3. Sự cần thiết của đề tài
5.1.1Khái niệm, nguyên nhân, hậu quả, cách khắc phục và
5.1.1 Khái niệm, nguyên nhân, hậu quả, cách khắc phục và ý nghĩa của tính tốn ngắn mạch tốn ngắn mạch
a. Khái niệm
Ngắn mạch là hiện tượng các pha chập nhau, pha chập đất (hay pha chập dây trung tính). Cĩ các loại ngắn mạch và xác suất xảy ra tương ứng như sau [Ngắn Mạch Và Đứt Dây Trong Hệ Thống Điện]: Bảng 5.1 Các dạng ngắn mạch trong hệ thống điện Loại ngắn mạch Hình quy ước Ký hiệu Xác suất Ngắn mạch ba pha N(3) 5% Ngắn mạch hai pha N(2) 10% Ngắn mạch hai pha xuống đất N (1,1) 20% Ngắn mạch một pha N(1) 65% Xác suất tổng số lần ngắn mạch các loại 100% Trong các loại ngắn mạch trên, ngắn mạch 3 pha là ngắn mạch đối xứng vì lúc đĩ tất cả ba pha đều đặt dưới điện áp như nhau và lệch pha nhau 120o. Các ngắn mạch cịn lại là ngắn mạch khơng đối xứng vì lúc đĩ điện áp cũng như dịng điện các pha khác nhau và lệch pha nhau, nĩi chung là khác 120o. Để tính tốn ta phải
phân tích thành các thành phần đối xứng khác nhau: thành phần thứ tự thuận, thành phần thứ tự nghịch và thành phần thứ tự khơng.
b. Nguyên nhân
Nguyên nhân chủ yếu sinh ra ngắn mạch là do cách điện bị hỏng. Cách điện bị hỏng cĩ thể là do: sét đánh, quá điện áp nội bộ trong quá trình đĩng mở mạch, cách điện lâu ngày già cỗi, quá tuổi thọ. Ngắn mạch cũng cĩ thể sinh ra do các nguyên nhân chủ quan như thao tác nhầm, trong nơm các thiết bị khơng chu đáo, do thi cơng các cơng trình gần dây cáp ngầm (cĩ thể đào đất đụng phải dây cáp, do chim đậu, cây đổ)…
c. Hậu quả của ngắn mạch
Khi xảy ra ngắn mach dịng điện tăng cao, đồng thời điện áp giảm xuống do đĩ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến trạng thái của các phần tử mạng điện gây một số hậu quả sau:
- Dịng điện tăng sinh ra phát nĩng cục bộ các phần cĩ dịng ngắn mạch đi qua dù là trong thời gian ngắn, cĩ thể dẫn đến phá hỏng cách điện của thiết bị.
- Sinh ra lực điện động giữa các bộ phận do dịng xung kích, cĩ thể làm hỏng khí cụđiện và hư hỏng.
- Lúc ngắn mạch, điện áp giảm phá vỡ sự hoạt động bình thường của các hộ dùng điện, cĩ thể làm cho động cơ ngừng quay.
- Cĩ thể phá hoại sự làm việc đồng bộ của máy phát điện trong hệ thống điện, làm phân bố lại dịng cơng suất trên các đường dây gây mất ổn định hệ thống và dẫn tới tan rã hệ thống.
- Hồ quang điện xuất hiện khi ngắn mạch gây hỏa hoạn - phá hỏng thiết bị. - Ngắn mạch thường dẫn đến sự gián đoạn cung cấp điện, gây thiệt hại về kinh tế, thậm chí cĩ thểđe dọa đến tính mạng con người.
- Lúc ngắn mạch một pha hay hai pha chạm đất sinh ra dịng thứ tự khơng do đĩ làm nhiễu các đường dây thơng tin ở gần.
- Cung cấp điện bị gián đoạn.
d. Cách khắc phục dịng ngắn mạch
- Dùng sơđồ nối dây hợp lý.
- Chọn thiết bị và bộ phận cĩ dịng ngắn mạch chạy qua phải chịu đựng được tác dụng nhiệt và động do dịng ngắn mạch gây ra.
Chương V: Tính tốn lựa chọn phương pháp bảo vệ
- Dùng các thiết bị tựđộng để loại bỏ phần tử bị sự cố trong thời gian ngắn cho phép.
e. Ý nghĩa của tính tốn ngắn mạch là
- Tính tốn ngắn mạch để lựa chọn trang thiết bị khi thiết kế, đảm bảo an tồn dưới tác động của nhiệt và cơ do dịng ngắn mạch gây ra.
- Tính tốn ngắn mạch để phục vụ cho tính tốn hiệu chỉnh các thiết bị bảo vệ và tựđộng hĩa trong hệ thống điện nhằm loại trừ nhanh các phần tử sự cố ngắn mạch ra khỏi hệ thống điện.
- Tính tốn ngắn mạch để lựa chọn sơ đồ thích hợp làm giảm dịng ngắn mạch.
- Tính tốn ngắn mạch để phục vụ thiết kế lựa chọn các thiết bị hạn chế dịng ngắn mạch.