Cung cap dien_553

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh

--  --

Bài giảng Cung Cấp Điện

Chương I

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP
I. KHÁI QUÁT CHUNG
1. Ngắn mạch là gì ?
- Ngắn mạch là hiện tượng mạch điện bị khép kín qua một điện trở(tổng trở) rất nhỏ có
thể bằng không.
- Là một loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượng chạm chập giữa các pha
không thuộc chế độ làm việc bình thường.
- Ngắn mạch có thể xảy ra giữa ba pha, hai pha , và một pha chạm đất. Ngoài ra còn có
ngắn mạch hai pha chạm đất , ba pha chạm đất nhưng trong thực tế ít xảy ra.
- Khi xảy ra ngắn mạch thì dòng điện tại điểm ngắn mạch tăng lên rất lớn , điện áp giảm
mạnh.
- Hậu quả : + Hỏng ,già các thiết bị điện.
+ Sinh lực điện động làm cho các thanh cái bị đẩy văng ảnh hưởng đến hệ
thống điện
+ Điện áp giảm và mất đối xứng: làm ảnh hưởng đến phụ tải, điện áp giảm
30 đến 40% trong vòng một giây làm động cơ điện có thể ngừng quay, sản xuất đình trệ,
có thể làm hỏng sản phẩm.
+ Gây nhiễu đối với đường dây thông tin ở gần do dòng thứ tự không sinh ra
khi ngắn mạch chạm đất.
+ Gây mất ổn định: khi không cách ly kịp thời phần tử bị ngắn mạch, hệ
thống có thể mất ổn định và tan rã, đây là hậu quả trầm trọng nhất.

GVGD: Lương Thanh Bình
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Trang : 1


--  --


2. Các dạng ngắn mạch

EA

N (3)

N (2)

EA
EA

N(1)

phụ
tải

+ Trong các loại ngắn mạch thì :
- Ngắn mạch 1 pha : 65%
- Ngắn mạch hai pha : 10%
- Ngắn mạch hai pha chạm đất : 20%
- Ngắn mạch ba pha : 5%
3. Nguyên nhân và hậu quả
* Nguyên nhân
- Do hư hỏng các thiết bị cách điện
- Do quá điện áp
- Do xà sứ bị gãy
- Do cành cây , chim , chuột…

* Hậu quả
- Gây ra lực điện động làm hư hỏng các thanh cái trong hệ thống điện…
- Gây hậu quả hư hỏng cách điện.
- Điện áp sụt mạnh dẫn đến trạng thái làm việc bình thường bị phá vỡ…
- Gây cháy nổ , ảnh hưởng đến sinh hoạt con người…


Trang : 2

--  --



4. Mục đích , ý nghĩa của việcj tính toán ngắn mạch
- Lựa chọn các thiết bị bảo vệ một cách phù hợp
- Lựa chọn các thông số rơle nhằm đóng cắt tự động các thông số mạch điện.
- Chọn sơ đồ thích hợp để giảm ngắn mạch.
- Lựa chọn các thiết bị phù hợp để giảm ngắn mạch.

II. QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ KHI NGẮN MẠCH BA PHA VÀ CÁC THÀNH PHẦN
CỦA DÒNG NGẮN MẠCH
1. Khái quát về quá trình quá độ.
- Quá trình quá độ là quá trình chuyển từ chế độ xác lậpp này sang chế độ xác lập khác.
- Xét mạng điện như sau :

UA

R

UB

M

R'

M

UC

L
M

M

L'

M’

M’

M’

M’

tải
ÐX

+ Giả thiết : tải đối xứng , nguồn : vô cùng
* Trước khi ngắn mạch :
- Điện áp :
+ U A  U m (sin t   )
+ U B  U m (sin t    120 o )
+ U C  U m (sin t    240 o )


Trang : 3

--  --



- Dòng điện :
+ i A  I m (sin t     )
+ i B  I m (sin t    120 o   )
+ iC  I m (sin t    240 o   )
* Do mạch điện đối xứng nên áp dụng cho một pha :

UA

R

L

M

R'
M

M’

L'
M’

* Phương trình KF cho mạch vòng phía không nguồn :
0  i A R ' L' A

di A
di
di
 M' B  M' C
dt
dt
dt

 0  i A R ' ( L ' M )

di A
di
di
di
 M '( A  B  C )
dt
dt
dt
dt
di A di B diC


0
dt
dt
dt

+ Vì mạch đối xứng nên :
+ Vậy : i A R '( L' M )

di A
0
dt

Hay : i A  i A(0) e
+ Trong đó : T ' 

 R'
t
L' M '

 i A0 e



t
T

(*)

L ' M '
là hằng số thời gian tắt dần của mạch vòng ngắn mạch phía không
R'

nguồn.
+ Từ công thức (*) ta thấy : dòng điện trong mạng điện chỉ phụ thuộc vào thành phần tự
do mà không phụ thuộc vào thành phần của nguồn…thàng phần tự do sẽ tắt dần.
Kết luận : Khi xảy ra hiện tương ngắn mạch trong mạng điện vì một lý do nào đó thì hệ
thống điện kể từ điểm ngắn mạch về sau thì không ảnh hưởng gì.


Trang : 4

--  --



* Tính toán phía có nguồn
U m (sin t   )  i A R  L

di A
di
di
di
 M B  M C  i A R  (L  M ) A
dt
dt
dt
dt

 U m (sin t   )  i A R  ( L  M )

di A
dt

t

Um
T
 iA 
(sin t     N )  C.e
ZN

+ Trong đó : T 

LM
là hằng số thời gian tắt dần
R

Z N  R 2  ( L  M ) 2  2 là tổng trở ngắn mạch phía có nguồn

+Hay i A  ick  itd
- Trong đó : ick Dòng điện ngắn mạch chu kỳ
Itd : Dòng điện ngắn mạch tắt dần
IN 

Um
là biên đọ dòng ngắn mạch chu kỳ
ZN

Vậy dòng ngắn mạch là : i A  I m (sin t     N )  C.e



t
T

+ Xét thời điểm trước quá độ :
i A( 0)  I m sin(   )

+ Thời điểm sau quá độ :
i A( 0 )  I m sin(   N )  C

+ Mà : i A( 0)  i A( 0)  C  I m sin(   )  I m sin(   N )
+ Vậy dòng ngắn mạch tổng trước điểm ngắn mạch là :
i A  I m (sin t     N )  ( I m sin(   )  I m sin(   N ))e



t
T

+ tại thời điểm không :
i A( 0)  I m sin(   )  0

 i A  I m (sin t     N )  ( I m sin(   N ))e



t
T


Trang : 5

--  --


x7 


U BA % S cb 10,5 1000
.

 0,84
100 S dm 100 125

* Điện kháng trên đường dây :
x 0 .l1 S cb 0,4.50 1000
. 2 
 0,756
2 U dm
2 1152

x8 

(Sở dĩ chia cho 2 vì có hai dây dẫn song song)
x 9  x 0 .l 2 .

S cb
1000
 0,4.32.
 0,968
2
U dm
1152

x10  x 0 .l3 .

S cb
1000
 0,4.23.
 0,7
2
U dm
115 2

HT

HT

115kV
9

9

8

8
l0

115kV
5

6

5

2

7

N3
10,5kV
3

F2

6

l

N2

2

F1

N1

7

4

l

l0

N1

F3

F1

3

F2

F3

( Vì ngắn mạch xa điện kháng nên bỏ qua điện kháng x4)


Trang : 39


--  --


* Biển đổi sơ đồ trên ta được

Trong đó : x11 = x3 + x7

HT
(E=1)

= 1,55 + 0,84 = 2,39

+ x12 

13

( x1  x5 )( x6  x 2 )
 2, 2875
x1  x5  x 6  x 2

N1

( x  x10 ) x8 (0,968  0,7).0,756
x13  9

 0,52
x8  x9  x10 0,756  0,7  0,968

12

11

(E=1,1)
F1+F2

(E=1,1)
F3

x11 .x12 .x13
2,39.2,2875.0,52
x1  x 2 

 0,360


x11 x12  x12 x13  x11 x13 2,39.2,2875  2,2875.0,52  2,39.0,52

* Tính điện kháng thứ tự không
+ Sơ đồ thay thế thứ tự không như sau :

22
BA
21
20
N1

5

6


Trang : 40

Cung cap dien_553

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (19)

Viewers also liked

Viewers also liked (14)

Similar to Cung cap dien_553

Similar to Cung cap dien_553 (20)

More from maianhbao_6519

More from maianhbao_6519 (20)

Cung cap dien_553