Ngắn mạch không đối xứng

October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 1
Chương 5
Ngắn mạch
không đối xứng
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 2
Ngắn mạch không đối xứng
 Khái niệm chung về NM không đối xứng
 Phương pháp thành phần đối xứng
 Tham số các phần tử, lập các sơ đồ thứ tự
 Qui tắc đẳng trị thứ tự thuận
Nội dung
Mục đích
 Giới thiệu ngắn mạch không đối xứng
 Cách tính toán NM không đối xứng
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 3
Khái niệm chung
 Sử dụng phương trình vi phân
 Tính toán toàn pha
 Sử dụng phương pháp xếp chồng:
o Xếp chồng tình trạng sự cố
o Xếp chồng các thành phần đối xứng
Phương pháp tính toán
Quá trình quá độ
 Xảy ra phức tạp
 Có các sóng hài bậc cao
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 4
P/pháp thành phần đối xứng
 C. L. Fortescue, AIEE, 1918
 Một hệ vector bất kỳ có thể phân tích tương
đương 3 hệ vector đối xứng, cân bằng
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 5

P/pháp thành phần đối xứng
F
A1

F
B1

F
C1

F
C2

F
B2

F
A2

F
A0

F
B0

F
C0

= F
0

=
+ +
F
A

F
B

F
C

Thứ tự
thuận
Thứ tự
nghịch
Thứ tự
không
Toàn phần
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 6
P/pháp thành phần đối xứng
Quan hệ các thành phần
A0
2
B1
2
C2
F 1 1 1 F
F = 1 a a F
F 1 a a F

     
     
     
     
     
0A
2
1B
2
2C
F 1 1 1 F
1
F = . 1 a a F
3
F 1 a a F
     
     
     
     
     
0
j120
a = e
Trong đó:
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 7
P/pháp thành phần đối xứng
Tính chất
 Hệ thống áp dây không chứ thành phần TTK
 Hệ thống trung tính cách đất không có I
0

 Dòng đi trong đất (dây trung tính) 3I
0

 Điện áp điểm trung tính U
0
 Có thể lọc được các thành phần tứ tự
 Hệ số không cân bằng, không đối xứng
0
0
1
F
k =
F
2
2
1
F
k =
F
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 8
Tham số các phần tử
Qui tắc chung
 Tham số chế độ đối xứng: X
1
 Các phần tử tĩnh:
X
1
= X
2
 Phần tử không có hỗ cảm:

X
1
= X
0
 Phần tử liên hệ từ quay:
X
1
 X
2
 X
0

October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 9
Tham số các phần tử
Kháng điện, tụ điện
X
1
= X
2
= X
0
 Máy điện không cuộn cản: X
2
= 1,45.X
’
d
 Máy điện có cuộn cản: X
2
= 1,22.X
”

d
 X
0
= (0,15 – 0,6) X
”
d
Máy phát điện
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 10
Tham s cỏc phn t
ng dõy
X
1
= X
2

X
0
= k.X
1
TấNH CHT CUA ặèNG DY
X
0
/X
1

ổồỡng dỏy õồn khọng coù dỏy chọỳng seùt 3,5
ổồỡng dỏy õồn coù dỏy chọỳng seùt bũng theùp 3,0
ổồỡng dỏy õồn coù dỏy chọỳng seùt dỏựn õióỷn tọỳt 2,0
ổồỡng dỏy keùp khọng coù dỏy chọỳng seùt 5,5
ổồỡng dỏy keùp coù dỏy chọỳng seùt bũng theùp 4,7

ổồỡng dỏy keùp coù dỏy chọỳng seùt dỏựn õióỷn tọỳt 3,0
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 11
Tham số các phần tử
Máy biến áp
X
1
= X
2

X
0
 X
1
 X
0
phụ thuộc vào tổ nối dây
 Tổ nối dây  chỉ có thể cho dòng TTK chạy
quẩn trong cuộn dây
 Tổ nối dây Y cho dòng TTK đi qua cuộn dây
chỉ khi trung tính nối đất
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 12
Tham số các phần tử
Máy biến áp 2 cuộn dây
 Tổ Y
0
/
0 I II 1
X = x + x = X
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 13
Tham số các phần tử

Máy biến áp 2 cuộn dây
 Tổ Y
0
/ Y
0

 Hệ thống Y
0
: X
0
= x
I
+ x
II
= X
1
 Hệ thống Y : X
0
= 
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 14
Tham số các phần tử
Máy biến áp 3 cuộn dây
 Tổ Y
0
/Y/
 Thường có 1 cuộn đấu 
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 15
Tham số các phần tử
Máy biến áp 3 cuộn dây
 Tổ Y

0
/Y
0
/
 Tổ Y
0
/  /
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 16
Sơ đồ các thành phần thứ tự
Sơ đồ TTT
 Là sơ đồ ở chế độ đối xứng bình thường
 P/tử tĩnh tính theo thông số đã cho
 Tại điểm NM cho nguồn điện áp NM TTT U
N1
Sơ đồ TTN
 Sơ đồ ở chế độ đối xứng như sơ đồ TTT
 Thông số máy phát: E
2
= 0; X
2
 X
1
 Tại điểm NM cho nguồn điện áp NM TTN U
N2
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 17
Sơ đồ các thành phần thứ tự
Sơ đồ TTK
 Chỉ gồm các phần tử cho dòng TTK đi qua
 Phụ thuộc vào chế độ trung tính của HT
 Phụ thuộc vào tổ nối dây của MBA

 Sức điện động MF, nguồn áp bằng không
 Tại điểm NM có nguồn điện áp NM TTK U
N0
 Tổng trở ở của điểm trung tính (nếu có) thì
trong sơ đồ giá trị nhân 3 lần
 Nên vẽ sơ đồ xuất phát từ điểm NM
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 18
Sơ đồ các thành phần thứ tự
 Biến đổi các sơ đồ về dạng đơn giản
X
1
E

U
N1
I
N1
N

Đ
X
2
U
N2
I
N2
N

Đ

X
0
U
N0
N

Đ
I
N0
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 19
Tính toán các dạng NM cơ bản
Qui ước
 Coi pha A là pha đặc biệt
 Xét NM ngay tại đầu nhánh rẽ của phần tử
 Chiều dương I: từ các pha đến điểm NM
Các phương trình cơ bản
NA1 A NA1 1
NA2 NA2 2
NA0 NA0 0
U = E - jI .X
U = 0 - jI .X
U = 0 - jI .X



October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 20
Tính toán các dạng NM cơ bản
Ngắn mạch 2 pha
NA
NB NC

NB NC
I = 0
I = - I
U = U
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 21
Tính toán các dạng NM cơ bản
Ngắn mạch 1 pha
NB
NC
NA
I = 0
I = 0
U = 0
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 22
Tính toán các dạng NM cơ bản
Ngắn mạch 2 pha chạm đất
NA
NB
NC
I = 0
U = 0
U = 0
October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 23
Tính toán các dạng NM cơ bản
I
E
j X X
I I I
NA
A

NA NA N
.
.
. . .
( )
1
1 2
2 1 0
0


  

 
;
U jX I
U U U
NA NA
NA NA N
. .
. . .
1
2
1
2 1 0
0

 

;

I
E
j X X X
I I I
NA
A
NA N NA
.
.
. . .
( )
1
1 2 0
2 0 1

 
 

  
U j X X I
U U U
NA NA
NA NA N
. .
. . .
( )
1
2 0
1
1 2 0

0
 
 
 
+
I
E
j X
X X
X X
I I I
NA
A
NA NA N
.
.
. . .
( )
1
1
2 0
2 0
1 2 0
0



  



 
 
U jI
X X
X X
U U U
NA NA
NA N NA
. .
. . .
( )
1 1
2 0
0 2
2 0 1


 
 
 
Dạng NM Dòng Áp

N
(2)


N
(1)

N

(1,1)

October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 24
Quy tắc đẳng trị thứ tự thuận
 NM không đối xứng  NM đối xứng
 Sử dụng điện kháng phụ X

(n)
 Sơ đồ đẳng trị thứ tự thuận
 Dòng điện trong sơ đồ là dòng TTT: I
N1
 Dòng NM toàn phần được tính theo hệ số
nhân m
(n)
N
(n)

X
(n)


N
(3)

X
1
E

N
(n)

Đ
N
(3)

X
(n)


October 1, 2011 Ir. Phuong, NHV 25
Quy tắc đẳng trị thứ tự thuận
Daûng NM (n) X

(n)

m
(n)

3 pha (3) 0 1
2 pha (2) X
2
1 pha (1) X
2
+ X
o
3
2 pha - âáút (1,1)
X X
X X
2 0

2 0
 
 

3 1
2 0
2 0
2


X X
X X
 
 
( )
3