Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 4 - CĐ Phương Đông

Chương 4: Tình trạng ngắn mạch duy trì của Bài giảng Ngắn mạch điện dưới đây giúp người học nắm được các khái niệm chung về tình trạng ngắn mạch; thông số tính toán của nguồn và phụ tải; ảnh hưởng của phụ tải và TĐK;...Đây là tài liệu hữu ích cho bạn đọc nghiên cứu và học tập chuyên ngành Điện - Điện tử.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 4 - CĐ Phương Đông CAO ĐẲNGPHƯƠNG ĐÔNG QUẢN NAMBÀI GIẢNG NGẮN MẠCH ĐIỆN CHƯƠNG 4: TÌNH TRẠNG NGẮN MẠCH DUY TRÌ I. KHÁI NIỆM CHUNG: Tình trạng ngắn mạch duy trì là một giai đoạn của quátrình ngắn mạch khi tất cả các thành phần dòng tự do phátsinh ra tại thời điểm ban đầu của ngắn mạch thực tế đã tắthết và khi đã hoàn toàn kết thúc việc tăng dòng kích từ dotác dụng của các thiết bị TĐK. Thực tế trong các hệ thống điện hiện nay, tình trạngngắn mạch duy trì chỉ có tính chất quy ước, bởi vì người tađã trang bị các thiết bị bảo vệ tự động để loại trừ ngắnmạch một cách nhanh chóng. Do vậy các kết quả tìm đượctrong tình trạng này chỉ nằm trong phạm vi lí thuyết. II. THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CỦA NGUỒN VÀ PHỤ TẢI:Các thông số đặc trưng trong sơ đồ thay thế (trong hệ ĐVTĐ):Hệ thống công suất vô cùng lớn (HTCSVCL): UH = 1 XH = 0Máy phát điện: EF = Eq = If XF = xd Eq : sức điện động đồng bộ ngang trục của máy phát điện If : dòng điện kích từ của máy phát điện Xd : điện kháng đồng bộ dọc trục của máy phát điệnPhụ tải: EPT = 0 XPT = 1,2III. ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI VÀ TĐK : III.1. Ảnh hưởng của phụ tải : Trước NM: Phụ tải làm cho máy phát mang tải, nên dòngkích từ If lớn hơn. Khi NM: Phụ tải làm giảm dòng điện IN qua điểm NM. Phụ tải nối song song với nhánh NM,làm giảm điện kháng ngoài của máyphát, tăng dòng I trong máy phát, giảmU tại đầu cực máy phát và giảm dòngđiện IN qua điểm NM. NM càng xa thì ảnh hưởng của PTcàng lớn, ngược lại khi NM ngay tạiđầu cực máy phát thì PT không ảnhhưởng đối với tình trạng NM duy trì. U N III.2. Ảnh hưởng của TĐK: F  I xN Khi NM, thiết bị TĐK làm tăng dòng kích từ If, do vậytrị số dòng điện I và điện áp U của máy phát sẽ luôn lớnhơn so với khi không có TĐK. NM càng gần thì cần phảităng If lên càng nhiều hơn để duy trì điện áp định mức. Nhưng If chỉ có thể tăng đến một trị số giới hạn Ifgh nàođó tương ứng với khi NM sau một điện kháng tới hạn Xth.Khi xN > Xth thì U sẽ giữ được giá trị định mức, còn khixN < Xth thì dù If tăng lên bằng Ifgh nhưng U vẫn nhỏ hơnđịnh mức. Như vậy trong tình trạng NM duy trì, tùy xNmáy phát điện có TĐK sẽ làm việc hoặc là với trạng tháikích từ giới hạn, hoặc là với trạng thái điện áp định mức. Các quan hệ đặc trưng cho trạng thái của máy phát có TĐK TRAÛNG THAÏI TRAÛNG THAÏI KÊCH TÆÌ GIÅÏI HAÛN ÂIÃÛN AÏP ÂËNH MÆÏC xN  Xth xN  XthIf = Ifgh ; Eq = Eqgh If  Ifgh ; Eq  Eqgh U  Uâm U = Uâm Eqgh U âm I  I th I  I th xd  x N xNKhi xN = Xth thì máy phát vừa làm việc ở trạng thái kích từgiới hạn, vừa làm việc ở trạng thái điện áp định mức. U âm Eqgh I  X th x d  X th U âmDo vậy: X th  xd Eqgh  U âmTrong đơn vị tương đối, khi chọn Ucb = Uđm thì: 1 X th*  x d* Eqgh*  1 Dòng NM ứng với khi xN = Xth được gọi là dòng tới hạn: U âm và 1 I th  I th*  X th X th*