Bài giảng Phân tích ngắn mạch trong hệ thống điện - Chương 3: Thiết lập sơ đồ tính dòng điện ngắn mạch

74 Chương 3 Thiết Lập Sơ Đồ Tính Dòng Điện Ngắn Mạch 75 3.1. Hệ đơn vị tương đối 3.1.1. Trị số tương đối ‣ Trị số tương đối: tỉ số của đại lượng trong hệ đơn vị có tên với đại lượng cơ bản cùng đơn vị đã chọn ‣ Các đại lượng cơ bản: Ucb ,Scb , Icb ,Zcb U*(cb) = U Ucb S*(cb) = S Scb I*(cb) = I Icb Z*(cb) = Z Zcb Zcb = Ucb 3Icb Scb = 3UcbIcb I = I*(cb) Scb 3Ucb Z = Z*(cb) Ucb 2 Scb 76 3.1. Hệ đơn vị tương đối 3.1.2. Chuyển đổi đại lượng trong nhiều hệ tương đối khác nhau về cùng một hệ đơn vị cơ bản ‣ Chọn đại đại lượng cơ bản chung: Ucb ,Scb Xd " = Xd*(dm) " = Xd (Ω) " Sdm Udm 2 ‣ Chuyển thông số từ hệ tương đối về hệ đơn vị có tên ‣ Chuyển thông số từ hệ đơn vị có tên về hệ tương đối với hệ cơ bản đã chọn Xd (Ω) " = Xd*(dm) " = Xd " Udm 2 Sdm Xd*(cb) " = Xd (Ω) " Scb Ucb 2 = Xd (Ω) " Udm 2 Ucb 2 Scb Sdm 77 3.1. Hệ đơn vị tương đối 3.1.3. Hệ đơn vị tương đối trong mạng điện nhiều cấp U Ui, Ii, Zi: các thông số ở cấp điện áp i ki: tỉ số biến của MBA i 78 3.1. Hệ đơn vị tương đối 3.1.3. Hệ đơn vị tương đối trong mạng điện nhiều cấp U ‣ Các đại lượng cơ bản của cấp cơ sở: Ui*(cb) = Ui (0) Ucb (0) = k1k2...ki−1ki Ucb (0) Ui Ii*(cb) = Ii 3Ucb ( i) Scb ScbUcb (0) , Ucb ( i) = 1 k1k2...ki−1ki Ucb (0) Zi*(cb) = Zi Scb Ucb ( i)2Ui*(cb) = Ui Ucb ( i) 79 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.1. Đường dây tải điện ‣ Đường dây trên không điện áp ≤ 35kV Z = R + jX = (r0 + jx0 )l (Ω) Z*(cb) = Z(Ω) Scb Ucb 2 Hệ đơn vị có tên Hệ đơn vị tương đối 80 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.1. Đường dây tải điện ‣ Đường dây cáp và trên không điện áp ≤ 330kV66kV <Udm Z*(cb) = Z(Ω) Scb Ucb 2 Z = R + jX = (r0 + jx0 )l (Ω) B = b0l =ωC0 l (1/Ω) B*(cb) = b0l Ucb 2 Scb Hệ đơn vị có tên Hệ đơn vị tương đối 81 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.1. Đường dây tải điện ‣ Đường dây siêu cao áp điện áp Udm ≥ 400kV Mô hình theo sơ đồ hình Π Z∏ ≈ Z = (r0 + jx0 )l (Ω) Y∏ ≈ Y = (g0 + jb0 )l Z*∏(cb) = Z∏ Scb Ucb 2 Y*∏(cb) = Y∏ Ucb 2 Scb 82 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.1. Đường dây tải điện ‣ Đường dây siêu cao áp điện áp Udm ≥ 400kV Mô hình theo sơ đồ hình Π 83 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.2. Máy biến áp ‣ MBA 2 cuộn dây XB = UN% 100 Udm 2 Sdm (Ω) X*B(cb) = UN% 100 Udm 2 Sdm Scb Ucb 2 84 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.2. Máy biến áp ‣ MBA 3 dây quấn 85 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.2. Máy biến áp ‣ MBA 3 dây quấn UN%C = UN%C−T +UN%C−H −UN%T−H 2 UN%T = UN%C−T +UN%T−H −UN%C−H 2 UN%H = UN%C−H +UN%T−H −UN%C−T 2 XC = UN%C 100 Udm 2 Sdm XT = UN%T 100 Udm 2 Sdm XH = UN%H 100 Udm 2 Sdm 86 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.3. Kháng điện và tụ điện XK = XK% 100 Udm 3Idm (Ω) Hệ đơn vị có tên Hệ đơn vị tương đối X*K (cb) = XK% 100 Udm 3Idm 3Icb Ucb = XK% 100 Udm Idm Icb Ucb Kháng phân đoạn 87 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.3. Kháng điện và tụ điện XK = Udm 2 QKdm (Ω) Hệ đơn vị có tên Hệ đơn vị tương đối X*K (cb) = Udm 2 Qdm Scb Ucb 2 Kháng bù ngang 88 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.3. Kháng điện và tụ điện XC (Ω) Hệ đơn vị có tên Hệ đơn vị tương đối X*C (cb) = XC Scb Ucb 2 Tụ bù dọc 89 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.4. Phụ tải điện Z = U 2 S (cosϕ + jsinϕ ) (Ω) Hệ đơn vị có tên Hệ đơn vị tương đối Z*(cb) = U 2 S (cosϕ + jsinϕ ) Scb Ucb 2 Z*(dm) = cosϕ + jsinϕ X pt* = 1,2Z 90 3.2. Sơ đồ thay thế và thông số tính toán 3.2.5. Hệ thống ‣ Hệ thống được mô tả rút gọn thành thành sức điện động và điện kháng đẳng trị ‣ Điện kháng tương đối và công suất hệ thốngX*HT XHT (Ω) = Utb 2 SN (Ω) XHT*(cb) = Utb 2 SN Scb Ucb 2 = Scb SN SHT XHT*(cb) = X*HT Scb SHT 91 3.3. Biến đổi đẳng trị sơ đồ tính toán 3.3.1. Ghép song song các nhánh có nguồn Edt = EiYi i=1 n ∑ Yi i=1 n ∑ Ydt = Yi i=1 n ∑ = 1Xii=1 n ∑ Xdt = 1 Ydt 92 3.3. Biến đổi đẳng trị sơ đồ tính toán 3.3.2. Biến đổi sao - tam giác X12 = X1 + X2 + X1X2 X3 X13 = X1 + X3 + X1X3 X2 X23 = X2 + X3 + X2X3 X1 93 3.3. Biến đổi đẳng trị sơ đồ tính toán 3.3.2. Biến đổi sao - tam giác X1 = X12X13 X12 + X13 + X23 X2 = X12X23 X12 + X13 + X23 X3 = X13X23 X12 + X13 + X23 94 3.3. Biến đổi đẳng trị sơ đồ tính toán 3.3.2. Biến đổi sao - tam giác 95 3.3. Biến đổi đẳng trị sơ đồ tính toán 3.3.3. Tách nhập các nhánh có nguồn ‣ Nguồn nằm tại đỉnh sơ đồ tam giác có thể tách thành nhánh có nguồn độc lập 96 3.3. Biến đổi đẳng trị sơ đồ tính toán 3.3.4. Biến đổi sao - lưới Yik = YiYk Yj j=1 n ∑ Ynn = Yj j=1 n−1 ∑ 97 3.4. Ví dụ tính toán