Tham số của các phần tử là đặc trưng cho phản ứng khi có dòng, áp qua chúng. Do đó tham số thành phần thứ tự của các phần tử là phản ứng khi có hệ thống dòng, áp thứ tự thuận, nghịch và không tác dụng lên chúng.
- Tham số thứ tự thuận của các phần tử là các tham số trong chế độ đối xứng bình thường đã biết.
- Đối với những phần tử có ngẫu hợp từ đứng yên như máy biến áp, đường dây ... thì điện kháng không phụ thuộc vào thứ tự pha, tức là điện kháng thứ tự thuận và thứ tự nghịch giống nhau (X
2 = X
1). Đối với những phần tử có ngẫu hợp từ quay thì X
2 ≠ X
1. Điện kháng thứ tự không thì nói chung là X
0 ≠ X
2, X
1, trừ trường hợp mạch không có ngẫu hợp từ thì X 0 = X 2 = X 1. IV.1. Máy điện đồng bộ: - Điện kháng thứ tự nghịch X
2 là phản ứng của máy điện do dòng thứ tự nghịch tạo từ trường quay ngược với vận tốc 2ω so với rôto. Trị số của X
2 tùy thuộc độ đối xứng của máy điện, thường ghi trong lý lịch máy. Trong tính toán gần đúng có thể lấy:
• Máy điện không cuộn cản: X
2 = 1,45x’
d
• Máy điện có cuộn cản: X
2 = 1,22x”
d
- Điện kháng thứ tự không X
o đặc trưng cho từ thông tản của dòng thứ tự không: X
o = (0,15 ÷ 0,6)x”
d
X
1 thay đổi trong quá trình ngắn mạch nhưng X
2 và X
o nếu không xét đến bảo hòa thì có thể xem là không đổi. Tính toán gần đúng có thể lấy giá trị trung bình trong bảng 7.1.
Bảng 7.1:
LOạI MÁY ĐIệN X
2 X
O
Máy phát turbine hơi < 200MW 0,15 0,05 Máy phát turbine hơi ≥ 200MW 0,22 0,05 Máy phát turbine nước có cuộn cản 0,25 0,07 Máy phát turbine nước không cuộn cản 0,45 0,07
Máy bù và động cơ đồng bộ cỡ lớn 0,24 0,08
IV.2. Phụ tải tổng hợp:
Phụ tải tổng hợp chủ yếu là động cơ không đồng bộ nên có thể lấy một động cơ không đồng bộ đẳng trị thay thế cho toàn bộ phụ tải để tính toán.
- Điện kháng thứ tự nghịch X
2 ứng với từ thông thứ tự nghịch có độ trượt (2-s), lúc s=1 (tức động cơ bị hãm) thì X
2 bé nhất, đó là trường hợp nguy hiểm nhất được tính toán trong thực tế: X 2 = X 2(s=1) = X N trong đó: X
N - điện kháng ngắn mạch của động cơ với X
*N = 1/I
*mm
Tính toán gần đúng lấy: X
2 = X” = 0,35
- Hầu hết các động cơ có trung tính cách điện với đất nên không có dòng thứ tự không đi qua chúng. Do vậy không cần tìm X
o của các động cơ (tức X
o ≈ ∞).
IV.3. Kháng điện:
Kháng điện là phần tử đứng yên, liên lạc về từ yếu nên: X o ≈ X 1 = X 2 IV.4. Máy biến áp: Máy biến áp có X 1 = X 2, còn X
o phụ thuộc vào tổ nối dây. Tổ nối dây ∆ chỉ có thể cho dòng thứ thự không chạy quẩn trong cuộn dây mà không ra ngoài lưới điện. Tổ nối dây Y cho dòng thứ thự không đi qua cuộn dây chỉ khi trung tính nối đất.
Nối Y o /∆ :(hình 7.2) xµo >> x II X o = x I + x II =X 1 Hình 7.2 Nối Y o / Y o :(hình 7.3) X
Hình 7.3 Nối Y o / Y :(hình 7.4) X o = x I + xµo Hình 7.4
Đối với máy biến áp 2 cuộn dây gồm 3 máy biến áp 1 pha hoặc đối với máy biến áp 3 pha 4 trụ hay 5 trụ thì xµo = ∞, đối với máy biến áp 3 pha 3 trụ thì xµo = 0,3 ÷ 1.
Đối với máy biến áp 3 cuộn dây thường có 1 cuộn dây nối ∆ vì vậy có thể bỏ qua xµo Nối Y o /∆ /Y :(hình 7.5) X o = x I + x II Hình 7.5 Nối Y o /∆ /Y o :(hình 7.6) X
o tùy thuộc vào chế độ làm việc của điểm trung tính lưới điện.
Nối Y o /∆ /∆ :(hình 7.7) X o = x I + (x II // x III) Hình 7.7
IV.5. Đường dây:
IV.5.1. Đường dây trên không:
X
2 = X
1
X
o phụ thuộc đường đi của dòng thứ thự không, nghĩa là phụ thuộc vào sự phân bố của chúng trong đất, trong dây trung tính, trong những mạch nối đất song song (dây chống sét). Hỗ cảm giữa các pha làm giảm X
1, X
2 nhưng làm tăng X
o. - Đối với đường dây đơn 3 pha (1 lộ): X
o > X
1
- Đối với đường dây kép 3 pha (2 lộ), X’
o của một lộ lớn hơn điện kháng thứ tự không X
o của đường dây đơn 3 pha do có hỗ cảm giữa 2 mạch song song: X’
o = X
o + X
I-IIo
trong đó: X
I-IIo - điện kháng thứ tự không hỗ cảm giữa 2 lộ.
Điện kháng tương đương của 1 pha đường dây kép là: X’’
o = X’
o/2 = (X
o + X
I-IIo)/2 - Anh hưởng của dây chống sét:
Dây chống sét thường được nối đất ở mỗi cột tạo thành những mạch vòng kín cho dòng cảm ứng đi qua khi có dòng thứ tự không trong các pha (đối với dòng thứ tự thuận và dòng thứ tự nghịch không có cảm ứng vì tổng từ thông móc vòng do chúng tạo nên bằng không).
Chính hỗ cảm giữa dây chống sét và các pha làm giảm X
o của đường dây, hỗ cảm này phụ thuộc vào vật liệu, số lượng và sự bố trí của dây chống sét. Trong tính toán gần đúng có thể lấy trị số trung bình trong bảng 7.2.
Bảng 7.2:
TÍNH CHấT ĐƯờNG DÂY Tỷ Số X
o/X1 1
Đường dây đơn có dây chống sét dẫn điện tốt 2 Đường dây kép không có dây chống sét 5,5 Đường dây kép có dây chống sét bằng thép 4,7 Đường dây kép có dây chống sét dẫn điện tốt 3
IV.5.1. Đường dây cáp:
Võ cáp thường được nối đất ở 2 đầu và nhiều điểm trung gian (hộp nối cáp), do đó tạo thành đường đi đối với dòng thứ tự không, võ cáp có ảnh hưởng tương tự như dây chống sét của đường dây trên không. Giá trị r
o, X
o của dây cáp thay đổi trong phạm vi rộng. Trong tính toán gần đúng, với cáp 3 lõi có thể xem:
r o ≈ 10r 1 X o ≈ (3,5 ÷ 4,6)X 1 V. Sơ đồ Các thành phần thứ tự: V.1. Sơđồ thứ tự thuận và thứ tự nghịch:
Sơ đồ thứ tự thuận là sơ đồ dùng để tính toán ở chế độ đối xứng. Tùy thuộc vào phương pháp và thời điểm tính toán, các máy phát và các phần tử khác được thay thế bằng sức điện động và điện kháng tương ứng.
Sơ đồ thứ tự nghịch và sơ đồ thứ tự thuận có cấu trúc tương tự nhau vì đường đi của dòng thứ tự nghịch và dòng thứ tự thuận là như nhau. Điểm khác biệt của sơ đồ thứ tự nghịch so với sơ đồ thứ tự thuận là:
- các nguồn sức điện động bằng không.
- các điện kháng thứ tự nghịch không thay đổi, không phụ thuộc vào dạng ngắn mạch và thời điểm tính toán.
Ta gọi:
Điểm đầu của sơ đồ thứ tự thuận và thứ tự nghịch là điểm nối tất cả các trung tính máy phát và phụ tải, đó là điểm có thế điện bằng không.
Điểm cuối của sơ đồ thứ tự thuận và thứ tự nghịch là điểm sự cố.
Điện áp giữa điểm cuối và điểm đầu của sơ đồ thứ tự thuận và thứ tự nghịch tương ứng là điện áp ngắn mạch thứ tự thuận và thứ tự nghịch.
V.2. Sơđồ thứ tự không:
Đường đi của dòng thứ tự không rất khác với dòng thứ tự thuận và thứ tự nghịch. Sơ đồ thứ tự không phụ thuộc rất nhiều vào cách nối dây của máy biến áp và chế độ nối đất điểm trung tính của hệ thống điện.
tại điểm đó nhập chung và có điện áp là U
No. Sơ đồ thứ tự không chỉ bao gồm các phần tử mà dòng thứ tự không có thể đi qua. Tổng trở nối đất các điểm trung tính cần nhân 3, vì sơ đồ thứ tự không được lập cho 1 pha trong khi qua tổng trở nối đất có dòng thứ tự không của cả 3 pha.