Đang tải... (xem toàn văn)
Hướng dẫn ôn tập bài tập về ngắn mạch trong hệ thống điện, giúp sinh viên hiểu rõ hơn về nguyên lý trong hệ thống điện.
Trang 1Chương 2: Tính các đại lượng trong sơ đồ thay thế
A Dạng bài tập: Lập sơ đồ thay thế và tính các đại lượng trong sơ đồ thay thế khi tính ngắn mạch 3 pha
1 Máy phát điện
". cb
;XF(2) XF
2 Máy biến áp 2 cuộn dây
6 Hệ thống điện
. cb (1)
cb(2)HT
( ). cb2 (3)
XK
Trang 2Hệ thống: XHT*=0,2 + N/10000; SđmHT = 2500 + N (MVA) Đường dây D: dài l = 60 + N/10 (km), x0 = 0,4 Ω/km Máy biến áp tự ngẫu AT , điện áp 220/110/10kV có: SđmAT = 100 + N/10 (MVA); UNC-T = 11%; UNC-H = 31%; UNT-H = 19% Máy biến áp hai cuộn dây T, điện áp 110/10kV có: SđmT = 75+N/100 (MVA); UN=10%
Máy phát nhiệt điện S: SđmMFĐ = 60 + N/100 (MVA); Xd’’=0,12 + N/10000
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch 3 pha dạng đơn giản
XS2
Trang 3+ Máy biến áp 2 cuộn dây: %. 10 100. 0,133
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán các giá trị điện kháng khi ngắn mạch 3 pha
NSX
Trang 4NSX
Trang 5+ Máy biến áp 2 cuộn dây T:
Máy biến áp hai cuộn dây T1, T2, điện áp 230/115kV có: SđmT = 65+N/100 (MVA); UN=10,5% Máy phát nhiệt điện S1, S2: SđmMFĐ = 60 + N/100 (MVA); Xd’’=0,12 + N/10000
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán các giá trị điện kháng khi ngắn mạch 3 pha
XS2
Trang 6Đường dây D1: dây đơn dài l = 60 + N/10 (km), x0 = 0,4 Ω/km Đường dây D1: dây đơn dài l = 120 + N/10 (km), x0 = 0,4 Ω/km
Máy biến áp hai cuộn dây T1, T2, điện áp 230/115kV có: SđmT = 65+N/100 (MVA); UN=10,5% Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán các giá trị điện kháng khi ngắn mạch 3 pha
XD1
Trang 7+ Máy biến áp 2 cuộn dây T1, T2:
Cho sơ đồ lưới điện như hình vẽ
+ Máy biến áp 3 cuộn dây T1, T2, điện áp 110/35/10,5kV có: SđmAT = 65 + N/10 (MVA); UNC-T = 7%; UNC-H = 18%; UNT-H = 10,5%
Máy phát nhiệt điện S: SđmMFĐ = 60 + N/100 (MVA); Xd’’=0,12 + N/10000
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch 3 pha dạng đơn giản
XT1T XT2T
ES2XT2HXT2C
Trang 8+ Máy biến áp 3 cuộn dây T2, T3, điện áp 110/35/10,5kV có: SđmAT = 65 + N/10 (MVA); UNC-T = 7%; UNC-H = 18%; UNT-H = 10,5%
+ Máy phát nhiệt điện S: SđmMFĐ = 60 + N/100 (MVA); Xd’’=0,12 + N/10000
+ Máy biến áp hai cuộn dây T1, điện áp 110/10,5kV có: SđmT = 65+N/100 (MVA); UN=10,5%
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch 3 pha dạng đơn giản
XT2T XT3T
ES1XT1
Trang 9+ Máy biến áp 3 cuộn dây T1, T2, điện áp 110/35/10,5kV có: SđmAT = 65 + N/10 (MVA); UNC-T = 7%; UNC-H = 18%; UNT-H
XT1T XT2T
ES3XT3
Trang 10+ Máy biến áp 3 cuộn dây T2, T3, điện áp 110/35/10,5kV có: SđmAT = 65 + N/10 (MVA); UNC-T = 7%; UNC-H = 18%; UNT-H = 10,5%
+ Máy phát nhiệt điện S: SđmMFĐ = 60 + N/100 (MVA); Xd’’=0,12 + N/10000
+ Máy biến áp hai cuộn dây T4, điện áp 35/10,5kV có: SđmT = 65+N/100 (MVA); UN=10,5%
+ Máy biến áp hai cuộn dây T1, điện áp 110/10,5kV có: SđmT = 65+N/100 (MVA); UN=10,5%
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch 3 pha dạng đơn giản
Cho sơ đồ lưới điện như hình vẽ:
Đường dây D: dây kép dài l = 60 + N/10 (km), x0 = 0,4 Ω/km
T2HXT2C X
ES1XT1
Trang 11Máy biến áp hai cuộn dây T, điện áp 110/10,5kV có: SđmT = 65+N/100 (MVA); UN=10,5% Máy phát nhiệt điện S: SđmMFĐ = 60 + N/100 (MVA); Xd’’=0,12 + N/10000
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán các giá trị điện kháng khi ngắn mạch 3 pha
+ Máy biến áp tự ngẫu AT, điện áp 220/110/10kV có: SđmAT = 100 + N/10 (MVA); UNC-T = 11%; UNC-H = 31%; UNT-H = 19% Máy biến áp hai cuộn dây T, điện áp 110/10kV có: SđmT = 75+N/100 (MVA); UN=10%
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch 3 pha dạng đơn giản
XATT XD
Trang 12VD12:
Cho sơ đồ lưới điện như hình vẽ:
Đường dây D: dây kép dài l = 60 + N/10 (km), x0 = 0,4 Ω/km
Máy biến áp hai cuộn dây T1, T2, điện áp 115/10,5kV có: SđmT = 65+N/100 (MVA); UN=10,5% Máy phát nhiệt điện S1, S2: SđmMFĐ = 60 + N/100 (MVA); Xd’’=0,12 + N/10000
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán các giá trị điện kháng khi ngắn mạch 3 pha
S1
Trang 13Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán các giá trị điện kháng khi ngắn mạch 3 pha
NSX
Trang 14+ Hệ thống: XHT*=0,2 + N/10000; SđmHT = 2500 + N (MVA) + Đường dây D1:dây kép, dài l = 60 + N/10 (km), x0 = 0,4 Ω/km + Đường dây D2:dây đơn, dài l = 50 + N/10 (km), x0 = 0,4 Ω/km + Máy biến áp hai cuộn dây T1, T2, điện áp 110/10kV có: SđmT1 = 75+N/100 (MVA); UN=10%
+ Máy biến áp hai cuộn dây T3, điện áp 110/10kV có: SđmT1 = 65+N/100 (MVA); UN=10%
Máy phát nhiệt điện S: SđmMFĐ = 60 + N/100 (MVA); Xd’’=0,12 + N/10000
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch 3 pha dạng đơn giản
Trang 15TT Loại biến đổi
2 Song song (//)
; nếu X1=X2 thì 13
XX
3 Biến đổi sao => tam giác
X XXXX
XX XXXX
XX XXXX
4 Biến đổi tam giác => sao
5 Ghép 2 nguồn
Chú ý: Chỉ ghép nguồn cùng loại (Nhiệt điện với nhiệt điện; Thủy điện với Thủy
điện)
VD1: Rút gọn sơ đồ sau:
0, 0080, 02270,11500,195
0, 20,133
X3 N
XS2
Trang 160,133 0, 2 0,333 0,395.0,333
0,1810, 395 0, 333
0, 0380, 20,161
ESN
Trang 170, 20,161
0, 008 0, 0227 0, 0310, 2 0,161 0, 3610,361
ES2
Trang 180,1320, 246 0, 285
ES2XT2HXT2C
Trang 190, 055 0,1820, 237
0, 20,161
XT2T XT3T
XT2T XT3T
X1
Trang 200,161 0, 2 0, 3610,165 0, 2 0,365
0,1270,182 0, 416
X XX
0, 20,161
XT2T XT3T
XT2T XT3T
3XT3CES1
Trang 210,1430,361 0, 237
X XX
0, 20,161
XT2T XT3T
ES1,S2,S3,S4
Trang 22XATT XD
1N
Trang 230, 20,1610, 091
0, 2 0,161 0, 3610, 361
ES1,S2 X
ES1,S2 X4
XHT XT1 XD1 XT2 XD2 XKN
N
Trang 240, 2
X XX
NXHT
Trang 25+ S1: nguồn nhiệt điện, H2: nguồn thủy điện
+ XS1=0,2 + N/1000; XT1=0,15 + N/1000; XL1=0,3 + N/1000; XL2=0,4 + N/1000 ; XL3=0,5 + N/1000; XT2=0,25 + N/1000; XH2=0,1 + N/1000
N
Trang 26+ XS1=0,2 + N/1000; XT1=0,15 + N/1000; XL1=0,3 + N/1000; XL2=0,4 + N/1000 ; XL3=0,5 + N/1000; XT2=0,25 + N/1000; XS2=0,1 + N/1000
X XX
X8
Trang 270, 20,1
SSX XX
X1
Trang 28+ S1, S3: nguồn nhiệt điện, H2: nguồn thủy điện + XS1= XH2=XS3=0,2 + N/1000; XD=0,3 + N/1000
Giải:
0, 20,1
EH2N
Trang 29Chương 3: Tính dòng ngắn mạch 3 pha + TH1: Rút gọn thành 1 nguồn tương đương
+ Dòng điện ngắn mạch
" 1.
EHT1,HT2
Trang 30+ TH2: Rút gọn thành 2 nguồn tương đương
Hoặc
+ Dòng điện ngắn mạch
SI
Trang 31VD1:
X1 = 0,196 + N/1000; X2 = 0,513 + N/1000
Từ điểm ngắn mạch ta thấy điện áp cơ bản tại điểm ngắn mạch là: Ucb = 115 kV
SI
Trang 32Chương 4: Tính dòng ngắn mạch không đối xứng (N , N , N )
Dạng 1: Lập sơ đồ thay thế khi tính ngắn mạch không đối xứng
+ Khi lập sơ đồ thay thế khi tính ngắn mạch không đối xứng:
Ngắn mạch 1 pha chạm đất (N(1)); Ngắn mạch 2 pha chạm đất (N(1,1)); Ngắn mạch 2 pha (N(2)) thì ta phải lập 3 sơ đồ thay thế: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận, sơ đồ thay thế thứ tự nghịch, sơ đồ thay thế thứ tự không + Sơ đồ thay thế thứ tự thuận: Giống sơ đồ thay thế khi tính ngắn mạch 3 pha
+ Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch:
Giống sơ đồ thay thế thứ tự thuận nhưng không có nguồn E
Khi tính giá trị điện kháng của nguồn: Nếu đầu bài cho Xd"(2)Xd" hoặc không cho thì khi tính điện kháng của nguồn ta có thể coi điện kháng thứ tự nghịch bằng điện kháng thứ tự thuận (2) ". cb
Nếu đầu bài cho riêng giá trị của Xd"(2) thì ta phải tính lại
giá trị điện kháng thứ tự nghịch của máy phát theo công thức (2) "(2). cb
+ Sơ đồ thay thế thứ tự không:
Bắt đầu từ điểm ngắn mạch đi về 2 phía
Nếu gặp cuộn dây của MBA nối Y0 thì dòng điện thứ tự không đi qua Nếu gặp cuộn dây của MBA nối Y thì dòng điện thứ tự không không đi qua
Nếu gặp cuộn dây của MBA nối Δ thì dòng điện thứ tự không sẽ chạy quẩn trong cuộn dây và bị triệt tiêu
Nếu đi qua dây dẫn thì giá trị điện kháng thứ tự không của dây thường lớn hơn giá trị điện kháng thứ tự thuận của dây VD: XD(0)1 3.XD1
VD: Thành lập sơ đồ thứ tự thuận, thứ tự nghịch, thứ tự không
+ Sơ đồ thay thế thứ tự thuận:
N220 kV
L2L3
Trang 33+ Sơ đồ thay thế thứ tự không:
Nếu đầu bài cho: Với dây 1: Xkh = 3.Xth, dây 2: Xkh = 3.Xth, dây 3: Xkh = 3.Xth thì:
(0)(0)
Trang 34+ Đường dây D: dài l = 60 + N/10 (km), x0 = 0,4 Ω/km; Xkhông = 3,5.Xthuận
+ Máy biến áp hai cuộn dây T1,T2, điện áp 220/10kV có: SđmT = 75+N/100 (MVA); UN=10%
+ Máy biến áp hai cuộn dây T3, điện áp 220/10kV có: SđmT = 65+N/100 (MVA); UN=10,5%
+ Máy phát nhiệt điện S1: SđmMFĐ = 60 + N/100 (MVA); Xd’’=0,12 + N/10000; Xthuận = Xnghich
+ Máy phát thủy điện H1: SđmMFĐ = 60 + N/100 (MVA); Xd’’=0,12 + N/10000; Xthuận = Xnghich
Chọn Scb = 100MVA, Ucb = Utb các cấp Giả sử ngắn mạch ba pha tại điểm N Lập sơ đồ thay thế thứ tự thuận, thứ tự nghịch, thứ tự không khi tính toán ngắn mạch 1 pha chạm đất tại điểm N
(0)
Trang 35b Tính toán các giá trị điện kháng: Scb=100 MVA; Ucb = Utb = 230/115/10,5 (kV) + Máy phát điện S1: (2)1 1 "
Cho sơ đồ lưới điện như hình vẽ
+ Đường dây D: dài l = 60 + N/10 (km), x0 = 0,4 Ω/km; Xkhông
Giải
a Sơ đồ thay thế:
+ Sơ đồ thay thế thứ tự thuận:
Trang 36+ Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch:
+ Sơ đồ thay thế thứ tự không:
b Tính toán các giá trị điện kháng: Scb=100 MVA; Ucb = Utb = 230/115/10,5 (kV) + Máy phát điện S1: (2)1 1 "
(0)