Bài tập dài môn ngắn mạch

Hà nội ngày tháng 10 năm 2012
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆNLỰC
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
NGẮN MẠCH
Sinh viên thực hiện: THỊNH VĂN ĐÔNG
Lớp: D6LT_H2
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
A) 
+ Chọn = 100MVA
= các cấp điện áp ( 121, 254, 11, 14,5 KV)
1
0,195
2
0,131
6
0,122
8
0
9
0,092
10
0,024
11
0,088
12
0,178
7
0,109
3
0,06

4
0,131
5
0,195
F1
F3
F2
Sơ đồ thay thế lưới điện.
Giá trị của các điện kháng:
= = = . = 0,146. = 0,195
= = = . = . = 0,131
= = . . = 0,4 . 23 . = 0,06
= = . . = 0,4 . 40 . = 0,10
= = . . = 0,4 . 45 . = 0,122
= = . ( + ). =
= (11 + 19 - 31). = 0
= = . = ( + ). =
(11+31 - 19). = 0,092
= = . . = 0,4 . . = 0,024
= = . = . = 0,088
= = . = 0,21. = 0,178
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 2
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
Biến đối sơ đồ về dạng đơn giản:
0,195
0,131
0,025
0
0,092 0,024 0,088 0,178
0,045

4
0,131
16
0,022
5
0,195
F1
F3
N
Biến đổi 3, 6, 7 về dạng Y 15, 16, 17
Với D = + + = 0,06 + 0,122 + 0,109 = 0,291
= = = 0,025
= = = 0,022
= = = 0,045
= + + = 0,195 + 0,131 + 0,025 = 0,351
= + + = 0,195 + 0,131 + 0,022 = 0,348
13
0,351
17
0,045
8
0
10
0,024
11
0,088
12
0,178
9
0,092

14
0,348
F1
F3
F2
N
= // = = = 0,183
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 3
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
= + + + = 0,183 + 0,045 + 0,092 = 0,32
= + + = 0,024 + 0,088 + 0,178 = 0,29
X
0,32
F1
0,29
F2
td
ND
X
td
TD
N
Sơ đồ dng đơn gin.
 !"#$%
+) Nhánh nhiệt điện:
= = 0,32 . = 0,48
= = = 0,34
Tra đường cong tính toán ta được.
= 1,6
Vậy: = 1,6 . 0,34 = 0,544 (KA)

+) Nhánh thủy điện:
= = 0,29 . = 0,341
= = = 0,267 (KA)
Tra đường cong tính toán ta được
= 3,05
Vậy: 3,05 . 0,267 = 0,814 ( kA)
Dòng ngắn mạch tại t = 0,2s là:
= + = 0,544 + 0,814 = 1,358 (KA)
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 4
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
B) &'()*+,
-*(.
1) /0
1
#233456
1
#6
1
7895:;9%<=>?@ABC;5D5EF
- Sơ đồ thay thế thứ tự thuận:
1
0,195
2
0,131
6
0,122
8
0
9
0,092

10
0,024
11
0,088
12
0,178
7
0,109
3
0,06
4
0,131
5
0,195
F1
F3
F2
Sơ đồ thay thế thứ tự thuận.
- Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch:
Giống như sơ đồ thay thế thứ tự thuận vì = nhưng không có suất điện động E.

1
0,195
2
0,131
6
0,122
8
0
9

0,092
10
0,024
11
0,088
12
0,178
7
0,109
3
0,06
4
0,131
5
0,195
F1
F3
F2
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 5
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch.
- Sơ đồ thay thế thứ tự không.
Giả sử mọi cấp điện áp lấy từ sơ đồ lưới điện nêu trên đều máy biến áp có sơ đồ đấu dây sao với trung
tính cách đất. Có nghĩa là phần còn lại của sơ đồ hở mạch. Vậy sơ đồ thay thế thứ tự không khi đó sẽ như
hình vẽ sau:
2
0,131
6'
0,061
8

0
9
0,092
10
0,084
11
0,088
7'
0,382
3'
0,21
4
0,131
F1 F3
23
0,156
24
25
26
Sơ đồ thay thế thứ tự không.
- Điện kháng của sơ đồ này đã tính lại cho các đường dây và tính thêm cho máy biến áp tự ngẫu phía
hạ như sau:
= 3,5 . 0,122 = 0,061
= 3,5 . 0,06 = 0,21
= 3,5 . 0,109 = 0,382
= 3,5 . 0,024 = 0,084
= . . = .( +) . =
= . (31 + 19 - 11). = 0,156
2) G@H7%<=ABC;5D5EF!I<J
- Sơ đồ biến đổi đơn giản thứ tự thuận như như sơ đồ tính ngắn mạch 3 pha và có kết quả như phần A.

X
0,32
F1
0,29
F2
td
ND
X
td
TD
N
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 6
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
Sơ đồ thay thế thứ tự thuận đơn gin.
- Sơ đồ biến đổi đơn giản thứ tự nghịch: Vì không có suất điện động nên có thể nhập song song hai
nhánh tương đương của sơ đồ thứ tự thuận. Vậy ta có:
= // = = = 0,152
X
0,152
F1
2
N
Sơ đồ thay thế đơn gin thứ tự nghịch.
- Sơ đồ biến đổi đơn giản thứ tự không như sau:
Biến đổi 3’; 6’; 7’ về hình Y 24; 25; 26:
D = + + = 0,21 + 0,061 + 0,382 = 0,653
= = = 0,02
= = = 0,03
= = = 0,12
= + = 0,131 + 0.02 = 0,151

= + = 0,131 + 0.12= 0,251
= + = 0,251 + 0,03 + 0 = 0,281
= // = ( ) = 0,094
= + = 0,281 + 0,094 = 0.375
= // = ( ) = 0,11
= + = 0,11 + 0,092 = 0,202
= + = 0,084 + 0,088 = 0,172
= // = = 0,093
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 7
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
0,93
0
N
Sơ đồ thay thế đơn gin thứ tự không.
%KCLC7M 
Vì ngắn mạch hai pha chạm đất nên:
= = = 0,130
Và = . = . = 1.624
- Sơ đồ phức hợp.
X
0,32
td
ND
X
0,29
td
TD
X
0,130
N

F1
F3
?
Sơ đồ phức hp.
- Tiếp tục biến đổi sơ đồ về dạng đơn giản.
= + + = 0,32 + 0,130 + = 0,593
= + + = 0,29 + 0,130 + = 0,537
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 8
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
X
0,593
td1
X
0,537
td2
N
F1, 2
F3
2X75
(MVA)
125
(MVA)
Sơ đồ phức hp dng đơn gin.
Dòng điện pha A thành phần thứ tự thuận dạng tương đối cơ bản tại điểm ngắn mạch là:
= ( = 3,548
Vậy dòng ngắn mạch siêu quá độ là:
= . . = 1,624.3,548. = 1,309 (KA).
N5+7D79!O79>PCB7?97QERJ?S>
Dòng pha A thành phần thứ tự nghịch: = = 3,548
Theo sơ đồ thứ tự thuận và nghịch xác định dòng các thành phần và phía máy phát thủy điện.

Theo biến đổi sơ đồ thay thế thứ tự thuận về dạng đơn giản trước đây có sơ đồ như hình sau.
X
0,32
td
12
0,178
N
ND
TD
ND
11
0,088
10
0,024
3,548
1,861,688
- Dòng nhánh phía thủy điện:
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 9
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
3,548.0,32/(0,32 + 0,024 + 0,088 + 0,178) = 1,86
- Dòng nhánh phía nhiệt điện:
3,548 – 1,86 = 1,688
Dòng trên các pha A,B,C đầu cực máy phát có x|t đến tổ đấu dây của máy biến áp B3.
- Pha A:
= + = 1,86.( + j + – j ) = 1,86. = 3,22
Dạng đơn vị có tên:
= 3,22. = 13,47 (KA)
- Pha B:
= . + . =
= 1,86.( + ) = 1,86.( -j + j) = 0

- Pha C:
= . + . = 1,518( + )
= 1,86.(- + j1/2 + - – j1/2) = -1,86. = -3,22
Dạng đơn vị có tên:
= 3,22. = 13,47 (KA)
Điện áp đầu cực máy phát TD khi ngắn mạch.
Giá trị điện áp tại các vị trí được tính như sau:

869,0)093,0152,0(548,3)(
0211
jjXXjIU
aa
=+=+=
ΣΣ
539,0152,0.548,3.
212
jjXjIU
aa
−=−=−=
Σ
033,1088,0.866,1869,0.
11111
jjXjIUU
TDaaFa
=+=+=
871,0178,0.866,1539,0.
11222
jjjXjIUU
TDaaFa
−=+−=+=

754,0004,0
2
1
2
3
.871,0
2
1
2
3
.869,0
30
2
30
1
jjjjjeUeUU
j
Fa
j
FaaF
−−=








−−









+=+=
−
754,0754,0004,0
22
=+=
aF
U
Đổi thành đơn vị có tên:
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 10
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
kVU
aF
6
3
8,13
.754,0 ==
90
2
270
1
12030
2

27030
1
j
Fa
j
Fa
jj
Fa
j
FabF
eUeUeeUeeUU +=+=
−
= j0,869.(-j) – j0,871.(+j) = 1,74
74,1=
bF
U
Đổi thành đơn vị có tên :

kVU
bF
86,13
3
8,13
.74,1 ==
210
2
150
1
24030
2

12030
1
eUeUeeUeeUU
FaFa
jj
Fa
jj
FacF
+=+=
−
=
002,08655,0
2
1
2
3
.871,0
2
1
2
3
.869,0 jjjjj +−=









−−−








+−
8655,0002,08655,0
22
=+=
cF
U
Đổi thành đơn vị có tên:
kVU
cF
89,6
3
8,13
.8655,0 ==
- HE@!OT7979>PCB7?97(2U%>CV
- Khi bình thường:
I
a
= I
b
= I
c

= 117,7/(
3
.13,8) = 4,924kA
U
a
= U
b
= U
c
= 13,8/
3
= 7,97kV
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 11
BÀI TẬP DÀI MÔN HỌC
- Khi ngắn mạch:
I
aN
= I
cN
= 13,47kA ; I
bN
= 0
U
aN
= U
cN
= 6,89kV ; U
bN
= 13,86kV.
HỌ VÀ TÊN: THỊNH VĂN ĐÔNG Page 12