Cung Cấp điện - Tính toán ngắn mạch trong mạch điện xí nghiệp pps

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh --  -- Bài giảng Cung Cấp Điện

GVGD: Lương Thanh Bình

Trang : 1

Chương I

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

TRONG MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP

I. KHÁI QUÁT CHUNG

1. Ngắn mạch là gì ?

- Ngắn mạch là hiện tượng mạch điện bị khép kín qua một điện trở(tổng trở) rất nhỏ có

thể bằng không.

- Là một loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượng chạm chập giữa các pha

không thuộc chế độ làm việc bình thường.

- Ngắn mạch có thể xảy ra giữa ba pha, hai pha , và một pha chạm đất. Ngoài ra còn có

ngắn mạch hai pha chạm đất , ba pha chạm đất nhưng trong thực tế ít xảy ra.

- Khi xảy ra ngắn mạch thì dòng điện tại điểm ngắn mạch tăng lên rất lớn , điện áp giảm

mạnh.

- Hậu quả : + Hỏng ,già các thiết bị điện.

+ Sinh lực điện động làm cho các thanh cái bị đẩy văng ảnh hưởng đến hệ

thống điện

+ Điện áp giảm và mất đối xứng: làm ảnh hưởng đến phụ tải, điện áp giảm

30 đến 40% trong vòng một giây làm động cơ điện có thể ngừng quay, sản xuất đình trệ,

có thể làm hỏng sản phẩm.

+ Gây nhiễu đối với đường dây thông tin ở gần do dòng thứ tự không sinh ra

khi ngắn mạch chạm đất.

+ Gây mất ổn định: khi không cách ly kịp thời phần tử bị ngắn mạch, hệ

thống có thể mất ổn định và tan rã, đây là hậu quả trầm trọng nhất.

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh --  -- Bài giảng Cung Cấp Điện

GVGD: Lương Thanh Bình

Trang : 2

2. Các dạng ngắn mạch

+ Trong các loại ngắn mạch thì :

- Ngắn mạch 1 pha : 65%

- Ngắn mạch hai pha : 10%

- Ngắn mạch hai pha chạm đất : 20%

- Ngắn mạch ba pha : 5%

3. Nguyên nhân và hậu quả

* Nguyên nhân

- Do hư hỏng các thiết bị cách điện

- Do quá điện áp

- Do xà sứ bị gãy

- Do cành cây , chim , chuột…

* Hậu quả

- Gây ra lực điện động làm hư hỏng các thanh cái trong hệ thống điện…

- Gây hậu quả hư hỏng cách điện.

- Điện áp sụt mạnh dẫn đến trạng thái làm việc bình thường bị phá vỡ…

- Gây cháy nổ , ảnh hưởng đến sinh hoạt con người…

EA

EA

EA

phụ

tải

N(3)

N(1)

N(2)

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh --  -- Bài giảng Cung Cấp Điện

GVGD: Lương Thanh Bình

Trang : 3

4. Mục đích , ý nghĩa của việcj tính toán ngắn mạch

- Lựa chọn các thiết bị bảo vệ một cách phù hợp

- Lựa chọn các thông số rơle nhằm đóng cắt tự động các thông số mạch điện.

- Chọn sơ đồ thích hợp để giảm ngắn mạch.

- Lựa chọn các thiết bị phù hợp để giảm ngắn mạch.

II. QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ KHI NGẮN MẠCH BA PHA VÀ CÁC THÀNH PHẦN

CỦA DÒNG NGẮN MẠCH

1. Khái quát về quá trình quá độ.

- Quá trình quá độ là quá trình chuyển từ chế độ xác lậpp này sang chế độ xác lập khác.

- Xét mạng điện như sau :

+ Giả thiết : tải đối xứng , nguồn : vô cùng

* Trước khi ngắn mạch :

- Điện áp :

+ U  U (sint ) A m

+ (sin 120 )

o

B m U  U t  

+ (sin 240 )

o

C m U  U t  

UA

UB

UC

tải

ÐX

R L R' L'

M

M

M

M

M’ M’

M’ M’

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Vinh --  -- Bài giảng Cung Cấp Điện

GVGD: Lương Thanh Bình

Trang : 4

- Dòng điện :

+ i  I (sint  ) A m

+  (sin  120 )

o

B m

i I t

+  (sin   240 )

o

C m

i I t

* Do mạch điện đối xứng nên áp dụng cho một pha :

* Phương trình KF cho mạch vòng phía không nguồn :

dt

di M

dt

di M

dt

di

i R L

A B C

A A

0  ' '  '  '

0 ' ( ' ) '( )

dt

di

dt

di

dt

di M

dt

di

i R L M A A B C   A     

+ Vì mạch đối xứng nên :    0

dt

di

dt

di

dt

diA B C

+ Vậy : '( ' )  0

dt

di

i R L M A

A

Hay : T

t

A

t

L M

R

A A

i i e i e







  0

' '

'

(0)

(*)

+ Trong đó :

'

' '

'

R

L M T



 là hằng số thời gian tắt dần của mạch vòng ngắn mạch phía không

nguồn.

+ Từ công thức (*) ta thấy : dòng điện trong mạng điện chỉ phụ thuộc vào thành phần tự

do mà không phụ thuộc vào thành phần của nguồn…thàng phần tự do sẽ tắt dần.

Kết luận : Khi xảy ra hiện tương ngắn mạch trong mạng điện vì một lý do nào đó thì hệ

thống điện kể từ điểm ngắn mạch về sau thì không ảnh hưởng gì.

UA R L R' L'

M M M’ M’

Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)