Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 6 - CĐ Phương Đông

Bài giảng Ngắn mạch điện - Chương 6: Các phương pháp tính toán ngắn mạch giúp người học nắm được các phương pháp giải tích như tính dòng siêu quá độ ban đầu, tính xung kích, tính ngắn mạch duy trì,...; phương pháp đường cong tính toán. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Ngắn mạch điện: Chương 6 - CĐ Phương Đông CAO ĐẲNGPHƯƠNG ĐÔNG QUẢN NAMBÀI GIẢNG NGẮN MẠCH ĐIỆN CHƯƠNG 6: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH: I.1. Tính dòng siêu quá độ ban đầu: Lập sơ đồ thay thế:- Sử dụng 1 trong 4 phép qui đổi tham số- Máy phát: thay thế bằng EF = E”o và XF = x”d E”o tính theo biểu thức với giả thiết MF làm việc ĐM trước NM: E  ( U sin   I x ) 2  ( U cos ) 2 o F F d F Nếu MF làm việc ở chế độ không tải trước NM thì E”o = UF- Phụ tải: thay thế bằng EPT = E”PT = 0,8 XPT = X”PT = 0,35 (chỉ xét đến những phụ tải nối trực tiếp vào điểm ngắn mạch)- Các phần tử tỉnh (KĐ,Đd,MBA): thay thế bằng X giống như ở CĐXL bình thường- Hệ thống CS vô cùng lớn: thay thế bằng UH = 1 XH = 0 Trị số trung bình của x” và E” (trong đơn vị tương đối với lượng cơ bản là định mức) THIẾT BỊ x” E”Máy phát turbine hơi 0,125 1,08Máy phát turbine nước có cuộn cản 0,20 1,13Máy phát turbine nước không cuộn cản 0,27 1,18Động cơ đồng bộ 0,2 1,1Máy bù đồng bộ 0,2 1,2Động cơ không đồng bộ 0,2 0,9Phụ tải tổng hợp 0,35 0,8 Biến đổi sơ đồ thay thế: Biến đổi sơ đồ thành dạng đơn giản gồm một hay nhiều nhánh nối trực tiếp từ nguồn đến điểm ngắn mạch. n Ei Tính dòng NM: Io  i 1 X iVí dụ: Tính I”o khi N(3) tại N. Đường dây D1, D2, D3 có điện khángx1 = 0,4/Km; loại MF turbine hơi. Các số liệu khác cho trên hình.I.2. Tính dòng xung kích: i xk  2k xk I o I xk  I 1  2( k xk  1) 2 okxk là hệ số xung kích, phụ thuộc vào hằng số thời gian Ta=x/r Trị số của x/r và kxk khi ngắn mạch ở một số điểm trong hệ thống điệnSTT VË TRÊ ÂIÃØM NGÀÕN MAÛCH x/r kxk Thanh goïp 6 - 10KV cuía nhaì maïy âiãûn coï caïc 1 40 - 80 1,92 - 1,96 maïy phaït cäng suáút mäùi maïy 30 - 60MW. Sau khaïng âiãûn âæåìng dáy dæåïi 1000A näúi våïi 2 thanh goïp cuía nhaì maïy âiãûn coï caïc maïy 20 - 60 1,85 - 1,95 phaït cäng suáút mäùi maïy 30 - 60MW. Thanh goïp cao aïp cuía nhaì maïy âiãûn coï caïc 3 maïy biãún aïp cäng suáút mäùi maïy 100MVA vaì 30 - 60 1,89 - 1,95 låïn hån. Thanh goïp cao aïp cuía nhaì maïy âiãûn coï caïc 4 20 - 50 1,85 - 1,94 maïy biãún aïp cäng suáút mäùi maïy 30- 100MVA. Thanh goïp haû aïp cuía traûm biãún aïp giaím aïp 5 coï caïc maïy biãún aïp cäng suáút mäùi maïy 20 - 40 1,85 - 1,92 100MVA vaì låïn hån. Thanh goïp haû aïp cuía traûm biãún aïp giaím aïp 6 coï caïc maïy biãún aïp cäng suáút mäùi maïy 30- 15 - 30 1,81 - 1,89 100MVA. Caïc âiãøm åí xa maïy phaït (Thanh goïp haû aïp cuía traûm biãún aïp giaím aïp coï caïc MBA cäng 7  15  1,8 suáút mäùi maïy  20MVA, thanh goïp cuía traûm trong maûng phán phäúi...) Khi có phụ tải nối trực tiếp vào điểm ngắn mạchthì phải xét riêng ảnh hưởng của phụ tải: i xk  2k xk I  2k xk I o ÂI”Đ - dòng siêu quá độ ban đầu do phụ tải nối trực tiếp vào điểm ngắn mạch cung cấp.kxkĐ - hệ số xung kích của phụ tải tổng hợp.I.3. Tính dòng ngắn mạch duy trì: Trình tự để giải một bài toán ngắn mạch ở tìnhtrạng duy trì bao gồm các bước sau:- Giả thiết: Tùy thuộc vào vị trí của máy phát điệnđối với điểm ngắn mạch, giả thiết trước trạng tháilàm việc của máy phát điện (những máy phát điện ởgần điểm ngắn mạch được giả thiết là làm việc ởtrạng thái kích từ giới hạn, còn ở xa - trạng thái điệnáp định mức).- Lập sơ đồ thay thế: Phần tử tỉnh (MBA, KĐ, Đd...) được thay thế bởi cácthông số giống như ở chế độ làm việc bình thường. Phụ tải được thay bằng: EPT = 0 và xPT = 1,2 HTCSVCL được thay bằng: UH = 1 và xH = 0 MF không có TĐK được thay bằng: EF = Eq (với Eq* = If*) XF = xd MF có TĐK ở trạng thái KTGH được thay bằng: EF = Eqgh (với Eqgh* = Ifgh*) XF = xd MF có TĐK ở trạng thái định mức được thay bằng: EF = Uđm XF = 0- Tính toán: Biến đổi sơ đồ thay thế thành dạng đơn giảnvà tính dòng IN tại điểm ngắn mạch: E I N  I ck  X- Kiểm tra: dựa vào sơ đồ thay thế, từ dòng ngắn mạchtổng IN tính ngược lại để tìm dòng IF do từng MF có TĐKcung cấp cho điểm ngắn mạch và so sánh với Ith của nó: 1 Eqgh*  1 I th*   X th* x d*Nếu IF  Ith thì MF làm việc ở trạng thái KTGH.Nếu IF  Ith thì MF làm việc ở trạng thái định mức.Nếu giả thiết đúng xem như bài toán đã giải xong. Nếugiả thiết sai ở một máy phát điện nào đó cần phải thayđổi trạng thái của nó và tính toán lại. Ví dụ: Khi ngắn mạch 3 pha ở điểm N trên sơ đồ; hãy xác địnhdòng NM duy trì qua kháng điện K1, dòng và áp của máy phát F3. Máy phát tuabin nước F1, F2 giống nhau: 30MVA; 10,5KV;xd = 1,136; có TĐK, Ifgh1 = 3,1. Máy phát tuabin hơi F3: 50MVA; 10,5KV; xd = 2,22; cóTĐK, Ifgh2 = 4. Đ ...