Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 5 - Nguyễn Thùy Dung

Bài giảng "Hệ thống cung cấp điện" Chương 5 cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm chung; Quá trình quá độ khi ngắn mạch 3 pha và các thành phần của dòng ngắn mạch; Các bước tiến hành tính toán ngắn mạch; Tính ngắn mạch trong lưới điện áp thấp;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 5 - Nguyễn Thùy Dung TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN BÀI GIẢNG: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNGiảng viên: Nguyễn Thùy DungĐối tượng :Ngành : Công nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử Hà Nội, 11 -2016 NỘI DUNGCHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆNCHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆNCHƯƠNG 3: MẠNG ĐIỆN CUNG CẤPCHƯƠNG 4: TRẠM BIẾN ÁPCHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆPCHƯƠNG 6: CHỌN VÀ KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆNCHƯƠNG 7: HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ VÀ CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG. 2 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP5.1.Khái niệm chung-Ngắn mạch là hiện tượng vì lý do nào đó mạch điện bịchập lại ở một điểm làm cho tổng trở nhỏ đi và dòngđiện trong mạch điện tăng lên đột ngột. Viêc tăng dòngđiện lên lớn quá mức sẽ dẫn đến hai hậu quả nghiêmtrọng: • Làm xuất hiện lực điện động rất lớn có khả năng phá hủy kết cấu của các thiết bị điện, tiếp tục gây chạm chập cháy nổ. • Làm tăng nhiệt độ lên cao phá hủy các đặc tính cách điện từ đó cũng gây ra chạm chập cháy nổ phá hủy thiết bị điện. 3 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP5.1.1. Phân loại các dạng ngắn mạch Các dạng ngắn mạch 4 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP5.1.2. Nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạchNguyên nhân:• Thao tác sai của nhân viên vận hành• Hậu quả của sự cố trước đó.• Cách điện bị phá hỏng: − Cách điện bị già cỗi (do thời gian sử dụng quá lớn). − Tác động cơ học hay tác động nhiệt của dòng điện − Trông mon, bảo dưỡng thiết bị không chu đáo. − Do tác động xung quá điện áp do sét đánh trực tiếp hay gián tiếp, do quá điện áp nội bộ.• Các nguyên nhân cơ học trực tiếp như đào đất chạm phải dây cáp, thả diều, chim đậu, cây đổ ... 5 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆPHậu quả:•Làm I tăng  phát nóng cục bộ tại nơi có I đi qua dẫn đến phá hỏng cách điện.•Dòng điện sinh ra lực điện từ lớn dẫn đến các thiết bị biến dạng, phá gãy•Điện áp giảm làm phá vỡ hoạt động bình thường của các hộ dùng điện•Ngắn mạch trong hệ thống lớn có thể dẫn đến sự phân bố lại dòng công suất trong lưới dẫn đến mất ổn định HT.•Hồ quang có thể xuất hiện lúc ngắn mạch gây hỏa hoạn, phá hỏng thiết bị.•Ngắn mạch gây gián đoạn cung cấp điện, thiệt hại về kinh tế, thậm chí đe dọa tính mạng con người. 6•Sự cố NM có thể dẫn đến các sự cố lan truyền. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆPBiện pháp hạn chế: • Dùng sơ đồ nối dây hợp lý, đơn giản, rõ dàng ít gây nhầm lẫn. Khi có sự cố chỉ có phần tử sự cố bị cắt, các phần tử khác vẫn phải được làm việc bình thường. • Các TB. và bộ phận có dòng ng.m. đi qua phải được chọn để có khả năng chịu được tác dụng nhiệt và cơ của dòng ng.m. • Dùng các biện pháp hạn chế dòng ng.m. (dùng kháng điện). • Dùng các TB. tự động và biện pháp bảo vệ ng.m. và quá điện áp 7 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP5.2. Quá trình quá độ khi ngắn mạch 3 pha và cácthành phần của dòng ngắn mạch.Khi xảy ra ngắn mạch tại N mạng điện chia làm 2 phần:phần có nguồn và phần không có nguồn 8 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆPa. Phần không có nguồn: Phần này có điện trở r1 và điện cảm L1. Dòng điệntrong phần này chỉ được duy trì cho tới khi năng lượngtừ trường tích luỹ trong điện cảm L1 chưa chuyển hếtthành nhiệt năng và bị dập tắt bởi điện trở r1. Điều này chứng tỏ ở đây chỉ có thành phần dòng điệntự do. Thành phần này tắt dần theo hằng số thời gian Ttd L1 x1 Ttd   r1 .r1 9 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆPNhận xét:+ Giá trị ban đầu của dòng điện tự do trong mỗi phabằng giá trị tức thời trước đó của dòng điện do mạch cótính chất điện cảm, không có sự thay đổi đột biến củadòng.+ Nói chung các dòng điện tự do trong các pha là khácnhau mặc dù sự tắt dần của chúng xẩy ra cùng mộthằng số thời gian.+ Dòng điện tự do có thể không có trong pha nào đónếu như thời điểm xẩy ra ng.m. dòng điện trước đó củapha ấy đi qua trị số không. Khi đó dòng điện tự do củahai pha còn lại bằng nhau về giá trị nhưng ngược chiềunhau. ...