Tài liệu Tính toán dòng điện ngắn mạch

ĐỀ TÀI: Tình toán dòng điện ngắn mạch

Chương IV
TÍNH TOÁN D̉NG ĐIỆN NGẮN MẠCH

Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện và dây dẫn, thanh dẫn của nhà máy điện theo các điều kiện đảm bảo về ổn định động và ổn định nhiệt khi có ngắn mạch. Ḍng điện ngắn mạch tính toán là ḍng điện ngắn mạch ba pha.
Để tính toán ḍng điện ngắn mạch ta dùng phương pháp gần đúng với khái niệm điện áp trung b́nh và chọn điện áp cơ bản bằng điện áp định mức trung b́nh của mạng.
Chọn các lượng cơ bản:
Công suất cơ bản: S[SUB]cb[/SUB] =100 MVA;
Các điện áp cơ bản: U[SUB]cb1[/SUB] = 230kV; U[SUB]cb2[/SUB] =115kV; U[SUB]cb3[/SUB] =10,5kV

4-1. Tính các điện kháng trong hệ đơn vị tương đối cơ bản.
1. Điện kháng của hệ thống điện .
Nhiệm vụ thiết kế đă cho điện kháng tương đối định mức của hệ thống thứ tự thuận của hệ thống là X[SUB]HT1 [/SUB]= 0,5 và công suất định mức của hệ thống S[SUB]HTđm[/SUB] =3000MVA. Do đó điện kháng của hệ thống qui đổi về lượng cơ bản là:
X[SUB]HT[/SUB] = X[SUB]HT1[/SUB].
2. Điện kháng của nhà máy phát điện.
Các máy phát điện đă cho là loại TBF-50-2 cực Èn và có điện kháng siêu quá độ dọc trục là X[SUB]d[/SUB][SUP]’’ [/SUP]=0,135. Do đó điện kháng qui đổi về lượng cơ bản là :
X[SUB]G[/SUB] = X[SUP]’’[/SUP][SUB]d[/SUB].

3. Điện kháng của đường dây 220kV.
Theo nhiệm vụ thiết kế, nhà máy được nối với hệ thống qua hai lộ đường dây có chiều dài 100km.
Để đơn giản khi tính toán tính ngắn mạch ta bá qua điện dung của đường dây (trong tính toán chính xác phải kể đến), bỏ qua điện trở và giả thiết đường đây không có bù nối tiếp. Nh­ vậy trên sơ đồ thay thế đường đây 220kV với thông số tập trung chỉ c̣n điện kháng. Trị số điện kháng này qui đổi về lượng cơ bản là:
X[SUB]D[/SUB] = X[SUB]0[/SUB] .l.
4. Điện kháng của máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây.
a) Loại ΤДЦ - 63-230/11 : Đă cho U[SUB]N[/SUB]% = 12, S[SUB]Tđm[/SUB] = 63 MVA
X[SUB]B4[/SUB] =
b) Loại ΤДЦ - 125-121/10,5 : Đă cho U[SUB]N[/SUB]% = 10,5, S[SUB]Tđm[/SUB] = 125MVA
X[SUB]B3[/SUB] =
5. Điện kháng của máy biến áp tự ngẫu.
Nhà chế tạo đă cho điện áp ngắn mặch giữa các phía điện áp của máy biến áp tự ngẫu. Từ đó ta có:
+ Điện kháng cuộn cao áp
X[SUB]C[/SUB] = .( U[SUB]NC-T[/SUB] + U[SUB]NC-H[/SUB] – U[SUB]NT-H[/SUB]).
= .( 11 + 31 – 19 ). = 0,092
X[SUB]C[/SUB] = X[SUB]2[/SUB] = 0,092
+ Điện kháng cuộn hạ áp
X[SUB]H[/SUB] = .( U[SUB]NC-H[/SUB] + U[SUB]NT-H[/SUB] – U[SUB]NC-T[/SUB]).
= .( 31 + 19 – 11 ) . = 0,156
X[SUB]H[/SUB] = X[SUB]3[/SUB]
+ Điện kháng cuộn trung
X[SUB]T[/SUB] = .( U[SUB]NC-T[/SUB] + U[SUB]NT-H[/SUB] – U[SUB]NC-H[/SUB]).
= . ( 11 + 19 – 31 ) . = 0

4-2. Tính toán ḍng điện ngắn mạch.
Mục đích của việc tính toán ngắn mạch là để chọn các khí cụ điện và dây dẫn của nhà máy đảm bảo các chỉ tiêu ổn định động và ổn định nhệt khi ngắn mạch .
Khi chọn sơ đồ để tính toán ḍng điện ngắn mạch đối với mỗi khí cụ điện cần chọn 1 chế độ làm việc nặng nề nhất nhưng phải phù hợp với điều kiện làm việc thực tế . Ḍng điện tính toán ngắn mạch để chọn khí cụ điện là ḍng ngắn mạch 3 pha . Do ta chọn phương án II là phương án tối ưu cho bản đồ án thiết kế này.Nên khi tính toán ngắn mạch ta chỉ tính toán cho Phương án II

I.Phương án II.
1. Sơ đồ nối điện (H́nh 4-16)














để chọn khí cụ điện cho mạch 220 kV điểm tính toán ngắn mạch là N1 với nguồn cung cấp là hệ thống và toàn bộ các máy phát điện của nhà máy. Mạch 110 kV điểm tính toán ngắn mạch là N2 và nguồn cung cấp cũng là hệ thống cùng toàn bộ các máy phát điện. Đối với mạch tự dùng th́ điểm tính toán ngắn mạch là N4 c̣n nguồn cung cấp là toàn bộ các máy phát và hệ thống.
Đối với mạch máy phát điện cần phải so sánh ḍng điện ngắn mạch tại N3 và N3' . Khi ngắn mạch tại N3 nguồn cung cấp là hệ thống và các máy phát G1,G3, G4. Khi ngắn mạch tại N3' nguồn cung cấp chỉ có máy phát G2 .

2. Sơ đồ thay thế (H́nh 4-17) .


[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]