III. Đề xuất phương pháp nâng cao chất lượng điện áp cho lộ 371-E74 1 Lựa chọn đầu phõn ỏp cho máy biến áp Chõu Khờ
2. Lựa chọn cơ cấu phân đoạn
2.1. Tính toán ngắn mạch và lựa chon thiết bị cho cơ cấu phân đoạn 1.Đặt vấn đề
2.1.1.Đặt vấn đề
Các thiết bị điện, xứ cách điện và các bộ phận khác của hệ thống điện trong điều kiện vận hành có thể ở 1 trong 3 chế độ cơ bản sau:
- chế độ làm việc lâu dài(làm việc bình thường)
- chế độ làm việc quá tải
- chế độ chịu dòng điện ngắn mạch
Trong chế độ làm việc lâu dài, các thiết bị điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác sẽ làm việc tin cậy nếu chúng được chon theo đúng điện áp và dòng điện định mức.
Trong chế độ quá tải, dòng điện qua thiết bị điện và các bộ phân dẫn điện khác lớn hơn so với dòng điện định mức.Nếu mức quá tải không vượt quá giới hạn cho phép thì các thiết bị điện vẫn làm việc tin cậy
Trong tình trạng ngắn mạch, các khí cụ điện, sứ cách điện và các bộ phận dẫn điện khác vẫn đảm bảo làm việc tin cậy nếu quá trình lựa chon chỳng cú cỏc thông số đúng theo điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt.Tất nhiên khi xảy
ra ngắn mạch, để hạn chế tác hại của nó cần phải nhanh chóng loại trừ tình trạng ngắn mạch.
Như vậy dòng điện ngắn mạch là số liệu quan trọng để chọn và kiểm tra các thiết bị
Tóm lại, việc lựa chọn đúng đắn các thiết bị có ý nghĩa quan trọng đảm bảo cho hệ thống cung cấp điện vận hành an toàn, tin cậy và kinh tế
2.1.2.Mục đích của tính toán ngắn mạch
Ngắn mạch là tình trạng sự cố nghiêm trọng và thường xảy ra trong hệ thống cung cấp điện
Ngắn mạch là sự cố nghiêm trọng nhất trong hệ thống điện.Khi xảy ra ngắn mạch thì điện áp của hệ thống giảm xuống là cho dòng điện tăng cao có thể gấp vài chục lần bình thường, dòng ngắn mạch gây nên hiệu ứng nhiệt và hiệu ứng lực điện đọng rất lớn.Điểm ngắn mạchcangf gần nguồn cung cấp thì tác hại do dòng ngắn mạch gây ra càng lớn làm cháy nổ các thiết bị gây nguy hiểm cho người vận hành.Nếu ngắn mạch ở gần nguồn điện áp hệ thống giảm xuống nghiêm trọng có thể gây rối loạn hệ thống điện.
Các số liệu về tình trạng ngắn mạch là căn cứ quan trọng để giải quyết 1 loạt vấn đề: lựa chọn theist bị điện, theist kế hệ thống bảo vệ rơle, định phương thức vận hành…Vỡ vậy tính toán ngắn mạch là 1 phần không thể thiếu được của thiết kế cung cấp điện
Các dạng ngắn mạch thương xảy ra trong hệ thống cung cấp điện là ngắn mạch 3 pha, hai pha và một pha chạm đất.Trong đó ngắn mạch ba pha lầ nghiêm trọng nhất.Vỡ vậy thường người ta căn cứ vào dòng điện ngắn mạch ba pha để lựa chọn các thiết bị điện và kiểm tra điều kiện ổn định động và ổn định nhiệt của thiết bị và dây dẫn được chọn khi có ngắn mạch trong hệ thống điện.Xỏc định chế đọ làm việc của các thiết bị điện khi xảy ra các sự cố đưa ra các biện pháp hạn chế dòng ngắn mạch.
Điểm được chon để tính toán dòng ngắn mạch là những điểm tại đó khi xảy ra ngắn mạch thiết bị phải làm việc trong điều kiện nặng nề nhất.Căn cứ vào sơ đồ nguyên lý và cách bố trí các thiết bị trên sơ đồ mà ta chọn 1 số điểm ngắn mạch:
- Ngắn mạch trên thanh cái cao áp 35kV để kiểm tra máy cắt và thanh góp
- Ngắn mạch trên thanh cái 0,4kV
2.2.Tính cụ thể với lộ 371 – E74 2.2.1.Sơ đồ ngắn mạch Rdd1 Xdd1 MCPÐ Rdd2 Xdd2 Rdd1 Xdd1 MCPÐ N1 2.2.2.Tớnh toán ngắn mạch
Với 1 số cơ cấu phân đoạn dùng máy cắt phân đoạn đặt tại chính giữa đường dây như đã lựa chọn ở trên, để tính toán ngắn mạch khi đó ta coi điểm đặt máy cắt phân đoạn là điểm đầu đường dây để tính toán ngắn mạch.Vỡ vậy ta tớnh dũng ngắn mạch lớn nhất là điểm xa nguồn nhất khi đú chớnh là tại thanh cái 35kV tại đầu lộ.
Cầu chì cao áp đầu đường dây trên không là loại cầu chì ống cao áp loại 3GD1606-5D, do Siemens chế tạo có:
Uđm = 36kV, Iđm = 32 (A), Icđđ = 31.5 (kA) Với Utb = 1.05*UđmLĐ (kV)
Với lưới 35kV thì Utb = 1.05*35 = 36,75 (kV) -Điện kháng của hệ thống:
-Điện trở và điện kháng của đường dây 35kV
Đường dây 35kV từ vị trí đặt máy cắt phân đoạn đến đầu lộ dựng dõy AC95 dài 13,578/2 = 6,789 km, cú cỏc thông số sau:r0= 0.33 (Ω/km), x0 = 0.371(Ωkm)
Ta có:
Điện trở đường dõy:Rđd = r0*l = 0.33*6,789= 2,240 (Ω)
Điện kháng đường dây: Xđd = x0*l = 0.371*6,789 = 2,519 (Ω) -Tổng trở từ hệ thống đến điểm ngắn mạch N1 là:
Trị số dòng ngắn mạch tại N1 là:
Do ngắn mạch ở xa nguồn nên dòng điện ngắn mạch siêu quá độ I” bằng dòng điện ngắn mạch ổn định I∞, nên ta có thể viết:
Trong đó: ZN_Tổng trở từ hệ thống tới điểm ngắn mạch, (
U_Điện áp đường dây (kV)
-Trị số dòng ngắn mạch xung kớch tớnh theo công thức:
Trị số IN và ixk được dùng để kiểm tra khả năng ổn định nhiệt và ổn định động của thiết bị trong trạng thái ngắn mạch