, ) Hệ số công suất 09 trễ.
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN XÍ NGHIỆP
4.2.2. Chế độ trung tính của lưới trung thế
* Hệ thống có trung tính cách ly hồn tồn hoặc nối đất qua tổng trở lớn:
Xét trường hợp ngắn mạch một pha chạm đất (pha A). Dòng điện khi ấy, sẽ qua chỗ có sự cố, khép kín qua dung dẫn của các pha lành lặn (bỏ qua ảnh hưởng của điện trở rị cách điện) (Hình 4.5).
VA’ =VA +(-VA) VB’ =VB -VA =√3VB
VC’ =VC -VA =√3VC
Với V’B, V’C – điện áp của pha B, C so với đất khi có ngắn mạch, là tổng hình học của điện áp pha so với đất ở chế độ bình thường và
điện áp dịch chuyển của trung tính N: Hình 4.6 biểu diễn véctơ điện áp có ngắn mạch
Do vậy If= 3 CVA do Vur B + VurC = -3Vur A
Như vậy điện áp của hai pha còn lại tăng √3 lần
Trị số dòng ngắn mạch tương đối nhỏ và phụ thuộc vào
C (vào chiều dài của mạch). Tuy nhiên, đề phòng
dòng ngắn mạch một pha có thể làm mất hiện hồ
quang lập lòe, một số quốc gia đã quy định các giá trị dòng ngắn mạch một pha theo cấp điện áp cho phép dùng hệ thống trung tính cách ly hoặc nối đất qua đât tổng trở lớn. Ví dụ, ở Liên Xơ cũ là 10A với U = 35 KV
15A với U = 15 – 10 KV 20A với U = 10 KV 30A với U= 6 KV
Ưu điểm: của sơ đồ này là dòng ngắn mạch nhỏ, do vậy không gây nguy hiểm cho hệ thống. Ngoài ra do tam giác điện áp dây không thay đổi, các điều này cho phép một sự cung cấp điện liên tục.
Nhược điểm: vốn đầu tư cao do nâng cao mức cách điện của các thiết bị. Ngồi ra cịn cần lưu ý tới mức yêu cầu bảo trì và bảo dưỡng cao, cần có thiết bị kiểm tra mức cách điện thường xun.
115
* Lưới có trung tính trực tiếp nối đất:
Hình 4.7: Lưới trung tính nối đất
Xét trường hợp ngắn mạch một pha chạm đất (pha C). Dòng điện sẽ qua sự cố, một phần trở về qua dung dẫn của pha B, A, một phần trở về qua đất hoặc qua dây trung tính và qua trung tính nguồn. Như vậy, thành phần qua C hầu như rất nhỏ và có thể bỏ qua.
Lưới có trung tính trực tiếp nối đất khắc phục được tình trạng quá áp trên các pha lành lặn khi có sự cố một pha, điều này cho phép thiết bị có mức cách điện chịu điện áp pha.
Giả sử điện áp trên pha ổn định, khi có ngắn mạch pha A là V’B và V’C và gấp k lân VA và VB. Sử dụng phương pháp thành phần đối xứng ta có:
21 2 0 1 2 0 2 1 2 0 1 Z a Z aZ k Z a Z aZ
Và do ngắn mạch lưới trung thế thường được coi là xa gần nguồn phát nên có thể coi Z2∑=Z1∑ 1 0 1 0 1 2 a Z Z k Z Z
Giá trị của k phụ thuộc vào tỉ số 0 1 X X và 0 1 R R
Giá trị này thường nhỏ hơn 1,5
Nhiễu điện từ: do dòng ngắn mạch lớn nên ảnh hưởng tới đường dây thông tin. Cần kiểm tra độ chịu nhiệt của lớp bọc chắn cáp do dịng ngắn mạch lớn đi qua khi có ngắn mạch chạm vỏ cáp (xem ví dụ ở phần chọn dây).
116
Ví dụ 4.1: Cho máy biến áp 33KV/11KV, Sđm = 24 MVA cấp điện cho đường dây cáp 185 (AI) dài 4 km. Điện trở nối đất trung tính là 0,5 (RN).
Với tham số biến áp:
XT = 1,22 (quy về phía 11KV) RT = 0.056
X0T = 0.85
Tham số đường dây Rdây = 0,19 /km Xdây = 0,1 /km
X0dây = 3 Xdây = 0,3 /km Khi ngắn mạch cuối đường dây
Z1∑= (0,056 + 0,19 x 4) + j(1,22 + 0,1 x 4) = 0,816 + j 1,62Ω
Z0∑= (0,056 + 0,19 x 4 + 3 x 0,5) + j(0,85 + 0,3 x 4) = 2,316 + j 2,05 Ω Vậy khi đó k= 1 + ( , , , , )
( , , ) , , =1.15