Bài giảng ngắn mạch điện chương 4 cđ phương đông

CAO ĐẲNG
PHƯƠNG ĐÔNG QUẢN NAM
BÀI GIẢNG NGẮN MẠCH ĐIỆN


CHƯƠNG 4:
TÌNH TRẠNG NGẮN MẠCH DUY TRÌ
I. KHÁI NIỆM CHUNG:

Tình trạng ngắn mạch duy trì là một giai đoạn của quá
trình ngắn mạch khi tất cả các thành phần dòng tự do phát
sinh ra tại thời điểm ban đầu của ngắn mạch thực tế đã tắt
hết và khi đã hoàn toàn kết thúc việc tăng dòng kích từ do
tác dụng của các thiết bị TĐK.
Thực tế trong các hệ thống điện hiện nay, tình trạng
ngắn mạch duy trì chỉ có tính chất quy ước, bởi vì người ta
đã trang bị các thiết bị bảo vệ tự động để loại trừ ngắn
mạch một cách nhanh chóng. Do vậy các kết quả tìm được
trong tình trạng này chỉ nằm trong phạm vi lí thuyết.


II. THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CỦA NGUỒN VÀ PHỤ TẢI:

Các thông số đặc trưng trong sơ đồ thay thế (trong hệ ĐVTĐ):
Hệ thống công suất vô cùng lớn (HTCSVCL):
UH = 1
XH = 0
Máy phát điện:
EF = Eq = If
XF = xd
Eq : sức điện động đồng bộ ngang trục của máy phát điện

If : dòng điện kích từ của máy phát điện
Xd : điện kháng đồng bộ dọc trục của máy phát điện
Phụ tải:
EPT = 0
XPT = 1,2


III. ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI VÀ TĐK :
III.1. Ảnh hưởng của phụ tải :

 Trước NM: Phụ tải làm cho máy phát mang tải, nên dòng
kích từ If lớn hơn.
 Khi NM: Phụ tải làm giảm dòng điện IN qua điểm NM.

Phụ tải nối song song với nhánh NM,
làm giảm điện kháng ngoài của máy
phát, tăng dòng I trong máy phát, giảm
U tại đầu cực máy phát và giảm dòng
điện IN qua điểm NM.
NM càng xa thì ảnh hưởng của PT
càng lớn, ngược lại khi NM ngay tại
đầu cực máy phát thì PT không ảnh
hưởng đối với tình trạng NM duy trì.


U
III.2. Ảnh hưởng của TĐK:

F



N
I

xN

Khi NM, thiết bị TĐK làm tăng dòng kích từ If, do vậy
trị số dòng điện I và điện áp U của máy phát sẽ luôn lớn
hơn so với khi không có TĐK. NM càng gần thì cần phải
tăng If lên càng nhiều hơn để duy trì điện áp định mức.
Nhưng If chỉ có thể tăng đến một trị số giới hạn Ifgh nào
đó tương ứng với khi NM sau một điện kháng tới hạn Xth.
Khi xN > Xth thì U sẽ giữ được giá trị định mức, còn khi
xN < Xth thì dù If tăng lên bằng Ifgh nhưng U vẫn nhỏ hơn
định mức. Như vậy trong tình trạng NM duy trì, tùy xN
máy phát điện có TĐK sẽ làm việc hoặc là với trạng thái
kích từ giới hạn, hoặc là với trạng thái điện áp định mức.


Các quan hệ đặc trưng cho trạng thái của máy phát có TĐK

TRAÛNG THAÏI
KÊCH TÆÌ GIÅÏI HAÛN

TRAÛNG THAÏI
ÂIÃÛN AÏP ÂËNH MÆÏC

xN  Xth

xN  Xth

If = Ifgh

I

;

Eq = Eqgh

If  Ifgh

;

Eq  Eqgh

U  Uâm

U = Uâm

Eqgh

U âm
I
 I th
xN

xd  x N

 I th

Khi xN = Xth thì máy phát vừa làm việc ở trạng thái kích từ
giới hạn, vừa làm việc ở trạng thái điện áp định mức.
Eqgh
U âm
I

X th
x d  X th

Do vậy:

X th

U âm
 xd
Eqgh  U âm

Trong đơn vị tương đối, khi chọn Ucb = Uđm thì:
1
X th*  x d*
Eqgh*  1
Dòng NM ứng với khi xN = Xth được gọi là dòng tới
hạn:
U âm
1
và
I th* 
I th 

X th*
X th