Bai Tap Va Bai Giai Ngan Mach_chep Cho Sinh Vien (1)

Bài t ậ p tính toán ng ắn mạch trong h ệ thố ng ng đ i iệ n

ThS. Nguyễ n Công Tráng

ơ đồ mạng điện hình bên, đượ c cung cấ p từ BT1: Tính toán ngắn mạch 3 pha tại điểm N1 và N2 trên sơ đồ hệ thống có điện áp không đổi 115kV và công suất ngắn mạch là 800MVA, đườ ng ng dây cung cấ p ĐD1 ng dây phân phối dài 7km dài 50km, đượ c làm bằng dây AC-95 (r 0 = 0,33Ω/km ; x0 = 0,423Ω/km), đườ ng bằng dây AC – 50 (r 0 = 0,64 ; x0 = 0,392Ω/km), máy biến áp mã hiệu TMTH-10/110 có công suất định mức SđmB = 10MVA, điện áp định mức 115/10,5kV ; điện áp ngắn mạch U N% = 7,5%. Giải theo 2 ườ ng tr ườ ng hợ p TH1: Hệ đơ n vị có tên TH2: Hệ đơ n vị tươ ng ng đối 115kV

HT

ÑD1

N1

10,5kV

MBA

ÑD2

N2

Giải

TH1: Hệ đơ n vị có tên B1: Vẽ sơ đồ ơ đồ 1 dây, ghi các thông số => Như hình vẽ B2: Chọn 1 cấ p điện áp cơ bản => chọn cấ p điện áp cơ bản là 10,5kV B3: Tính toán tổng tr ở ở các phần tử H ệ thố ng: ng: X HT =

U 2cb S N.HT

=

10,52 800

= 0,14Ω

ĐD1: 2

2 ⎛ U cb ⎞ ⎛ 10,5 ⎞ R ÑD1 = r01.l1. ⎜ ⎟⎟ = 0,33.50. ⎜ ⎟ = 0,14Ω ⎜U 1 1 5 ⎝ ⎠ ⎝ ÑD1 ÑD1 ⎠ 2 2 ⎛ U cb ⎞ ⎛ 10,5 ⎞ X ÑD1 = x 01.l1. ⎜ ⎟⎟ = 0,423. 50. ⎜ ⎟ = 0,18Ω ⎜U 115 ⎝ ⎠ ÑD1 ⎠ ⎝ ÑD1

U N % U2cb 7,5 10,52 . . = = 0, 83Ω . Vì XT >> R T nên bỏ qua R T MBA: XT = ZT = 100 SñmB 100 10

ĐD2: 2

2 ⎛ U cb ⎞ ⎛ 10,5 ⎞ R ÑD2 = r02 .l 2 . ⎜ ⎟⎟ = 0,64.7. ⎜ ⎟ = 4, 8Ω ⎜U 1 0 , 5 ⎝ ⎠ ⎝ ÑD2 ⎠ 2 2 ⎛ U cb ⎞ ⎛ 10,5 ⎞ X ÑD2 = x 02 .l 2 . ⎜ ⎟⎟ = 0,392. 7. ⎜ ⎟ = 2, 7Ω ⎜U 10,5 ⎝ ⎠ ⎝ ÑD2 ⎠ B4: Vẽ sơ đồ ơ đồ thay thế

115 0

HT

j.0,14

(0,14+j.0,18)

XHT

Z ÑD1

N1

j.0,83

(4,8+j.2,7)

XT

Z ÑD2

N2

- Khi ng ắn mạch t ại N1: B5, 6: Tìm Z và Tính I N1 theo cấ p điện áp cơ bản Σ.N1

Đại h c Tôn Đứ c Thắ

Trang 1


I(3) cb.N1 =

U cb 3.ZΣ.N1

=

10,5 2

2

3. 0,14 + (0, (0,14 + 0,18)


= 17,4kA

U cb 10,5 3) Dòng ngắn mạch thực tế tại N1: I(N3) = I(cb.N = 17, 4. = 1, 6 kA . Uñang xeùt 115 Mạng điện áp cao => l ấy k xk xk = 1,8 => Giá tr ị dòng xung kích: ixkN1 = 2 .I(3) N1.k xk = 2 .1, 6.1, 8 = 4,1kA 2 2 . k 1 2 ( 1 ) 1 , 6 . 1 2 ( 1 , 8 1 ) 4kA + − = + − = 2, 4k Giá tr ị hiệu dụng dòng xung kích: I xk.N1 = I(3) N1 xk

Công suất ngắn mạch khi ngắn mạch tại N1: SN1 = 3.U.I(3) N1 = 3.115.1, 6 = 318MVA - Khi ng ắn mạch t ại N2: B5, 6: Tìm Z và Tính I N2 theo cấ p điện áp cơ bản Σ.N2

I(3) cb.N2 =

U cb 3.ZΣ.N2

10,5

= 3.

= 0,97kA

2

83 + 2, 7) 7)2 ( 0,14 + 4, 8) + (0,14 + 0,18 + 0, 83

B7: Phân bố dòng điện NM chạy trên các nhánh:

U cb 10,5 3) 3) = I(cb.N2 = 0, 97. = 0, 97kA Dòng ngắn mạch thực tế tại N2: I(N2 . Uñang xeùt 10, 5 Mạng điện áp cao => l ấy k xk xk = 1,8 => Giá tr ị dòng xung kích: ixkN2

=

2 .I(3) N2 .k xk = 2 .0, 97.1, 8 = 2, 4 kA

Giá tr ị hiệu dụng dòng xung kích: I xk.N2

2 2 5kA = I(3) N2 . 1 + 2(k xk − 1) = 0, 97. 1 + 2(1, 8 − 1) = 1, 5k

Công suất ngắn mạch khi ngắn mạch tại N2: SN2 = 3.U.I(3) 5.1, 6 = 30MVA N2 = 3.10, 5. BT2: Tính ngắn mạch 3 pha t ại điểm N trong 2 tr ườ ườ ng ơ đồ hình vẽ. Mạng điện đượ c cung ng hợ p cho sơ đồ cấ p từ hệ thống có công suất vô cùng lớ n vớ i công suất ngắn mạch hệ thống là S N.HT = 1600 MVA, ng dây cung cấ p 115kV dài 70km đượ c làm bằng dây AC-120 (r 0 = 0,27 Ω/km; x0 = 0,415Ω/km), đườ ng máy biến áp mã hiệu TMTH-6,3/110 có công suất 6,3MVA, điện áp thứ cấ p MBA là 10,5kV, điện áp ngắn mạch U N% = 10,5%. Cuộn kháng điện có các tham s ố UđmK Đ = 10,5kV ; IđmK Đ = 0,5kA và XK Đ = // 5%. Máy phát có công su ất SđmMF = 20MVA, điện kháng siêu quá độ dọc tr ục là X d = 0,12 = 12 %; suất điện động MF là E = 11kV, điện áp định mức đầu cực MF là 10,5kV. 10,5kV MF

115kV

HT

ÑD

MBA KÑ

N

Giải TH2: Hệ đơ n vị tươ ng ng đối B1: Vẽ sơ đồ ơ đồ 1 dây, ghi các thông số => Như hình vẽ p lý) và chọn Ucb tại nơ i xảy ra ngắn mạch =>Tìm Icb: B2: Chọn Scb tùy ý (nhưng phải hợ


Trang 2



Scb 100 Chọn: S = 100MVA ; U = 10,5kV => Icb = = = 5,5kA cb cb 3.U cb 3.10, 5 B3: Tính toán tổng tr ở ở các phần tử trong hệ đvtđ

HT: X*HT =

S cb S N.HT

=

100 = 0,063 1600

ĐD: Scb

R*ÑD

= r0 .l.

X*ÑD

= x 0 .l.

27.70. = 0, 27

U2ÑD Scb U2ÑD

100 1152

415.70. = 0, 41

= 0,14

100

22 = 0, 22

2

115

U % S 10,5 100 . = 1, 7 MBA: X*T = Z*T = N . cb = 100 SñmB 100 6, 3

⎛ Scb ⎞ 100 0,6 6 = 0, ⎟ = 0,12. 20 S ⎝ MF ⎠

MF: X*MF = X /d/ . ⎜

X % I 5 5, 5 K Đ: X*KÑ = KÑ . cb = = 0, 55 . 100 IñmKÑ 100 0, 5 Suất điện động của HT quy về cấ p điện áp cơ bản đã chọn: EHT E Suất điện động HT trong đơ n vị tươ ng ng đối: E*HT = HT = 1 U cb

= Ucb = 10, 5kV

E 11 Suất điện động MF trong đơ n vị tươ ng ng đối: E*MF = MF = = 1,05 U cb 10, 5 B4: Vẽ lại sơ đồ ơ đồ thay thế 10,5 0 1 0

(0,14+j.0,22)

j.0,063

j.0,6

1,05 0

j.1,7 * XMF

* XHT

*

HT

*

*

XT

ZÑD

j.0,55 *

XKÑ j.0,6 1 0

N

1,05 0

(0,14+j.1,98) * X MF

j.0,55

*

*

ZΣ

HT

*

XKÑ

YΣ* =

1

Z*Σ

=

1 2

2

(0,1 (0,14) 4) + (1,98)


N

= 0,5 0, 5

Trang 3

Bài t ậ p tính toán ng ắn mạch trong h ệ thố ng ng đ i iệ n * YMF

E*tñ

=

1,04

1

=

=

X*MF

1 = 1, 7 0,6 0, 6

* E*HT .YΣ* + E*MF .YM F * YΣ* + YMF

=

1.0,5 + 1,05.1,7 = 1,04 0,5 0, 5 + 1, 7

(0,06+j.1)

0

N

*

*

Z Σ.Ν

Etñ *

B5, 6: Tìm Z

I*(3) N

=


E*tñ Z*Σ.N

*

Σ N và Tính I N E*tñ

=

2

2

( R*Σ.N ) + ( X*Σ.N )

E*tñ

=

2

( 0, 06) + ( 1)

2

= 1,031


Dòng ngắn mạch quy về đơ n vị cơ bản: I(N3.)cb = I*N(3) .Icb = 1, 03 031.5, 5 = 5, 7k 7kA Ucb 10,5 3) Dòng ngắn mạch thực tế tại N: I(N3) = I(N.cb = 5, 7. = 5, 7kA . Uñang xeùt 10, 5

BT3: Tính ngắn mạch 3 pha t ại N1 và N2 trong mạng sơ đồ ơ đồ như hình vẽ. 115kV

HT

ÑD1 N1

10,5kV

MBA

ÑD2 N2

MF

Các thông số phần tử đượ c cho bảng sau: Phần tử Các tham số HT UHT = 115kV S N.HT = 900MVA TMTHMBA 115/10,5kV SđmB = 20MVA U N% = 10,5% 16/110 // MF E = 11kV SđmMF = 25MVA X d = 0,14 UĐD1 = ĐD1 AC-120 l1 = 50km r 01 01 = 0,27 Ω/km 115kV UĐD2 = ĐD2 AC-70 l2 = 7km r 02 02 = 0,46 Ω/km 10,5kV

UđmMF = 10,5kV x01 = 0,41 Ω/km x02 = 0,38 Ω/km

Giải TH1: Hệ đơ n vị có tên


Trang 4



B1: Vẽ sơ đồ ơ đồ 1 dây, ghi các thông s ố => Như hình vẽ B2: Chọn 1 cấ p điện áp cơ bản => chọn cấ p điện áp cơ bản là 10,5kV B3: Tính toán tổng tr ở ở các phần tử U 2cb 10,52 Hệ thống: X HT = = = 0,12Ω S N.HT 900

ĐD1: 2

2 ⎛ Ucb ⎞ ⎛ 10,5 ⎞ R ÑD1 = r01.l1. ⎜ ⎟⎟ = 0,27.50. ⎜ ⎟ = 0,11Ω ⎜U 1 1 5 ⎝ ⎠ ÑD1 ⎠ ⎝ ÑD1 2 2 ⎛ U cb ⎞ ⎛ 10,5 ⎞ X ÑD1 = x 01.l1. ⎜ ⎟⎟ = 0,41.50. ⎜ ⎟ = 0,17Ω ⎜U 115 ⎝ ⎠ ÑD1 ⎠ ⎝ ÑD1

U N % U2cb 10,5 10,52 MBA: XT = ZT = . . = = 0, 58Ω . Vì XT >> R T nên bỏ qua R T 100 SñmB 100 20 MF:

X MF = X /d/ .

U 2cb SMF

= 0,14.

10,52 25

= 0, 6Ω

ĐD2: 2

2 ⎛ U cb ⎞ ⎛ 10,5 ⎞ R ÑD2 = r02 .l 2 . ⎜ ⎟⎟ = 0,46.7. ⎜ ⎟ = 3, 2 Ω ⎜U 1 0 , 5 ⎝ ⎠ ⎝ ÑD2 ⎠ 2 2 ⎛ U cb ⎞ ⎛ 10,5 ⎞ X ÑD1 = x 01.l1. ⎜ ⎟⎟ = 0,38. 7. ⎜ ⎟ = 2, 7Ω ⎜U 10,5 ⎝ ⎠ ÑD1 ⎠ ⎝ ÑD1 B4: Vẽ sơ đồ ơ đồ thay thế

115 0

HT

j.0,12

(0,11+j.0,17)

XHT

Z ÑD1

j.0,58

N1

11 0

XT

(3,2+j.2,7)

Z ÑD2

N2

j.0,6

X MF

MF

- Khi ng ắn mạch t ại v ị trí N1: 115 0

HT

j.0,12

XHT

(0,11+j.0,17)

Z ÑD1 11 0

MF


j.0,58

N1

XT j.0,6

XMF

Trang 5

Bài t ậ p tính toán ng ắn mạch trong h ệ thố ng ng đ i iệ n (0,11+j.0,3)

115 0

YΣ

=

1

=

ZΣ

2

2

(0,1 (0,11 1) + (0,3 (0,3))

XMF + T

XMF+T

N1 1

1

YMF+ T =

=

11 0

j.1,2

ZΣ

HT


= 3,2

1 = 0,8 1, 2

Suất điện động của HT quy về cấ p điện áp cơ bản đã chọn: EHT E .Y + E MF .YMF + T 10,5.3,2 + 11.0,8 Etñ = HT Σ = = 10,7kV YΣ + YMF + T 3,2 + 0, 8

10,7 0

(0,11+j.0,3)

Eñtr

I(3) N.tñ =

N1

Z Σ.Ν1

B5, 6: Tìm Z

= Ucb = 10, 5kV

Σ.N1

Etñ 3.ZΣ.N

và Tính I N1 theo Etđ

=

10,7 2

2

3. 0, 0,11 + (0,3) ,3)

= 20kA

B7: Phân bố dòng điện NM chạy qua đườ ng ng dây 1 U cb 10,5 3) 3) I(N1 = I(N.tñ = 20. = 2 kA . Uñang xeùt 1 15 - Khi ng ắn mạch t ại v ị trí N2: 115 0

HT

j.0,12

XHT

(0,11+j.0,17)

Z ÑD1 11 0

MF


j.0,58

XT

(3,2+j.2,7)

Z ÑD2

N2

j.0,6

X MF

Trang 6


ZΣ

HT 11 0

YMF

1

ZΣ

=

=

Z ÑD2

N2

j.0,6

X MF

MF

YΣ =

(3,2+j.2,7)

(0,11+j.0,87)

115 0


1 2

2

(0,1 (0,11 1) + (0,87 (0,87))

1

XMF

= 1,14

1 = 1, 7 0,6 0, 6

=

Suất điện động của HT quy về cấ p điện áp cơ bản đã chọn: EHT E .Y + E MF .YMF 10,5.1,14 + 11.1,7 E tñ = HT Σ = = 10,7kV YΣ + YMF 1,14 + 1, 7

10,7 0

(3,27+j.3,04)

N2

Z Σ.Ν2

Etñ B5, 6: Tìm Z

I(3) N.tñ =

= Ucb = 10, 5kV

Σ.N2

Etñ 3.ZΣ.N


=

10,7 2

2

3. 3,27 ,27 + (3,04) ,04)

= 1,38kA

B7: Phân bố dòng điện NM chạy qua K Đ U cb 10,5 3) 3) I(N2 = I(N.tñ = 1, 38. = 1, 38kA . Uñang xeùt 10, 5

BT4: Tính ngắn mạch 3 pha t ại điểm N trên s ơ đồ ơ đồ mạng điện như hình vẽ, các tham số phần tử như sau: // MF: SđmMF = 20MVA, X d = 0,12 ; su ất điện động trong đơ n vị tươ ng ng đối E* = 1,1 ; điện áp định mức là 13,8kV. MBA tăng: 13,8/115V ; SđmB1 = 25MVA ; U N1% = 10,5% MBA giảm: 110/22kV ; SđmB2 = 30MVA ; U N2% = 10,5% ng dây: 110kV ; dài 50km ; dây AC – 120 (r 0 = 0,27Ω/km ; x0 = 0,39 Ω/km) Đườ ng // Phụ tải: Mắc trên thanh cái 22kV của tr ạm biến áp ; công suất S pt = 15MVA ; cosϕ = 0,8 ; X pt = 0,4


Trang 7



110kV

13,8kV

22kV

Spt MF

T1

ÑD

T2

N

Giải

TH2: Hệ đơ n vị tươ ng ng đối B1: Vẽ sơ đồ ơ đồ 1 dây, ghi các thông số => Như hình vẽ p lý) và chọn Ucb tại nơ i xảy ra ngắn mạch =>Tìm Icb: B2: Chọn Scb tùy ý (nhưng phải hợ

Scb 100 = = 2,6kA Chọn: S = 100MVA ; U = 22kV => I cb = cb cb 3.U cb 3 .2 2 B3: Tính toán tổng tr ở ở các phần tử trong hệ đvtđ

⎛ Scb ⎞ 100 0,6 6 = 0, ⎟ = 0,12. 20 S ⎝ MF ⎠

MF: X*MF = X /d/ . ⎜

U % S 10,5 100 = 0, 42 MBA1: X*T1 = Z*T1 = N1 . cb = . 100 SñmT1 100 25

ĐD: Scb

R*ÑD

= r0 .l.

X*ÑD

= x 0 .l.

= 0, 27.50.

U2ÑD Scb U2ÑD

100 110

= 0, 39.50.

2

100 110 2

= 0,11 = 0,16

U % S 10,5 100 MBA2: X*T2 = Z*T2 = N2 . cb = . = 0, 35 100 SñmT2 100 30 Phụ tải:

R*pt = X*pt

=

I pt =

Scb 100 .cosϕ = .0, 8 = 5, 3 15 Spt Scb Spt

. sin ϕ =

Spt 3.U pt

=

100 .0, 6 = 4 15

15 3 .2 2 2

= 0,4kA 2

2 2 I pt / / ⎞ ⎛ U ⎞ ⎛ U ⎛ 22 ⎞ ⎛ 22 ⎞ 0,4 0, 4 * E pt = ⎜ ⎜ U cosϕ ⎟⎟ + ⎜⎜ U sin ϕ − I .X pt ⎟⎟ = ⎜⎝ 22 .0, 8 ⎟⎠ + ⎜⎝ 22 .0, 8 − 2, 6 .0, 4 ⎟⎠ = 1, 09 cb ⎝ cb ⎠ ⎝ cb ⎠ Suất điện động MF trong đơ n vị tươ ng ng đối: E*MF = 1,1 (đề cho) B4: Vẽ lại sơ đồ ơ đồ thay thế


Trang 8

Bài t ậ p tính toán ng ắn mạch trong h ệ thố ng ng đ i iệ n 1,1 0

MF

j.0,6

*

XMF

MF

1 1

E*tñ

=

Z*pt

2

2

(0,1 (0,11 1) + (1,53) ,53) 1

=

2

2

(5,3) ,3) + (4)

E*MF .YΣ* + E *pt .Yp*t * YΣ* + Ypt

=

*

Z

=

E*tñ *

ZΣ.N

*

Ept

= 0,65

N

* Σ.N Σ.N

*

I*(3) N

*

1,1.0,65 + 1,09.0,15 = 1,1 0,65 + 0,15

(0,3+j.1,3)

B5, 6: Tìm Z

*

Ept

= 0,15

1,1 0

Etñ

*

Zpt

N

1,09 0

1,09 0

Zpt

N

1

=

Z*Σ

* Ypt =

(5,3+j.4)

Z Σ*

*

* XT2

Z ÑD1

(0,11+j.1,53)

(5,3+j.4)

j.0,35

*

XT1

1,1 0

YΣ* =

(0,11+j.0,16)

j.0,42

*

*


*

Σ.N và Tính I N E*tñ

=

2

2

( R*Σ.N ) + ( X*Σ.N )

=

1,1 2

( 0, 3) + (1, 3)

2

= 0,82


Dòng ngắn mạch quy về đơ n vị cơ bản: I(N3.)cb = I*N(3) .Icb = 0, 82.2, 6 = 2 kA Ucb 22 3) . Dòng ngắn mạch thực tế tại N: I(N3) = I(N.cb = 2. = 2 k A Uñang xeùt 22

BT5: Tính toán ngắn mạch tại điểm N trên thanh cái phía 22kV của máy biến áp 3 cuộn dây cho trên sơ đồ ơ đồ. Công suất định mức của MBA là SđmB = 225MVA , U N.CH% = 17,5% ; U N.CT% = 10,5% ; U N.TH% = 6,5%. Công su ất ngắn mạch hệ thống S N.HT = 1800MVA.


Trang 9



HT

220kV

110kV

MBA 22kV

N

Giải TH1: Hệ đơ n vị có tên B1: Vẽ sơ đồ ơ đồ 1 dây, ghi các thông s ố => Như hình vẽ B2: Chọn 1 cấ p điện áp cơ bản => chọn cấ p điện áp cơ bản là 22kV B3: Tính toán tổng tr ở ở các phần tử Hệ thống: X HT =

U 2cb SN.HT

=

22

2

1800

0,3 3Ω = 0,

MBA:

UN %C−T +UN %C−H −UN %T −H 10,5+17,5 7,5−6,5 6,5 = 10, 75% = 2 2 10,5 10,5+6,5 6,5−17,5 17,5 U +U −U UN %T = N %C−T N %T −H N %C−H = = −0, 25% 2 2 U % 17,5+6,5−10,5 + U % −U % UN %H = N C−H N T −H N C−T = = 6, 75% 2 2 UN %C U2cb 10,75 222 = = 0, 23Ω xC = . . 100 SñmT 100 225 UN %C =

Cuộn trung: bỏ qua UN %H U2cb 6,75 222 . . = = 0,15Ω xH = 100 SñmT 100 225 Suất điện động của HT quy về cấ p điện áp cơ bản đã chọn: EHT B4: Vẽ sơ đồ ơ đồ thay thế 22 0

HT

22 0

j.0,23

j.0,3

j.0,15

Cao MBA

XHT

= Ucb = 22 kV

Haï

N

j.0,68

HT


ZΣ.N Σ.N

N

Trang 10


B5, 6: Tìm Z

Σ.N

I(3) N.cb =

Ucb 3.ZΣ.N


và Tính I N theo Etđ

=

22 2

2

3. 0 + (0, 68 68)

= 18,8kA

B7: Phân bố dòng điện NM 3) I(N3) = I(N.cb .

Ucb Uñang xeùt

8. = 18, 8.

22 8kA = 18, 8k 22

BT6: Một m ạng điện gồm 2 mạch giống nhau làm việc song song bở i máy cắt MC. Các tham số của các phần tử: MF: công suất định mức SđmMF = 30MVA ; điện tr ở ở siêu quá độ dọc tr ục X//d = 0,14 ; điện áp định mức UđmMF = 13,8kV ; su ất điện động trong hệ đơ n vị tươ ng ng đối E* = 1,1. MBA: SđmB = 40MVA ; U N.CH% = 17,5% ; U N.CT% = 10,5% ; U N.TH% = 6,5%. Kháng điện: Dòng định mức IđmK Đ = 1,2kA ; UđmK Đ = 115kV ; XK Đ = 5%. ng dây dài 50km có x0 = 0,41 Ω/km, bỏ qua R ĐD Đườ ng ườ ng Hãy xác định dòng NM 3 pha trong 2 tr ườ ng hợ p: 1. Khi máy cắt MC mở 2. Khi máy cắt MC đóng 13,8kV

T1

110kV

KÑ

MF

ÑD N

22kV

MC 13,8kV

T1

110kV

KÑ

MF

ÑD

22kV

Giải

TH2: Hệ đơ n vị tươ ng ng đối B1: Vẽ sơ đồ ơ đồ 1 dây, ghi các thông số => Như hình vẽ p lý) và chọn Ucb tại nơ i xảy ra ngắn mạch =>Tìm Icb: B2: Chọn Scb tùy ý (nhưng phải hợ

Scb 100 Chọn: S = 100MVA ; U = 110kV => I cb = = = 0,53kA cb cb 3.Ucb 3 .1 1 0 B3: Tính toán tổng tr ở ở các phần tử trong hệ đvtđ

⎛ Scb ⎞ 100 0,5 5 = 0, ⎟ = 0,14. 30 S ⎝ MF ⎠

MF: X*MF = X /d/ . ⎜

MBA:

UN %C−T +UN %C−H −UN %T −H 10,5+17,5 7,5−6,5 6,5 = 10, 75% = 2 2 10,5 10,5+6,5 6,5−17,5 17,5 U % + U % −U % UN %T = N C−T N T −H N C−H = = −0, 25% 2 2 U +U −U UN %H = N %C−H N %T −H N %C−T = 17,5+6,5−10,5 = 6, 75% 2 2 UN %C =


Trang 11


X*C =

UN %C

.

100


Scb 10,75 100 . = = 0, 27 100 40 SñmT

Cuộn trung: bỏ qua S U % 6,75 100 X*H = N H . cb = = 0,17 . 100 SñmT 100 40 K Đ: X*KÑ =

XKÑ % 100

.

Icb

=

IñmKÑ

5 0, 53 53 . 0 , 022 = 0, 100 1, 2

ĐD: X*ÑD = x0 .l.

Scb U2ÑD

41.50. = 0, 41

100 110

2

= 0,17

Suất điện động của HT quy về cấ p điện áp cơ bản đã chọn: EHT

E

= Ucb = 110 kV

110

Suất điện động HT trong đơ n vị tươ ng ng đối: E*HT = HT = =1 Ucb 110 B4: Vẽ lại sơ đồ ơ đồ thay thế j.0,17

j.0,5

MF

* XMF

*

1 0

MBA

* XH

j.0,022

* XKÑ

* XC

j.0,17

* XÑD

N

j.1,132

N

*

Z Σ.N Σ.N *

B5, 6: Tìm Z

I(3) cb.N =

j.0,27

Icb

Z*Σ.N

*

Σ.N và Tính I N I cb

=

2

( R*Σ.N ) + ( X*Σ.N )

2

=

0,53 2

( 0 ) + (1,132)

2

= 0,48kA


U cb 110 3) . Dòng ngắn mạch thực tế tại N: I(N3) = I(cb.N = 0, 48. = 0, 48kA Uñang xeùt 110 2. Khi máy cắt MC đóng TH1: Hệ đơ n vị có tên TH2: Hệ đơ n vị tươ ng ng đối ở giảm đi 2 lần => dòng ngắn Vì 2 mạch giống nhau và song song nhau nên khi MC đóng thì tổng tr ở mạch tăng lên 2 lần. 3) (3) Cụ thể: I(N.MC ñoùng = 2.I N.MC môû = 2.0, 48 = 0, 94 kA


Trang 12



ơ đồ bên. Biết tham số: H ệ thống có công suất BT7: Tính toán ngắn m ạch 3 pha tại điểm N cho trên sơ đồ ngắn mạch S N.HT = 500MVA. Máy biến áp 1 và 2 có công su ất như nhau: SđmB = 25MVA ; U N% = 10,5% // // Các MF 1,2: S đmMF = 30MVA ; X d = 0,12 ; UđmMF = 6,3kV ; suất điện động siêu quá độ E = 6,6kV ng dây: 22kV ; dài 80km làm bằng dây AC-95 có x 0 = 0,41Ω/km ; bỏ qua R Đườ ng MF1 6,3kV

23kV

T1

22kV

MF2

ÑD HT

N

T2

Giải

TH1: Hệ đơ n vị có tên B1: Vẽ sơ đồ ơ đồ 1 dây, ghi các thông s ố => Như hình vẽ B2: Chọn 1 cấ p điện áp cơ bản => chọn cấ p điện áp cơ bản là 6,3kV B3: Tính toán tổng tr ở ở các phần tử Hệ thống: X HT =

U 2cb S N.HT

=

2

6,3 6, 3

500

= 0,08Ω

ĐD: 2

2 ⎛ U cb ⎞ ⎛ 6,3 ⎞ X ÑD = x 0 .l. ⎜ ⎜ U ⎟⎟ = 0,41.80. ⎜⎝ 22 ⎟⎠ = 2, 7Ω ⎝ ÑD ⎠

U N % U2cb 10,5 6,32 = = 0, MBA: XT = ZT = . . 0,17Ω . Vì XT >> R T nên bỏ qua R T 100 SñmB 100 25 MF:

X MF = X /d/ .

U 2cb SMF

= 0,12.

6,3 6, 32 30

= 0,16Ω

B4: Vẽ sơ đồ ơ đồ thay thế j.0,16

MF1

j.0,17

XMF1

XT1

j.0,16

j.0,17

j.2,7

XÑD MF2

XMF2 N

j.0,08

XHT

XT2

Suất điện động của HT quy về cấ p điện áp cơ bản đã chọn: EHT


HT

= Ucb = 6, 3kV

Trang 13

Bài t ậ p tính toán ng ắn mạch trong h ệ thố ng ng đ i iệ n 6,6 0

j.0,33

j.2,78

XMF1+T1

MF1 6,6 0


6,3 0

j.0,17

j.0,16

XÑD+HT XMF2 N

MF2

1

YMF1+T1 =

ZMF1+T1 1

YÑD+HT = EMF1+HT

ZÑD+HT

= =

1 2

(0) + (0,33 ,33) 1 2

6,6 0

=

= 0,36

=

X

1 2

(0) + (0,47) ,47)

1

ZMF2

XMF1+T1+ÑD+HT

j.0,47

XMF2 N

MF2

YMF2

= 3,03

j.0,296

XT2

j.0,16

ZΣ

2

(0) + (2,78) ,78)

XMF2 N

1

2

j.0,17

j.0,16

MF2

Etñ

XT2

/ / E // MF1.YMF1 MF1+ T1 T1 + E HT .YÑD+HT = 6,6.3,03 + 6,3.0,36 = 6,57kV = MF1 YMF1+ T1 + YÑD+HT 3,03 + 0, 36

6,6 0

YΣ =

HT

2

MF1+HT

6,57 0

MF1+HT

Σ

= 2,15

1

=

6,57 0

2

(0) (0) + (0, (0,16)

2

= 6,25

/ / E // .Y .Y +E 6,6.6,25 + 6,57.2,15 = MF2 MF2 MF1+ HT Σ = = 6,59kV YMF2 + YΣ 6,25 + 2,15

6,59 0

j.0,12

Z Σ.N Σ.N

B5, 6: Tìm Z

I(3) N.tñ =

Σ.N1

Etñ 3.ZΣ.N

N


=

6,59 2

2

3. 0 + (0,12)

= 31,8kA

B7: Phân bố dòng điện NM


Trang 14

Bài t ậ p tính toán ng ắn mạch trong h ệ thố ng ng đ i iệ n 3) 3) . I(N1 = I(N.tñ

U cb

8. = 31, 8.

Uñang xeùt


6,3 8kA = 31, 8k 6, 3

BT8: Tính toán ngắn m ạch 3 pha và 1 pha trong mạng điện h ạ áp t ại điểm N cho trên s ơ đồ ơ đồ như hình vẽ. Biết các tham số: Hệ thống: công suất ngắn mạch S N.HT = 342MVA MBA: SđmB = 180kVA ; U N% = 5,5% ; ΔP N = 4,1kW ng dây : bằng cáp hạ áp dài 0,65km ; r 0 = 0,34 ; x 0 = 0,3 Ω/km Đườ ng Bỏ qua điện tr ở ở các thiết bị phụ (I) 10kV

(II) 0,38kV ÑD

HT

T N

Giải - Tính ngắn mạch 3 pha : Chọn Ucb = 0,38 kV U 2cb 0,38 2 X HT = = = 0,422mΩ SN.HT 342 2

2 ⎛ U cb ⎞ 3 ⎛ 0,38 ⎞ R T = ΔPN . ⎜ ⎟⎟ = 4,1.10 . ⎜ ⎟ = 18, 3mΩ ⎜S 180. ⎝ ⎠ ⎝ ñmB ⎠

U N % U2cb 5,5 0,382 ZT = . . = = 44,12mΩ 100 SñmB 100 180.10−3 XT

= Z2T − R2T =

44,122 − 18,32 = 40,16mΩ 2

2 ⎛ U cb ⎞ ⎛ 0,38 ⎞ R ÑD = r0 .l. ⎜ ⎜ U ⎟⎟ = 0,34.0, 65. ⎜⎝ 0,38 ⎟⎠ = 221mΩ ⎝ ÑD ⎠ 2 2 ⎛ U cb ⎞ ⎛ 0,38 ⎞ X ÑD = x 0 .l. ⎜ 0, 3.0, 65. ⎜ ⎟ = 195mΩ ⎜ U ⎟⎟ = 0,3 0,38 ⎝ ⎠ ⎝ ÑD ⎠

U cb

3) I(N3) = I(N.cb =

3.

2

( RΣ.N ) + ( XΣ.N )

2

0,38

=

2

3. (18, 3 + 22 221) + ( 0, 42 42 + 40,16 + 19 1 95)

2

= 0,65kA

- Tính ngắn mạch 1 pha m ạng hạ áp: U2cb Điện kháng TTK : X0T = 0,5. SñmB (1) I(1) N =

3.0, 95.Ud 3.ZΣ.N

3.0, 95.U d

= 3.

(

3R T + 6R dd + R phuï

2

) (

+ 3X HT + 2 X T + X 0T + 7X dd + X phuï

)

2

R phụ = R thanh thanh cái + R tx tx + R CB CB + R BI BI….


Trang 15


X0T = 0, 5.

U2cb SñmB

= 0, 8.

0,382 180.10−3


= 642mΩ 3.0,95.380

(1) I(1) N =

3.

2

42 + 2. 40,16 + 64 642 + 7. 7.195 + 0) ( 3.18, 3 + 6.221 + 0) + ( 3.0, 42


2

= 0,249kA

Trang 16

Bai Tap Va Bai Giai Ngan Mach_chep Cho Sinh Vien (1)

Recommend Documents