BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH MẪU ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ( CHUẨN ĐIỂM 10)

BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH MẪU ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH MẪU ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH MẪU ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC BÀI TẬP DÀI NGẮN MẠCH MẪU ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC DÙNG CHO SINH VIÊN KỸ THUẬT THAM KHẢO

BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH

Họ và tên : Phạm Ngọc Trường

Lớp : Đ5H2

Đề số : 04 số thứ tự : 61 Giáo hướng dẫn : Th.S Ma Thị Thương Huyền

   -Cho sơ đồ lưới điện như hình vẽ

G NGẮN MẠCH BA PHA ĐỐI XỨNG

1 Chọn các lượng cơ bản

• Scb=100(MVA)

• Ucb=Utb ở các cấp điện áp

• Nhà máy thủy điên F1:

X = X1 *F1 = X = 0,25 = 0,1667

•

Máy biến áp B1:

dmB1

• Đường dây D1:

S

tbD1

•

Máy biến áp tự ngẫu:

U % = U + U - U = 11+32-20 = 11,5%

U % = U + U - U 11 20 32 0,5% 0%

U % = U + U - U 32 20 11 20,5%

C

4 *B 2

S

T

5 *B 2

X = X = 0

6 *B2

dmB2

• Đường dây D2 ,D 3 ,D 4 :

cb

t b D 2

X = X = X l = 0,4 (5+61) = 0,04991

cb

tbD3

X = X = X l = 0,4 70 = 0,0529

cb

tbD4

X = X = X l = 0,4 80 = 0,0605

•

Máy biến áp B3

N cb

10 *B 3

dmB3

• Nhà máy nhiệt điện

11 *F2 ''d cb

dmF2

3 Sơ đồ thay thế và biến đổi về dạng đơn giản

a)Sơ đồ thay thế:

Biến đổi về dạng đơn giản

• Ta biến đổi như sau

X

12

= X

1

+ X

2 + X

3 = 0,1667 +0,0656 +0,11493 = 0,34723

7 8 9

13

8

X =

X

14

= X

4 +X

13 + X

10 + X

11 = 0,046 + 0,05452 + 0,048 + 0,4 = 0,54852

Như vậy ta có sơ đồ thay thế đơn giản như sau

4 Tính dòng ngắn mạch

Áp dụng phương pháp đơn giản ta có

1 2

*N * *

12 14

Đổi sang hệ đơn vị có tên

Ta có c b c b

t b 2

3.U = 3.115=

I = I'' = I ∞ I'' I 4,70302 0,502 2,36092 kA

I = 2 1,8 I = 2 1,8 2,36092 = 6,00992 kA

⇒

Vậy dòng ngắn mạch siêu quá độ và dòng ngắn mạch duy trì là

Dòng ngắn mạch xung kích là :I = 2 1,8 2,36092 = 6,00992 kAxk

NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG HAI PHA CHẬP ĐẤT N (1)

1. Chọn các lượng cơ bản và thành lập sơ đồ thay thế

Chọn Scb =100MVA và U cb =U tb các cấp điện áp

Lập sơ đồ thay thế thứ tự Thuận,Nghịch, Không;

• Sơ đồ thay thế thứ tự thuận : như sơ đồ ngắn mạch 3 pha đối xứng

• Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch : giống như sơ đồ thứ tự thuận nhưng không có

nguồn

Biến đổi đơn giản hơn ta có

Trong đó :

2 T D 2 ND 2

2 TD 2 ND

Σ

+

• Sơ đồ thay thế thứ tự không

Trong đó :

3 ' 3

X = 3,5 X 3,5.0,11493 = 0,4 0 2 2 6 × =

7 ' 7

X = 3,5.X = 3, 5 0, 0 4 9 9 1 = 0, 1 7 4 6 8 5

8 ' 8

X = 3,5.X = 3 ,5 0, 0 5 2 9 = 0 ,1 8 5 1 5

9 ' 9

X = 3,5.X = 3 ,5 0 , 0 6 0 5 0 , 2 1 1 7 5 =

Biến đổi đơn giản ta có

X11’ = X2’ + X3’ = 0,0656 + 0,40226 = 0,46786

7 ' 8 ' 9 '

12 '

7 ' 8 ' 9 '

(X X ).X (0,174685 0,18515).0, 21175

X + X X 0,174685 0,18515 0, 21175

Ta được sơ đồ sau

X13’ = X4’ + X12’ + X10’ = 0,046 + 0,1333 + 0,048 = 0,22730

Ta thấy X13’ // X6’ ; → X14’

13 ' 6 '

14 '

13 ' 6 '

Ta được sơ đồ sau

Ta thấy X11’ // X14’

0

11' 14'

X X 0,46786 0,06026

X +X 0,46786 + 0,06026

Σ

Vậy ta có sơ đồ đơn giản như sau

2 Tính dòng ngắn mạch siêu quá độ I” tại điểm ngắn mạch:

Vì ngắn mạch N(1) nên ta có

Δ 2 Σ 0 Σ

X = X + X = 0,05338 0,21263 = 0,26601+

( ) 1

Từ sơ đồ TTT khi thêm X∆ ta có sơ đồ sau

Biến đổi Y sang tam giác hở ta có

1 Σ T D Δ

*t d 1 1 Σ T D Δ

1 Σ N D

1 Σ N D Δ

*t d 2 1 Σ N D Δ

1 Σ T D

Ta có sơ đồ đơn giản sau

Theo phương pháp đơn giản ta có

a 1

* t d 1 * t d 2

X X = 0,78163 + 1,23475 =

Ta có dòng ngắn mạch siêu quá độ

1

(1) ( )

*N a 1

I = I = 3 2, 08 926 = 6, m 26777

Đổi sang hệ đơn vị có tên

(1) (1)

N *N cb

100

I I I = 6,26777 3,14669 (kA)

3.115

3 Tính dòng qua các dây trung tính khi có ngắn mạch

Do đây là ngắn mạch 1 pha chập đât N

(1) nên ta có

a0 a1

Vậy I

0 = 3.I

a0

= 3.2,08926 = 6,26778 Theo sơ đồ thứ tự không ta tính dòng thứ tự không qua các nhánh

14 ' 0 11 '

I = I - I = 6,26778 - 0,71517 = 5,55261

Dòng qua cuộn dây trung tính của máy biến áp B1 ứng với I

11’

c b

0 B 1 C 1 1 ' c b 1 1 '

t b 1

I I I = I 0,71517 3,93242

Tính phân bổ dòng trung tính cho các nhánh còn lại

Ta có

13'

6 ' 14'

13' 6 '

13 ' 14' 6 '

 Dòng qua dây trung tính của máy biến áp B3 ứng với I 13’

c b

0 B 2 T 13 ' c b 3 13 '

t b 3

 Dòng qua dây trung tính máy biến áp B1 ứng với I 11’

c b

0 B1 T 11 ' c b2 11'

t b 2

 Dòng qua cuộn cao của máy biến áp B2 ứng với I 13’

c b

0 B 2 C 13 ' cb2 6 '

t b 3

I =I I = I = 4,08053 = 2,04860 kA

 Dòng qua dây trung tính của máy biến áp B2 ứng với I 14’

cb 0B2T 14' cb2 14'

tb2

I = I I =I = 5,55261 = 2,78765 kA

4 Tính dòng các pha đầu cực máy phát F1_Thủy điện

Ta đã tính được :

a 1 a2

I =I = 2,08926

Để xác định dòng đầu cực máy phát trước hết theo sơ đồ thứ tự thuận và thứ tự

nghịch xác định dòng các thành phần I

a1

và I

a2 phía máy phát thủy điện Theo biến

đổi sơ đồ thay thế thứ tự thuận về dạng đơn giản trước đây ta có sơ đồ dạng tương

đối ( dạng tbcb)

Theo sơ đồ thứ tự thuận ta có

Dòng thứ tự thuận qua nhánh thủy điện

a 1 T D

0,54852

0,34723+0,54852

×

Dòng thứ tự thuận qua nhánh nhiệt điện

I

a2 ND

= 2,08926 - 1,27938 = 0,80988

Dòng các pha đầu cực máy phát F1_thủy điện là

Pha A :

Pha B :

bF1 a1TD

100

3.10,5

+

Pha C :

cF1 a1TD

−

c F 1

5 Tính điện áp các pha đầu cực máy phát F1_Thủy điện

Phân bố điện áp khi có ngắn mạch Như đã tính trên : I =I = 2,08926a 1 a2 ;Ia 1 T D = 1,27938

Δ

X = 0,26601 ; Ia2ND = 0,80988

Sự phân bố điện áp các thành phần ngắn mạch N(1) như hình trên :

Theo sơ đồ thứ tự nghịch ta có :

a1F1 a1 a1 T D 2 3

U =U + j.I (X +X ) = 0,55576 j + j.1,27938.(0,0656+0,11493) = j.0,78673

Theo sơ đồ thứ tự nghịch ta có :

a2F1 a2 a2ND 2 3

U = U + j.I (X +X ) = 0,44424 +− j 0,80988j(0,0656+0,11493) = - j.0,29803

Điện áp trên các pha A,B,C đầu cực máy phát F1 có xét đến tổ đấu dây của MBA B3 (tổ đấu dây 11 giờ)

Pha A :

j 3 0 -j 3 0

aF1 a1F1 a2F1

U = U e + U e = j.0,78673 ( + j )- j.0,29803 ( - j ) = -0,54238+0,42323j

a F 1

U 0,68797

Đổi sang hệ đơn vị có tên :

k A

a F 1 a F 1 f c b1

10,5

U = U U 0,68797 4,17060 kV

3

Pha B :

= e j0,78673 - e j0,29803=j0,78673.(-j) - j0,29803.(j) = 1,08476

bF1

Đổi sang hệ đơn vị có tên :

k A

b F 1 b F 1 f c b1

10,5

3

Pha C :

j30 j120 j30 j240 j150 j210 cF1 a1F1 a 2F1

U U e e U e e j.0,78673.e j.0,29803.e

j.0,78673( j ) j0,29803( j ) 0,54238 0,42323j

−

cF1

U 0,68797

Đổi sang hệ đơn vị có tên :

k A

c F 1 c F 1 f c b1

10,5

3

Kết luận :

Dòng và áp các pha đâì cực khi ngắn mạch là :

a F 1

bF 1

I = 0

cF1

I = 12,18457 (kA)

aF1 4,17058

bF1 6,57601

cF1 4,17058