 100 .45.4,0 22 == tb cb U S X 7 = X dây3 = x th .L. 091,0 115 100 .30.4,0 22 == tb cb U S X 6 = X dây1 = x th .L. 181,0 115 100 .60.4,0 22 == tb cb U S X 8 = =+== dmTN cb CH N TH N CT N dmTN cb T N T TN S S UUU S SU X ) ( 100.2 1 . 100 % 002,0 250 100 ).322011( 100.2 1 =+= X 9 = =+== dmTN cb TH N CH N CT N dmTN cb C N C TN S S UUU S SU X ) ( 100.2 1 . 100 % 046,0 250 100 ).203211( 100.2 1 =+= -1- Bμi tËp dμi m«n ng¾n m¹ch. §Ò sè: 02 X 10 = X d©y4 = x th . 2 L . 038,0 230 100 . 2 100 .4,0 22 == tb cb U S X 11 = X B3 = 069,0 160 100 . 100 11 100 % == dmB cbN S SU X 12 = X F3 = X d ''. 117,0 8,127 100 .15,0 == dmF cb S S 2. BiÕn ®æi s¬ ®å thay thÕ vÒ d¹ng ®¬n gi¶n: BiÕn ®æi tam gi¸c 3, 6, 7 vÒ sao 15, 16, 17: D = X 3 + X 6 + X 7 = 0,136 + 0,181 + 0,091 =0,408 X 15 = 060,0 408,0 181,0.136,0 . 63 == D XX X 16 = 030,0 408,0 091,0.136,0 . 73 == D XX X 17 = 040,0 408,0 091,0.181,0 . 76 == D XX 13 0,24 14 0,24 16 0,03 15 0,06 17 0,040 18 0,44 19 0,224 F 1 F 2 F 3 X 13 = X 1 + X 2 = 0,156 + 0,084 = 0,24 X 14 = X 5 + X 4 = 0,156 + 0,084 = 0,24 X 18 = X 8 +X 9 = -0,002 + 0,046 = 0,044 X 19 = X 10 + X 11 + X 12 = 0,038 + 0,069 + 0,117 = 0,224 21 0,27 20 0,3 22 0,084 19 0,224 F 1 F 2 F 3 -2- Bi tập di môn ngắn mạch. Đề số: 02 X 20 = X 13 + X 15 = 0,24 + 0,06 = 0,3 X 21 = X 14 + X 16 = 0,03 + 0,24 = 0,27 X 22 = X 17 + X 18 = 0,04 + 0,044 = 0,084 23 0,142 22 0,084 19 0,224 F 1 , F 2 F 3 X 23 = X 20 //X 21 = 142,0 27,030,0 27,0.30,0 . 2120 2120 = + = + XX XX Vậy sơ đồ dạng đơn giản của hệ thống nh sau: X tđNĐ 0,226 X tđTĐ 0,224 F 1 , F 2 2 x 117,5MVA F 3 127,8MVA X tđNĐ = X 22 + X 23 = 0,142 + 0,084 = 0,226 X tđTĐ = X 19 = 0,224 3. Tính dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch nói trên với t = 0,2 giây: + Nhánh nhiệt điện:(F 1 v F 2 ) X ttNĐ = 531,0 100 5,117.2 .226,0. == cb dmND tdND S S X dmND I = kA U S tb dmND 589,0 230.3 5,117.2 .3 == Tra đờng cong tính toán của máy phát tuabin hơi đợc với X ttNĐ = 0,531 ta có: 55,1)2,0( * = NND I Vậy: I NNĐ (0,2) = = 1,55.0,589 = 0,913 kA dmNDNND II . * + Nhánh thuỷ điện:(F 3 ) -3- Bi tập di môn ngắn mạch. Đề số: 02 X ttTĐ = 286,0 100 8,127 .224,0. == cb dmTD tdTD S S X dmTD I = kA U S tb dmTD 321,0 230.3 8,127 .3 == Tra đờng cong tính toán của nh máy tuabin nớc với X ttTĐ = 0,286 ta có: 6,3)2,0( * = NTD I Vậy: I NTĐ (0,2) = = 3,6.0,321 = 1,156 kA dmTDNTD II . * Dòng điện ngắn mạch tại điểm ngắn mạch ứng với t = 0,2s l I N (0,2) = I NNĐ (0,2) + I NTĐ (0,2) = 0,913 + 1,156 = 2,069 kA 4. Tính dòng điện ngắn mạch tại đầu cực máy phát điện F 3 : ở trên ta đã biết dòng điện tại điểm ngắn mạch l I N = 2,069 kA vậy dòng điện chạy từ F 3 đến điểm ngắn mạch l: I N F3 - NM = I N kA X tdTD 039,1 224,0226,0 226,0 .069,2 X X tdND tdND = + = + Dòng điện ngắn mạch tại đầu máy phát F 3 l: I N F3 = I N F3 - NM .K B3 = 1,039 . kA22,18 8,13 242 = 5. Tính điện áp tại đầu cực máy phát F 3 : Từ trên có I N F3 - NM = 1,039 kA, dòng điện chạy từ F 3 đến điểm ngắn mạch dạng tơng đối cơ bản l: 139,4 100 230.3 039,1 1 . NM-F3F3 === cb Ncb I II Điện áp tại đầu cực máy phát F 3 ở dạng tơng đối cơ bản l: U F3 cb = I F3 cb .(X 10 + X 11 ) = 4,139.(0,038 + 0,069) = 0,443 Cuối cùng, điện áp dây tại đầu cực máy phát F 3 ở dạng có tên l: U F3 = U F3 cb .U tb = 0,443.10,5 = 4,625 kV Đáp số: 3. Dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch với t=0,2s: I N (0,2) = 2,069 kA -4- Bi tập di môn ngắn mạch. Đề số: 02 4. Dòng ngắn mạch tại đầu cực máy phát F 3 : I N (F 3 ) = 18,22 kA 5. Điện áp tại đầu cực máy phát F 3 : U F3 = 4,652 kV II/ Tính ngắn mạch loại ngắn mạch N (1) : 1. Lập sơ đồ thay thế các thứ tự thuận, nghịch v không: a) Sơ đồ thay thế thứ tự thuận: Tơng tự nh ở ngắn mạch 3 pha trên: a) Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch: Tơng tự nh sơ đồ thứ tự thuận vì X'' d = X 2 chỉ khác l không tồn tại sức điện động E. 1 0,156 5 0,156 4 0,084 2 0,084 3 0,136 7 0,091 6 0,181 8 -0,002 9 0,046 10 0,038 11 0,069 12 0,117 F 1 F 2 F 3 1 0,156 5 0,156 4 0,084 2 0,084 3 0,136 7 0,091 6 0,181 8 -0,002 9 0,046 10 0,038 11 0,069 12 0,117 -5- Bi tập di môn ngắn mạch. Đề số: 02 a) Sơ đồ thay thế thứ tự không: Dòng I 0 chỉ chạy qua các cuộn dây đấu sao có nối đất v chạy quẩn trong cuộn dây đấu tam giác do đó ta có sơ đồ thứ tự không nh sau: 4 0,084 2 0,084 3' 0,408 7' 0,273 6' 0,543 8 -0,002 9 0,046 10' 0,114 11 0,069 24 0,082 Trong đó: Vì X kh =3.X th nên: X' 6 = 3.X 6 = 3.0,181 = 0,543 X' 3 = 3.X 3 = 3.0,136 = 0,408 X' 7 = 3.X 7 = 3.0,091 = 0,273 X' 10 = 3.X 10 = 3.0,038 = 0,114 X 24 = =+== dmTN cb CT N TH N CH N dmTN cb H N H TN S S UUU S SU X ) ( 100.2 1 . 100 % 082,0 250 100 ).112032( 100.2 1 =+= 2. Biến đổi các sơ đồ về dạng đơn giản: a) Sơ đồ thứ tự thuận: Tơng tự nh ở phần I đợc: X tđNĐ 0,226 X tđTĐ 0,224 F 1 , F 2 2 x 117,5MVA F 3 127,8MVA -6- Bi tập di môn ngắn mạch. Đề số: 02 b) Sơ đồ thứ tự nghịch: Tơng tự nh ở sơ đồ thứ tự thuận trên nhng do không tồn tại E nên ta gộp 2 nhánh lại với nhau đợc: Trong đó: 112,0 224,0226,0 224,0.226,0 // 2 = + == tdTDtdND XXX c) Sơ đồ thứ tự không: Chuyển tam giác X' 3 , X' 6 , X' 7 thnh sao 24, 25, 26: D = X' 3 + X' 6 + X' 7 = 0,408 + 0,543 + 0,273 = 1,224 X 24 = 181,0 224,1 543,0.408,0 D .X , 6 , 3 == X X 25 = 091,0 224,1 273,0.408,0 D .X , 7 , 3 == X X 26 = 121,0 224,1 273,0.543,0 D .X , 7 , 6 == X X 27 = X' 10 + X 11 = 0,114 + 0,096 = 0,183 2 X 0,112 X 28 = X 2 + X 24 = 0,084 + 0,181 = 0,265 X 29 = X 25 + X 4 = 0,091 + 0,084 = 0,175 X 30 = X 26 + X 8 = 0,121 - 0,002 = 0,119 -7- 4 0,084 2 0,084 25 0,091 24 0,181 26 0,121 9 0,046 8 -0,002 27 0,183 24 0,082 29 28 0,265 9 0,046 30 0,119 27 0,183 24 Bμi tËp dμi m«n ng¾n m¹ch. §Ò sè: 02 X 31 = 105,0 175,0265,0 175,0.265,0 X .X 2928 2928 = + = + X X 31 0,105 9 0,046 30 0,119 27 0,183 24 0,082 X 32 = X 31 + X 30 = 0,105 + 0,119 = 0,224 X 33 = 06,0 082,0224,0 082,0.224,0 X .X 2432 2432 = + = + X X 32 0,224 X 34 = X 33 + X 9 = 0,06 + 0,046 = 0,106 Σ 0 X = 067,0 183,0106,0 183,0.106,0 X .X 2734 2734 = + = + X X 3. TÝnh dßng siªu qu¸ ®é I'' t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch: V× xÐt ng¾n m¹ch N (1) nªn ta cã: X Δ = vμ m 179,0067,0112,0X 02 =+=+ ΣΣ X (1) = 3 9 0,046 27 0,069 24 0,082 9 0,046 33 0,06 27 0,183 34 0,046 27 0,183 Σ 0 X 0,067 -8- Bi tập di môn ngắn mạch. Đề số: 02 Ta có sơ đồ phức hợp sau: X tđNĐ 0,226 X tđTD 0,224 X 0,179 F 1 , F 2 2x117,5 MVA F 3 127,8 MVA X tđ1 0,586 X tđ2 0,580 F 1 , F 2 2x117,5 MVA F 3 127,8 MVA Với : X tđ1 = 586,0 224,0 179,0.226,0 179,0226,0 X .X tdTD tdND =++=++ X XX tdND X tđ2 = 580,0 226,0 179,0.224,0 179,0224,0 X .X tdND tdTD =++=++ X XX tdTD Dòng điện pha A thnh phần thứ tự thuận I'' a1 dạng tơng đối cơ bản tại điểm ngắn mạch l: I'' a1 = 431,3 580,0 1 586,0 1 X 1 X 1 td2td1 =+=+ Dòng siêu quá độ tại điểm ngắn mạch dạng có tên l: I'' N = kA U Im tb a 584,2 230.3 100 .431,3.3 .3 S cb ,, 1 )1( == 4. Dòng qua dây trung tính của các máy biến áp: Phần trên ta đã biết I a1 = 3,431, do đang xét ngắn mạch N (1) nên dòng điện ngắn mạch thứ tự không dạng tơng đối cơ bản l: I a0 = I a1 = 3,431 Dòng thứ tự không tại điểm ngắn mạch l: I 0 = 3.I a0 = 3.3,431 = 10,293 Ta có sơ đồ phân bố dòng trên sơ đồ thứ tự không nh sau: 4 0,084 2 0,084 25 0,091 24 0,181 26 0,121 9 0,046 8 -0,002 27 0,183 24 0,082 I 0 -9- Bi tập di môn ngắn mạch. Đề số: 02 Từ sơ đồ thay thế thứ tự không ta có: + Dòng chạy trên nhánh 10' - 11 l: 775,3 183,0106,0 106,0 .293,10 X X 2734 34 0 11'10 0 = + = + = X II + Dòng chạy trên nhánh 33-9 l: 518,6775,3293,10 11'10 00 933 0 === III + Dòng chạy trên nhánh 24 l: 771,4 082,0224,0 224,0 .518,6 X X 2432 32 933 0 24 0 = + = + = X II + Dòng chạy trên nhánh 26-8 l: 747,1771,4518,6 24 0 933 0 826 0 === III + Dòng chạy trên nhánh 4-25 l: 052,1 175,0265,0 265,0 .747,1 X X 2928 28 826 0 254 0 = + = + = X II + Dòng chạy trên nhánh 2-24 l: 695,0052,1747,1 254 0 826 0 242 0 === III Ta có thể biểu diễn kết quả tính toán đờng đi của dòng thứ tự không trên sơ đồ thứ tự không nh sau: N (1) I 0 =10,293 3,775 6,518 1,747 0,695 1,052 4,771 -10- [...]... 3.115 = 2,395kA - Dòng chạy quẩn trong cuộn dây nối tam giác: TN I 0 = 24 I0 S cb 4,771 100 = = 8,745kA 3 3 3.U tb 3.10,5 5 Tính dòng các pha tại đầu cực máy phát F3 khi ngắn mạch: Vì ngắn mạch N(1) nên ta có: -11- Bi tập di môn ngắn mạch Đề số: 02 Ia2 = Ia1 = Ia0 = 3,431 Để xác định dòng đầu cực của F3, trớc hết ta phải xác định các thnh phần dòng thứ tự thuận v nghịch phía máy phát F3 từ các sơ dồ... + j j ) = 1,723 3 = 2,984 2 2 2 2 Dạng đơn vị có tên l: KA I C = 2,984 100 3.10,5 = 16,408kA 6 Tính điện áp các pha tại đầu cực máy phát F3 khi ngắn mạch: Giá trị điện áp ở dạng tơng đối cơ bản tại điểm ngắn mạch đợc tính nh sau: -12- Bi tập di môn ngắn mạch Đề số: 02 U a 1 = j I a 1 ( X 2 + X 0 ) = j.3,431 ( 0,112 + 0,067 ) = j.0,614 U 2 a = j I a 2 X 2 = j.3,431.0,112 = j.0,384 Giá trị điện...Bi tập di môn ngắn mạch Đề số: 02 Tại điểm ngắn mạch theo định luật Kirhoff 1 có: I = 4,771 + 1,052 + 0,695 + 3,775 - 10,293 = 0 * Tính dòng điện chạy qua dây trung tính v dòng chạy quẩn trong cuộn dây nối tam giác của các máy... Điện áp pha C dạng có tên ở đầu cực máy phát F3 l: U KV C = F UC 3 3 U tb = 0,719 3 10,5 = 4,359kV Đáp số: 3 Dòng siêu quá độ tại điểm ngắn mạch l: I''N = 2,584 kA 4 Dòng qua dây trung tính v dòng chạy quẩn trong cuộn dây các máy biến áp l: -13- Bi tập di môn ngắn mạch Đề số: 02 + Máy biến áp B1: B I TT1 = 0,349kA B I 1 = 1,274kA + Máy biến áp B2: B I TT2 = 0,528kA B I 2 = 1,927kA + Máy biến áp B3: . kV Đáp số: 3. Dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch với t=0,2s: I N (0,2) = 2,069 kA -4- Bi tập di môn ngắn mạch. Đề số: 02 4. Dòng ngắn mạch tại đầu cực máy. dòng các pha tại đầu cực máy phát F 3 khi ngắn mạch: Vì ngắn mạch N (1) nên ta có: -11- Bi tập di môn ngắn mạch. Đề số: 02 I a2 = I a1 = I a0 = 3,431