Bài giảng ngắn mạch điện chương 6 cđ phương đông

Khi có phụ tải nối trực tiếp vào điểm ngắn mạch thì phải xét riêng ảnh hưởng của phụ tải: "  xk " o xk I”Đ - dòng siêu quá độ ban đầu do phụ tải nối trực tiếp vào điểm ngắn mạch cung c

CAO ĐẲNG PHƯƠNG ĐÔNG QUẢN NAM

BÀI GIẢNG NGẮN MẠCH ĐIỆN

CHƯƠNG 6: CÁC PHƯƠNG PHÁP

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

I PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH:

 Lập sơ đồ thay thế:

- Sử dụng 1 trong 4 phép qui đổi tham số

- Máy phát: thay thế bằng EF = E”o và XF = x”d

I.1 Tính dòng siêu quá độ ban đầu:

E"o  ( UF sin   I xF d" )2  ( UF cos )  2

- Phụ tải: thay thế bằng EPT = E”PT = 0,8 XPT = X”PT = 0,35

(chỉ xét đến những phụ tải nối trực tiếp vào điểm ngắn mạch)

- Các phần tử tỉnh (KĐ,Đd,MBA): thay thế bằng X giống như ở

Trị số trung bình của x” và E”

(trong đơn vị tương đối với lượng cơ bản là định mức)

Máy phát turbine nước có cuộn cản 0,20 1,13

Máy phát turbine nước không cuộn cản 0,27 1,18

Biến đổi sơ đồ thành

dạng đơn giản gồm một

hay nhiều nhánh nối trực

tiếp từ nguồn đến điểm

Ví dụ: Tính I” o khi N (3) tại N Đường dây D1, D2, D3 có điện kháng

x 1 = 0,4/Km; loại MF turbine hơi Các số liệu khác cho trên hình.

Trị số của x/r vă k xk khi ngắn mạch ở một số điểm trong hệ thống điện

1 Thanh góp 6 - 10KV của nhà máy điện có các

máy phát công suất mỗi máy 30 - 60MW. 40 - 80 1,92 - 1,96 2

Sau kháng điện đường dây dưới 1000A nối với

thanh góp của nhà máy điện có các máy

phát công suất mỗi máy 30 - 60MW.

20 - 60 1,85 - 1,95

3

Thanh góp cao áp của nhà máy điện có các

máy biến áp công suất mỗi máy 100MVA và

lớn hơn.

30 - 60 1,89 - 1,95

4 Thanh góp cao áp của nhà máy điện có các

máy biến áp công suất mỗi máy 30- 100MVA. 20 - 50 1,85 - 1,94 5

Thanh góp hạ áp của trạm biến áp giảm áp

có các máy biến áp công suất mỗi máy

100MVA và lớn hơn.

20 - 40 1,85 - 1,92

6

Thanh góp hạ áp của trạm biến áp giảm áp

có các máy biến áp công suất mỗi máy

30-100MVA.

15 - 30 1,81 - 1,89

7

Các điểm ở xa máy phát (Thanh góp hạ áp

của trạm biến áp giảm áp có các MBA công

suất mỗi máy  20MVA, thanh góp của trạm

trong mạng phân phối )

 15  1,8

Khi có phụ tải nối trực tiếp vào điểm ngắn mạch thì phải xét riêng ảnh hưởng của phụ tải:

"

 xkÂ

"

o xk

I”Đ - dòng siêu quá độ ban đầu do phụ tải nối trực

tiếp vào điểm ngắn mạch cung cấp

kxkĐ - hệ số xung kích của phụ tải tổng hợp

I.3 Tính dòng ngắn mạch duy trì:

Trình tự để giải một bài toán ngắn mạch ở tìnhtrạng duy trì bao gồm các bước sau:

đối với điểm ngắn mạch, giả thiết trước trạng tháilàm việc của máy phát điện (những máy phát điện ởgần điểm ngắn mạch được giả thiết là làm việc ởtrạng thái kích từ giới hạn, còn ở xa - trạng thái điện

áp định mức)

- Lập sơ đồ thay thế:

thông số giống như ở chế độ làm việc bình thường

 Phụ tải được thay bằng: EPT = 0 và xPT = 1,2

- Tính toán: Biến đổi sơ đồ thay thế thành dạng đơn giản

Nếu IF  Ith thì MF làm việc ở trạng thái KTGH

Nếu IF  Ith thì MF làm việc ở trạng thái định mức

Nếu giả thiết đúng xem như bài toán đã giải xong Nếu

giả thiết sai ở một máy phát điện nào đó cần phải thay

đổi trạng thái của nó và tính toán lại.

I

X

E x

Sơ đồ nối điện

Sơ đồ thay thế

Đường cong tính toán là

đường cong biểu diễn trị số

tương đối của thành phần chu

kỳ trong dòng ngắn mạch tại

những thời điểm tùy ý của quá

trình quá độ phụ thuộc vào

một điện kháng - điện kháng

tính toán x*tt = x”d + xN

I*ckt = f(x*tt , t)

II PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CONG TÍNH TOÁN:

II.1 Đường cong tính toán:

Lưu ý:

Các tham số trên đường cong tính toán đều tính trongđơn vị tương đối với lượng cơ bản là định mức của máyphát: Ucb = Utb và Scb = SđmF

Có 2 loại đường cong tính toán khác nhau cho 2 loạimáy phát: turbine hơi và turbine nước

xtt > 3, sự biến thiên của biên độ dòng điện chu kỳ theothời gian rất ít, thực tế có thể coi là không đổi trongsuốt cả quá trình ngắn mạch và bằng trị số ban đầu

Đường cong tính toán của máy phát điện turbine hơi

Đường cong tính toán của máy phát điện turbine nước

II.2 Phương pháp tính toán:

- Các phần tử tỉnh (KĐ,Đd,MBA): thay thế bằng X giống như ở CĐXL bình thường

- Hệ thống công suất vô cùng lớn: thay thế bằng UH = 1

XH = 0

 Xác định nhóm các máy phát:

- Nhập chung các máy phát cókhoảng cách đến điểm ngắnmạch gần như nhau

- Hệ thống công suất vô cùng lớnphải tách riêng ra

các phép biến đổi đưa sơ đồ vềdạng từng nhánh độc lập nốivới điểm NM

Từ x*tti và thời điểm t cần xét, tra đường cong tínhtoán tương ứng sẽ tìm được I*ckti

 Tính dòng tổng trong hệ đơn vị có tên:

Ickt = I*ckti.Iđmi + INHtrong đó: INH  I*NH Icb

tb

âm âm

U

S I

3



 

cb NH

*

I

.x

1



tb

cb cb

U 3

- Nếu các máy phát khác loại thì dùng đường cong tính

toán của máy phát có công suất lớn, gần điểm ngắn

mạch.

Ví dụ: Xác định công suất ngắn mạch sau 0,2sec khi ngắn mạch 3

pha ở điểm N1.Các đường dây có điện kháng x 1 = 0,4Ohm/Km Các số liệu khác cho trên hình.