ĐỀ BÀI TẬP DÀI MÔN NGẮN MẠCH. ĐỀ 2
Họ tên sinh viên: Nguyễn văn Hoan - số hiệu: 3063 - Lớp: N1
Cán bộ hướng dẫn: PGS - TS Phạm văn Hoà
Cho sơ đồ hệ thống điện như trên hình vẽ với các thông số như sau:
F1, F2: Sđm=117,5 MVA; Uđm=10,5 kV; Xd''= X2= 0,183; NĐ - TDK
F3 : Sđm=127,8 MVA; Uđm=13,8 kV; Xd''= X2= 0,15; TĐ - TDK
B1, B2: Sđm=125 MVA; Uđm=121 / 10,5 kV; UN% = 10,5%
B3 : Sđm=160 MVA; Uđm=242 / 13,8 kV; UN% = 11%
TN: Sđm=250 MVA; Uđm=230 /121/ 11 kV; UNCT = 11%; UNCH =32%; UnTH =20%
D1: 60km; D2: 45km; D3: 30km; D4:100km; xth = 0,4/km; xkh = 3.xth
Xét ngắn mạch tại điểm N. Yêu cầu tính:
I. TÍNH NGẮN MẠCH 3 PHA:
1/ Cho SCB = 100MVA; UCB = Utb¬ các cấp - Lập sơ đồ thay thế.
2/ Biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản.
3/ Tính dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch với t = 0,2 giây.
4/ Tính dòng ngắn mạch tại đầu cực máy phát F3.
5/ Tính điện áp tại đầu cực máy phát F3.
II. TÍNH NGẮN MẠCH LOẠI NGẮN MẠCH N(1).
1/ Lập sơ đồ thay thế các thứ tự thuận, nghịch và không.
2/ Biến đổi các sơ đồ về dạng đơn giản.
3/ Tính dòng ngắn mạch siêu quá độ I'' tại điểm ngắn mạch.
4/ Tính dòng qua dây trung tính của các máy biến áp.
5/ Tính dòng các pha tại đầu cực máy phát F3 khi ngắn mạch.
6/Tính điện áp các pha tại đầu cực máy phát F3 khi ngắn mạch.
14 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 4254 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bài tập dài môn ngắn mạch, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
I/ TÝnh ng¾n m¹ch 3 pha:
1. Cho Scb = 100 MVA vµ Ucb = ®iÖn ¸p trung b×nh c¸c cÊp tøc lµ b»ng 230kV, 115kV vµ 10,5kV
Ta cã s¬ ®å thay thÕ cña s¬ ®å líi ®iÖn nh sau:
1
0,156
5
0,156
4
0,084
2
0,084
3
0,136
7
0,091
6
0,181
8
-0,002
9
0,046
10
0,038
11
0,069
12
0,117
F1
F2
F3
Gi¸ trÞ c¸c ®iÖn kh¸ng trong s¬ ®å ®îc tÝnh nh sau:
X1 = X5 = XF1 = Xd''.
X2 = X4 = XB1 =
X3 = Xd©y2 = xth.L.
X7 = Xd©y3 = xth.L.
X6 = Xd©y1 = xth.L.
X8=
X9=
X10 = Xd©y4 = xth..
X11 = XB3 =
X12 = XF3 = Xd''.
2. BiÕn ®æi s¬ ®å thay thÕ vÒ d¹ng ®¬n gi¶n:
BiÕn ®æi tam gi¸c 3, 6, 7 vÒ sao 15, 16, 17:
D = X3 + X6 + X7 = 0,136 + 0,181 + 0,091 =0,408
X15 =
X16 =
X17 =
13
0,24
14
0,24
16
0,03
15
0,06
17
0,040
18
0,44
19
0,224
F1
F2
F3
X13 = X1 + X2 = 0,156 + 0,084 = 0,24
X14 = X5 + X4 = 0,156 + 0,084 = 0,24
X18 = X8 +X9 = -0,002 + 0,046 = 0,044
X19 = X10 + X11 + X12 = 0,038 + 0,069 + 0,117 = 0,224
21
0,27
20
0,3
22
0,084
19
0,224
F1
F2
F3
X20 = X13 + X15 = 0,24 + 0,06 = 0,3
X21 = X14 + X16 = 0,03 + 0,24 = 0,27
X22 = X17 + X18 = 0,04 + 0,044 = 0,084
23
0,142
22
0,084
19
0,224
F1, F2
F3
X23 = X20//X21 =
VËy s¬ ®å d¹ng ®¬n gi¶n cña hÖ thèng nh sau:
Xt®N§
0,226
Xt®T§
0,224
F1, F2
2 x 117,5MVA
F3
127,8MVA
Xt®N§ = X22 + X23 = 0,142 + 0,084 = 0,226
Xt®T§ = X19 = 0,224
3. TÝnh dßng ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch nãi trªn víi t = 0,2 gi©y:
+ Nh¸nh nhiÖt ®iÖn:(F1 vµ F2)
XttN§=
=
Tra ®êng cong tÝnh to¸n cña m¸y ph¸t tuabin h¬i ®îc víi XttN§ = 0,531 ta cã:
VËy: INN§(0,2) = = 1,55.0,589 = 0,913 kA
+ Nh¸nh thuû ®iÖn:(F3)
XttT§=
=
Tra ®êng cong tÝnh to¸n cña nhµ m¸y tuabin níc víi XttT§ = 0,286 ta cã:
VËy: INT§(0,2) = = 3,6.0,321 = 1,156 kA
Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch øng víi t = 0,2s lµ
IN(0,2) = INN§(0,2) + INT§(0,2) = 0,913 + 1,156 = 2,069 kA
4. TÝnh dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t ®iÖn F3:
ë trªn ta ®· biÕt dßng ®iÖn t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch lµ IN = 2,069 kA vËy dßng ®iÖn ch¹y tõ F3 ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch lµ:
INF3 - NM = IN
Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch t¹i ®Çu m¸y ph¸t F3 lµ:
INF3 = INF3 - NM .KB3 = 1,039 .
5. TÝnh ®iÖn ¸p t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3:
Tõ trªn cã INF3 - NM = 1,039 kA, dßng ®iÖn ch¹y tõ F3 ®Õn ®iÓm ng¾n m¹ch d¹ng t¬ng ®èi c¬ b¶n lµ:
§iÖn ¸p t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3 ë d¹ng t¬ng ®èi c¬ b¶n lµ:
UF3cb= IF3cb.(X10 + X11) = 4,139.(0,038 + 0,069) = 0,443
Cuèi cïng, ®iÖn ¸p d©y t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3 ë d¹ng cã tªn lµ:
UF3 = UF3cb.Utb = 0,443.10,5 = 4,625 kV
§¸p sè:
3. Dßng ng¾n m¹ch t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch víi t=0,2s:
IN(0,2) = 2,069 kA
4. Dßng ng¾n m¹ch t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3:
IN(F3) = 18,22 kA
5. §iÖn ¸p t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3:
UF3 = 4,652 kV
II/ TÝnh ng¾n m¹ch lo¹i ng¾n m¹ch N(1):
1. LËp s¬ ®å thay thÕ c¸c thø tù thuËn, nghÞch vµ kh«ng:
a) S¬ ®å thay thÕ thø tù thuËn: T¬ng tù nh ë ng¾n m¹ch 3 pha trªn:
1
0,156
5
0,156
4
0,084
2
0,084
3
0,136
7
0,091
6
0,181
8
-0,002
9
0,046
10
0,038
11
0,069
12
0,117
F1
F2
F3
a) S¬ ®å thay thÕ thø tù nghÞch: T¬ng tù nh s¬ ®å thø tù thuËn v× X''d= X2 chØ kh¸c lµ kh«ng tån t¹i søc ®iÖn ®éng E.
1
0,156
5
0,156
4
0,084
2
0,084
3
0,136
7
0,091
6
0,181
8
-0,002
9
0,046
10
0,038
11
0,069
12
0,117
a) S¬ ®å thay thÕ thø tù kh«ng: Dßng I0 chØ ch¹y qua c¸c cuén d©y ®Êu sao cã nèi ®Êt vµ ch¹y quÈn trong cuén d©y ®Êu tam gi¸c do ®ã ta cã s¬ ®å thø tù kh«ng nh sau:
4
0,084
2
0,084
3'
0,408
7'
0,273
6'
0,543
8
-0,002
9
0,046
10'
0,114
11
0,069
24
0,082
Trong ®ã: V× Xkh=3.Xth nªn:
X'6 = 3.X6 = 3.0,181 = 0,543
X'3 = 3.X3 = 3.0,136 = 0,408
X'7 = 3.X7 = 3.0,091 = 0,273
X'10 = 3.X10 = 3.0,038 = 0,114
X24=
2. BiÕn ®æi c¸c s¬ ®å vÒ d¹ng ®¬n gi¶n:
a) S¬ ®å thø tù thuËn: T¬ng tù nh ë phÇn I ®îc:
Xt®N§
0,226
Xt®T§
0,224
F1, F2
2 x 117,5MVA
F3
127,8MVA
b) S¬ ®å thø tù nghÞch: T¬ng tù nh ë s¬ ®å thø tù thuËn trªn nhng do kh«ng tån t¹i E nªn ta gép 2 nh¸nh l¹i víi nhau ®îc:
0,112
Trong ®ã:
c) S¬ ®å thø tù kh«ng:
ChuyÓn tam gi¸c X'3, X'6, X'7 thµnh sao 24, 25, 26:
D = X'3 + X'6 + X'7 = 0,408 + 0,543 + 0,273 = 1,224
X24 =
X25 =
X26 =
X27 = X'10 + X11 = 0,114 + 0,096 = 0,183
4
0,084
2
0,084
25
0,091
24
0,181
26
0,121
9
0,046
8
-0,002
27
0,183
24
0,082
X28 = X2 + X24 = 0,084 + 0,181 = 0,265
X29 = X25 + X4 = 0,091 + 0,084 = 0,175
X30 = X26 + X8 = 0,121 - 0,002 = 0,119
29
0,175
28
0,265
9
0,046
30
0,119
27
0,183
24
0,082
X31 =
31
0,105
9
0,046
30
0,119
27
0,183
24
0,082
X32 = X31 + X30 = 0,105 + 0,119 = 0,224
X33 =
9
0,046
33
0,06
27
0,183
24
0,082
27
0,069
32
0,224
9
0,046
34
0,046
27
0,183
X34 = X33 + X9 = 0,06 + 0,046 = 0,106
=
0,067
3. TÝnh dßng siªu qu¸ ®é I'' t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch:
V× xÐt ng¾n m¹ch N(1) nªn ta cã:
XD = vµ m(1) = 3
Ta cã s¬ ®å phøc hîp sau:
Xt®N§
0,226
Xt®TD
0,224
XD
0,179
F1, F2
2x117,5 MVA
F3
127,8 MVA
Xt®1
0,586
Xt®2
0,580
F1, F2
2x117,5 MVA
F3
127,8 MVA
Víi :
Xt®1=
Xt®2=
Dßng ®iÖn pha A thµnh phÇn thø tù thuËn I''a1 d¹ng t¬ng ®èi c¬ b¶n t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch lµ:
I''a1=
Dßng siªu qu¸ ®é t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch d¹ng cã tªn lµ:
I''N =
4. Dßng qua d©y trung tÝnh cña c¸c m¸y biÕn ¸p:
PhÇn trªn ta ®· biÕt Ia1 = 3,431, do ®ang xÐt ng¾n m¹ch N(1) nªn dßng ®iÖn ng¾n m¹ch thø tù kh«ng d¹ng t¬ng ®èi c¬ b¶n lµ:
Ia0 = Ia1 = 3,431
Dßng thø tù kh«ng t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch lµ:
I0 = 3.Ia0 = 3.3,431 = 10,293
Ta cã s¬ ®å ph©n bè dßng trªn s¬ ®å thø tù kh«ng nh sau:
4
0,084
2
0,084
25
0,091
24
0,181
26
0,121
9
0,046
8
-0,002
27
0,183
24
0,082
I0
Tõ s¬ ®å thay thÕ thø tù kh«ng ta cã:
+ Dßng ch¹y trªn nh¸nh 10' - 11 lµ:
+ Dßng ch¹y trªn nh¸nh 33-9 lµ:
+ Dßng ch¹y trªn nh¸nh 24 lµ:
+ Dßng ch¹y trªn nh¸nh 26-8 lµ:
+ Dßng ch¹y trªn nh¸nh 4-25 lµ:
+ Dßng ch¹y trªn nh¸nh 2-24 lµ:
N(1)
I0=10,293
3,775
6,518
1,747
0,695
1,052
4,771
Ta cã thÓ biÓu diÔn kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®êng ®i cña dßng thø tù kh«ng trªn s¬ ®å thø tù kh«ng nh sau:
T¹i ®iÓm ng¾n m¹ch theo ®Þnh luËt Kirhoff 1 cã:
IS = 4,771 + 1,052 + 0,695 + 3,775 - 10,293 = 0
* TÝnh dßng ®iÖn ch¹y qua d©y trung tÝnh vµ dßng ch¹y quÈn trong cuén d©y nèi tam gi¸c cña c¸c m¸y biÕn ¸p trong s¬ ®å thø tù kh«ng:
+ M¸y biÕn ¸p B1:(øng víi nh¸nh 2 trªn s¬ ®å thø tù kh«ng)
- Dßng qua d©y trung tÝnh:
- Dßng ch¹y quÈn trong cuén d©y nèi tam gi¸c:
+ M¸y biÕn ¸p B2:(øng víi nh¸nh 4 trªn s¬ ®å thø tù kh«ng)
- Dßng qua d©y trung tÝnh:
- Dßng ch¹y quÈn trong cuén d©y nèi tam gi¸c:
+ M¸y biÕn ¸p B3:(øng víi nh¸nh 11 trªn s¬ ®å thø tù kh«ng)
- Dßng qua d©y trung tÝnh:
- Dßng ch¹y quÈn trong cuén d©y nèi tam gi¸c:
+ M¸y biÕn ¸p TN:(øng víi nh¸nh 24 vµ 9 trªn s¬ ®å thø tù kh«ng)
- Dßng qua d©y trung tÝnh:
- Dßng ch¹y quÈn trong cuén d©y nèi tam gi¸c:
5. TÝnh dßng c¸c pha t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3 khi ng¾n m¹ch:
V× ng¾n m¹ch N(1) nªn ta cã:
Ia2 = Ia1 = Ia0 = 3,431
§Ó x¸c ®Þnh dßng ®Çu cùc cña F3, tríc hÕt ta ph¶i x¸c ®Þnh c¸c thµnh phÇn dßng thø tù thuËn vµ nghÞch phÝa m¸y ph¸t F3 tõ c¸c s¬ då thay thÕ thø tù thuËn vµ nghÞch (Kh«ng tån t¹i dßng thø tù kh«ng v× m¸y ph¸t cã trung tÝnh c¸ch ®iÖn).
PhÇn tríc ta ®· cã s¬ ®å thay thÕ thuËn vµ nghÞch nh sau:
Xt®N§
0,226
Xt®T§
0,224
F1, F2
2 x 117,5MVA
F3
127,8MVA
Xt®N§
0,226
Xt®T§
0,224
Ia1
Ia2
+ Dßng nh¸nh phÝa m¸y ph¸t F3 thø tù thuËn b»ng thø tù nghÞch vµ b»ng:
Dßng trªn c¸c pha A, B, C t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3 cã xÐt ®Õn tæ ®Êu d©y cña m¸y biÕn ¸p B3 sao kh«ng - tam gi¸c - 11 ®îc tÝnh nh sau:
- Pha A:
=
D¹ng ®¬n vÞ cã tªn lµ:
- Pha B:
=
- Pha C:
==
D¹ng ®¬n vÞ cã tªn lµ:
6. TÝnh ®iÖn ¸p c¸c pha t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3 khi ng¾n m¹ch:
Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ë d¹ng t¬ng ®èi c¬ b¶n t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch ®îc tÝnh nh sau:
Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ë d¹ng t¬ng ®èi c¬ b¶n t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3 ®îc tÝnh nh sau:
§iÖn ¸p t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3 ®îc tÝnh nh sau:
* Pha A:
§iÖn ¸p pha A d¹ng cã tªn ë ®Çu cùc m¸y ph¸t F3 lµ:
* Pha B:
§iÖn ¸p pha B d¹ng cã tªn ë ®Çu cùc m¸y ph¸t F3 lµ:
* Pha C:
§iÖn ¸p pha C d¹ng cã tªn ë ®Çu cùc m¸y ph¸t F3 lµ:
§¸p sè:
3. Dßng siªu qu¸ ®é t¹i ®iÓm ng¾n m¹ch lµ:
I''N = 2,584 kA
4. Dßng qua d©y trung tÝnh vµ dßng ch¹y quÈn trong cuén d©y c¸c m¸y biÕn ¸p lµ:
+ M¸y biÕn ¸p B1:
+ M¸y biÕn ¸p B2:
+ M¸y biÕn ¸p B3:
+ M¸y biÕn ¸p TN:
5. Dßng c¸c pha t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3:
+ Pha A:
+ Pha B:
+ Pha C:
6. §iÖn ¸p c¸c pha t¹i ®Çu cùc m¸y ph¸t F3:
+ Pha A:
+ Pha B:
+ Pha C:
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Bài tập dài ngắn mạch.doc