CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

Tính toán ngắn mạch cho ta biết dòng và áp của hệ thống điện trong trạng thái sự cố. Việc tính toán giúp ta dự định cho hệ thống bảo vệ rơle tương ứng và xác định các giá trị cắt của máy cắt ứng với mỗi vị trí khác nhau. Hệ thống rơle phải nhận ra sự tồn tại của ngắn mạch và bắt đầu máy cắt tác động cắt sự cố dễ dàng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH GIẢI TÍCH MẠNG CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH7.1. GIỚI THIỆU. Tính toán ngắn mạch cho ta biết dòng và áp của hệ thống điện trong trạng thái sựcố. Việc tính toán giúp ta dự định cho hệ thống bảo vệ rơle tương ứng và xác định cácgiá trị cắt của máy cắt ứng với mỗi vị trí khác nhau. Hệ thống rơle phải nhận ra sự tồntại của ngắn mạch và bắt đầu máy cắt tác động cắt sự cố dễ dàng. Sự tác động đòi hỏiphải đảm bảo độ tin cậy giới hạn sự thiệt hại cho thiết bị. Giá trị dòng và áp nhận đượclà kết quả của nhiều dạng ngắn mạch xảy ra riêng biệt tại nhiều vị trí trong hệ thốngđiện nên phải tính toán để cung cấp đủ dữ liệu có hiệu quả cho hệ thống rơle và máycắt. Tương tự máy tính, các thông tin thu được ứng dụng vào các mục đích riêng biệtđược gọi là giải tích mạng đã được dùng rộng rãi trong nghiên cứu ngắn mạch trước khikỹ thuật số phát triển. G1 i Hệ thống truyền tải M G2 p M Eia,b,c Gn ...... Epa,b,c L Tả i L1 L2 Hình 7.1 : Giới thiệu hệ thống điện dạng 3 pha Cấu trúc nút qui chiếu trong hình thức tổng dẫn là việc làm đầu tiên trong ứngdụng của máy tính số cho nghiên cứu ngắn mạch. Tương tự như phương pháp tính toántrào lưu công suất, dùng kỹ thuật lặp. Hoàn toàn lặp lại một cách đầy đủ ứng với mỗidạng sự cố. Thủ tục chi tiết tốn nhiều thời gian, thường trong mỗi trường hợp, dòng vàáp đòi hỏi cho một số lớn vị trí ngắn mạch. Vì vậy phương pháp này không được ứngdụng rộng rãi. Sự pháp triển của kỹ thuật với sự ứng dụng của máy tính số, hình thức ma trậntổng trở nút có thể tính toán được bằng cách dùng định lý Thevenin cho việc tính toánngắn mạch. Phép tính gần đúng cung cấp giá trị trung bình cho dòng và áp lúc ngắnmạch, vì giá trị có thể thu được với vài phép toán số học theo sau chỉ liên hệ với matrận tổng trở nút.Trang 91 GIẢI TÍCH MẠNG7.2. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẰNG CÁCH DÙNG MATRẬN ZNÚT . 7.2.1. Mô tả hệthống Mô tả hệ thống điện 3 pha trong trạng thái bình thường như hình 7.1. Trongtrường hợp tổng quát đủ chính xác khi nghiên cứu ngắn mạch có thể thu được với sựtrình bày đơn giản hóa. Miêu tả 3 pha đơn giản trong hình 7.2 và thu được bởi: Máy phát i Hệ thống e1a,b,c truyền tải M M p Eia,b,c ena,b,c Epa,b,c Hình 7.2 : Giới thiệu hệ thống điện dạng 3 pha cho nghiên cứu ngắn mạch - Miêu tả mỗi máy phát bằng điện áp không đổi phía sau máy phát là điện khángquá độ hay siêu quá độ. - Không chú ý đến nhánh mạch rẽ, tải hay đường dây ... - Coi tất cả các máy biến áp như là một cuộn dây không đáng kể.Trong nghiên cứu ngắn mạch, đặc biệt với hệ thống điện cao áp, có thể miêu tả tổng trởmáy biến áp và đường dây truyền tải như 1 số thực bằng đúng điện kháng của nó. 7.2.2. Dòng và áp ngắn mạch. Dùng ma trận tổng trở nút cung cấp những thuận lợi cho việc tính toán dòng vàáp khi ta xem đất là điểm qui chiếu. Một điều thuận lợi riêng là hình thành ma trận tổngtrở nút, các thành phần của ma trận có thể tính toán trực tiếp dòng và áp ứng với mỗi vịtrí và dạng ngắn mạch. Hệ thống miêu tả với điểm ngắn mạch tại nút p trình bày trong hình 7.3. ở đây tasử dụng định lý Thevenin, giá trị tổng trở riêng được miêu tả bằng ma trận tổng trở nútcó tính đến điện kháng máy phát và giá trị điện áp mạch hở được biểu diễn bởi điện ápnút trước ngắn mạch.Phương trình đặc tính của hệ thống trong lúc sự cố. r a, b c r a, b c r a, b c E Nuït,( F ) = E Nuït,( 0 ) − Z Nuït, c . I Nuït(, F ) a, b (7.1)Giá trị ẩn của vectơ điện áp là:Trang 92 GIẢI TÍCH MẠNG Ei ...