Áp dụng mạng hai của tính toán sự cố đồng thời trong lưới điện ba pha

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 9 Khi giải sự cố đồng thời, có thể dùng ma trận tổng trở nút hay thanh cái Zbus để giải bài toán tổng quát với một hệ thống điện bất kỳ.. IV- GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA Đ

Trang 1

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

NGUYỄN NGỌC ẤN

ÁP DỤNG MẠNG HAI CỬA TÍNH TOÁN SỰ CỐ ĐỒNG THỜI TRONG LƯỚI ĐIỆN BA PHA

Chuyên ngành: MẠNG-THIẾT BỊ ĐIỆN

Mã số ngành : 2.06.07

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2005

Trang 2

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Hoàng Việt

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2:

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNGHOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH ĐỘC LẬP - TỰ DO – HẠNH PHÚC

Tp HCM, ngày tháng 12 năm 2005

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Nguyễn ngọc Aán Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 01-01-1963 Nơi sinh: Quảng Nam Chuyên ngành: Thiết bị – mạng MSHV: 01803445

I-TÊN ĐỀ TÀI: ÁP DỤNG MẠNG HAI CỬA TÍNH SỰ CỐ ĐỒNG THỜI TRONG LƯỚI ĐIỆN BA PHA

II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06 - 2005

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12 - 2005

V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

Ngày tháng năm PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH KHOA QUẢN LÝ NGÀNH

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Trang 5

MỤC LỤC:

oOo

Lời cảm ơn: 4

Mục lục 5

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU .7

I- Mở đầu 8

II- Nhiệm vụ luận án 9

III- Phạm vi nghiên cứu 9

IV- Giá trị thực tiễn của đề tài 9

V- Nội dung luận án 9

CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH SỰ CO ÁĐƠN 11

I- Phương pháp thành phần đối xứng 12

II- Phân tích sự cố không đối xứng bằng phương pháp thành phần đối xứng 15

III- Aùp dụng ma trận tổng trở nút Zbus tính ngắn mạch 26

IV- Thay đổi sự đối xứng – Sơ đồ sự cố tổng quát 33

CHƯƠNG III: SỰ CỐ ĐỒNG THỜI VÀ VIỆC ÁP DỤNG MẠNG HAI CỬA VÀO TÍNH TOÁN 44

I- Khái niệm về sự cố đồng thời 45

II- Những kiến thức cơ bản về mạng hai cửa 45

III- Aùp dụng mạng hai cửa vào việc tính toán sự cố đồng thời 52

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN SỰ CỐ ĐỒNG THỜI 54

I- Tính bộ thông số Z của mạng hai cửa tương đương thứ tự của lưới theo các phần tử của Zbus 55

II- Tính sự cố đồng thời không đối xứng- không đối xứng .74

III- Tính sự cố đồng thời đối xứng-đối xứng 87

IV- Tính sự cố đồng thời đối xứng-không đối xứng 89

V- Tính điện áp hở mạch hai cửa của mạng hai cửa tương đương thứ tự thuận và điện áp nút của lưới trước sự cố 98

VI- Tính dòng điện nhánh và điện áp nút lưới khi sự cố 103

CHƯƠNG V: ÁP DỤNG MÁY TÍNH GIẢI BÀI TOÁN SỰ CỐ ĐỒNG THỜI 114 I- Giải thuật chương trình 115

II- Các file nguồn của chương trình và công dụng của chúng 115

CHƯƠNG VI: VÍ DỤ ÁP DỤNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH 121

I- Số liệu 122

II- Kết quả và nhận xét 129

Trang 6

CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN 148

I- Kết luận 149

II- Hướng phát triển đề tài 149

PHỤ LỤC: 150

A- Lưu đồ một số chương trình quan trọng trong chương trình tính sự cố đồng thời 151

B- Nội dung chương trình chính và các chương trình con tính sự cố đồng thời viết bằng ngôn ngữ Matlab 164

C- Một số kết quả tính sự cố đồng thời cho mạng 30 nút trong phần ví dụ.219 TÀI LIỆU THAM KHẢO 251

Trang 7

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 7

CHƯƠNG I:

GIỚI THIỆU

Trang 8

I-MỞ ĐẦU:

Với hệ thống điện, mục đích tính ngắn mạch là:

- Để chọn trang thiết bị thích hợp

- Tính toán giá trị đặt rơ le điều khiển máy cắt.

- Giải dòng ngắn mạch trong hệ thống

- Nghiên cứu ổn định hệ thống.

Để thực hiện mục đích đó, ngừơi ta thường tính ngắn mạch một pha, hai

pha hay ba pha tại một điểm, thường là một nút, trên lưới Tuy vậy, trong

thực tế, vẫn có trường hợp, dù là với xác suất rất thấp, nhiều sự cố xảy ra

cùng một lúc tại một hay nhiều điểm khác nhau trong hệ thống Trường

hợp này sự cố được gọi là sự cố đồng thời Một sự cố đồng thời khá phổ

biến là sự cố đứt dây một hoặc nhiều pha và dây dẫn chạm đất về một

phía Đó là sự cố vừa ngắn mạch lại vừa hở mạch ở tại cùng một điểm

Hoặc một ví dụ khác: một đường dây bị sự cố ngắn mạch đồng thời cùng

lúc gây nổ cầu chì ở đường dây khác cũng dẫn đến sự cố đồng thời ngắn

mạch-hở mạch Thời tiết mưa, bão, sấm sét dữ dội có thể gây ngắn mạch

đồng thời nhiều nơi trên lưới Sự sai sót ngẫu nhiên của con người cũng là

nguyên nhân dẫn đến sự cố đồng thời v.v

Vì sự phức tạp và đa dạng của nó, không ai có thể đoán biết trước được sự cố đồng thời sẽ dẫn đến kết quả dòng, áp trên lưới như thế nào

nếu không có sự tính toán cụ thể Mà như thế thì sẽ không có các biện

pháp bảo vệ thích hợp Do vậy, để nâng cao chất lượng bảo vệ hệ thống

điện thì cần xem xét toàn diện hơn nữa các tình huống xấu nhất có thể

xảy ra mà tính toán sự cố đồng thời cũng là việc có thể đem lại nhiều kết

quả đáng tham khảo

Người ta thống kê thấy rằng cứ 100 dặm đường dây hệ thống điện, thì trung bình 10 năm xảy ra sự cố một lần Vậy xác suất một sự cố trong

hệ thống là khá thấp Do đó, xác suất của n sự cố đồng thời, bằng tích xác

suất của n sự cố thành phần, sẽ còn bé hơn rất nhiều Vì thế thực tế, ta chỉ

cần khảo sát hai sự cố đồng thời là đủ Tất nhiên về mặt nguyên tắc, nếu

muốn, có thể xét tới n sự cố đồng thời nhưng dĩ nhiên lúc này độ phức tạp

của bài toán sẽ tăng lên rất nhiều

Nếu chỉ xét tới hai sự cố đồng thời thì có thể dùng mạng hai cửa để giải quyết vấn đề Lúc này, hai điểm sự cố sẽ được coi như là hai cửa của

một mạng chính là phần mạng còn lại của lưới Đối với loại sự cố song

song (hay ngang) như ngắn mạch một, hai, ba pha chạm hay không chạm

đất thì điểm ngắn mạch và đất là một cửa Còn đối với loại sự cố nối tiếp

(hay dọc) như hở mạch thì hai điểm hở mạch sẽ là một cửa của mạng

Trang 9

Khi giải sự cố đồng thời, có thể dùng ma trận tổng trở nút (hay thanh cái) Zbus để giải bài toán tổng quát với một hệ thống điện bất kỳ

Lúc này ta có thể dùng máy tính để giải bằng cách viết một chương trình

Ở đây sẽ dùng trình biên dịch MATLAB để viết vì nó có ưu thế về tính

toán ma trận

II- NHIỆM VỤ LUẬN ÁN:

- Giới thiệu phương pháp tính sự cố đồng thời dùng sơ đồ sự cố tổng

quát

- Xây dựng một chương trình máy tính tính hai sự cố đồng thời trong lưới

điện có số nhánh và số nút bất kỳ (dĩ nhiên điều này còn phụ thuộc

vào bộ nhớ của máy tính)

- Aùp dụng chương trình để tính sự cố đồng thời trên một lưới điện cụ

thể

III- PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

- Số sự cố đồng thời được giới hạn là 2

- Giải bằng phương pháp chính xác cũng như gần đúng

- Không xét trường hợp đường dây có hỗ cảm

- Không xét sự cố dọc có tổng trở các pha bất đối xứng cũng như không

xét tổng trở cũa dây trung tính

- Chỉ tính dòng, áp sự cố trên các nhánh ở một phía của máy biến áp

đấu Y-∆ (cụ thể là ở phía Y) vì dòng, áp khi qua máy biến áp loại này

có sự thay đổi góc pha khác nhau trong hai trường hợp thứ tự thuận và

thứ tự nghịch

IV- GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI:

- Cho phép tính toán sự cố đồng thời với nhiều dạng khác nhau: không

đối xứng-không đối xứng, đối xứng-đối xứng, đối xứng-không đối

xứng trên một hệ thống điện có số nút và nhánh bất kỳ

- Từ kết quả tính toán, cho phép đánh giá toàn diện hơn các tình huống

xấu nhất xảy ra trên lưới

V- NỘI DUNG LUẬN ÁN:

Luận án gồm các chương:

Chương I: GIỚI THIỆU

Giới thiệu về sự cố đồng thời và phương pháp tính toán; giới thiệu về

phạm vi nghiên cứu và nhiệm vụ luận án, giá trị thực tiễn của đề tài

Chương II: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH SỰ CỐ ĐƠN

Nhắc lại các phương pháp tính sự cố đơn đối xứng và không đối xứng như

ngắn mạch và hở mạch Chương đặc biệt nhấn mạnh đến việc dùng ma trận tổng

Trang 10

trở nút để tính sự cố vì nó cho phép giải mạch ở mức độ tổng quát Ngoài ra sơ

đồ sự cố tổng quát cũng được trình bày cho phép tính toán sự cố ở trên các pha

bất kỳ và việc này là yếu tố then chốt giúp giải quyết được bài toán sự cố đồng

thời

CHƯƠNG III: SỰ CỐ ĐỒNG THỜI VÀ VIỆC ÁP DỤNG MẠNG HAI CỬA

VÀO TÍNH TOÁN

Chương sẽ nêu khái niệm về sự cố đồng thời và ôn lại các kiến thức cơ

bản về mạng hai cửa cũng như cách áp dụng mạng hai cửa vào tính toán sự cố

đồng thời

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN SỰ CỐ ĐỒNG THỜI

Tính toán chi tiết các bước giải sự cố đồng thời gồm có: tính toán dòng, áp

tại điểm sự cố và tính toán dòng nhánh và áp nút lưới khi sự cố Trong đó, bước

quan trọng nhất là phải xác định được bộ thông số Z của mạng hai cửa tương

đương thứ tự thuận, nghịch và không của lưới Từ bộ thông số này, có thể suy ra

dễ dàng phương trình mô tả mạng hai cửa Kết hợp với các phương trình ràng

buộc khác như: điều kiện biên của sự cố, phương trình tỉ số biến áp v.v ta có thể

giải ra kết quả của bài toán

CHƯƠNG V: ÁP DỤNG MÁY TÍNH GIẢI BÀI TOÁN SỰ CỐ ĐỒNG THỜI

Với việc dùng ma trận tổng trở nút, bài toán sự cố đồng thời có thể được

giải ở mức độ tổng quát cho một hệ thống có số nút và nhánh tuỳ ý và có thể

được lập trình để giải bằng máy tính Chương nêu các bước giải bài toán cũng

như trình bày nội dung, mục đích của các chương trình chính và chương trình con

giải sự cố đồng thời Các chương trình được viết bằng trình biên dịch MATLAB

CHƯƠNG VI: VÍ DỤ ÁP DỤNG CHƯƠNG TRÌNH

Chương trình được áp dụng để tính các loại sự cố đồng thời cho một lưới

có 30 nút, 42 nhánh Chương trình tính bằng hai phương pháp chính xác và gần

đúng Kết quả được so sánh Ngoài ra, kết quả của sự cố đồng thời còn được

nhận xét, đánh giá so với trường hợp sự cố đơn để có thể thấy sự giống hay khác

biệt giữa chúng

CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN

Kết luận về chương trình tính sự cố đồng thời và nêu hướng phát triển của

vấn đề Có thể dễ dàng thấy hướng phát triển cũng chính là phần còn thiếu đã

nêu trong phần ‘Phạm vi nghiên cứu’ trong chương I

PHỤ LỤC:

Nội dung cụ thể Chương trình chính và các chương trình con Các kết quả

của một số loại sự cố đồng thời khác

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 11

CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH SỰ CỐ ĐƠN 11

CHƯƠNG II:

CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH

SỰ CỐ ĐƠN

Trang 12

I-PHƯƠNG PHÁP THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG

1)-GIỚI THIỆU VỀ CÁC THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG:

Để giải mạch 3 pha sự cố bất đối xứng người ta thường dùng phương pháp các thành phần đối xứng Lý do là với phương pháp này, một mạch bất đối xứng sẽ được biểu diễn thành một số mạch đối xứng, mà mạch đối xứng thì dễ giải bằng sơ đồ một pha của nó

Phương pháp thành phần đối xứng cho phép thay thế một hệ thống 3 đại lượng pha không đối xứng như điện áp hay dòng điện bằng ba hệ thống đối xứng trong đó, mỗi hệ thống gồm ba đại lượng đối xứng Trong mỗi hệ thống đối xứng, các đại lượng của nó bằng nhau về độ lớn và góc lệch giữa hai đại lượng kề nhau luôn không đổi Nếu gọi ba đại lượng pha của hệ thống không đối xứng ban đầu là ba đại lượng ban đầu và thứ tự pha được hiểu như là thứ tự của ba đại lượng pha ban đầu khi đi theo một chiều quay dương xác định trên sơ đồ véc tơ của chúng thì ba hệ thống các thành phần đối xứng thay thế sẽ như sau:

1-Các thành phần thứ tự thuận gồm 3 đại lượng (véc tơ) bằng nhau về độ lớn, từng đôi một lệch nhau 120o về pha và có cùng thứ tự pha như các đại lượng ban đầu

2- Các thành phần thứ tự nghịch gồm 3 đại lượng (véc tơ) bằng nhau về độ lớn, từng đôi một lệch nhau 120o về pha và có thứ tự pha ngược với thứ tự pha của các đại lượng ban đầu

3- Các thành phần thứ tự không gồm 3 đại lượng (véc tơ) bằng nhau về độ lớn và cả góc pha

Thứ tự pha của hệ thống theo chiều dương quy ước cùng chiều kim đồng hồ là abc Như vậy, thứ tự pha của các thành phần thứ tự thuận là abc và của các thành phần thứ tự nghịch là acb Nếu ký hiệu các đại lượng pha điện áp ban đầu là Va, Vb, Vc thì ký hiệu các thành phần thứ tự thuận là

Va1, Vb1, Vc1; các thành phần thứ tự nghịch là Va2, Vb2, Vc2 và các thành phần thứ tự không là Va0, Vb0, Vc0 Hình 2.1.1biểu diễn ba tập hợp các thành phần đối xứng như vậy Các đại lượng pha là dòng điện sẽ được ký hiệu bới I với các chỉ số như đối với điện áp

Trang 13

Hình 2.1.1: Các thành phần đối xứng

Mỗi đại lượng pha không đối xứng ban đầu là tổng các thành phần đối xứng, nên ta có thể viết:

Va = Va0 + Va1 + Va2

Vb = Vb0 + Vb1 + Vb2 (2.1.1)

Vc = Vc0 + Vc1 + Vc2Hay dưới dạng ma trận:

111

000

cba

V V V V

V V V

Va = Va0 + Va1 + Va2

Vb = Va0 + a2Va1 + aVa2 (2.1.4)

Vc = Va0 + aVa1 + a2Va2Viết dưới dạng ma trận:

Trang 14

) 1.

(

A a

a

a a A

:

có

Ta

) 1.

( V

V

V V

; a a

a a A

; V V

V V

:

Với

AV V

:

Hay

) 1.

( V

V V a a

a a

V

a a a

c b

a abc

abc

a a a

c

b

a

7 2 3

1

1 1

1 1 1

3 1

6 2 1

1

1 1 1

5 2 1

1

1 1

1

2

2 1

2 1 0 012

2 2 012

2 1 0

2 2

( ) aV V a V ( V

);

V a aV V ( V

) V V V ( V

: ra

Suy

cba

acb

aa

cbaa

8 2 3

1 3

1 3 1

22

21

0

+ +

= +

+

=

+ +

=

Viếr dưới dạng ma trận:

: điện dòng cho trình phương các

( V

V

V a a

a

a V

V

cba

a

9 2 1

1

1 1 1

3

1

22

Trang 15

) aI I a I I

);

I a aI I I

) I I I I

) 1.

( I

A I

:

ra

Suy

) 1.

( I

I

I I

; I I

I I

:

Với

) 1.

( AI

I

:

Hay

) 1.

( I

I

I a a

a

a I

I

cbaa

abc

aaa

cb

aabc

abc

aaa

c

b

a

+ +

=

+ +

=

+ +

21

0

1012

210

012

210

22

13 2

12 2

11 2 1

1

1 1 1

3)- DÙNG THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG ĐỂ PHÂN TÍCH SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG:

Để tính sự cố bất đối xứng trong lưới điện ba pha ta thay nhánh có dòng sự cố IN (nhánh có tổng trở sự cố ZN) bằng một nguồn dòng có cùng trị số IN Theo định lý thay thế như trong lý thuyết mạch đã nêu, việc thay như vậy sẽ không làm thay đổi tình trạng của lưới Sau đó, ta thay nguồn dòng ngắn mạch không đối xứng thành tổng ba nguồn đối xứng thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không rồi áp dụng nguyên lý xếp chồng để xếp chồng các đáp ứng của mạch đối với các nguồn thứ tự Đáp ứng cuối cùng đối với nguồn không đối xứng ban đầu sẽ bằng tổng các đáp ứng với các nguồn thứ tự Khi tính toán đáp ứng với các nguồn thứ tự, các giá trị tổng trở của lưới cũng sẽ có giá trị thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không tương ứng và sơ đồ tương đương của lưới lúc đó sẽ là các mạng tương đương thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không Vì là mạng đối xứng nên các mạng này là các mạng tương đương một pha

II-PHÂN TÍCH SỰ CỐ KHÔNG ĐỐI XỨNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP THÀNH PHẦN ĐỐI XỨNG:

Trong phương pháp này, ta sẽ xác định điều kiện sự cố và dẫn ra các mạch thứ tự 0-1-2 của mạng

Trang 16

Ta sẽ coi điều kiện không cân bằng tại một điểm sự cố là ‘sự cố ‘ và gọi như vậy để chỉ bất kỳ tình trạng không cân bằng nào kể cả tình trạng tải không cân bằng

Cần phân biệt giữa sự cố song song (hay ngang) và sự cố nối tiếp (hay dọc)

Một sự cố ngang là một sự mất cân bằng giữa các pha với nhau hay giữa các pha và trung tính Một sự cố dọc là sự mất cân bằng trong các tổng trở đường dây và không liên quan gì đến trung tính hay đất hoặc không liên quan gì kết nối giữa các pha

Ta sẽ xác định sự liên hệ giữa các mạng thứ tự trong các loại sự cố khác nhau Muốn vậy, ta cần thực hiện các bước:

1- Vẽ sơ đồ mạch tại điểm sự cố

2- Viết các điều kiện biên liên hệ dòng, áp của sự cố xét

3- Chuyển các dòng, áp ở mục 2 từ hệ toạ độ a-b-c sang toạ độ 0-1-2 bằng phép biến đổi A hay A-1

4- Kiểm tra các dòng thứ tự để xác định kết nối các mạng thứ tự thoả mục 3

5- Kiểm tra các áp thứ tự để xác định kết nối còn lại của các mạng thứ tự có thêm các tổng trở cần thiết để thoả 3 và 4

A-CÁC SỰ CỐ SONG SONG:

1)Sự cố một pha chạm đất (1LG):

1- Sơ đồ mạch:

Hình 2.2.1: Sơ đồ sự cố 1LG tại F

2- Điều kiện biên:

Từ hình 2.2.1, ta có: Ib = Ic= 0 (2.2.1) và: Va = ZfIa (2.2.2)

3- Biến đổi:

Ta có: I012 = A-1Iabc

I a a

a

3 2 1

1 1

3

1

0

0 1

1

1 1 1

Trang 17

⇒ Các dòng thứ tự bằng nhau

Từ (2.2.2) và (2.2.3): Va = ZfIa = 3ZfIa1

Vậy: Va0 + Va1 + Va2 = 3ZfIa1 (2.2.4) 4- Các dòng thứ tự:

Vì các dòng thứ tự bằng nhau nên các mạng thứ tự nối tiếp nhau 5- Các áp thứ tự:

Từ (2.2.4) ta thấy tổng áp thứ tự bằng 3ZfIa1 vì vậy sơ đồ mạch phải có một tổng trở ngoài 3Zf như hình 2.2.2

Hình 2.2.2: Kết nối các mạng thứ tự cho sự cố 1LG

Với sơ đồ này ta có:

=

210

210210

0 0

0

3

aa

aF

aaa

f

Fa

aa

I I I Z Z

Z V

V V

V : và

Z Z Z Z

V I

I I

Trong đó, VF là điện áp tương đương Thevenin của mạng thứ tự dương

Z0, Z1, Z2 là các tổng trở vào của các mạng thứ tự

2)Sự cố hai pha chạm nhau:

Giả sử hai pha chạm nhau ở pha b và c như hình 2.2.3

Từ phương trình I012 = A-1Iabc kết hợp với (2.2.6) và (2.2.7) ta được:

Trang 18

I

I a a

3

0

1 1

1 1 1

Zf(a2 – a)Ia1 = (a2 – a)Va1 – (a2 – a)Va2

⇒ ZfIa1 = Va1 – Va2 (2.2.10) 4- Các dòng thứ tự:

Từ (2.2.9) ta suy ra mạch thứ tự không hở và mạch thứ tự thuận và nghịch đấu như hình vẽ 2.2.4:

5- Điện áp thứ tự:

Từ (2.2.10) suy ra sự nối mạch thứ tự như hình vẽ:

Hình 2.2.4: kết nối các mạng thứ tự của sự cố LL

+ +

=

211

3) Sự cố hai pha chạm đất (2LG):

Hình 2.2.5: Sơ đồ sự cố 2LG tại F

Vb = (Zf + Zg)Ib + ZgIc (2.2.13)

Vc = (Zf + Zg)Ic + ZgIb (2.2.14) 3- Biến đổi:

Trang 19

Từ (2.2.12) viết được:

Ia0 + Ia1 + Ia2 = 0 (2.2.15) Vì: Vb = Va0 + a2Va1 + aVa2 (2.2.16)

Va1 – Va2 = Zf(Ia1 – Ia2)

⇒ Va1 – ZfIa1 = Va2 – ZfIa2 (2.2.20)

Cộng (2.2.16) (2.2.17):

Vb + Vc = 2Va0 – (Va1 + Va2) (2.2.21) Cộng (2.2.12) (2.2.13):

Vb + Vc = Zf[2Ia0 – (Ia1 + Ia2)] + Zg[4Ia0 – 2(Ia1 + Ia2)] (2.2.22) Từ (2.2.21) và (2.2.22) có:

Hình 2.2.6: Sơ đồ nối mạng thứ tự của sự cố 2LG

Từ sơ đồ này suy ra:

gf

gff

f

Fa

Z Z Z Z

Z Z Z Z Z Z Z

V I

3 2

3

20

02

1

+ + +

+ +

=

4) Sự cố ba pha:

Trang 20

Tuy là sự cố đối xứng nhưng ta cũng đưa vào đây để xét như là thành viên của ‘họ’ bất đối xứng ngang

Hình 2.2.7: Sơ đồ của một sự cố 3 pha tại F

Trong sơ đồ, Zf là tổng trở ngắn mạch từng pha và Zg là tổng trở trung tính với đất

Va = ZfIa + Zg(Ia + Ib + Ic) (2.2.26)

Vb = ZfIb + Zg(Ia + Ib + Ic) (2.2.27)

Vc = ZfIc + Zg(Ia + Ib + Ic) (2.2.28) 3- Biến đổi:

Vb – Vc = Vbc = (a2 – a)Va1 + (a – a2)Va2

= Zf[(a2 – a)Ia1 + (a – a2)Ia2] (2.2.32)

Vì a2 – a = -j 3 ≠ 0 nên:

Va1 – ZfIa1 = Va2 – ZfIa2 (2.2.33) Cộng (2.2.29), (2.2.30) và để ý: 1+ a2 = -a, 1 + a = -a2, ta có:

Va + Vb = (2Va0 – aVa1 – a2Va2) = Zf(2Ia0 – aIa1 – a2Ia2) + 6ZgIa0

⇔ 2(Va0 – ZfIa0 – 3ZgIa0) = a(Va1 – ZfIa1) + a2(Va2 – ZfIa2) (2.2.34) Từ (2.2.33):

2(Va0 – ZfIa0 – 3ZgIa0) = (a + a2) (Va1 – ZfIa1) = -(Va1 – ZfIa1) (2.2.35) Cộng (2.2.30) (2.2.31):

Vb + Vc = (2Va0 –Va1 – Va2) = Zf(2Ia0 – Ia1 – Ia2) + 6ZgIa0

⇒ 2(Va0 – ZfIa0 – 3ZgIa0) = (Va1 – ZfIa1) + (Va2 – ZfIa2)

Từ (2.2.33):

⇒Va0 – ZfIa0 – 3ZgIa0 = Va1 – ZfIa1 (2.2.36)

Trang 21

Vì mạng thứ tự nghịch không có nguồn nên: Ia2 = 0 và Va2 = 0

B- CÁC SỰ CỐ NỐI TIẾP:

1) Các tổng trở nối tiếp không bằng nhau:

1-Sơ đồ mạch:

Hình 2.2.9: Sơ đồ mạch các tổng trở nối tiếp không bằng nhau tại F-F’

) 2.2.

( I

Z V

V

:

Hay

) 2.2.

( I

I

I Z Z

Z V

V

V V

c'b'aabc

cba

'c

'b

'a

0

0 0

Trang 22

Vaa’-012 = V012 – V012’= Z012I012 (2.2.42) Trong đó:

Z012 = A-1ZabcA (2.2.43)

Z Z Z Z Z Z

bababa

44 2

2 2

−

− +

Tương tự hàng 2 – hàng 3:

Vaa’1 – ZbIa1 = Vaa’2 – ZbIa2Kết hợp với (1.2.45), ta có:

Vaa’0 – ZbIa0 = Vaa’1 – ZbIa1 = Vaa’2 – ZbIa2 (2.2.46)

Cộng hàng 1 với hàng 2 ta đựơc:

Vaa’0 + Vaa’1 = ( )( 0 1) 2

3

2 2

3

1

abaa

ab

Thay Vaa’0 từ (2.2.45) vào:

Vaa’1 – ZbIa1 = (1/3)(Za – Zb)(Ia0 + Ia1 + Ia2) (2.2.47) Hai phương trình (2.2.46) và (2.2.47) cho thấy các mạng thứ tự phải được nối như trên hình 2.2.10:

Trang 23

Hình 2.2.10: Sơ đồ nối mạng thứ tự cho trường hợp các tổng trở nối tiếp không bằng nhau tại F-F’

Để xác định các dòng, áp thứ tự, ta cần xác định tổng trở vào các mạng thứ tự:

Z0 = (Z11-0 – Z12-0) + (Z22-0 – Z12-0) = Z11-0 + Z22-0 –2Z12-0 (2.2.48) Với Z11-0, Z12-0, Z21-0, Z22-0 là các thông số Z của mạng hai cửa thứ tự không F, F’,0

Tương tự với mạng thứ tự thuận và nghịch:

Z1 = Z11-1 + Z22-1 – 2Z12-1 (2.2.49)

Z2 = Z11-2 + Z22-2 – 2Z12-2 (1.2.50) Điện áp hở mạch VFF’ của mạng hai cửa:

) 2.2 ( V

1=

= Vậy dòng: Ia1 = VF/Zt

bb

bbab

bb

ba

53

02

20

+ +

+ + +

− +

+ +

−

=

) 2.2 ( Z

Z

ZI

I

) 2.2 ( Z

2) Sự cố một pha hở (1LO):

Sự cố một pha hở (ví dụ pha a) là một trường hợp đặc biệt của trường hợp trên, trong đó: Za = ∞ , Zb hữu hạn (1.2.56) Và sơ đồ nối các mạng thứ tự như hình 2.2.11 Sơ đồ này giống như trường hợp sự cố 2LG nhưng đầu ra của mạng là 2 điểm F,F’

Trang 24

Hình 2.2.11: Kết nối các mạng thứ tự trường hợp pha a hở tại F-F’

Từ sơ đồ hình tính được: Ia1 =VF/Zt (2.2.57)

Với: Zt = Zb + Z1 + Z (2.2.58)

Z Z Z

Z Z Z Z

b

b b

59 2

2 0

+ +

Và:

) 2.2.

( Z

Z

ZI I

) 2.2.

( Z

Z

ZI I

b

a a

b

a a

61 60

0

1 0

2

1 2

3) Sự cố hai pha hở (2LO):

Giả sử hai pha hở là b và c thì Zb = ∞ Tuy nhiên không dùng sơ đồ hình 2.2.10 cho trường hợp này

1-Sơ đồ mạch:

Hình 2.2.12: Sơ đồ mạch sự cố hai pha hở

Ib = Ic = 0; Vaa’ = ZaIa (2.2.62) 3- Biến đổi:

Trang 25

Ta có: I012 = A-1Iabc Từ (2.2.62): Iabc =

I Vậy:

) 2.2.

( I

1 1 1

Hay: Vaa’0 + Vaa’1 + Vaa’2 = Za(Ia0 + Ia1 + Ia2)

Sắp xếp lại, ta được:

(Vaa’0 – ZaIa0) + (Vaa’1 – ZaIa1) + (Vaa’2 – ZaIa2) = 0 (2.2.64)

4- Dòng thứ tự:

Phương trình (2.2.63) đòi hỏi các mạng thứ tự nối tiếp nhau

5-Aùp thứ tự:

Phương trình (1.2.64) đòi hỏi mỗi mạng thứ tự nối tiếp với một tổng trở Za

Sơ đồ cuối cùng sẽ là:

Hình 2.2.13: Kết nối các mạng thứ tự trường hợp 2 pha hở

Từ sơ đồ rút ra:

Ia0 = Ia1 = Ia2 = ( 2 )

Z V V Z

V

a

F

65 2 3

21

4) Các sự cố nối tiếp khác:

Có thể nói hầu hết các sự cố nối tiếp phổ biến đều thuộc 3 dạng kể trên Tuy nhiên còn một trường hợp nữa là mạng có dây trung tính với tổng trở

Trang 26

Zg Lúc đó mạng thứ tự không sẽ được nối tiếp thêm tổng trở 3Zg và phương trình cân bằng áp của nó là: Vaa’0 = -(Z0 + 3Zg)Ia0

III-ÁP DỤNG MA TRẬN TỔNG TRỞ NÚT TÍNH NGẮN

MẠCH

A -NGẮN MẠCH ĐỐI XỨNG:

1) Điện áp nút khi sự cố:

Xét một mạng điện có n nút như hình 2.3.1

Hình 2.3.1: Sơ đồ mạng n nút

Hệ thống giả thiết đang vận hành ở tình trạng 3 pha đối xứng và được biểu diễn bằng mô hình 1 pha Một sự cố 3 pha đối xứng xảy ra tại thanh cái k qua tổng trở chạm ZN Các điện áp nút (điện áp pha) trước sự cố có thể nhận được bằng việc tính toán phân bố công suất trong mạng và được biểu diễn bằng véc tơ cột :

) ( V

n 0

0

02

1

(2.3.1)

Thường, người ta bỏ qua dòng xác lập trước sự cố vì dòng ngắn mạch quá lớn so với nó Tuy nhiên hợp lý hơn là thay thế tải bằng một tổng trở không đổi theo điện áp nút tải trước sự cố:

∗

=L

iiL

S

) ( V Z

20 (2.3.2) Trước khi xảy ra ngắn mạch, điện áp tại nút sự cố k là Vk(0) Khi ngắn mạch xảy ra, điện áp mạng thay đổi một lượng bằng với độ thay đổi áp lưới khi đặt tại điểm ngắn mạch một nguồn áp Vk(0) và nối tắt các nguồn trong mạng Nói cách khác, độ thay đổi điện thế trong mạng gây bởi sự cố với tổng trở chạm

ZN tại nút k thì cũng giống như điện áp của các nút khi thêm vào nguồn áp –

Vk(0) nối nối tiếp với tổng trở chạm tại nút k và nối tắt các nguồn còn lại trong mạng Ta có sơ đồ sau:

Trang 27

Vnút(N) = Vnút(0) + ∆Vnút (2.3.4)

2) Ma trận tổng dẫn và ma trận tổng trở nút

Bây giờ ta sẽ thấy, có thể tính dòng ngắn mạch từ ma trận tổng trở nút hay ma trận tổng dẫn nút Gọi Inút là véc tơ dòng điện nút của mạng, Ynútlà ma trận tổng dẫn nút của mạng và Vnút là véc tơ điện áp nút so với nút gốc, thường chọn là đất, ta có phương trình cân bằng dòng:

Inút = Ynút.Vnút ( 2.3 5) Trong Ynút, phần tử trên đường chéo ứng với mỗi nút bằng tổng các tổng dẫn nối vào nút đó, tức là:

)i j ( y

Trong mạch tương đương Thevenin ở hình 2.3.2, dòng điện chảy vào mỗi nút đều bằng 0 ngoại trừ nút sự cố Do chiều dòng điện ngắn mạch hướng ra khỏi nút sự cố, nên ta nhận được một dòng điện âm chạy về phía nút k (nút sự cố) Như vậy, áp dụng phương trình ( 2.3 5), ta được:

Trang 28

) 2.3.

( V

V V

Y Y

Y

Y Y

Y

Y Y

Y ) N ( I

n

k

nnnk

n

knkk

k

nk

0

11

Hay: Inút(N) = Ynút.∆Vnút ( 2.3 9)

Giải ra: ∆Vnút = Znút.Inút(N) (2 3 10)

Ở đây: Znút = Ynút-1 được gọi là ma trận tổng trở nút

Thay ( 1.3 10) vào ( 1.3 4) ta có:

Vnút = Vnút(0) + ZnútInútHay:

) 3.

( ) N ( I Z

Z Z

Z

Z Z

Z

) N ( V

) ( V

) N

(

V

) N

(

V

) N

(

V

k

nnnk

n

knkk

k

nk

11

111

) ( V

N kk

k

14

0 + Lưu ý là Zkk cũng là tổng trở vào của mạng nhìn từ nút k

Tương tự, ta viết được phương trình thứ I của công thức (11):

Vi(N) = Vi(0) – ZikIk(N) ( 2.3 15) Biết điện áp nút khi sự cố, ta tính được dòng sự cố trên tất cả các nhánh của mạng theo công thức:

) 2.3.

( z

) N ( V ) N ( V ) N ( I

ij

j i

=

3) Phương pháp xây dựng ma trận tổng trở nút:

a)Từ ma trận tổng dẫn nút Y:

Như đã nói: Z = Y-1

b)Trực tiếp từ sơ đồ mạng:

Trang 29

Phương pháp này sẽ từng bước một thêm vào mỗi phần tử mạng cho đến khi có được Znút của mạng đầy đủ Trong quá trình xây dựng, ta thực hiện từ một ma trận tổng trở cũ tới ma trận tổng trở mới theo các luật sau:

•Bước 1: Chọn nút tham chiếu gọi là nút 0 và bắt đầu từ một nhánh nối giữa nút gốc với một nút của nhánh đó

Quy luật 1: Ma trận tổng trở nút Znút của một nhánh là ma trận 1x1 có 1 phần tử Z11 = znhánh

Hình 2.3.3: Phần mạng điện r nút

•Bước 2: Lần lượt thêm vào các nhánh mới nối giữa một nút mới với nút gốc dùng quy luật 2 Tiếp tục thực hiện như thế cho đến khi đã đủ số nhánh nối với nút gốc

Giả sử ta đã lập được ma trận Znútr kích thước rxr của mạng có r nút (không kể nút gốc) như sau:

r

prpp

p

rp

Z Z

Z

Z Z

Z

Z Z

11

( 2.3 17)

Hình 2.3.4: Phần mạng điện thêm một nút nối với nút chuẩn

Quy luật 2: Nếu thêm một nhánh có tổng trở zq0 đến nút chuẩn 0 thì ta nhận được ma trận mới kích thước (r+1)x(r+1) như sau:

Trang 30

1

11

0 0

0

0 0 0

q

rrrp

r

prpp

p

rp

z

Z Z

Z

Z Z

Z

Z Z

Quy luật 3: Trường hợp thêm một nhánh có tổng trở zpq nối từ một nút mới

q với một nút cũ p (khác 0) có sẵn trong mạng r nút thì ta nhận được ma trận mới như sau:

p

rprr

rpr

pppr

ppp

pr

p

z z Z Z

Z

Z Z

01

11

111

Hình 2.3.5: Phần mạng điện thêm vào một nút mới

•Bước 4: Cuối cùng, hoàn tất mạng bằng việc bổ sung các nhánh giữa 2 nút cũ bằng quy luật 4

Quy luật 4: Nếu không thêm một nút mới nào mà chỉ thêm một nhánh mới zpq nối giữa 2 nút cũ thì ma trận nhận được không thay đổi kích thước nhưng các giá trị của từng số hạng ma trận được tính lại như sau:

Tll

cũrnút

mớir

Z Z

- Nếu hai nút p và q đều không phải là nút chuẩn:

Trang 31

Hình 2.3.6: Phần mạng điện đưa thêm một tổng trở vào giữa hai nút

∆Z và Zll xác định như sau:

pppq

pq

Z Z

Z

#

22

11

ll

rppp

pp

rppp

pp

Z Z Z

Z Z

x ) ( Z Z

Z Z Z

21

B- NGẮN MẠCH KHÔNG ĐỐI XỨNG:

Aùp dụng định lý Thevenin cho mỗi mạng thứ tự ta sẽ tìm được các dòng điện sự cố thành phần từ đó suy được dòng sự cố toàn phần

Gọi Znút1, Znút2 và Znút0 lần lượt là các ma trận tổng trở nút của các mạng thứ tự thuận, nghịch và không của lưới Như đã chứng minh ở phần trên, mạch tương đương Thevenin của mạng thứ tự thuận gồm một nguồn áp VN, là điện áp (so với đất) tại điểm sự cố k trước sự cố, mắc nối tiếp với một tổng trở có giá trị bằng Zkk1 (với Zkk1 = Znút1(k,k))

Đối với mạng thứ tự nghịch và thứ tự không vì trước sự cố không có dòng thứ tự nghịch và không chảy trong hệ thống nên điện áp thứ tự nghịch và không

Trang 32

tại tất cả các nút trước sự cố đều bằng 0 kể cả tại điểm ngắn mạch Do đó mạch tương đương Thevenin của chúng sẽ không có nguồn sức điện động mà chỉ có duy nhất một tổng trở Zkk2 hay Zkk0 với:

Zkk2 = Znút2(k,k) Zkk0 = Znút0(k,k) Gọi INa là dòng ngắn mạch chảy từ hệ thống vào chỗ sự cố Các thành phần thứ tự của nó là INa0, INa1 và INa2 cũng chảy ra khỏi nút sự cố k do đó –INa0, -

INa1 và –INa2 sẽ chảy vào nút k của mạng thứ tự không, thuận và nghịch Các dòng này sẽ gây những độ thay đổi điện áp tại các nút của các mạng thứ tự thuận, nghịch và không tương ứng là:

11

12

11

22

21

naka

aa

a

I Z V

V

V V

00

02

01

naka

aa

V V

V V V

Như vậy điện áp thứ tự thuận ở các nút khi sự cố:

1

11

1

11

NN

naka

àaa

V V

Trong đó, VN là điện áp tại điểm k trước sự cố Ở đây ta đã xem gần đúng

VN cũng là điện áp của tất cả các nút trước sự cố

Điện áp thứ tự nghịch và không của các nút khi sự cố:

Trang 33

V

V V

naka

àaa

22

2

21

0

01

naka

àaa

V V

Vja0 = -Zjk0INa0

Vja1 = VN – Zjk1INa1 (2 3 26)

Vja2 = -Zjk2INa2Còn điện áp thứ tự tại điểm sự cố :

VNa0 = -Zkk0INa0

VNa1 = VN – Zkk1INa1 (2 3 27)

VNa2 = -Zkk2INa2

Lưu ý: Nếu trong hệ thống có máy biến áp đấu ∆-Y thì các điện áp thứ tự tính từ

phương trình (2 3 26) có thể sẽ phải thay đổi góc pha trước khi kết hợp với các đại lượng khác để tạo thành điện áp nút của hệ thống Còn đối với phương trình (2 3 27) thì sẽ không thay đổi góc pha nếu ta chọn pha tại điểm sự cố làm pha gốc

IV-THAY ĐỔI SỰ ĐỐI XỨNG:

1-Tạo đối xứng bằng cách đánh nhãn lại:

Trong tính toán các sự cố bất đối xứng, các áp và dòng thành phần thường lấy là của pha a như là pha đối xứng Nếu sự cố không đối xứng xảy ra không phải ở pha a thì ta có khuynh hướng đánh nhãn lại thứ tự pha của hệ thống Ví dụ, nếu sự cố ở pha b thì (a,b,c) được đặt lại là (C,A,B) và tính toán như cách thức vẫn thường làm Đây là cách tốt và dễ nhất trong những trường hợp đơn giản

Tuy nhiên, trong vài trường hợp,ta muốn tính sự cố không đối xứng mà ở đó pha a không phải là pha đối xứng Để thực hiện điều này, ta có thể dùng sơ đồ sự cố tổng quát của Atabekov

2- Sơ đồ sự cố tổng quát cho các sự cố song song:

Trang 34

Sơ đồ này cho phép diễn tả một cách tổng quát thông tin sự cố có liên hệ đến đối xứng pha Đối với các sự cố song song (ngang), ta sẽ xem xét trường hợp tổng quát như hình 2.4.1:

H.2.4.1: Sơ đồ sự cố ngang tổng quát

Trong đó, Za, Zb, Zc, Zg có giá trị bất kỳ tuỳ thuộc vào tình trạng sự cố

Ta có:

) 4.

( I

I I Z Z Z

Z

Z Z

Z Z V

V

cba

gcg

g

gg

bg

gg

ga

c

b

a

1 2

( Z

Z Z

Z Z Z

Z Z

Z A Z A

222120

121110

0201001

gc

ba

Z a aZ Z Z

aZ Z a Z Z

Z Z

Z Z Z

202

201

00

3 1 3 1

3 3

1

+ +

=

+ +

=

+ + +

=

Trang 35

a

c b a

c b

a

Z Z Z Z

Z a aZ Z Z

aZ Z a Z Z

) ( aZ

Z a Z Z

Z Z Z Z

Z a aZ Z Z

+ +

=

+ +

=

+ +

=

+ +

=

+ +

=

+ +

=

3 1 3 1 3 1

5 4 2 3

1 3 1 3 1

22

2 21

2 20

2 12

11

2 10

Cộng 3 hàng của (2.4.1), ta được:

3 1

7 3

1

6 3

1 3

2 2

2 1

0 0

2.4.

I aZ I Z a I Z V

2.4.

I Z a I aZ I Z V

2.4.

I Z I Z I Z I

Z V

c c b b a

a a

c c b

b a a a

c c b b a a a

g a

+ +

=

+ +

=

+ +

=

−

Ba phương trình (2 4 6), ( 2.4 7), (2 4 8) có thể được dùng để cấu tạo nên một sơ đồ xác định hoàn toàn điều kiện mô tả trong hình 2.4.1 Để làm được như vậy, cần phải dùng đến một máy dịch pha là một máy biến áp lý tưởng có tỉ số dòng phức (bằng 1, a hay a2) Một thiết bị như thế có thể quay dòng điện và điện áp theo một góc pha cho trước (0o hay ±120o) mà không thay đổi biên độ của chúng Máy dịch pha được đặc trưng bởi phương trình:

V2 = nV1 I2 = nI1 ( 2.4 9)

Trong đó, n = ejθ và θ là góc dịch pha (rad) Sơ đồ mạch như trong hình 2.4.2 và được gọi là sơ đồ sự cố tổng quát hoá của sự cố song song Dễ dàng kiểm tra rằng các điểm Q, Q0, Q1, Q2 có cùng điện thế (và do đó chúng có thể nối được với nhau)

Trang 36

H 2.4.2: Sơ đồ sự cố tổng quát cho sự cố ngang

Các điện áp tại các điểm P0, P1, P2 là:

ccp

bbp

aa

V

3

1 3

1

21

Đây cũng là các điện áp ở phía phải các MBA tương ứng Khi đưa các tỉ số biến áp vào tính toán ta sẽ điện áp pha a thứ tự không, thuận và nghịch tương ứng như trong (2.4.6) (2.4.7) (2.4.8)

Thường, ta quan tâm đến hai loại sự cố không cân bằng, đó là sự cố 1LG và 2LG (sự cố ngắn mạch 2 pha LL là trường hợp đặc biệt của 2LG) ta sẽ phát triển sơ đồ tổng quát cho 2 sự cố này

n0 = 1 , n1 = 1, n2 = 1 (2.4.13)

Trang 37

đối với sự cố 1LG pha a Độ dịch pha cho các sự cố pha b hay c cũng dễ dàng xác định Ví dụ pha b ta có các điều kiện mạng:

Các điều kiện biên ứng với (2.4.14) là:

Ia = 0, Vb = ZIb + 3ZgIa0, Vc = ZIc + 3ZgIa0 (2.4.15) trong trường hợp này, sơ đồ sự cố tổng quát sẽ được rút gọn thành sơ đồ như hình

4 với độ dịch pha tất cả MBA là 1:1 Nếu pha b hay c không phải là pha bị sự cố thì độ dịch pha sẽ có trị khác cũng được cho trong hình 2.4.4

Trang 38

H2.4.4: Sơ đồ sự cố cho sự cố 2LG

3- Các sơ đồ tổng quát cho các sự cố nối tiếp:

Một sự cố nối tiếp tổng quát có thể biểu thị bằng một bộ các tổng trở nối tiếp không cân bằng như hình 2.4.5, ở đó, các tổng trở nối các điểm mạng f và m với các dòng chảy từ f tới m

H 2.4.5: Điều kiện sự cố nối tiếp tổng quát giữa f và m

Các tổng trở Za, Zb, Zc là tuỳ ýcó giá trị từ 0 đến ∞ diễn tả tất cả các điều kiện sự cố phổ biến nhất như đường dây bị hở Điều kiện mạch này được mô tả bởi: Vf-abc – Vm-abc = Vfm-abc = Zfm-abcIabc (2.4.16)

Phương trình này dễ dàng chuyển sang phương trình thành phần đối xứng:

201

120

012

sss

sssfm

Z Z Z

Z Z

Nếu ta viết phương trình (2.4.17) trong dạng của Za, Zb, Zc , ta sẽ được kết quả giống như (2.4.6) (2.4.7) và (2.4.8) chỉ khác là không có số hạng Zg Các phương trình này có thể được diễn tả bằng một sơ đồ tổng quát giống với hình 2 như vẽ

Trang 39

trong hình 6 Điều này có thể được kiểm chứng bằng cách viết (2.4.17) trong dạng:

b a a a

c c b b a a a

I aZ I Z a I Z V

2.4.

I Z a I aZ I Z V

I Z I Z I Z V

+ +

=

+ +

=

+ +

=

2 2

2 1

0

3 1

18 3

1 3 1

Chú ý, trong 2 sơ đồ hình 2 và 6, các thành phần đối xứng của dòng sự cố rới nút

F và quay trở về N (đất) hay M

Hai trường hợp sự cố nối tiếp được quan tâm nhiều nhất là một pha hở và

2 pha hở Trong 2 trường hợp này, ta đều có thể đơn giản sơ đồ sự cố tổng quát ở hình 2.4.6 thành sơ đồ hình 2.4.7 cho 2 pha hở và sơ đồ hình 8 cho 1 pha hở Hai

sơ đồ này tương tự như sơ đồ hình 3 và 4 của sự cố ngang Như vậy, ta có thể khái quát hai sự cố nối tiếp và song song bằng chỉ 2 sơ đồ Trong đó, tỉ số biến đổi của các bộ dịch pha phụ thuộc vào ‘pha đối xứng’

H 2.4.6: Sơ đồ sự cố tổng quát cho các sự cố dọc

Trang 40

H 2.4.7: Sơ đồ sự cố tổng quát cho 2 pha hở và một tổng trở Z ở pha còn lại

Trị số của pha đối xứng được cho trong bảng 1 Trong đó, nếu sự cố chỉ trên một pha thì pha đó là pha đối xứng còn nếu 2 pha bị sự cố thì pha thứ 3 không sự cố chính là pha đối xứng

sơ đồ này được tóm gọn như trong hình 2.4.9 mà nó có thể được dùng để tính toán tất cả các sự cố không đối xứng bất kể là ở trên pha nào

Định dạng
Số trang	252
Dung lượng	0,98 MB