Thông thường, sự điều chỉnh của phần trăm trở kháng máy biến áp bởi vì một điểm vận hành khác với điểm định mức hoặc điểm không thay đổi trừ khi trong dữ liệu thử nghiệm cung cấp thông t
Trang 1TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP SỐ 3 – ELEARNING
MÔN HỌC: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ ĐIỆN TỪ NHIỆM VỤ: DỊCH GIÁO TRÌNH TỪ TIẾNG ANH SANG TIẾNG VIỆT
GVHD: TS NGUYỄN CÔNG TRÁNG
SVTH: NGUYỄN NGỌC HOÀNG VŨ, MSSV: 41900916
NGUYỄN VĂN THẮNG, MSSV: 41900877 NGUYỄN MINH THUẬN, MSSV: 41900891 TRANG THANH TUẤN, MSSV: 41900912
LÊ MINH THẮNG, MSSV: 41900875
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021
Trang 2English Tiếng Việt
3.8 Representing transformers with
non-base voltages
Occasionally, a power system
includes transformers that have
voltage ratios that differ from the
power system nominal values of base
voltage chosen This difference can
have an influence on the calculated
fault current levels The concern is the
handling of the transformers
impedances and correction due to
differences in rated and base voltages
Usually a correction of transformer
percent impedance due to a different
operating tap other than transformer
rated or flat taps is not done unless
test data provides this information
Depending upon the design of the tap
section of the transformer, the percent
impedance of the transformer on other
taps is unknown without the
transformer tap test data If there is a
change, it is usually not linear or
known to vary with any known
expression with tap position Rather
than guessing the new value of
transformer impedance on other taps,
it may be considered a constant
Several system conditions are
possible that will effect the manner in
which the transformer per-unit
impedance and base voltages are
represented in the network It is easy
for the power system engineer to
become frustrated, confused, and not
make the necessary corrections
Diagram in Figure 3-24 and the
explanation below should provide
some guidance on this subject On the
diagrams, differences from the rated
3.8 Trình bày máy biến áp không điện áp cơ sở
Thỉnh thoảng, một hệ thống điện bao gồm những máy biến áp có tỉ số điện
áp khác so với giá trị của điện áp cơ
sở đã chọn trong hệ đơn vị có tên Sự chênh lệch này có thể ảnh hưởng đến việc sai sót khi tính toán các cấp độ dòng điện Mối liên hệ là sự điều khiển giữa trở kháng và sự điều chỉnh của máy biến áp bởi vì những sự chênh lệch trong điện áp định mức và điện áp cơ sở Thông thường, sự điều chỉnh của phần trăm trở kháng máy biến áp bởi vì một điểm vận hành khác với điểm định mức hoặc điểm không thay đổi trừ khi trong dữ liệu thử nghiệm cung cấp thông tin này Phụ thuộc vào thiết kế điểm nối từng phần của máy biến áp, phần trăm trở kháng ở những điểm nối khác nhau sẽ không được biết nếu không có dữ liệu thí nghiệm điểm nối của máy biến áp
đó Nếu có sự thay đổi, nó thường không tuyến tính hoặc không được biết là thay đổi với bất kỳ biểu thức của vị trí điểm nối nào đã biết trước
đó Thay vì đoán giá trị trở kháng mới của máy biến áp trên các điểm nối khác, nó được coi là một hằng số Một vài điều kiện của hệ thống phù hợp có thể ảnh hưởng đến cách thức
mà từng đơn vị trở kháng và điện áp
cơ sở thể hiện trong mạng lưới Nó thật dễ để hệ thống điện kỹ thuật trở thành hư hỏng, lộn xộn và không thực hiện những điều chỉnh cần thiết Sơ
đồ trong Hình 3-24 và sự giải thích dưới đây sẽ cung cấp thêm sự hướng dẫn cho việc này Trong sơ đồ, sự
Trang 3tap, transformer voltage of those used
in Figure 3-1a are noted with a# For
the condition when the transformer
voltages equal the base voltages,
nothing needs to be corrected This
includes transformers that are
operating off rated taps as shown in
Figure 3-1a and Figure 3-24c In all
other cases, there could be an
impedance or voltage base change
depending on how the calculations are
done
In addition, samples are given where
the bus operating voltage is different
than the base voltage Most
short-circuit calculations assume the
prefault bus voltage is equal to the
base voltage when an initial load flow
calculation is not made or the
procedure in IEEE Std C37.010TM
[B8] is followed In the following
examples, the prefault bus voltage is a
concern only for that bus If the
primary voltage is high, as shown in
Figure 3-24g, there is no change in
the 4.16 kV bus fault level However,
a fault on the transformer primary
would be affected by the higher 13.8
kV voltage
Several conditions exist that will
affect the degree in which data
changes will have to be made to
transformers that have voltages or
voltage ratios different that the base
voltages These include manual
calculations or the use of computer
programs that treat all transformers as
if they were on rated taps An
example is the condition shown in
Figure 3-24e where the transformer
rated taps and base voltage are equal,
chênh lệch so với điểm định mức, điện áp máy biến áp được sử dụng trong Hình 3-1a được chú thích a# Với điều kiện khi điện áp máy biến
áp bằng với điện áp cơ sở, không có
gì cần phải điều chỉnh Nó bao gồm những máy biến áp đang chạy ở điểm nối khác định mức trong Hình 3-1a
và Hình 3-24c Trong những trường hợp khác, sẽ có sự thay đổi trở kháng
và điện áp cơ sở phụ thuộc vào cách các tính toán được thực hiện
Thêm vào đó, mẫu được cho ở nơi mà dòng điện áp điều chỉnh chênh lệch
so với điện áp cơ sở Đa số các tính toán ngắn mạch cho rằng dòng điện
áp điều chỉnh mặc định bằng với điện
áp cơ sở trong khi phép tính dòng tải ban đầu không được tính hoặc
phương pháp trong IEEE Std C37.010TM [B8] không được tuân theo Trong các ví dụ tiếp theo, dòng điện áp mặc định là mối quan tâm duy nhất với dòng đó Nếu điện áp đặt vào cuộn sơ cấp cao, như Hình 3-24g, sẽ không có sự thay đổi trong dòng sai sót ở mức 4.16 kV Tuy nhiên, một sai sót trong sơ cấp máy biến áp sẽ gây ra ra ảnh hưởng với điện áp cao hơn 13.8 kV
Có một vài điều kiện sẽ ảnh hưởng đến mức độ dữ liệu thay đổi sẽ phải được điều chỉnh với máy biến áp có điện áp hoặc tỉ số điện áp chênh lệch
so với điện áp cơ sở Nó bao gồm những tính toán bằng tay hoặc dùng chương trình máy tính để thay đổi hàng loạt các máy biến áp nếu nó không hoạt động ở điểm định mức Một ví dụ có điều kiện trong Hình 3-24e, điểm điện áp định mức và điểm
Trang 4but the transformer tap is not equal to
the primary base voltage For the
manual calculation, a base voltage
and impedance change are required
Also, there will be many cases where
no transformer impedance change or
base voltage change will be required,
these are automatically handled
within the computer program
Transformer taps can be on either side
of the transformer The need to
change the transformer impedance
will depend on which side of the
transformer the system base voltage is
to be held equal to the transformer
voltage In the samples shown, the
13.8 kV (primary side) base voltage
was fixed The sample calculations in
the figures use a constant X/R ratio of
the source and the transformer to keep
calculations simple In cases where
the transformer impedance should be
modified before being placed in the
network, the expression given in
Equation (3.12) (repeated here for
convenience) is used Such a
condition occurs when the
transformer rated tap voltages do not
match base voltages
A special case occurs when one of the
transformer rated tap voltages
matches the base voltages and the
second transformer tap does not In
this case, the easiest procedure is to
change the base voltage of the side
that does not match so that it does
This is easily done on radial systems
and will require other base voltages of
equipment to be changed so that all
điện áp cơ sở của máy biến áp bằng nhau, nhưng điểm nối máy biến áp không bằng với áp cơ sở ở cuộn sơ cấp Đối với tính toán thủ công, điện
áp cơ sở và trở kháng được yêu cầu phải thay đổi Hơn nữa, sẽ có nhiều trường hợp trở kháng hoặc điện áp cơ
sở không thay đổi hoặc theo như yêu cầu, những việc này được tự động xử trong chương trình máy tính
Điểm nối máy biến áp có thể ở cả 2 bên của máy biến áp Sự cần thiết để thay đổi trở kháng máy biến áp sẽ phụ thuộc vào điện áp cơ sở bên nào của hệ thống được giữ bằng điện áp của máy biến áp Trong mẫu được nhắc đến, mức điện áp 13.8 kV (phía
sơ cấp) được sửa đổi Phép tính ví dụ
trong hình sử dụng tỉ số X/R không
đổi của nguồn và máy biến áp để giữ các phép tính được đơn giản Trong trường hợp trở kháng cần được sửa đổi trước khi được đưa vào mạng lưới, được diễn đạt thông qua Phép tính (3.12) (được nhắc lại ở đây để tiện lợi) được sử dụng Điều kiện đó xảy ra khi điểm điện áp định mức của máy biến áp không khớp với điện áp
cơ sở
Một trường hợp đặt biệt khi một điểm nối điện áp định mức trùng khớp với điện áp cơ sở và điểm nối điện áp thứ
2 không khớp Trong trường hợp này, phương pháp dễ nhất để thay đổi điện
áp cơ sở của phía không khớp để nó trùng khớp Việc này có thể thực hiện
dễ dàng đối với hệ thống hình tia và
sẽ yêu cầu điện áp cơ sở của thiết bị khác để có thể được thay đổi do vậy
Trang 5impedances are on the same base In
examples Figure 24e and Figure
3-24h, all impedances on the 4.16 kV
side of the transformer will have to be
placed on a 4.2667 kV base Other
transformer connected to the 4.16 kV
system will have 4.2667 kV as one of
the base voltages
For looped systems, it may not be
possible to change the base voltage
because different transformers could
cause a common bus to have a
conflicting base voltage In this case
the procedure is to choose a base
voltage, forcing the non-conforming
equipment to fit
Figure 3-24k shows a means of
transformer representation to force
the base voltage, a method used in
many computer programs If the
program does not have the facility to
model taps, the transformer could be
entered as three branches provided
that the program uses a driving
voltage and a “ground” or fault bus
The “ground” bus is not the same as
the source bus used or “internal
voltage” bus used in some programs
The common configuration is not the
best for illustrating the procedure
because the fault shorts out one shunt
connection of the transformer A 4.16
kV impedance between the
transformer and fault would produce a
voltage rise at the secondary of the
transformer and some current would
flow in that branch
The transformer tap value is often in
per-unit of the transformer rated taps
with the expression below
tất cả các trở kháng sẽ chung một cơ
sở Trong ví dụ Hình 3-24e và Hình 3-24h, tất cả trở kháng ở phía 4.26 kV của máy biến áp sẽ được đặt trong 4.2667 kV áp cơ sở Phần còn lại của máy biến áp được nối với hệ thống 4.16 kV sẽ có 4.2667 kV như điện áp
cơ sở
Đối với mạng điện vòng, nó có thể không khả thi khi thay đổi điện áp cơ
sở bởi vì máy biến áp khác nhau có thể gây xung đột cho dòng điện áp chung Trong trường hợp này, phương pháp là chọn một điện áp cơ
sở và buộc thiết bị không phù hợp phải tuân theo
Hình 3-24k cho thấy một cách biểu diễn máy biến áp để buộc điện áp cơ
sở, một cách sử dụng trong nhiều chương trình máy tính Nếu chương trình không có cơ sở vật chất để mô phỏng điểm nối, máy biến áp có thể được nhập vào dưới dạng ba nhánh với điều kiện là chương trình sử dụng điện áp điều khiển và “nối đất” hoặc dòng lỗi Dòng “nối đất” không giống như dòng nguồn đã sử dụng hoặc dòng “điện áp nội” được sử dụng trong một số chương trình
Cấu hình thông thường không phải là cấu hình tốt nhất để minh họa phương pháp bởi vì sai sót làm rút ngắn 1 liên kết shunt của máy biến áp Ở mức 4.16 kV, trở kháng giữa máy biến áp
và sai sót có thể gây ra sự tăng điện
áp ở phần thứ cấp máy biến áp và dòng rò trong mạch
Giá trị điểm nối máy biến áp thường được tính đơn vị của điểm nổi điện áp
Trang 6When the transformer voltage ratio
does not equal the base voltage ratio
and a program with taps
representation is used then a fictitious
tap value can be used to resolve the
difference The expression is:
The nameplate transformer
impedance requires modification if
the un tapped winding voltage rating
does not equal the base voltage
In the examination of the sample
configuration, it appears that the fault
duty on the secondary side is not
fixed for a given transformer For a
given transformer, it was noted above
that the impedance was taken to be
constant over the tap range Given
that statement, the fault duty in MVA
on the secondary side should be
constant Comparing Figure 3-1a and
Figure 3-24c shows such conditions
where the fault current is different
This is best illustrated by comparing
the volt-ampere to the fault Both
Figure 3-1a and Figure 3-24c provide
the same value
For breakers applied to 4.16 kV
systems, the breakers have a constant
volt-ampere capability between its
minimum and maximum voltage
rating Therefore, the numbers above
are being applied at the same percent
định mức của biểu thức dưới đây
Khi tỉ số điện áp máy biến áp không bằng tỉ số điện áp cơ sở và một chương trình có khả năng biểu diễn điểm nối được sử dụng thì một giá trị điểm nổi lý tưởng được sử dụng để giải quyết sự chênh lệch Biểu thức
đó là:
Bảng tên của trở kháng máy biến áp yêu cầu sửa đổi nếu điểm không nối điện áp định mức của cuộn dây không bằng điện áp cơ sở
Trong thí nghiệm của của cấu hình mẫu, có xuất hiện sai sót công suất ở phần thứ cấp không được cố định trong máy biến áp đã cho Đối với một máy biến áp đã cho, nó đã được lưu ý ở trên rằng trở kháng là không đổi cho mọi điểm nối trong phạm vi Với khẳng định đó, sai sót công suất MVA ở phía thứ cấp nên là không đổi So sánh Hình 3-1a và Hình 3-24c cho thấy các điều kiện mà dòng sai sót khác nhau Đây là minh họa tốt nhất cho việc so sánh vôn-ampe với sai sót Hình 3-1a và Hình 3-24c đều cho kết quả giống nhau
Đối với các máy cắt được sử dụng cho hệ thống 4.16 kV, các máy cắt có dung tích vôn-ampe không đổi trong khoảng điện áp định mức từ đối thiểu tới tối đa Vì thế, những con số ở trên
Trang 7of maximum breaker capability.
Figure 3-24f and Figure 3-24g have a
condition where the transformer tap
or high primary voltage would make
the secondary prefault voltage high if
no load was placed on the
transformer In these cases, it was
assumed that the voltage was the
result of a power flow calculation and
the prefault current flow through the
transformer resulted in the bus
voltage being one per-unit Using the
no load prefault voltage would result
in the fault currents being higher by
the ratio of (no load voltage/ prefault
voltage) Figure 3-24f would equal
17.57 kA and Figure 3-24g would
equal 17.85 kA
In Figure 3-24 the term
is defined as Base kV Ratio = Base
kV at transformer primary / Base kV
at transformer secondary and
Transformer kV ratio = Transformer
primary tap kV / Transformer
secondary tap kV
đang được áp dụng vào cùng một phần trăm dung dẫn tối đa của máy cắt
Hình 3-24f và Hình 3-24g có một điều kiện mà điểm nối máy biến áp hoặc cao áp sơ cấp sẽ khiến điện áp thứ cấp mặc định cao nếu không có tải đặt vào máy biến áp Trong các trường hợp này, nó được giả định rằng điện áp là kết quả của một phép tính dòng công suất và dòng điện mặc định đi qua máy biến áp dẫn đến dòng điện áp là một đơn vị Sử dụng điện
áp mặc định không tải có thể đưa đến kết quả là dòng điện sai sót trở nên cao hơn theo tỉ lệ (điện áp không tải / điện áp mặc định) Hình 3-24f sẽ bằng 17.57 kA và Hình 3-24g sẽ bằng 17.86 kA
Trong hình 3-24, thuật ngữ
được định nghĩa là Tỉ số kV cơ sở =
kV cơ sở ở sơ cấp máy biến áp / kV
cơ sở ở thứ cấp máy biến áp và Tỉ số
kV máy biến áp = kV điểm nối sơ cấp máy biến áp / kV điểm nối thứ cấp máy biến áp