BÀI tập dài môn NGẮN MẠCH

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch GVHD : Ths.Ma Thị Thương Huyền BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH Sinh viên thực hiện : Phạm Hữu Hải.. Giảng viên hướng dẫn : Ths.Ma Thị Thương Huyền... Bài Tập Dài Môn

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch GVHD : Ths.Ma Thị Thương Huyền

BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH

Sinh viên thực hiện : Phạm Hữu Hải.

Lớp : D7_H2.

Giảng viên hướng dẫn : Ths.Ma Thị Thương Huyền.

Đề bài (đề số 1) STT:47

Cho sơ đồ lưới điện như hình vẽ:

F1: Nhà máy thủy điện, công suất 150 MVA, x”

d = 0,25 = xnghịch , Uđm = 10,5kV F2: Nhà máy thủy điện, công suất 250 MVA, x”

d = 0,4 = xnghịch , Uđm = 10,5kVB1: Sđm = 160MVA, UN =10,5%, Uđm=121/10,5kV

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch GVHD : Ths.Ma Thị Thương Huyền Tính toán dòng ngắn mạch siêu quá độ và dòng ngắn mạch duy trì, dòng ngắn mạch xung kích khi xảy ra ngắn mạch ba pha tại điểm N

Ta có sơ đồ thay thế của sơ đồ lưới điện như sau:

Giá trị các điện kháng trong sơ đồ đươc tính như sau :

X1 = XF1 = Xd'' 0.167

150

100.25,

=

dmF

cb S S

160

100.100

5,10100

2 2

=

=

tb

cb U S

X4=

2 2

100.2

1

100

%

dmB

cb CH N

TH N

CT N dmB

cb

T N T

B

S

S U

U U S

S U

250

100)

322011(100.2

1

−

=

−+

X5=

2 2

100.2

1

100

%

dmB

cb TH N

CH N

CT N dmB

cb

C N C B

S

S U

U U S

S U

250

100)

203211(100.2

1

=

−+

=

X6 = XD4 = x0.L 0,045

230

100.60.4,

2 3

=

=

tb

cb U S

X7 = XD2 = x0.L 0,047

230

100.62.4,

2 3

=

=

tb

cb U S

X8 = XD3 = x0.L 0,038

230

100.50.4,

2 3

=

=

tb

cb U S

260

100.100

6100

S U

X10 = XF2 = Xd'' 0,16

250

100.4,

=

dmF

cb S S

2 Biến đổi sơ đồ thay thế về dạng đơn giản:

a) Sơ đồ thay thế thứ tự thuận:

Tương tự như ngắn mạch 3 pha trên:

Sơ đồ đơn giản của lưới điện:

b) Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch:

Tương tự như sơ đồ thứ tự thuận vì X''d= X2 chỉ khác là không tồn tại sức điện động E:

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch GVHD : Ths.Ma Thị Thương Huyền

- Do không tồn tại E nên ta ghép 2 nhánh lại với nhau đươc

c) Sơ đồ thay thế thứ tự không:

Dòng I0 chỉ chạy qua các cuộn dây đấu sao có nối đất và chạy quẩn trong cuộn dây đấu tamgiác do đó ta có sơ đồ thứ tự không như sau:

1

100

%

dmB

cb CT N

TH N

CH N dmB

cb

H N H B

S

S U

U U S

S U

250

100)

112032(100.2

157,0.082,0

2

1 1

.

∆

TĐ tđ

TĐ tđ TĐ

tđ

X

X X X X

X

233,0

199,0.367,0199,0367,0

1

2 2

.

∆

TĐ tđ

TĐ tđ TĐ

tđ

X

X X

X X

1558,0

11

1

22 21

=+

=+

=

X X

Dòng ngắn mạch siêu quá độ là:

2 1

) 1 (

.3

tb

cb a N

U

S I m

I′′ = ′′ 3.2,929. =4,41 (kA)

b) Tính dòng ngắn mạch siêu quá độ 2 pha

2

1 1

.

∆

TĐ tđ

TĐ tđ TĐ

tđ

X

X X X X

X

233,0

142,0.367,0142,0367,0

1

2 2

.

∆

TĐ tđ

TĐ tđ TĐ

tđ

X

X X

X X

1465,0

11

1

24 23

=+

=+

=

X X

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch GVHD : Ths.Ma Thị Thương Huyền

2 2

) 2 (

.3

tb

cb a

N

U

S I m

057,0.142,01.3)

(

.1

2 0 2

0 2 )

1 , 1

X X m

041,0.233,0041,0233,0

2

1 1

.

∆

TĐ tđ

TĐ tđ TĐ

tđ

X

X X X X

X

233,0

041,0.367,0041,0367,0

1

2 2

.

∆

TĐ tđ

TĐ tđ TĐ

tđ

X

X X

X X

X

1

26

2 25

1 ) 1 , 1 (

E X

.3

tb

cb a

N

U

S I

X

2 20

=

X I

I

+Dòng chạy trên nhánh 20 là

2 8,787 7,629 1,158

0 0

19 20

=

X I

+Máy biến áp : ( ứng với nhánh 2 trên sơ đồ thứ tự không )

- Dòng qua dây trung tính

3.115 3,83( )

100.629,7

3

S

2

cb 2 0

1

U I

3

U I

I

tb

B

+Máy biến áp TN : ( ứng với nhánh 17 trên sơ đồ thứ tự không )

- Dòng qua dây trung tính :

3. 0,76. 3100.115 0,381( )

S

2

cb 17 0

U I

142,0

Io= 3 Iao = 3 (-3,889) = -11,668

Từ sơ đồ thay thế thứ tự không phân bổ dòng cho các nhánh

Ta có sơ đồ phân bố dòng trên sơ đồ phân bố thứ tự không như sau:

20 0

=

X I

I

+Dòng chạy trên nhánh 20 là

2 11,668 10,13 1,538

0 0

19 20

=

X I

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch GVHD : Ths.Ma Thị Thương Huyền

*Tính dòng điện chạy qua dây trung tính và dòng chạy quẩn trong cuộc dây nối tam giác của các máy biến áp trong sơ đồ thứ tự không

+Máy biến áp : ( ứng với nhánh 2 trên sơ đồ thứ tự không )

- Dòng qua dây trung tính

3. 10,13. 3100.115 5,085( )

S

2

cb 2 0

1

U I

3

cb 19 0

3

U I

I

tb

B

+Máy biến áp TN : ( ứng với nhánh 17 và nhánh 5 trên sơ đồ thứ tự không )

- Dòng qua dây trung tính :

100.01,1

3

S

2

cb 17 0

U I

I

tb

TN

4 Tính dòng các pha đầu cực máy phát F2 khi có ngắn mạch 2 pha, 2 pha chập đất và

1 pha tại điểm N.

a)Ngắn mạch 1 pha

Vì ngắn mạch N(1) nên ta có:

Ia2 = Ia1 = Ia0 = 2,929

Để xác định dòng đầu cực của , trước hết ta phải xác định các thành phần dòng thứ

tự thuận và nghịch phía máy phát từ các sơ đồ thay thế thứ tự thuận và nghịch ( Khôngtồn tài dòng thứ tự không vì máy phát có trung tính cách điện )

+Dòng trên các pha A, B , C tại đầu cực máy phát có xét đến tổ đấu dây của máy biến

áp B3- tổ đấu dây 11h đươc tính như sau :

30 2 2 30 2

a j F a

32

12

3.(

137,

+Dạng đơn vị có tên là

)(826,105,10.3

100.969,

a j j F a

a j j F

a

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch GVHD : Ths.Ma Thị Thương Huyền

969,13.137,1)2

12

32

12

3.(

)(826,105,10.3

100.969,

142,0

Ia2=-Ia1 = -5,451

057,0142,0

057,0

Không tồn tài dòng thứ tự không vì máy phát có trung tính cách điện

Phần trước ta đã có sơ đồ thay thế thứ tự thuận và nghịch như sau

+Dòng nhánh phía máy phát thứ tự thuận bằng thứ tự nghịch và bằng

367,0233,0

233,0.561,1

+

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch GVHD : Ths.Ma Thị Thương Huyền+Dòng trên các pha A, B , C tại đầu cực máy phát có xét đến tổ đấu dây của máy biến ápB3- tổ đấu dây 11h đươc tính như sau :

30 2 2 30 2

a j F a

A I e I e

=

144,46887,1361,1307,1)2

12

3.(

606,0)2

12

3.(

100.887,

a j j F a

100.722,

a j j F a

100.887,

233,0.516,3

a j F a

32

12

3.(

365,

+Dạng đơn vị có tên là

)(505,75,10.3

100.365,

a j j F a

a j j F a

32

12

3.(

365,

Dạng đơn vị có tên là :

)(505,75,10.3

100.365,

I KA

5 Tính điện áp các pha đầu cực máy phát F2 khi có ngắn mạch 2 pha, 2 pha chập đất

và 1 pha tại điểm N.

a) Ngắn mạch 1 pha

Giá trị điện áp ở dạng tương đối cơ bản tại điểm ngắn mạch đươc tính như sau :

583 , 0 ) 057 , 0 142 , 0 (

929 , 2 ) (

1 1

F2

389,0.023,0.137,1.416,0

2 a2

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch GVHD : Ths.Ma Thị Thương Huyền

( 0,3045 0,1945) .(0,527 0,336) 0,499 .0,191

.389,0

609,0

2 30 F2 1

F2 A

j j

e j

e j

e U e U

a

j a

+

−

=

−+

534,0191,0499,

F A

U

F A KV

* Pha B :

.0,609( ) .0,389.( ) 0,998

.389,0

609,0

2 240 30 F2 1

F1 B

j j

j j

e j

e j

e e U e

e U

a j

j a

998,0

2

kV U

U

F B KV

* Pha C:

191,0.499,0)336,0527,0.(

)1945,03045,0(

.389,0

609,0

2 120 30 F2 1

F2

C

j j

e j

e j

e e U e

e U

a j

j a

534,0191,0499,

F C

1

kV U

U

F C KV

1 1

.206,0

268,0

2 30 F2 1

F2 A

j

e j

e j

e U e U

a

j a

+

−

=

=+

=+

U

F A KV

* Pha B :

062,0)(206,0.)(268,0

.206,0

268,0

2 240 30 F2 1

F2 B

=+

−

=

=+

=+

j j

j j

e j

e j

e e U e

e U

a j

j a

U

F B KV

Bài Tập Dài Môn Ngắn Mạch GVHD : Ths.Ma Thị Thương Huyền

* Pha C:

410,0031,0

.206,0

268,0

2 120 30 F2 1

F2

C

j

e j

e j

e e U e

e U

a j

j a

−

−

=

=+

=+

U

F C KV

c) Ngắn mạch 2 pha :

Giá trị điện áp ở dạng tương đối cơ bản tại điểm ngắn mạch đươc tính như sau

Ua1= Ua2 = jIa1.X2∑ = j3,516.0,142 = j0,499

Giá trị điện áp ở dạng tương đổi cơ bản tại đầu cực máy phát F2 đươc tính như sau

53,0.023,0.365,1.499,0

1 1

.467,0

53,0

2 30 F2 1

F2 A

j

e j

e j e

U e U

a

j a

+

−

=

=+

=+

F A KV

* Pha B :

063,0)(467,0.)(53,0

.467,0

53,0

2 240 30 F2 1

F2 B

=+

−

=

=+

=+

j j

j j

e j

e j e

e U e

e U

a j

j a

U

F B KV

* Pha C:

863,0032,0

.467,0

53,0

2 120 30 F2 1

F2 C

j

e j

e j e

e U e

e U

a j

j a

−

−

=

=+

=+

U

F C KV