Bài tập dài môn ngắn mạch Bài tập dài môn ngắn mạch

Bài tập dài môn ngắn mạch Bài tập dài môn ngắn mạch Bài tập dài môn ngắn mạch Bài tập dài môn ngắn mạch Bài tập dài môn ngắn mạch Bài tập dài môn ngắn mạch

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THÓNG ĐIỆN

DAI HOC DIEN LUC

ELECTRIC POWER UNIVERSITY

BAI TAP DAI MON NGAN MACH

SVTH

GVHD

Lop

HÀ Nội, Ngày Tháng Năm 2013

BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH BÙI ĐÌNH BÌNH - LÓP Đ5H4

BAI TAP DAI MON NGAN MACH

Họ và tên: Bùi Đình Bình - Đề số 4

Đ5H4

Cho sơ đồ HTĐ như sau:

TĐ D4 B3

Ce)

Thông số kỹ thuật:

NDI,ND2: Sam = 117,5 MVA; Ưam = 10.5 KV ; Coso = 0.85; X7?4 = 0.1593 =X¿; TDK

TD : Sam = 176.5 MVA; Uan = 15.75 KV ; Cosg = 0.85; X'?a= X¿ = 0.25 ; TDK

Bi, Bz : Sam = 125 MVA; Uam = 10.5/115 KV; Un% = 10.5%;

B3

TN

> Sam = 200 MVA;Uam = 15.75/242 KV; Un% = 11%;

> Sim= 200 MVA; Usm = 230/121/15.75 KV; Ug’ = 11%; UR" = 32%; UF? = 20%

D1 = 45 km; D2 = 23km; D3 = 40km; D4 = 120km; Cả 4 dây có Xo = 0.4Q/km Xo = 3.5Xtn

A

1)

2)

3)

4)

B

1)

2)

3)

4)

NGAN MACH BA PHA N®

Chon S= 100 MVA, Uct = Us cde cấp, lập sơ đồ thay thé;

Biến đôi sơ đồ về dạng đơn giản;

Tính dòng ngắn mạch tại t=0.2 giây;

Xác định áp và dòng tại đầu cực máy phát NĐI khi xảy ra ngắn mạch;

NGẮN MẠCH KHÔNG ĐÔI XÚNG N°”

Chon S = 100 MVA, Ua = Uncac cấp, lập sơ đồ thay thé thứ tự thuận nghịch và không;

Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản;

Tính dòng ngắn mạch siêu qua 46 I’’;

Xác định áp và dòng các pha tại đầu cực máy phát NĐI khi xảy ra ngắn mạch;

r

Lép:

A NGAN MACH BA PHA N®)

1 Sơ đề thay thế:

Chon Sy, = 100MVA ; U¿; = U¿ các cấp: 230(KV) ; 115(KV); 10.5(KV)

Xị =Xị; = Xana =XZ X a = 0.1593x —" = 0.1356

_ _ _ UN | Sep _ 10.5 x100 _

X= Xi = Xp = 755 Samp 100° 125 0.084

X= Xn = XoxL x= 100 = 0.1361

Uậ,

Bs 100

Xo = Xn = XoxL x77 = 0.4 x23 x = = 0.0696

Uậ,

X10 = Xas = XoxL x2 Sch — 200 = 0.121

Uậ,

_ vĩ — UN% XSep _ _ 1 TH _ 77CH) Sch — — 3

4 =-ẨTN “ T00 x Samp 2X100 x (UÑ” + Un Un") * amb 2.510

_yc _ UN% X Sep _ CT _ TH

Seb 100

UN Scb =i » 100

Xy = Xp3 = 755 Samr 1002200 —- 0.055

` 100

Xg = Xia = Xy x 22 = 0.25x ° =0 1416

SamF

1 2 3 4 5 6 7 8

0.1356 0084 0.1361 0.0025 00575 0.0454 0.055 0.1416

=== === ==Trang 2 === ===

BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH BÙI ĐÌNH BÌNH - LÓP Đ5H4

2 Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản:

- _ Tiến hành biến đổi A(3; 9; 10) thành Y(13; 14; 15) ta được sơ đồ mới với các

giá trị điện kháng tính toán như sau:

Xa XXa _ 0.1361 x0.0696

X3+Xo+Xi9 0.1361+0.0696+0.121

X3 X X10 0.1361 x0.121

Xa +Xs+Xịog 0.1361+0.0696+0.121

Xig XX 0.121 x0.0696

X3+Xg+Xiq 0.1361+0.0696+0.121

1 2 13 14 4 5 6 7 8 0.1356 0.084 0.029 0.0504 -0.0025 00575 0.0454 0055 0.1416

- Tiép tục biến đổi như dưới đây ta được sơ đồ thay thế tương đương đơn giản

hơn:

Y Xio = Xị + X2 = 0.1356 + 0.084 = 0.2196

VY Xi7= Xi4t X4+ X5+ Xo+ X7+ Xs = 0.0504 — 0.0025 + 0.0575 + 0.0454

+ 0.055 + 0.1416 = 0.3474

Y Xig=Xis + X11 + Xi2= 0.0258 + 0.084 + 0.1356 = 0.2454

16 13 17 0.2196 0.029 0.3474

ND 1 18 TD

0.2454

ND2

===—-=-~ Trang 3 ====== === =

- _ Sơ đồ tương đương sau khi biến đổi sao tam giác thiểu với (X4 ; Xi; ; Xis)

được thiết lập như dưới đây:

X13X17 0.029x0.3474

X19 =Xi3+ Xi7+ “Xie = 0.029 + 0.3474 + Tung = 0.4175

Xin= Xu + + _ = 0.029+0.2454 + aT = 0.2949

0.2196 0.4175

0.2949

NĐ2

- _ Tiệp tục biên đôi sơ đồ thay thê lân cuôi ta được sơ đô đơn giản cân tìm:

0.2196 x0.2949

Xo = Xie // Xx = a = 0.1259

21 19 0.1259 0.4175

NB1,2 TD

2x117.5 MVA

3 Tinh dong ngan mach tai t=0.2s:

- _ Nhánh nhiệt điện:

Fenny = nett? = 2227S = 1.1798 (KA)

V3UtbNnM ⁄3x115

Tra đường cong tính toán cho máy phát Tuabin hơi với Xunp = 0.2959 > lặp (0.2)=25

====== Trang 4 ====== === =

BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH BÙI ĐÌNH BÌNH - LỚP Đ5H4

> Inp (0.28) = Ip (0.2) X IXnwp = 2.5 X 1.1798 = 2.9495 (KA)

- Nhanh thuy dién:

> Samrp 176.5 Xurp = XtaTp* =0 4175X = 0.7369

cb

_ 2 Samrp _ 1765 _

TanTD = BU wy > VaX115 > 0.8861 (KA)

Tra đường cong tính toán cho máy phát thủy lực với Xzrp = 0.7369 > l7p (0.2)

= 198;

> Iro (0.25) = lặp (0.2) X lễmrp = 1.36 x 0.8861 = 1.2051 (KA)

Vậy ta có dòng ngắn mạch tại t=0.2s là:

IN (0.25) = lụp (0.25) + Irp (0.25) = 2.9495 + 1.2051 = 4.1546 (KA)

4 Xác định áp và dòng tại đầu cực máy phát NDI khi xảy ra ngắn mạch:

- _ Xác định dòng tại đầu cực máy phát NĐI Ta có dòng ngắn mạch tông tại 0.2s do nhà máy nhiệt điện 1,2 sinh ra Ixp(0.2s) = 2.9495 (KA) Vậy ta sẽ tiễn hành tính toán dòng điện tại dau cue may phat ND1nhw sau:

0.2949

Two = Inp (0 2s) oS Aa Lethe = 2.9495 x PP} = 1.6906 (KA)

Vậy dòng ngắn mạch siêu quá độ tại đầu cực máy phát NĐI:

Uy-B1

- _ Xác định áp tại đầu cực máy nhất NĐI khi xảy ra ngăn mạch:

ih 18.5161X0.084X10.5

Up =-ỆPĐ X; Uạmyp; = 2264x195 — 207 (KV)

Két ludn cho ngan mach 3 pha N®

Dong ngan mach tai t=0.2s

In (0.28) = 4.1546 (KA)

Điện áp ngắn mạch tại đầu cực máy phát:

Unp1 = 2.97 (KV)

s Dòng ngắn mạch siêu quá độ tại đầu cực máy phát NĐI:

ljp = 18.5161 (KA)

B NGẮN MẠCH KHÔNG ĐÓI XỨNG N#Đ

1 Chon Sa = 100 MVA, Ucn = Us cdc cấp, lập sơ đồ thay thế thứ tự thuận

nghich va khong

e Sơđồ thay thế thứ tự thuận:

====== Trang 5 ====== === =

044358 0.084 0.1361 0.0025 00575 0044 0.055 01416

e_ Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch: Do X”?a = Xa nên sơ đồ thay thế thứ tự nghịch giống sơ đồ thay thế thứ tự nghịch nhưng không có sức điện động

E

1 2 3 4 5 6 7 8

0.1356 0.084 0.1361 0.0025 00575 00454 0055 0.1416

e So dé thay thé thứ tự không: Tính toán điện kháng đường đây, bỏ điện kháng máy phát Tính toán thêm điện kháng phía hạ của tự ngẫu

X’3 = 3.5X3 = 3.5 X 0.1361 = 0.4764

X’9 = 3.5X9 = 3.5 X 0.0696 = 0.2436

X’ 19= 3.5X10 = 3.5 x 0.121 = 0.4235

X’5 = 3.5X6 = 3.5 x 0.0454 = 0.1589

BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH BÙI ĐÌNH BÌNH - LÓP Đ5H4

H _ UN%X Seb 1 CH ¡ [TH CT), Seb

Xa =XẾ = TM XŠb — Ý— x (ỤCH + UƑR — UET)x-Š® = 0.103

100X Samp 2X100 SamB

2 3 4 5 6 e

0.1025

2 Biến đổi sơ đồ thay thế về dạng đơn giản;

e_ Sơ đồ thay thế thứ tự thuận: Có kết quả như tính toán ở phần ngắn

mạch 3 pha bên trên

0.1258 0.4175

Op

2x117.5 MVA

e So dé thay thé thir tw nghich: Thuc hién bién déi nhu so dé thay thé tinh toán ngắn mạch 3 pha và có kết quả như sau:

TD

Thực hiện tiếp tục biến đổi với sơ đồ này do không có sức điện động ta được

sơ đồ đơn giản thứ tự nghịch như sau:

X19 X21 _ 0.1259 x0.4175

Xo = X10 // Xo = =

a 10 NX y+ Xoq (0.1259+40.4175 = 0.0967

Trang 7===s=S===SSssS==== === =

aa 0.0967

E——XVS———>*¬—

e Sơ đồ thứ tự không:

-_ Biến đổi A(X::; Xø: ; X¡o›) thanh Y(X23 ; Xo4 ; X2s) như sau:

====== Trang 8 ====== === =

X3)XXor_ — — 0.4764X0.2436

X23 23 = Xg)+Xo+ X19, = 0.4764 + 0.4235+0.2436 = 0.1015

Xu=—Z0 XS - =0.1764

X;,+Xo,+ Xo, — 0.4764 +0.4235+0.2436

— Xai+tXai+ Xin: — 0.4764 + 0.4235+0.2436

Ghép X4 3X5 ;X@ 3X7 3X13 lai bang cdc céng thức biến đổi đơn giản ta

được kết quả như sau:

_ (Xs+XertX7)X13 — — (0.0575+0.1589+0.055)x0.1025 _

Xog=Xat XgtXgrtX7t+X13 0.0025+ 0.0575+0.1589+0.055+0.1025 — 0.0719

2 23 24 26 0.084 0.1015 0.1764 0.0719

| /WWN by LDA /VWN iA |

0.0902

S 11

0.084

————NĐ2

Ghép X24 VỚI X6 được X27; X95 VỚI Xi được Xr

Xo7 = Xog + Kg = 0.1764 + 0.0719 = 0.2483

X28 = X95 + Xi = 0.0902 + 0.084 = 0.1742

Biến đổi sao tam gidc thiéu voi X23; X27 3 X28

X29 =X;; + X;„ + 2227 = 0.1015 + 0.2483 + 22088 00-2888 _ 9 445 Xog 0.1742

Xo =X;; + X;g + “225% = 0.1015 + 0.1742 + ^^” = 0.3469

27 is

BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH BÙI ĐÌNH BÌNH - LÓP Đ5H4

0.084 0.4945

0.3469

———NÐĐ2

| NA 7 AA^——|TĐ

- _ Tiếp tục biến đổi ta được sơ đồ đơn giản thứ tự không cuối cùng như sau:

0.08 0.3469 X3, = Xp // X39 = ¬ = 0.0676

0.0676X0.4614

X42a=X 32 ai X09 Xao = —————_ = 0 0.0676+0.4614 0.052

32 0.059

Tóm lại các sơ đồ dạng đơn giản cân tìm như sau:

Y Thứ tự thuận:

v Thứ tự nghịch:

MP ỐC 0.0967

*x Thứ tự không:

3 0.059

———^——kh——

3 Tính dòng ngắn mạch siêu quá độ tại điểm ngắn mạch;

- _ Do ngắn mạch ở đây là hai pha chạm đất NŒ'' nên ta có:

Ran ¥ 0.0967 x0.059 Ma= X2//X2 = S2— = ———— X;a+X;; — 0.0967+0.059 = 0.0366

(,D _ _ X?.X _ —_ 0/0967x0059 _

- So do phic hop:

21 19 0.1259 0.4175

NbD1,2 176.5MVA

0.0366

- Bién déi so dé phirc hop vé dang don gian:

BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH BÙI ĐÌNH BÌNH - LÓP Đ5H4

Xing KR 0.1259x0.0366

X33 = Xo) + Xa +224 = 0.1259 + 0.0366 + Stee 0.4175 = 0.1735

Xaq = X19 + Xa +24 = 0.4175 + 0.0366 +" = 0.5755

21 :

33 34

⁄

NĐ1,2 TD

2x117.5 MVA 176.5 MVA

Dòng điện pha A thứ tự thuận dạng tương đối co bản:

II 1 —

@1 0.1735 + Os755~ 75013

Dòng ngăn mạch siêu quá độ:

It =m x Ty? x = #— = 1.5146 x 7.5013 x—= “—=5.704(KA)

4 Xác định áp và dòng các pha tại đầu cực máy phát NĐI khi xảy ra ngăn mạch;

a Xác định dòng các pha tại đầu cực máy phát NHI khi xảy ra ngắn mạch

Theo sơ đồ thứ tự thuận:

0.1259 0.4175

Sơ đồ phía nhiệt điện:

0.2196 0.2949

về

117.5 MVA 11715 MVA

NĐ_Ịm _ Xi _ _ 04175 _

® lại =lai Xza ng — 7.5012 75401088 9.7633

e JWĐ1_JNĐ_ 2 _—51633x— -—=3.3034

X16 + X20 0.2949+0.2196

e I =— I x—2— = — 7.5013 x ———— _ = - 2.8425 + 0.059 + 0.0967

ND _ ty _ oe À„

® [a2 = Ta2 X19 + Xo 2.8425 2175101259 2.1839

e JNP1_JND_ ”22_—_—_—21839x— ” —=-1.2518

Xis +Xao 0.2949+0.2196

Dòng điện trên các pha A B._ C đầu cực máy phát NĐI có xét đến tổ đấu dây MBA BI (to dau day 11 gia) sẽ được tỉnh như sau:

w Pha A:

NĐ1 _ rNĐ14v„730” 4 rNĐ1v„—j30” — v3, 1 v3

INP = [NP1 0/30" 4 [NP1x@~J30 = 3,3034x(< + j-) - 1.2518x(S — j2) = 1.7767+2.2776)

r> |I}P!| =V1.77672 + 2.27762 = 2.8886

v PhaB:

jNP1 = _ JND1 x 9/30 pj240 + IWP1 xeT/30/j120” — —jxI1 + jINP1 = _

a a

—3.3034j — 1.2518j = —4.5552j

r> |IỆP1| =v4.55522 = 4.5552

¥ PhaC:

BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH BÙI ĐÌNH BÌNH - LÓP Đ5H4

LẬP! = IẠP1xeJ30)e1180” + [NPt xe~J302)240 = 3.3034x(— 8 + jt) -

1.25 18x(- — js) =-1.7767 + 2.2776)

f> |IỆP1| =w1.77672 + 2.27762 = 2.8886

= 10.5

b Xác định áp các pha tại đầu cực máy phát NĐI khi xảy ra ngắn mạch

- _ Điện áp các pha tại đầu cực máy phát NĐI khi xảy ra ngắn mạch:

w Điện áp tại điểm ngắn mạch:

Uại =j - lạ; Xa =jX7.5013x0.0366 = 0.2745j

Uao = Var = Ugo = 0.2745)

Y Dién áp tại đầu cực máy phát dạng tương đối định mức chưa quy đổi theo

tổ dau day:

UNP1 = Uy, + j IỊP1.X; = 0.2745j + jx3.3034x0.084 = 0.552j

Điện úp trên các pha A, B, C đâu cực máy phát NI] có xét đến tổ đầu đây MBA BI (tổ đấu dây 1 Igiờ) sẽ được tỉnh như sau:

¥ PhaA:

UÿĐ1 = ỤNĐ1 x cj30' + UNP1a~/30) =U.552j x Về + j2) + 0.1693] x

€ —j) =— 0.1914 + 0.6247)

> |UNP*| = V0.19142 + 0.62472 = 0.6534

v PhaB:

UÿP1 = UNP1 x ej30” x gJ240 + UNP1¿~/30e/120) = (-j) x 0.552j + Jx0.1693J = 0.3827

r> |UÿP1| =/0.38272 = 0.3827

===== Trang 13 === ==

v

10.5

Pha C:

um = uc x cj30 x e/120 + UNP1 9—i30 9/240" = 0.552) x(— 8 +

is) + 0.1693j x(— š — is) = —0.1914 - 0.6247}

=> |U£P1| = V0.1914?+ 0.62472 = 0.6534

Chuyển sang đơn vị có tên: U‡P1 = 0.6534 x = = 3.961 (KV) vã

Kết luận cho trường hợp ngắn mach không đối xứng N%Ð

oO

v

v

Khi vận hành bình thường thì tại đầu cực máy phát nhiệt dién I:

Am 117.5

_— _— — Sam = —_

In=Ip=Ic= VaUpar Vax105 ~ 6.4608(KA)

UA=Us= Uc= “one = 6.06 (KV)

Khi xảy ra ngăn mạch ta có:

Dòng ngắn mạch siêu quá độ:

lq = 5.704 (KA)

Điện áp ngắn mạch các pha tại đầu cực máy phát:

UNP1 — 3.961 (KV)

USP! = 2.32 (KV)

UN! = 3,961 (KV)

Dong ngan mach tai dau cuc may phat:

IN®1 — 15.8832 (KA)

IN®1 = 25.0471 (KA)

INP1 = 15.8832 (KA)

=== HÉT ==

===== Trang 14 ===

BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH BÙI ĐÌNH BÌNH - LÓP Đ5H4

Phần nhận xét và đánh giá của thầy giáo

Ce ee Oe EO OEE TEE EO OT eee

===== Trang 15 ===

MỤC LỤC

NO QUIN Trang

1 Lập sơ đồ thay thể 5Q 922 1v hen xe 2

2 Bién ddi so dG vé dang don giat cece cceeeeeeeeseeeeeseesesssesessseeeeeeesneess 3 3 Tính dòng ngắn mạch tại t=0.2 giây 0111111111315 1 11k 4 4 Xác định áp và dòng tại đầu cực máy phát NĐI khi xảy ra ngắn mạch 5

1 Lap so d6 thay thé thứ tự thuận nghịch và không - +55 s5: 5 2 Biến đổi so đồ về đạng đơn giản cc c cớ 7

3 Tính dòng ngắn mạch siêu quá độ Ï”” c + + + vs 2222233322223 555511 15x szeg 10 4 Xác định áp và dòng các pha tại đầu cực MP NĐI khi xay ra ngan mach 11 Nhận xét và đánh giá của thầy giáo - cv vo 15

T1 RE: EU EAvitoearervanngi den ïš6tnst giáp Cbqes ola SPtrotdnE-tviBnse EuangwriiksVanararsregtbie 16