BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH

1) Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp, lập sơ đồ thay thế

Sơ đồ thay thế:

Giá trị các điện kháng được tính như sau:

"

1 1

1

2 0

0

2

"

100 0, 213 0,1207

176, 5

% 10, 5 100

100 0, 4.23 0, 0696

115 10, 5.100

0, 0525

100 100.200

cb

dmND

NB cb B

dmB cb

tbD cb N B

dmB cb

S

S

S S

U

S S

2

3

100

0, 213 0,1207

176, 5 100

0, 4.45 0,1361

115 100 0, 4.40 0.121

115

dmND cb D

tb cb

tbD

S S

U S

U

%

100

T

T NTN cb

TN

dmTN C

TN

dmTN

X

S

S

4

4 3

3

"

11

0,092 5

100 100

100

117,7

cb D D

tbD

NB cb B

dmB cb

dmTD

S l

U

S S

S

=

2) Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản

• Bước 1:

X14 = X8 + X9 + X10 + X11 = 0,092+0,0378+0,088+0,1784 = 0,3962 Biến đổi ∆ 3, 6, 7 thành sao 15, 16, 17

D = X3 + X6 + X7 = 0,1361+0,0696+0,121=0,3267

3 6 15

3 7 16

6 7 17

0,1361.0, 0696

0, 029

0, 3267 0, 0696.0,121

0, 0258

0, 3267 0,1361.0,121

0, 0504 0,327

X X

X

D

X X

X

D

X X

X

D

• Bước 2:

X18 = X13 + X16 = 0,1732 + 0,0258 = 0,199

X19 = X14 + X17 = 0,3962 + 0,0504 = 0.4466

• Bước 3:

Biến đổi Y 15, 18, 19 thành tam giác thiếu 21, 21

15 18

19

15 19

18

0, 029 0,199 0, 2409

0, 4466

0, 029 0, 4466 0,5407

0,199

tdTD

X X

X

X X

X

• Bước 4:

12 20 22

0,1732.0, 2409

0,1008 0,1732 0, 2409

tdND

X X

Vậy sơ đồ thay thế đơn giản là:

3) Tính dòng ngắn mạch tại t = 0,2s

• Nhánh nhiệt điện:

2.176,5 0,1008 0, 3558

100 2.176, 5

1, 772( ) 3 115 3

dmND ttND

cb

dmND dmND

tbNM

S

S S

U

∑

Tra đường cong tính toán được: I(0,2) ≈2,28

⇒ IND(0,2) = 2,28.1,772 = 4,04 (kA)

• Nhánh thủy điện:

21

117, 7

100

117, 7

0,591( ) 3 115 3

dmTD ttTD

cb

dmTD dmTD

tbNM

S

S S

U

Tra đường cong tính toán được I(0,2) ≈ 1,58

⇒ ITD(0,2) = 1,58.0,591 = 0,9338 (kA)

Vậy ta có dòng ngắn mạch tại t = 0,2s là:

IN(0,2) = IND(0,2) + ITD(0,2) = 4,04 + 0,9338 = 4,9738 (kA)

4) Xác định áp và dòng tại đầu cực máy phát ND1 khi xảy ra ngắn mạch

• Dòng tại đầu cực máy phát ND1 khi xảy ra ngắn mạch:

12 20

0, 2409

0, 2409 0,1732

ND ND

X

= 2,3502 (kA)

" '

121

18

ND ND B

• Áp tại đầu cực máy phát khi xảy ra ngắn mạch:

" "

3.

cb cb

tb

S I

U

15, 799

.0, 0525.18 4, 6547 100

18 3

(kV)

B NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG N (1,1)

1) Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp, lập sơ đồ thay thế thứ tự Thuận, Nghịch, Không

• Sơ đồ thay thế thứ tự Thuận: như sơ đồ ngắn mạch 3 pha

• Sơ đồ thay thế thứ tự Nghịch: vì X = X2 nên sơ đồ thay thế thứ tự Nghịch giống như sơ đồ thay thế thứ tự Thuận nhưng không có suất điện động E

• Sơ đồ thay thế thứ tự Không:

Tính lại điện kháng cho các đường dây và tính thêm cho MBA TN phía hạ áp:

XD1’ =X6’ = 3,5.X6 = 3,5.0,1361 = 0,476

XD2’ =X3’ = 3,5.X3 = 3,5.0,0696 = 0,245

XD3’ =X7’ = 3,5.X7 = 3,5.0,121 = 0,424

XD4’ =X9’ = 3,5.X9 = 3,5.0,0378 = 0,133

22

19,5 100

H

TN

dmTN

S

2 Biến đổi các sơ đồ về dạng đơn giản:

• Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Thuận: như sơ đồ tính ngắn mạch 3 pha và có kết quả như ở phần A

Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Thuận

• Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Nghịch:

Biến đổi như sơ đồ tính ngắn mạch 3 pha và có kết quả như phần A ta có:

Vì không có suất điện động nên có thể nhập song song hai nhánh ND và TD

Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Nghịch

X = X24 = X22 // X21 = 22 21

.

X X

X +X =

0,1008.0,5407 0,1008 0,5407 =

• Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Không:

 Bước 1:

X25 = X10 + X9’ + X8 = 0,088 + 0,133 + 0,092 = 0,313

Biến đổi ∆ 3’, 6’, 7’ thành sao 26, 27, 28

D = X3’ + X6’ + X7’ = 0,476 + 0,245 + 0,424 = 1,145

' '

' '

' '

3 6 26

3 7 27

6 7 28

0, 245.0, 476

0,102 1,145

0, 245.0, 424

0, 091 1,145

0, 476.0, 424

0,176 1,145

X X X

D

X X X

D

X X X

D

 Bước 2:

X29 = X4 + X27 = 0,0525 + 0,091 = 0,144

X30 = 23 25

0,104 0,156 0,313

X X

 Bước 3:

X31 = X28 + X30 = 0,176 + 0,104 = 0,280

 Bước 4:

Biến đổi Y 26, 29, 31 thành ∆ thiếu 32, 33

26 31

32 26 31

29

26 29

33 26 29

31

0,102 0, 280 0, 580

0,144

0,102 0,144 0, 298

0, 280

X X

X

X X

X

 Bước 5:

X34 = X2 // X33 = 2 33

2 33

0, 0525.0, 298

0, 045

0, 0525 0, 298

X X

 Bước 6:

X = X35 = X34 // X32 = 34 32

0,045.0,580

0,042 0,045 0,580

X X

 Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự không

Sơ đồ thay thế đơn giản thứ tự Không

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

• Vì ngắn mạch 2 pha chạm đất nên ta có:

//

0, 085 0, 042

+

X X

X X

• Sơ đồ phức hợp :

• Biến đổi sơ đồ phức hợp về dạng đơn giản

Xtd1 = X36 = . 0,1008 0,028 0,1008.0,028 0,134

0,5407

tdnd tdnd

tdnd

X X

X

∆

∆

Xtd2 = X37 = tdtd tdtd. 0,5407 0,028 0,5407.0,0280,1008 0,719

tdtd

X X

X

∆

∆

Dòng điện pha A thứ tự thuận dạng tdcb:

"

1

8,854( ) 0,134 0,719

a

Dòng ngắn mạch siêu quá độ là:

I = m(1,1).I = 1,528.8,854. 100 6,792

4 Tình áp và dòng các pha đầu cực máy phát ND1 khi xảy ra ngắn mạch:

• Dòng các pha đầu cực máy phát ND1 khi xảy ra ngắn mạch:

I = 8,854

Theo sơ đồ thuận xác định dòng phía máy phát

1

0,5407

0,1008 0,5407

ND

a

+

Dòng điện phía nhiệt điện

1

1

0, 2409

0,1732 0, 2409

ND

a

+

0, 042

0, 042 0, 085

X

∑

2

0,5407

0,1008 0,5407

ND

a

+

1

2

0, 2409

0, 2409 0,1732

ND

a

+

Dòng trên các pha A,B,C đầu cực máy phát ND1 có xét đến tổ đấu dây của MBA B1 (tổ đầu dây 11 giờ):

 Pha A:

1 1 300 1 300

ND ND j ND j

I = I e +I e−

= 4,342.( + j ) – 1,436.( – j )

= 2,517 + 2,889j

ND1 2,5172 2,8892 3,832

A

Dạng có tên:

3,832 12, 291( )

3.18

ND A

 Pha B:

.( ) ( )

4, 342 1, 436 5, 778

ND ND j j ND j

−

Dạng có tên:

5, 778 18, 533( )

3.18

ND

B

1 1 30 120 1 30 240

ND ND j j ND j

= 4,342.( – + j ) – 1,436.(– – j )

= – 2,517 + 2,889j

1 2,5172 2,8892 3,832

ND

C

Dạng có tên:

3,832 12, 291( )

3.18

ND C

• Điện áp các pha đầu cực máy phát ND1 khi xảy ra ngắn mạch:

Điện áp tại điểm ngắn mạch:

Ua1 = j.Ia1 X∆ = j.8,854.0,028 = j0,248

Ua2 = Ua1 = Ua0 = 0,248j

Điện áp đầu cực máy phát dạng tddm chưa quy đổi theo tổ đấu dây

Ua1ND1 = Ua1 + j.Ia1ND1.X2

= j0,248 + j4,342.0,0525

≈ j0,476

Ua2ND1 = Ua2 + j.Ia2ND1.X2

= j0,248 + j.-1,436.0,0525

= 0,173j

Điện áp trên các pha A,B,C đầu cực máy phát ND1 có xét đến tổ đấu dây của MBA B1 (tổ đầu dây 11 giờ):

 Pha A:

UAND1 = Ua1ND1.e j30 + Ua2ND1.e -j30

= j0,476.( + j ) + j0,173.( – j )

= -0,152 + j0,562

ND1 0,1522 0, 5622 0, 582

A

0,582 6, 048( )

3

ND A

 Pha B:

UBND1 = Ua1ND1.e j30e j240 + Ua2ND1.e -j30e j120

= j0,476.(– j) + j0,173.j

= 0,303

ND1 0, 303

B

0,303 3,149( )

3

ND B

 Pha C:

UCND1 = Ua1ND1.e j30e j120 + Ua2ND1.e -j30e j240

= j0,476.( – + j ) + j0,173.( – – j )

= – 0,152– j0,562

ND1 0,1522 0,5622 0, 582

C

1 18

0,582 6, 048( )

3

ND C