đồ án: thiết kế hệ thống cung cấp điện, chương 8 pps

Chương 8: TÍNH NGẮN MẠCH Mục đích của tính toán ngắn mạch là để xác định khả năng cắt của thiết bị bảo vệ,kiểm tra ổn định nhiệt của dây,kiểm tra độ nhạy của thiết bị bảo vệ,kiểm tra độ

Chương 8: TÍNH NGẮN MẠCH

Mục đích của tính toán ngắn mạch là để xác định khả năng cắt của thiết bị bảo vệ,kiểm tra ổn định nhiệt của dây,kiểm tra độ nhạy của thiết bị bảo vệ,kiểm tra độ bền điện động

I.Tính ngắn mạch ba pha I(3)

N :

1 Xác định dòng điện ngắn mạch thông qua tổng trở ngắn mạch

Z T:

Dòng điện ngắn mạch IN tại một điểm bất kỳ là:

I(3) N=

T

20 Z 3

T

Z

3 400

trong đó:

U20 : điện áp dây phía thứ cấp khi không tải (hở mạch)

ZT: Tổng trở mỗi pha tới điểm ngắn mạch

I(3) N:dòng điện ngắn mạch 3 pha (KA).

Các thành phần R, X, Z ()được thể hiện qua giản đồ tổng trở Phương pháp này sẽ chia lưới ra các đoạn và mỗi đoạn được đặc trưng bởi R và X

2 Xác định trở kháng của máy biến áp:(tra bảng H1-48

Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC-Nhà

xuất bản khoa học và kỹ thuật)

-Với SđmB=160(KVA) tra bảng ta được :

RBA=16.2(m),XBA=41(m) ,ZBA=44.1(m) -Hay có thể được tính bằng công thức sau :

RBA = 3

2

2 10

.





dmB

H N

S

U P

2

0 

dmB

H N

S

U U

3.Xác định trở kháng của dây dẫn :

Tỗng trở của các phân đoạn nối tiếp sẽ được tính:

ZT(i) = 2

)

2

i

với : RT(i) = RMBA +R L

XT(i) = XMBA +X L

-RT(i), XT(i) :tổng trở và trở kháng của các phân đoạn nối tiếp cần tính tại điểm ngắn mạch i và được tính :R = RoL , X =

XoL

-Cảm kháng Xo có thể được nhà chế tạo cung cấp.Đối với dây dẫn có tiết diện dây dẫn nhỏ hơn 50 mm2 cảm kháng có thể được bỏ qua, nếu không có số liệu nào khác có thể lấy Xo = 0.08(/km)

4.Tính toán :

a.tính ngắn mạch tại TPPC:

ZBA =44.1x10-3()

Rdây =R0L=6.53x10-3()

Xdây =X0L=0.8 x10-3()

Zdây=6.6x10-3()

Z =50.7x10-3()

I(3) N =Uđm/(1.732x Z ) =400/( 3x50,7.10-3) =4.56 (KA)

b.tính ngắn mạch tại các TĐL:

TĐL1:

Xdây =0;Rdây=19x7,41.10-3 =140.8x10-3 ()

Z =(140.8+50.7).10-3=191.5x10-3 ()

I(3) N =Uđm/( 3x Z) =400/( 3x191.5x10-3) =1.2 (KA)

TĐL2:

Xdây =0;Rdây =21.81x10-3 ()

Z =(21.81+50.7)x10-3=72.51x10-3 ()

I(3) N =Uđm/( 3x Z) =400/( 3x72.51x10-3) =3.18 (KA)

TĐL3:

Xdây =0;Rdây=21,56.10-3 ()

Z =72,26.10-3 ()

I(3) N =Uđm/( 3x Z) = 400/( 3x72.26x10-3) =3.2 (KA)

c, tính I (3)

N tại các động cơ :

I(3) N=



Z

U

3

20 =



Z

3 400

Với : Z = ZMBA + ZTPPC + ZĐLi + ZKj

Trong đó :

ZTPPC =Lz0 : tổng trở dây dẫn tính tư TPPC đến MBA ZĐlj =Lzj : tổng trở dây dẫn tính tư TĐL thứ j đến TPPC ZKi =Lzi :tổng trở dây dẫn tính từ thiết bị thứ i đến TĐL tương ứng thứ j

z = 2 2

d

d x

d.Bảng tính ngắn mạch tại các động cơ :

Kí

hiệu

Số

lượn

L(K m) 10

-R 0 ( /km

) (20 O C)

Z(

)10 -3

I đm (A)

I cắtC B

I (3)

N (KA

thieát

bò

)

)

9A 2 7.5 1.33 10 22 36 2.8

54

3

4

4

4

5

4

II.Tính ngắn mạch một pha I(1) N :

1 Xác định dòng điện ngắn mạch:

I(1) N =

0 2 1

95 0 230 3

Z Z

Z  





trong đó :

Z1 = tổng trở thứ tự thuận của dây dẫn

Z2 (= Z1)= tổng trở thứ tự nghịch của dây dẫn Z0 (=(2,23)Z1)= tổng trở thứ tự không của dây dẫn

2 tính toán :

a.tính ngắn mạch tại TPPC:

Z2 = Z1 = Zk2 = 50.7x10-3()

Z0 =2,5Z1=2.5x52.23x10-3=126.75 x10-3 ()

N =

0 2 1

95 , 0 230 3

Z Z Z

x x



b.tính ngắn mạch tại các TĐL:

TĐL1:

Z2 = Z1 = Zk2 = 191.5x10-3()

Z0 =2,5Z1=2.5x191.5.10-3()

I(1) N =

0 2 1

95 , 0 230 3

Z Z Z

x x



TĐL2:

Z2 = Z1 = Zk2 = 72.51.10-3 ()

Z0 =2,5Z1=2,5x72,51.10-3 ()

I(1) N =

0 2 1

95 , 0 230 3

Z Z Z

x x



TĐL3:

Z2 = Z1 = Zk2 = 72,26.10-3()

Z0 =2,5Z1=2.5x72,26.10-3()

I(1)

N =

0 2 1

95 , 0 230 3

Z Z Z

x x



c.Bảng tính ngắn mạch một pha tại các động cơ:

Kí

hiệu

thiết

bị

Số

lượn

g

L(Km ) 10 -3

R 0 ( /km

) (20 O C)

Z(

)10 -3 I đmĐC

(A)

I cắtC B (KA )

I (1)

N (KA)

4

11 2

54

3

4

4

4

5

4

5.kiểm tra điều kiện :

Vị trí

ngắn

mạch

I cpdd (A) I đn (A)

I cắttừ (A) I cắtCB (KA) I

(1)

N (KA)

I (3)

N (KA)

 Từ bảng trên ta thấy :

IcắtCB > I(3)

N

Imm  Icắttừ  IN(1)

với : Icắttừ =(4  6) Iđm , Imm = Iđn

Vậy các CB đã chọn thoả điều kiện của dây dẫn và ngắn mạch

 Nếu xét tại thời điểm có ngắn mạch , động cơ đang vận hành sẽ giống như những máy phát(trong khoảng thời gian ngắn )và cung cấp dòng đổ về điểm ngắn mạch,vì vậy đối với những động cơ có công suất lớn ta phải xét đến ảnh hưởng này.Tuy nhiên phân xưởng ta đang xét động cơ thuột loại nhỏ nên có thể bỏ qua ảnh hưởng này

Sơ đồ tính ngắn mạch ba pha tổng quát của phân xưởng