a) Giới thiệu chung: phương pháp tính toán quá trình quá độ khi ng.m. ba pha đưa vào sử dụng các đường cong tính toán, được xây dựng đối với các máy phát thuỷ điện và nhiệt điện mãu có TĐK, và không có TĐK. (HV).
Các đ−ờng cong tính toán biểu diện sự phụ thuộc của bộ số dòng ng.m.
vào điện kháng tính toán của mạch ng.m. Kt = f(x*tt) đối với các thời điểm khác nhau kể từ khi xuất hiện ng.m.
Đ−ờng cong tính toán đ−ợc xây dựng với giả thiết sau:
+ Các máy phát trước khi xuất hiện ng.m. làm việc với phụ tải định mức đối xứng và cosϕ=0.8.
+ các điện kháng siêu quá độ dọc trục nh− nhau ( x"d = xq").
+ Ngắn mạch ba pha đối xứng và đ−ợc cung cấp từ một phía.
Các điện kháng tính toán của mạch ngắn mạch đ−ợc xác định theo công thức:
Z*cbΣ
E*cb N
http://www.ebook.edu.vn
cb dm cb
tt S
x S
x* = * ∑ ∑
x*cbΣ - điện kháng tổng của mạch kể từ nguồn cc. tới chỗ ng.m. trong hệ đơn vị tương đồi cơ bản.
SdmΣ - Công suất của các nguồn cc. cho chỗ ng.m. [MVA].
Scb - Công suất cơ bản [MVA].
Nếu công suất cơ bản đ−ợc chọn bằng công suất định mức của các nguồn cc. thì điện kháng tổng chính là điện kháng tính toán:
x*tt = x*cbΣ (60)
Bội số thành phần dòng điện ng.m. chu kỳ được xác định theo các đường cong tính toán (HV) phụ thuộc vào điện kháng tính toán kể từ thời điểm xẩy ra ng.m.
I*ckt = f(x*tt ; t).
Thành phần dòng ngắn mạch chu kỳ đối với thời điểm t đ−ợc xác định theo công thức:
It = I*ckt . IdmΣ I*ckt - tra theo ®−êng cong
IdmΣ - dòng định mức tổng các nguồn cc.
IdmΣ =
dmht dm
U S 3
∑
Udmht - Điện áp định mức của hệ thống tại điểm ng.m.
SdmΣ - Công suất định mức tổng các nguồn cc.
Trong các trường hợp sau có thể tính toán đơn giản mà không cần sử dụng công thức tính toán
1- Nếu điện kháng tính toán lớn: x*tt > 3 (63)
Coi nh− ngắn mạch xẩy ra ở xa nguồn nên để xác định thành phần dòng ng.m. chu kỳ đồi với mọi thời điểm ta sử dụng công thức:
tt dm
N x
I I
*
= ∑ (64)
2- Khi xác định giá trị hiệu dụng của nửa chu kỳ đầu tiên của thành phần dòng ng.m. chu kỳ của các máy phát tuốc bin hơi việc tính toán đ−ợc tiến hành theo công thức (với các giá trị bất kỳ của x*tt ).
tt dm
N x
I I
*
"
0
= ∑ (65)
Với các tuốc bin n−ớc không sử dụng đ−ợc (65) vì cho kết quả không chính xác.
Giá trị tức thời cực đại của dòng ng.m. toàn phần = dòng xung kích.
http://www.ebook.edu.vn
ixk = kxk. 2 I"N0 (66)
Giá trị hiệu dụng của dòng ngắn mạch toàn phần It ở thời điểm bất kỳ.
It = Ickt2 + Ikckt2 (67)
Ickt – giá trị hiệudụng của thành phần chu kỳ (tra đ−ờng cong)
Ikckt - giá trị hiệu dụng của thành phần không chu kỳ ở cùng 1 thời điểm.
Ikckt = Tkck
t N e I"0 −
2 (68)
Tkck =
r x
.
314 - hắng số thời gian tắt dần. [giây].
Khi t≥ 2Tkck → cã thÓ coi It = Ickt
Giá trị hiệu dụng của dòng ng.m. xung kích sau chu kỳ đầu tiên kể từ đầu quá trình xác định theo công thức:
8/i
http://www.ebook.edu.vn
http://www.ebook.edu.vn
http://www.ebook.edu.vn
http://www.ebook.edu.vn
Ch−ơng IX
Lựa chọn thiết bị điện
9.1 Khái niệm chung:
Các thiết bị điện, sứ và các trang thiết bị truyền dẫn điện trong điều kiện vận hành làm việc ở 3 chế độ cơ bản: chế độ làm việc dài hạn, chế độ quá
tải (đối với một số thiết bị phụ tải tăng cao tới 1,4 định mức) và cuối cùng là chế độ ngắn mạch. Ngoài ra trong chương này không xét tới chế độ không
đối xứng.
ở chế độ làm việc lâu dài sự làm việc tin cậy của các thiết bị, sứ và các trang thiết bị dẫn điện đ−ợc đảm bảo bằng cách lựa chọn chúng đúng theo điện áp định mức và dòng điện định mức. ổ chế độ quá tải sự làm việc của TB. đ−ợc đảm bảo bằng cách hạn chế giá trị và thời gian tăng
điện áp hay dòng điện ở một giới hạn nào đó phù hợp với mức d− về độ bền của chúng.
ở chế độ ngắn mạch sự làm việc tin cậy của thiết bị , sử và các phần tử dẫn điện đ−ợc đảm bảo bằng cách lựa chọn các tham số của các tham số của chúng phù hợp với các điều kiện ổn định nhiệt và ổn định lực điện
động.
Khi chọn các TB. và các tham số của phần tử dẫn điện cần phải chú ý tới hình thức lắp đạt và vị trí lắp đạt (trong nhà, ngoài trời, nhiệt độ, độ ẩm..
của môi trường xung quanh và độ cao lắp đặt các TB. so với mặt nước biÓn.
Khi thành lập sơ đồ để tính toán dòng điện ngắn mạch đối với thiết bị ta phải chọn chế độ sao cho khi đó thiết bị làm việc trong các điều kiện thực tế nặng nề nhất (tức với điểm ngm. chọn phải có đ−ợc dòng ngm. lớn nhÊt ®i qua TB.).
Ngoài ra các TB. lựa chọn cần phải thoả mãn các yêu cầu hợp lý về kinh tÕ.
9.2 Lựa chọn TB & các tham số theo ĐK làm việc lâu dài 1) chọn teo điện áp định mức: điện áp định mức của TB. cho trên nhãn máy phù hợp với mức cách điện của nó và có một mức d− nào đó về
độ bền, cho phép TB làm việc lâu dài ở điện áp cao hơn định mức 10ữ15
% (gọi là điện áp làm việc cực đại của TB.). Vì độ lệch điện áp trong điều kiện làm việc bình thường không vượt quá 10ữ15 % định mức nên khi lựa chọn các TB. theo điều kiện điện áp cần phải thoả mãn điều kiện sau:
Udmm ≤ Udmtb (1)
Udm m - diện áp định mức của mạng mà thiết bị mắc vào.
Udmtb - điện áp định mức của thiết bị do nhà máy chế tạo cho trong lý lịch, hoặc ghi trên nhãn máy. Thực tế vận hành điện áp lưới dao động nên ta cã:
Udmtb + ∆ Udmtb = Udmm + ∆ Um (2)
∆Udmtb - độ tăng điện áp cho phép của TB.
∆Um - độ lệch điện áp có thể có của mạng khi làm việc so với định mức trong điều kiện vận hành.
Mức tăng điện áp cho phép của một số thiết bị:
2) Chọn theo dòng điện định mức: Idmlà dòng điện có thể chạy qua TB. trong thời gian lâu dài ở nhiệt độ định mức của môi trường. Lúc đó nhiệt độ của phần tử bị đốt nóng nhất của TB. không v−ợt quá giá trị cho phép lâu dài.
Việc chọn đúng theo dòng định mức đảm bảo không xẩy ra quá
đốt nóng nguy hiểm cho các phần của TB. khi làm việc lâu dài ở chế độ
định mức. Dòng điện làm việc cực đại của mạng Ilvmax trong thời gian t ≥ 3T không đ−ợc v−ợt quá dòng định mức của TB.
Ilvmax ≤ Idmtb
Dòng điện làm việc cực đại xuất hiện khi:
+ Mạch các đ−ờng dây làm việc song song khi cắt đi 1 đ−ờng dây.
+ Mạch máy BA khi sử dụng khả năng quá tải của chúng.
+ Các đ−ờng cáp không dự trữ khi sử dụng khả năng quá tải của chúng.
+ Các máy phát điện, khi làm việc với công suất định mức và điện áp giảm 5% so với định mức.
Nhiệt độ môi trường xung quanh TB thường lấy 35 0C . Khi nhiệt độ ở nơi lắp đặt lớn hơn khi đó cần hiệu chỉnh lại dòng định mức.
0
cf kk cf
dmtb 35
I
I −
= −
θ θ θ
θ
θcf – nhiệt độ lớn nhất cho phép của TB.
θkk – nhiệt độ không khí nơi lắp đạt.
Trường hợp θkk < 350C thì dòng cho phép có thể lớn Idm . “Cứ mỗi độ giảm của môi tr−ờng xung quanh so với 350C thì cho phép tăng dòng điện lớn hơn là 0,005 Idm nh−ng tổng cộng không đ−ợc v−ợt quá 0,2 Idm .
9.3 Kiểm tra các thiết bị điện: Các thiết bị điện và các trang bị dẫn
điện đ−ợc chọn theo các điều kiện định mức cần phải kiểm tra về ổn định nhiệt và ổn định lực điện động khi có ngắn mạch. Các TB cắt ngoài các ĐK trên còn phải kiểm tra cả khả năng cắt với các dòng ng.m.