Tính toán ngắn mạch trong hệ thống cung cấp điện

Các hệ đơn vị dùng trong tính toán ngắn mạch 3.. Khai niém chung Tac Gong : Mất ổn định hệ thống điện, gây sự cố mất điện lan tràn Gây nhiễu các đường dây liên lạc Tác động nhiệt:

NOI DUNG

1 Khái niệm chung

2 Các hệ đơn vị dùng trong tính toán

ngắn mạch

3 Tính toán ngắn mạch

1 Khai niém chung

‹ Hiện tượng ngắn mạc/ (Tiêu chuẩn IEC 60 909):

R, Ly in R,, X,: TOng trd ngắn mach

R, X : Tổng trở lưới và tải i,: Dòng ngắn mạch

ue “| 1 i’ Thành phấn siêu quá độcủa iu

i: Thanh phan qua do cua i,

1 Khai niém chung

Ty: Initial symmetrical short circuit current

| I,: Cut-off current

1 Khai niém chung

Hai pha (L-L)

Hai pha cham dat (2 LG)

Mot pha cham dat (SLG)

Xác xuất xuất hiệnh các

hiện tượng ngắn mạch

1 Khai niém chung

Thao tác nhầm trong vận hành hệ thống

điện

0 5 10 15 20

Percent of faults by cause

1 Khai niém chung

Tac Gong :

Mất ổn định hệ thống điện, gây sự cố mất điện lan tràn

Gây nhiễu các đường dây liên lạc

Tác động nhiệt: tạo ra xung lượng nhiệt lớ (thậm chí hồ

quang) sẽ đốt nóng và phá hủy cách điện Tác động cơ học: tạo ra xung lực điện động phá hủy các kết cầu cơ khí của thiết bị điện

2 Hệ đơn vị tương đôi cơ bản

¢ Dinh nghia: Cac dai |uong được biểu diễn bằng trị số tương

đối cơ bản

Giá trị thực (đơn vị có tên)

Đại lượng cơ bản được chọn trong cùng đơn vị

Giá p.u =

¢ Cac dai luOng : Dong điện (1), điện áp (V), công suất biểu

kiến (S) và tổng trở (Z) trong hệ thống ba pha

2 Hệ đơn vị tương đôi cơ bản

3 Tính toán ngăn mạch

- - Tiêu chuẩn : IEC 60909

ngan mach:

Nguon dién ap thay thé dat

tai vi tri ngan mach

3 Tính toán ngăn mạch

¢ Cac giả thiết

Ngắn mạch trong hệ thống cung cấp điện

Bỏ qua bão hòa từ (khi đó điện kháng của phân tử là hằng sô

và mạch điện là tuyến tính)

Bỏ qua ảnh hưởng của các phụ tải tính và các phụ tải động có

công suất nhỏ

Bỏ qua tác dụng của các thông số có trị số bé như tổng dẫn

của đường dây, mạch từ hóa máy biến áp, điện trở dây quấn

máy phát, máy biến áp và một số đường dây cao áp

Hệ thống sức điện động ba pha của nguồn là đối xứng

R, =0.12xX,

Đối với máy phát cao ap (>1kV)

3 Tính toán ngăn mạch

‹ _ /Ôông trở của hệ thống ba pha

- _ Tổng trở đường dây và máy biến áp được tính toán giống như

trong đánh giá dòng công suất (Chương 5)

— Bỏ qua thành phần có tổng trở nhỏ trong tính toán

- Tổng trở thứ tự nghịch (Z;): Giống như thứ tự thuận (khi không

tải) Tổng trở khác khi động cơ có tải

- Tổng trở thứ tự không (Zạ): hệ thống điểm trung tính (cho cáp

ngầm, .)

3 Tính toán ngăn mạch

3.6 Dòng điện ngăn mạch

¢ - Ngắn mạch tại trước động cơ không đồng bộ

a k Far-from-generator Near-to-generator I tol I, oder Lid Ling

short circuit short circuit Si

ụ —= 0.84 0.26 e “ “D, /T kG! “rG for t„ = 0.025 bey p=0.71+4+0.51e °° T/L for lv = 0.05 s

a k = 0.62 40.726 °°" T/T for tui, = 0.10 s

= 0.56 + 0.94e 81/12 for t,, = 0.25 s

— Đối với máy không đồng bộ

Minimum switching delay tu = 0.02 s L2” a

0.8 age Beal oo 0.7 Pr aie ge oo

Vi du: Tinh dong dién ngan

mach ba pha tại các điểm A

và B trong lưới như hinh

vẽ.Các thông số HTCCĐ

trong nhà máy như hình vẽ

Cho công suất ngắn mạch

của hệ thống là 250MVA

3x50 150m

3x50 100m

Điện kháng của cáp : Cáp đồng 1O0kKV, 3x50mm? c6 x5 = 0,120

Vậy điện kháng của đoạn cáp I0kV nối từ TBATT đến điểm ngắn mạch N; là

Tyg NA = Ley NA+ Lg 35 = ly cb.35 NA 3U, 2 — = 0.843.——_— = 3,3 1k 33 6.75

ica) = V2 Koy Tyy =V2.18.3,31=8,43kA

Dòng điện ngắn mạch tại điểm B :

Reference

¢ Ismail Kasikci, Sfort circuits in power Systems,

Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2002

¢ Nasser Tleis, Power Systems Modelling and Fault

Analysis - Theory and Practice, Elsevier Ltd., 2008.