Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập dài tính Ngắn mạch trong hệ thống điện
Bµi tËp dµi: Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn. BÀI TẬP DÀI MÔN: NGẮN MẠCH A.Tính thông số sơ đồ trong hệ đơn vị tương đối Chọn: S cb = S H = 2200 MVA U cb = U tb Ta có bảng U tb của các cấp điện áp Cấp điện áp (kV) 220 110 10,5 U tb (kV) 230 115 11 1. Nhánh hệ thống Coi tổn thất trong nhánh hệ thống không đổi nên sơ đồ thay thế của nhánh hệ thông chỉ gồm thanh góp. ( ) 1 230 230 220 * === U U U tb H cbH 2.Đường dây kép ( ) 67,0 230 2200 804,0 2 1 2 1 22 220 0 =⋅⋅⋅=⋅⋅⋅= U S X tb cb D lx 3. Máy biến áp 3 pha ( ) ( ) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5,11203211 2 1 2 1 =−+⋅=−+⋅= THCHCTC UUUU NNNN ( ) ( ) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 05,0322011 2 1 2 1 ≈−=−+⋅=−+⋅= CHTHCTT UUUU NNNN ( ) ( ) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5,20113220 2 1 2 1 =−+⋅=−+⋅= CTCHTHH UUUU NNNN và ( ) 8,2 230 2200 100 242 100 5,11 100 2 2 2 220 2 0 0 * =⋅⋅=⋅⋅= U S S UU X cb cb đm đmN cbC C ( ) 5 230 2200 100 242 100 5,20 100 2 2 2 220 2 0 0 * =⋅⋅=⋅⋅= U S S UU X cb cb đm đmN cbH H ( ) 0 * = X cbT vì điện kháng của đoạn trung áp xấp xỉ bằng không nên ta co thể bỏ qua nhánh trung của MBA 3 pha. 4. Máy biến áp 2 pha Thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Anh – HÖ thèng ®iÖn 2. Kho¸: 47. 1 Bài tập dài: Ngắn mạch trong hệ thống điện. ( ) 7,2 115 2200 95 121 100 5,10 100 2 2 2 110 2 0 0 * === U S S UU X cb cb m mN cbB 5. Khỏng in ( ) U I I U X U I I U X X cb cb m m K cb cb m m K cbK 5,10 0 0 5,10 0 0 * 100 3 3 100 = = trong ú 5,115 113 2200 3 5,10 = = = U S I cb cb cb vy ( ) 47,1 11 5,115 6 5,10 100 8 100 5,10 0 0 * === U I I U X X cb cb m m K cbK 6. Mỏy phỏt in Cỏc mỏy phỏt in lm vic ch nh mc v cụng sut nh mc ca mỏy phỏt: 6,0sin8,0cos == MVA P S m m 100 8,0 80 cos === Mỏy phỏt 1 v 2 t trờn cựng thanh gúp cp 10,5kV nờn cú ( ) ( ) 3,0 11 2200 100 5,10 16,0 2 2 2 5,10 2 '' *2*1 ==== U S S U XXX cb cb m m dcbFcbF mỏy phỏt 3 t trờn thanh gúp cp 110kV ( ) 03,0 115 2200 100 5,10 16,0 2 2 2 110 2 '' *3 === U S S U XX cb cb m m dcbF Sc in ng ca MF l ( ) ( ) 1,116,06,08,0sincos 2 2 2 ''2 '' ~ =++=++= d X E T cỏc thụng s tớnh toỏn c ta cú s thay th ca ton h thng Thực hiện: Nguyễn Quốc Anh Hệ thống điện 2. Khoá: 47. 2 Bµi tËp dµi: Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn. X X X X X X X X X D/2 C C H H F F B F E '' ~ ~ ~ 220kV 110kV 10,5kV U H N N 2 1 E '' E '' B.Tính trị số dòng ngắn mạch siêu quá độ ban đầu I”(0) bằng phương pháp đại số 1. Ngắn mạch tại N 1 Vì ngắn mạch tại đầu cực máy phát 1 nên MF 1 không thể ghép chung với MF 2 và MF 3.Như vậy sơ đồ thay thế của ta gồm 3 nhóm: Nhóm MF 1, nhóm hệ thống, nhóm MF 2 và 3. S¬ đồ biến đổi: 1 N H U ~ ~ ~ E '' E '' E '' 8 76 54 32 1 XX X XX X X X X X X X X X X X 1 2 3 11 6 7 8 E '' E '' E '' ~ ~ ~ U H N 1 X 9 10 ( Hình 1) ( Hình 2) X K Thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Anh – HÖ thèng ®iÖn 2. Kho¸: 47. 3 Bµi tËp dµi: Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn. X 1 N H U ~ ~ ~ E '' 8 6 11 12 X X X X X X X X X X 13 15 6 14 ~ ~ ~ U H N 1 X E '' E '' E '' 9 10 E '' 7 10 E '' (Hình 3) (Hình 4) X X X 17 6 18 E '' E '' ~ ~ U H N 1 10 (Hình 5) (Hình 6) X 1 N H U ~ ~ E '' E '' 16 6 13 X X X Thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Anh – HÖ thèng ®iÖn 2. Kho¸: 47. 4 Bµi tËp dµi: Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn. Các thông số biến đổi của sơ đồ: X 1 =X D/2 MBA 3 pha 1có: X C =X 2 = 2,8 và X H = X 4 = 5 MBA 3 pha 2có: X C =X 3 = 2,8 và X H = X 5 = 5 X B + X F3 = X 8 = 2,73 X F1 = X 6 = 0,3 X F2 = X 7 = 0,3 X F3 = 0,03 -Biến đổi từ hình 1 sang hình 2 Biến đổi ∆(X 4 ,X K ,X 5 ) ⇒ Y(X 9 ,X 10 ,X 11 ) 18,2 47,18,28,2 8,28,2 54 54 9 = ++ ⋅ = ++ ⋅ = XXX XX X K 64,0 47,18,28,2 47,18,2 54 4 10 = ++ ⋅ = ++ ⋅ = XXX XX X K K 64,0 47,18,28,2 8,247,1 54 5 11 = ++ ⋅ = ++ ⋅ = XXX XX X K K -Biến đổi từ hình 2 sang hình 3 ( ) 07,2// 32112 == XXXX nt -Biến đổi từ hình 3 sang hình 4 Biến đổi Y(X 8 ,X 9 ,X 12 ) ⇒ ∆ thiếu(X 13 ,X 14 ) 9,5 73,2 07,2.18,2 07,218,2 8 129 12913 =++= ⋅ ++= X XX XXX 78,7 07,2 73,2.18,2 73,218,2 12 89 8914 =++= ⋅ ++= X XX XXX 94,064,03,0 11715 =+=+= XXX -Biến đổi từ hình 4 sang hình 5 Ghép 2 nhánh song song có nguồn chứa X 14 , X 15 84,0 94,078,7 94,0.78,7 1514 1514 16 = + = + ⋅ = XX XX X -Biến đổi từ hình 5 sang hình 6 Biến đổi Y(X 10 ,X 13 ,X 16 ) ⇒ ∆ thiếu (X 17 ,X 18 ) 11 84,0 9,5.64,0 9,564,0 16 1310 131017 =++= ⋅ ++= X XX XXX 57,1 9,5 84,0.64,0 84,064,0 13 1610 161018 =++= ⋅ ++= X XX XXX Thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Anh – HÖ thèng ®iÖn 2. Kho¸: 47. 5 Bµi tËp dµi: Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn. Sau khi biến đổi ta có sơ đồ gồm 3 nhóm 18 X X 17 X 6 U H E '' ~ ~ E '' 1 N Với phương pháp giải tích ta tiến hành ghép song song từng nhóm có nguồn như sau N 1 E '' ~ H U 19 X 17 X E '' dt X dt 1 N 25,0 57,13,0 57,1.3,0 186 186 19 = + = + ⋅ = XX XX X 24,0 1125,0 11.25,0 1719 1719 = + = + ⋅ = XX XX X đt Thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Anh – HÖ thèng ®iÖn 2. Kho¸: 47. 6 Bµi tËp dµi: Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn. 097,1 25,011 11.1,125,0.1 " '' 1719 17 ~ 19 = + + = + ⋅+⋅ = XX X E X U E H đt Vậy 57,4 24,0 097,1 '' '' 1 === X E I đt đt N Dòng ngắn mạch trong hệ đơn vị có tên là kA U S IIII cb cb cbNcbcbNN 7,527 11.3 2200 57,4 .3 5,10 " )*(1 "" )*(11 =⋅=== 2. Ngắn mạch tại N 2 Vì ngắn mạch tại N 2 là ngắn mạch đối xứng nên ta gập đôi sơ đồ, điện kháng của cuộn kháng coi xấp xỉ bằng không (bỏ qua).Ta biến đổi sơ đồ thành 2 nhóm. Sơ đồ: (Hình 1) X X X X X X D/2 C/2 H/2 F/2 B F ~ ~ U H N 2 E '' E '' Trong đó X C/2 = 2,8/2 = 1,4 X H/2 = 5/2 = 2,5 X F/2 = 0,3/2 = 0,15 Thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Anh – HÖ thèng ®iÖn 2. Kho¸: 47. 7 Bµi tËp dµi: Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn. F/2 H/2 C/2 D/2 X X X X X X ~ E '' (Hình 2) N 2 3 X X 1 2 X U H (Hình 3) E '' ~ ~ E '' E '' 2 N H U ~ F B 2 N 1 X X 4 ~ E '' H U (Hình 4) X dt E '' dt N 2 (Hình 5) -Biến đổi từ hình 2 sang hình 3 07,24,167,0 2/2/1 =+=+= XXX CD 65,215,05,2 2/2/2 =+=+= XXX FH 73,203,07,2 3 =+=+= XXX FB -Biến đổi từ hình 3 sang hình 4 Biến đổi 2 nhánh song song có nguồn X 2 và X 3 Thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Anh – HÖ thèng ®iÖn 2. Kho¸: 47. 8 Bµi tËp dµi: Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn. 34,1 73,265,2 73,2.65,2 32 32 4 = + = + ⋅ = XX XX X -Biến đổi từ hình 4 sang hình 5 Biến đổi 2 nhánh song song có nguồn X 1 ,X 4 81,0 34,107,2 34,1.07,2 41 41 = + = + ⋅ = XX XX X đt 06,1 34,107,2 1.34,107,2.1,1 " 32 4 ~ 1 = + + = + ⋅+⋅ = XX U X E X E H đt Vậy dòng điện ngắn mạch tại N 2 3,1 81,0 06,1 '' '' 2 === X E I đt đt N Dòng ngắn mạch trong hệ đơn vị có tên là kA U S IIII cb cb cbNcbcbNN 36,14 115.3 2200 3,1 .3 110 " )*(2 "" )*(22 =⋅=== C.Sử dụng đường cong tính toán tính trị số dòng quá độ tại t = 0;0,2;∞ 1. Ngắn mạnh tại N 1 Sử dung số liệu trong phần A, chia sơ đồ thành 3 nhóm: nhóm MF 2-3(X 2 ), nhóm MF 1(X 3 )và nhóm HT(X 1 ) X 1 X 3 U H E '' ~ ~ E '' 1 N 2 X X 1 = 11 X 3 = 0,3 X 2 = 1,57 Thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Anh – HÖ thèng ®iÖn 2. Kho¸: 47. 9 Bµi tËp dµi: Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn. Biến đổi các điện kháng về điện kháng tính toán S S XX cb đmi cbiitt ⋅= )*( ta có S đm1 = 2200 ⇒ X 1tt = 11 S đm2 = 200 ⇒ X 2tt = 0,14 S đm3 = 100 ⇒ X 1tt = 0,014 Tra bảng Vì X 1tt = 11 > 3 nên ta không sử dụng bảng mà tính như sau I ” N1tt (0) = I ” N1tt (0,2) = I ” N1tt (∞) = 09,0 11 1 = I ” N2tt (0,2) = 4,4 và I ” N2tt (∞) = 2,68 ; I ” N2tt (0) = 7 I ” N3tt (0,2) = 5,2 và I ” N3tt (∞) = 2,91 ; I ” N3tt (0) = 8,4 Tính dòng ngắn mạch tổng tại t ( ) ( ) ( ) ( ) IIIIIII đmttđmttđmttN tttt 3 " 32 " 21 " 1 " ++= với 5,115 11.3 2200 .3 1 1 === U S I tb đm đm 5,10 11.3 200 .3 2 2 === U S I tb đm đm 25,5 11.3 100 .3 3 3 === U S I tb đm đm vậy: I ’’ N (0,2) = 83,9 (kA) I ’’ N (∞) = 53,81 (kA) I ’’ N (0) = 128(kA) 2.Ngắn mạch tại N 2 Sử dụng sơ đồ phần A chia sơ đồ thành 2 nhóm: nhóm hệ thống và nhóm các MF. Trong đó : X 1 = 2,07 E ’’ ~ = 1,1 X 2 = 1,34 U H =1 Biến đổi các điện kháng về điện kháng tính toán S S XX cb đmi cbiitt ⋅= )*( Thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Anh – HÖ thèng ®iÖn 2. Kho¸: 47. 10 [...]...Bµi tËp dµi: Ng¾n m¹ch trong hÖ thèng ®iÖn ta có Sđm1 = 2200 ⇒ X1tt = 2,07 Sđm2 = 300 ⇒ X2tt = 0,2 U H X1 N2 X2 E~ '' Tra bảng đường cong tính toán I”N1tt(0,2) = 0,4 và I”N1tt(∞) = 0,49 ; I”N1tt(0) = 0,45 I”N2tt(0,2) = 2,8 và I”N2tt(∞) = 8,4 ; I”N2tt(0) = 3 Tính dòng ngắn mạch tổng tại t I ( t ) = I ( t ) I " " N 1tt + I 2tt ( t ) I đm 2 " đm1 với... 2tt ( t ) I đm 2 " đm1 với I I đm1 đm 2 = = S 3.U S 3.U = đm1 2200 tb = đm 2 tb 3.115 300 3.115 = 11,05 = 1,5 vậy: I’’N(0,2) = 8,62 (kA) I’’N(∞) = 18,125 (kA) I’’N(0) = 9,5 (kA) Thùc hiÖn: NguyÔn Quèc Anh – HÖ thèng ®iÖn 2 Kho¸: 47 11 . phỏt 1 v 2 t trờn cựng thanh gúp cp 10,5kV nờn cú ( ) ( ) 3,0 11 2200 100 5,10 16,0 2 2 2 5,10 2 '' *2*1 ==== U S S U XXX cb cb m m dcbFcbF mỏy phỏt 3 t trờn thanh gúp cp 110kV ( ) 03,0 115 2200 100 5,10 16,0 2 2 2 110 2 '' *3 === U S S U XX cb cb m m dcbF Sc. Y(X 9 ,X 10 ,X 11 ) 18,2 47,18,28,2 8,28,2 54 54 9 = ++ ⋅ = ++ ⋅ = XXX XX X K 64,0 47,18,28,2 47,18,2 54 4 10 = ++ ⋅ = ++ ⋅ = XXX XX X K K 64,0 47,18,28,2 8,247,1 54 5 11 = ++ ⋅ = ++ ⋅ = XXX XX X K K -Biến đổi từ hình 2 sang hình 3 ( ) 07,2// 32112 == XXXX nt -Biến đổi từ hình 3 sang hình 4 Biến đổi Y(X 8 ,X 9 ,X 12 ) ⇒ ∆. thiếu(X 13 ,X 14 ) 9,5 73,2 07,2.18,2 07,218,2 8 129 12913 =++= ⋅ ++= X XX XXX 78,7 07,2 73,2.18,2 73,218,2 12 89 8914 =++= ⋅ ++= X XX XXX 94,064,03,0 11715 =+=+= XXX -Biến đổi từ hình 4 sang hình 5 Ghép 2 nhánh song song có nguồn chứa X 14 , X 15 84,0 94,078,7 94,0.78,7 1514 1514 16 = + = + ⋅ = XX XX X -Biến đổi từ hình 5 sang hình