đồ án môn học bảo vệ rơ le

LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển kinh tế, nhu cầu về điện cũng tăng lên không ngừng đòi hỏi
ngày càng cao về số lượng cũng như chất lượng điện năng.Để đáp ứng với những thách
thức đó thì hệ thống điện Việt Nam cũng không ngừng phát triển nhất là khi những thành
tựu khoa học công nghệ hiện đại trong ngành điện được được đưa vào ứng dụng.
Hệ thống điện bao gồm nhiều phần tử khác nhau từ máy phát điện, máy biến áp
truyền tải, máy biến áp phân phối, các đường dây, các động cơ...Tuy nhiên những hư hỏng
và hiện tượng không bình thường có thể xảy ra bất cứ lúc nào trong hệ thống điện, nếu
không phát hiện kịp thời và khắc phục sự cố có thể làm cho HTĐ mất ổn định, thậm chí là
tan rã ảnh hưởng rất nghiêm trong cho đời sống nhân dân, nền kinh tế quốc dân vì thế cần
nhanh chóng phát hiện và cách ly phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống để có thể ngăn chặn
và hạn chế thấp nhất những tác hại của hệ thống.Một trong những thiết bị bảo vệ làm
nhiệm vụ đó là Rơle.
Đồ án môn học bảo vệ rơle trong hệ thống điện cung cấp cho chúng em một cái nhìn
tổng quan về Rơle thiết bị bảo vệ hệ thống điện trước những kích động để HTĐ có thể làm
việc an toàn, phát triển liên tục và bền vững.
Trong quá trình thực hiện đồ án em xin chân thành cảm ơn các thầy ,cô giáo trong bộ
môn và trong khoa Hệ thống, đặc biệt thầy giáo Nguyễn Ngọc Trung đã giúp em hoàn
thành đồ án này.
Mong nhận được sự góp ý từ thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!


Chương I: Chọn các BI phục vụ bảo vệ

Từ yêu cầu bảo vệ của đồ án ta có thể thấy rằng cần phải chọn 5 BI để phục vụ cho công tác
bảo vệ máy biến áp và đường dây L. Trong đó có BI5 đặt cho các bảo vệ đường dây và BI1,
BI2, BI3 và BI4 đặt cho bảo vệ máy biến áp.
Điều kiện chọn BI:

I dmBI ≥ I dmm

+

Dòng điện định mức:
.
U dmBI ≥ U dmm .
+ Điện áp định mức:
S2 dmBI ≥ S2tt
+ Phụ tải thứ cấp
.

kodd ≥
+

ixk
2.I dmI

Hệ số ổn định lực điện động

.
Fcp ≥ 0,88.10 −2.

+

Lực cho phép trên đầu sứ BI

kodn ≥
+

ixk2 .l
a

.

I ∞ t gh
I dmBI . I d mod n

Bội số ổn định nhiệt

.

Trong đó:

kodd :
-

-

hệ số dòng điện ổn định động, thông số này do nhà
chế tạo quy định.
a:
là khoảng cách giữa các pha.
l:
khoảng cách từ máy biến dòng đến sứ đỡ gần nhất.


kodn :
-

là hệ số dòng ổn định nhiệt, thông số này do nhà chế
tạo quy định.

-

Đối với đồ án Rơ le này ta chỉ để cập tới việc chọn BI theo
các điều kiện về điện áp định mức, dòng điện sơ cấp định
mức.

I.1 Chọn biến dòng phục vụ cho đường dây(BI5)
Dòng làm việc trên đường dây L:
I Llv max = I pt1max =

P1max
10 ×103
=
= 285, 252( A)
3 × U dm × cos ϕ
3 × 22 × 0, 92

 Chọn BI có dòng sơ cấp định mức là 300 A và dòng thứ cấp định mức là 5A, điện

nBI 5 =

áp định mức là 22 kV. Tỷ số biến đổi:

300
5

I.2 Chọn BI phục vụ bảo vệ các máy biến áp
A;chọn máy biến dòng BI1;BI3.
Dòng điện lớn nhất chạy qua BI:

I BI1,3max = kqt ×

S dmB
3 × U Cdm

= 1, 4 ×

25
×103 = 175, 7( A)
3.115

 Chọn BI có dòng sơ cấp định mức là 200 A và dòng thứ cấp định mức là 5A, điện

nBI 5 =

áp định mức là 115 kV. Tỷ số biến đổi:

200
5

B;chọn máy biến dòng BI2;BI4.
Dòng điện lớn nhất chạy qua BI:

I BI 2,4max = kqt ×

SdmB
25
= 1, 4 ×
×103 = 841,96( A)

3 × U Hdm
3.24


 Chọn BI có dòng sơ cấp định mức là 1000 A và dòng thứ cấp định mức là 5A,

nBI 5 =

điện áp định mức là 24 kV. Tỷ số biến đổi:

1000
5

Chương II: XÂY DỰNG PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ CHO CÁC MÁY BIẾN ÁP
B1, B2 VÀ ĐƯỜNG DÂY L
1. Phương thức bảo vệ cho máy biến áp

Sơ đồ phương thức bảo vệ MBA B1 B2
Trong đó:
1.
2.
3.
4.

Bảo vệ so lệch có hãm (∆I,87).
Rơ le khí (96).
Bảo vệ quá dòng điện có thời gian (I>,51).
Bảo vệ quá dòng thứ tự không (Io>,51N).

5. Bảo vệ quá tải dòng điện (I≥,49).
6. Rơ le nhiệt độ

Máy biến áp dùng để biến đổi điện áp và dòng điện. Vì vậy cần phải bảo vệ tuyệt đối cho
máy biến áp, bất kỳ sự cố nào xảy ra với máy biến áp cũng cần được loại trừ và máy biến
áp cần được cắt ra.
Các loại hư hỏng của máy biến áp: hư hỏng bên trong và hư hỏng bên ngoài.
Hư hỏng bên trong máy biến áp bao gồm:
•
•
•
•
•

Chạm chập giữa các vòng dây
Ngắn mạch giữa các cuộn dây
Chạm đất (vỏ) và ngắn mạch chạm đất
Hỏng bộ chuyển đổi đầu phân áp
Thùng dầu bị thủng hoặc rò dầu

Những hư hỏng và chế độ làm việc không bình thường bên ngoài máy biến áp bao gồm:
•
•
•
•

Ngắn mạch nhiều pha trong hệ thống
Ngắn mạch một pha trong hệ thống
Quá tải
Quá bão hòa mạch từ

• Tùy theo công suất vị trí vai trò của máy biến áp trong hệ thống mà lựa chọn
phương thức bảo vệ cho thích hợp. Những loại bảo vệ thường được dùng để chống
lại sự cố và chế độ làm việc không bình thường của máy biến áp. Trạm biến áp cần
bảo vệ là trạm biến áp phân phối với hai máy biến áp 3 pha 2 cuộn cấp điện áp
115/24 kV, làm việc song song có công suất mỗi máy là 25 MVA.
Bảo vệ Rơle khí:
Được sử dụng làm bảo vệ chính cho máy biến áp, chống lại hư hỏng bên trong
thung dầu như: chạm chập các vòng dây đặt trong thung dầu, rò dầu. Bảo vệ làm
việc theo mức độ bốc hơi và chuyển động dòng dầu trong thùng.
Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm tác động nhanh : (87T/∆ I)
Được sử dụng làm bảo vệ chính cho máy biến áp, chống lại ngắn mạch một pha
hoặc nhiều pha, chạm đất. Bảo vệ cần thỏa mãn các điều kiện sau:
Đảm bảo độ nhậy với các sự cố trong khu vực bảo vệ .
Có biện pháp ngăn chặn tác động nhầm của bảo vệ so lệch khi dòng điện từ hóa
tăng cao.
Làm việc với dòng không cân bằng xuất hiên khi đóng máy biến áp không tải vào
lưới điện hoặc cắt ngắn mạch ngoài, bão hòa mạch từ của BI.
Bảo vệ quá dòng điện: (51/I> ; 50/I>> )


Bảo vệ phía 110 kV làm bảo vệ dự phòng cho bảo vệ so lệch, làm việc với 2 cấp tác
động. Cấp tác động cắt nhanh và cấp tác đông có thời gian . Cấp tác động có thời
gian phải phối hợp tác động với các bảo vệ phía 22 kV.
Bảo vệ quá dòng đặt ở phía 22 kV làm việc có thời gian và được phối hợp
với bảo vệ quá dòng phía 110 kV.
Bảo vệ chống quá tải:
Bảo vệ được đặt ở các phía của máy biến áp nhằm chống lại quá tải cho các cuộn
dây.
Rơle làm vệc với đặc tính thời gian phụ thuộc và có nhiều cấp tác động.

Cảnh báo, khởi động các mức làm mát bằng tăng tốc tuần hoàn của không khí hoặc
dầu, giảm tải máy biến áp, cắt máy biến áp ra khỏi hệ thống nếunhiệt độ của máy
biến áp tăng quá mức cho phép.
Bảo vệ quá dòng thứ tự không:
Đặt ở trung tính máy biến áp. Bảo vệ này dung để chống chạm đất phía 110 kV, thời
gian tác động của bảo vệ chọn theo nguyên tắc bậc thang 51N
2. Phương thức bảo vệ cho đường dây
Đường dây dùng để truyền tải, phân phối điện năng. Ngoài ra còn liên kết các hệ thống
điện với nhau.
Phân loại:
+ Theo chủng loại đường dây: trên không, cáp ngầm, dài, ngắn.
+ Theo cấp điện áp:
•
•
•
•
•

Hạ áp: U < 1 kV
Trung áp : 1 kV U 35 kv
Cao áp: 66 kV U 220 kV
Siêu cao áp : 330 kV U 1000 kV
Cực siêu cao áp : U > 1000 kV

Đường dây cấp điện áp danh định từ 220 kV trở lên được gọi là đường dây truyền tải và
từ 110 kV trở xuống là đường dây phân phối.
Các sự cố đối với đường dây:
- Ngắn mạch, chạm đất, đứt dây
- Quá điện áp: quá điện áp thao tác và quá điện áp khí quyển ( sét đánh)
- Quá tải

Để bảo vệ cho đường dây trung áp (U đmlưới=22kV) chống ngắn mạch ta sử dụng các loại
bảo vệ sau:
-

Quá dòng điện cắt nhanh hoặc quá thời gian.

-

Quá dòng điện có hướng.


-

So lệch dùng cấp thứ cấp chuyên dùng.

-

Khoảng cách.

Trong nhiệm vụ thiết kế bảo vệ của đồ án ta xét bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh ,quá
dòng điện cực đại và quá dòng thứ tự không đặt cho đoạn đường dây L.

Sơ đồ phương thức bảo vệ đường dây:


Chương 3: Các nguyên lý bảo vệ rơ le sử dụng trong phương
thức bảo vệ cho các đối tượng trên
1.Nguyên lý quá dòng điện
Nguyên tắc tác động: Nguyên lý quá dòng điện là loại bảo vệ tác động
điện đi qua phần tử bảo vệ vượt quá giá trị dòng điện lâu dài cho phép. Quá dòng

điện có thể do ngắn mạch hoặc quá tải
Theo phương pháp đảm bảo tính chọn lọc bảo vệ quá dòng chia làm hai loại:
- Bảo vệ quá dòng cực đại – kí hiệu 51,51N hoặc I> , I0> .
- Bảo vệ quá dòng cắt nhanh – kí hiệu 50, 50N hoặc I>>, I0>> .
a. Bảo vệ quá dòng cực đại


Hình: Bảo vệ quá dòng cực đại (a/ sơ đồ nguyên lý, b/ chọn dòng khởi động)
Dòng điện khởi động của rơle quá dòng có thời gian được chọn theo I lvmax đi qua phần
tử bảo vệ:
k .k
I kd = at mm .I lv max
K tv
Trong đó:
kat : là hệ số an toàn , thường lấy kat = 1,1 ÷ 1,2.
kmm : là hệ số mở máy, thường lấy kmm = 2 ÷ 5.
Ktv : là hệ số trở về, thường lấy k v = 0,85 ÷ 0,9 với rơle điện cơ, k tv =1 đối với rơle
số.
- Ilvmax : dòng điện cực đại của đường dây bảo vệ.

-

Nếu xét đến hệ số sơ đồ và hệ số máy biến dòng điện BI thì dòng điện khởi động của rơle
bằng:
I kdR =

kat .kmm .k sd
.Ilv max
ni .ktv

Thời gian của bảo vệ được chọn theo nguyên tắc từng cấp, thời gian của 2 bảo vệ kề nhau
được chọn lớn hơn 1 lượng Δt. Có thể chọn thời gian theo nguyên tắc độc lập hoặc phụ
thuộc
b. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh

+) Dòng điện khởi động của quá dòng cắt nhanh : Ikd=kat.INngmax
Trong đó:
kat : là hệ số an toàn, thường lấy 1,2 ÷ 1,3.
INngmax : là dòng ngắn mạch ngoài lớn nhất thường được tính theo ngắn mạch ba
pha trực tiếp tại điểm N với chế độ làm việc cực đại của hệ thống.

-

+) Bảo vệ quá dòng cắt nhanh làm việc tức thời với thời gian rất bé 0,1s.
2 Bảo vệ quá dòng điện có định hướng công suất.
Nguyên tắc tác động:là loại bảo vệ làm việc theo trị số dòng điện qua chỗ đặt bảo vệ
vàgóc lệch pha của dòng điện đó với điện áp trên thanh góp của trạm có đặt bảo vệ. Bảo vệ
tác động khi dòng điện vượt quá một giá trị định mức ( giá trị khởi động) và pha của nó phù
hợp với trường hợp ngắn mạch trên đường dây được bảo vệ ( khi công suất ngắn mạch qua
bảo vệ đi từ thanh góp qua đường dây). Về mặt bản chất: bảo vệ quá dòng điện có định
hướng công suất là sự kết hợp của bảo vệ quá dòng và cộng thêm bộ phận làm việc theo góc
lệch pha giữa dòng điện và điện áp.



Với sơ đồ trên, nếu sử dụng bảo vệ quá dòng điện thông thường thời gian làm việc của các
bảo vệ được chọn như sau:
t2 = t4 = t5 + ∆t
t1 = t3 = t2 + ∆t

∆t = (0,3 − 0,5)
Khi các bảo vệ 2 và 4 có trang bị bộ phân định hướng công suất đi từ thanh góp vào đường
dây thì không cần phối hợp thời gian tác động giữa bv5, vì khi ngắn mạch trên D 3bảo vệ 2 và 4 sẽ k làm việc. Trong trường hợp này các bảo vệ 1 và 3 sẽ phối hợp thời gian
làm việc với BVS
Vì vậy thời gian làm việc của các bảo vệ này sẽ dược giảm đi còn thời gian t 2 và t4 có thể
chọn bé tùy ý
Cách chọn thời gian làm việc của bảo vệ được thực hiện bằng hình vẽ:


Phạm vi ứng dụng : bảo vệ quá dòng điện có hướng được sử dụng trong các mạng kín có một
nguồn cung cấp, mạng hở có 2 nguồn cung cấp, còn đối với các mạng phức tạp như mạng kín
có 2 nguồn cung cấp trở nên hoặc mạng vòng có một nguồn cung cấp cho đường chéo không
qua nguồn thì không thể dùng bảo vệ này được.

3 Bảo vệ khoảng cách.
Nguyên tắc tác động: Dùng để phát hiện sự cố trên hệ thống tải điện hoặc
máyphát điện khi mất đồng bộ hoặc thiếu (mất) kích thích. Làm việc dựa trên tổng trở đo
được tại chỗ sự cố.


-

Ta xét một trường hợp bảo vệ khoảng cách đặt trên đường dây như hình vẽ 1.5:
Trong chế độ bình thường: Tổng trở đo được tại chổ bảo vệ bằng tỉ số điện áp tại
thanh cái chỗ đặt bảo vệ và dòng điện phụ tải.
ZR=

UR

IR

Tổng trở trên đường dây AB: ZAB = RAB + j XAB .
-

Khi có ngắn mạch trực tiếp tại điểm N trên đường dây tổng trở đo được tại chỗ sự
cố: ZAN = RAN +j XAN. Trị số tổng trở đọ được giảm đột ngột so với trường hợp
bình thường nhưng độ nghiêng của vectơ tổng trở không đổi.

Đối với các bảo vệ khoảng cách có thời gian làm việc nhỏ ( không thời gian) để tránh trường
hợp rơle tác động nhầm khi có ngắn mạch đầu cực phần tử tiếp theo, tổng trở khởi động của
bộ phần khoảng cách phải chọn bé hơn tổng trở của đường dây.
Zkđ = k . ZD
Hệ số k thường được chọn khoảng 0,8 ÷ 0,85.
Nguyên lý đo tổng trở thường được sử dụng kết hợp với các nguyên lý khác như


nguyên lý quá dòng điện, quá điện áp, thiếu điện áp để thực hiện những bảo vệ đa chức
năng hiện đại. Thường được dùng để bảo vệ lưới điện phức tạp nhiều nguồn với hình dạng
bất kì.
4 Nguyên lý so lệch dòng điện.
- Nguyên tắc tác động: là loại bảo vệ làm việc dựa trên nguyên tác so sánh
biênđộ của dòng điện ở hai đầu phần tử được bảo vệ. Nếu biên độ của dòng điện
vượt quá giá trị cho trước thì bảo vệ sẽ tác động.
Vùng tác động của bảo vệ so lệch được giới hạn bằng vị trí của hai tổ máy biến dòng điện
ở đầu và cuối của phần tử được bảo vệ từ đó nhận tín hiệu dòng điện để so sánh (thể hiện
ở hình ).

Do làm việc tin cậy nên nên bảo vệ so lệch thường được dùng để bảo vệc các phần tử quan
trọng trong HTĐ ( MPĐ, các động cơ lớn…). trong các mạng điện trung áp nên so sánh các

chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật để chọn BVSL.
5 Nguyên lý so sánh pha dòng điện.
Nguyên tác tác động: so sánh góc pha giữ dòng điện đi vào và dòng điện đi ra
củahệ thống bảo vệ.
Pha của dòng điện được truyền qua kênh tín hiệu để so sánh với nhau (hình 1.7). Độ
lệch pha được tính như sau: ∆ϕ=ϕ1−ϕ2=θ ( trong đó φ1, φ2 tương ứng là dòng điện đi vào và
đi ra khỏi hệ thống bảo vệ).


Khi làm việc bình thường và ngắn mạch
ngoài: ϕ1=ϕ2⇒ ∆ϕ= 0 ⇒bảo vệ không tác
động.
+ Khi ngắn mạch trong vùng:ϕ1≠ϕ2⇒ ∆ϕkd=ϕ1−ϕ2≠0 nên bảo vệ tác động.
Trong thực tế để tránh trường hợp bảo vệ so sánh pha dòng điện tác động nhầm do điện dung
kí sinh trên đường dây thì góc khởi động của bộ so sánh pha được chọn:
∆ϕkd≥θkd= ± (30 ÷ 60)0.
+

6 Bảo vệ quá áp và kém áp.
Chế độ làm việc bình thường:
U=U

dm±

∆Ucp

Mức độ dao động cho phép của điện áp ±ΔUcp phụ thuộc vào tiêu chuẩn thiết kế và
điều kiện vận hành của từng lưới điện.Nếu U > U cp hoặc U < Ucp chứng tỏ chế độ làm việc
không bình thường hoặc ngắn mạch.
Trong thực tế các bảo vệ quá áp hoặc kém áp thường kết hợp với bảo vệ tần số, quá áp

thường xảy ra ở đầu cực máy phát điện hoặc trong mạng truyền tải và phân phối hoặc do sa
thải phụ tải gây nên. Bảo vệ kém áp thường kết hợp với bảo vệ quá dòng điện để phân biệt
giữa ngắn mạch và quá tải.

Chương 4. Tính toán ngắn mạch


Các thông số:
Hệ thống: SNmax=1800MVA, SNmin=1500MVA, X0HT=1,2X1HT
Trạm biến áp: S=25MVA, U1/U2=115/24, UN%=10%
Đường dây: AC-95: Z= 0,33+j0,414, l=12km
Phụ tải: P=10MW, cosφ = 0,92, tp= 0,5s
4.1. Vị trí các điểm ngắn mạch

Giá thiết trong quá trình tính toán ngắn mạch ta bỏ qua các đại lượng:
+ Bão hòa từ
+ Dung dẫn ký sinh trên đường dây, điện trở của MBA và đường dây
+ Ảnh hưởng của phụ tải
4.1.1. Các đại lượng cơ bản
Tính trong hệ đơn vị tương đối, ta chọn:
Scb=SđmB= 25MVA
Ucb=Utbcc= 1,05(Uđmi)= (115;23)kV, EHT=1
- Cấp điện áp 22 kV có Utb1= 23 kV

Icb1 =

Scb
3.U cb1

=

25
= 0, 627( kA)
3.23

- Cấp điện áp 110 kV có Utb2= 115 kV


Icb 2 =

Scb
25
=
= 0,125( kA)
3.U cb1
3.115

4.1.2. Điện kháng các phần tử
a. Hệ thống
Điện kháng hệ thống thứ tự thuận X1HT

X1HTmax=

X1HTmin=

Scb
25
=
= 0, 014
S N max 1800

Scb
25
=
= 0, 017
S N min 1500

Điện kháng thứ tự không: XoHT
X0Htmax= 1,2.X1Htmax= 1,2.0,014= 0,0168
X0Htmin= 1,2.X1Htmin= 1,2.0,017= 0,0204
b.Máy biến áp

XB=

U N % Scb
10.25
.
=
= 0,1
100 S dmb 100.25

c.Đường dây
Chia đường dây thành 4 đoạn bằng nhau ta được:
Điện kháng thứ tự thuận:

X1D=X2D=X3D=X4D=

S
1
0, 414.12.25
X 1L cb2 =

= 0, 059
4
U cb
4.232

Điện kháng thứ tự không:

X01D=X02D=X03D=X04D=

S
1
3.0, 414.12.25
X 01L cb2 =
= 0,176
4
U cb
4.232

Dòng ngắn mạch thứ tự thuận của mọi dạng ngắn mạch được tính theo công thức:


I1(Nn) =

Với:

1
X 1Σ + X ∆ ( n)

X ∆(n)

là điện kháng phụ của loại ngắn mạch n

Trị số dòng điện ngắn mạch tổng tại các pha được tính theo công thức
I N( n )

I1(Nn )

=m.
Ta có bảng tóm tắt sau:

Dạng ngắn
mạch
N(1)

X ∆(n)

m( n )

X 2Σ + X 0Σ

3

N(2)

X 2Σ

3

N(1,1)

N(3)

X 2Σ

//

X 0Σ

3. 1 −

X 2Σ .X 0Σ
( X 2 Σ + X 0Σ ) 2

0

1

Ngắn mạch một pha chạm đất N(1): Ia0 = Ia1

Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1) : Ia0 = Ia1.

X 2Σ
X 2Σ + X 0Σ

Dòng ngắn mạch thứ tự không tại điểm ngắn mạch là: I0 = 3.Ia0
4.2 Tính toán dòng ngắn mạch của mạng điện ở chế độ cực đại
4.2.1.Điểm ngắn mạch N1, N1’.
Để tính toán chế độ ngắn mạch không đối xứng ta sử dụng phương pháp các thành phần
đối xứng. Điện áp và dòng điện được chia thành 3 phần : phần thứ tự thuận, thứ tự nghịch
và thứ tự không.

-Sơ đồ thứ tự thuận :


- Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch :( giống sơ đồ thay thế thứ thự thuận nhưng không có
suất điện động E).

- Sơ đồ thay thế thứ tự không :

Ta có:
X 1Σ = X 2 Σ = X 1HT =
X 0Σ = X 0T =
•

I N(3)1 =

0,014

0,0168

Ngắn mạch ba pha chạm đất N(3)
EHT
1
=
= 71, 43
X 1Σ 0, 014


Trong hệ đơn vị có tên:
I N(3)1 kA =

•

EHT
1
.I cb 2 =
.0,125 = 9, 037
X 1Σ
0, 014

(kA)

Ngắn mạch 2 pha chạm nhau N(2)

Dòng ngắn mạch của pha sự cố trong hệ đơn vị có tên:

I N(2)1 kA = I N(2)1 .I cb 2 = 3.

•

Ta có:

EHT
.0,125 = 7,826
X 1Σ + X 2Σ

(kA)

Ngắn mạch một pha chạm đất N(1)
X ∆ = X 2 Σ + X 0 Σ = 0, 014 + 0, 0168 = 0,0308

Sơ đồ phức hợp rút gọn như sau:

X td = X 1Σ + X ∆ = 0, 014 + 0, 0308 = 0, 0448
Dòng ngắn mạch siêu quá độ:
I1(1)N 1 = I 2(1)N 1 = I 0(1)N 1 =

EHT
1
=
= 22,32
Xtd 0, 0448

Dòng ngắn mạch siêu quá độ trong hệ đơn vị có tên:

I N(1)1kA = m(1) .I1(1)N 1.I cb 2 = 3.22,32.0,125 = 8, 472
(kA)
Dòng thứ tự không trong hệ đơn vị có tên:
(1) (1)
I 0(1)N kA
1 = m .I1 N 1.I cb 2 = 3.22,32.0,125 = 8, 472

(kA)
•

Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1)

X∆ =

X 2 Σ . X 0Σ

0, 014.0, 0168
=
= 0, 015
X 2 Σ + X 0 Σ 0, 014 + 0, 0168


m(1,1) = 3. 1 −

X 2Σ . X 0Σ
= 1,5
( X 2Σ + X 0Σ ) 2

Sơ đồ phức hợp rút gọn:

Với:

X td = X 1Σ + X ∆ = 0, 014 + 0, 015 = 0, 029

(1,1)
(1,1)
I1(1,1)
N1 = I 2 N1 = I 0 N1 =

Ta có:

EHT
1
=
= 34, 48
X td 0, 029

Dòng ngắn mạch siêu quá độ trong hệ đơn vị có tên:
kA
I N(1,1)
= m(1,1) .I1(1,1)
1
N 1 .I cb 2 = 1,5.34, 48.0,125 = 8, 77

(kA)
Dòng điện thứ tự không trong hệ đơn vị có tên:
kA
I 0(1,1)
= 3.I 0(1,1)
N1
N 1 .I cb 2 .

X 2Σ
0, 014
= 3.34, 48.0,125.
= 7,974
X 2 Σ + X 0Σ
0, 014 + 0, 0168

Dòng ngắn mạch tại N1’ có trị số bằng tại N1
4.2.2.Điểm ngắn mạch N2, N2’.
+ sơ đồ thay thế thứ tự thuận

+sơ đồ thay thế thứ tự nghịch

(kA)

+ sơ đồ thay thế thứ tự không

Ta có:
X 1Σ = X 2 Σ = X 1HT + X BA = 0, 014 + 0,1 = 0,114
X 0 Σ = X 0T + X BA = 0, 0168 + 0,1 = 0,1168
Ngắn mạch ba pha chạm đất N(3)

•

I N(3)2 =

EHT
1
=
= 8, 77
X 1Σ 0,114

Trong hệ đơn vị có tên:
I N(3)2 kA =

•

EHT
1
.I cb1 =
.0, 627 = 5, 51
X 1Σ
0,114

(kA)

Ngắn mạch 2 pha chạm nhau N(2)

Dòng ngắn mạch của pha sự cố trong hệ đơn vị có tên:

I N(2)2 kA = I N(2)2 .I cb1 = 3.

•

EHT
.0, 627 = 4, 772
X 1Σ + X 2Σ

Ngắn mạch một pha chạm đất N(1)

(kA)


Ta có:

X ∆ = X 2 Σ + X 0 Σ = 0,114 + 0,1168 = 0, 2308

X td = X 1Σ + X ∆ = 0,114 + 0, 2308 = 0,3448
Dòng ngắn mạch siêu quá độ:
I1(1)N 2 = I 2(1)N 2 = I 0(1)N 2 =

EHT
1

=
= 2,9
Xtd 0,3448

Dòng ngắn mạch siêu quá độ trong hệ đơn vị có tên:

I N(1)2kA = m(1) .I1(1)N 2 .I cb1 = 3.2,9.0, 627 = 5, 466
(kA)
Dòng thứ tự không trong hệ đơn vị có tên:
(1) (1)
I 0(1)N kA
2 = m .I 0 N 2 .I cb1 = 3.2,9.0, 627 = 5, 466

(kA)
•

Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1)

X∆ =

X 2 Σ . X 0Σ
0,114.0,1168
=
= 0, 0577
X 2 Σ + X 0 Σ 0,114 + 0,1168

m(1,1) = 3. 1 −

Với:

X 2Σ . X 0Σ
= 1,5
( X 2Σ + X 0Σ ) 2

X td = X 1Σ + X ∆ = 0,114 + 0, 0577 = 0,1717

(1,1)
(1,1)
I1(1,1)
N 2 = I 2N 2 = I0 N 2 =

Ta có:

EHT
1
=
= 5,824
X td 0,1717

Dòng ngắn mạch siêu quá độ trong hệ đơn vị có tên:
kA
I N(1,1)
= m(1,1) .I1(1,1)
2
N 2 .I cb1 = 1, 5.5,824.0, 627 = 5, 49

(kA)
Dòng điện thứ tự không trong hệ đơn vị có tên:
kA
I 0(1,1)

= 3.I 0(1,1)
N2
N 2 .I cb1 .

X 2Σ
0,114
= 3.5,824.0, 627.
= 5, 422
X 2Σ + X 0 Σ
0,114 + 0,1168

(kA)


Trị số dòng ngắn mạch tại N2’ có giá trị giống như tại N2
4.2.3. Tính toán dòng ngắn mạch tại các điểm N3 N4 N5 N6 N7
Tương tự các bước tính toán ở ngắn mạch N2 với:
X 31Σ = X HT + X B + X 1D X 30 Σ = X 0 HT + X B + X 1D
Tại N3:
;
X 41Σ = X HT + X B + 2 X 1D X 40Σ = X 0 HT + X B + 2 X 1D
Tại N4:
;
X 51Σ = X HT + X B + 3 X 1D X 50Σ = X 0 HT + X B + 3 X 1D
Tại N5:
;
X 61Σ = X HT + X B + 4 X 1D X 60Σ = X 0 HT + X B + 4 X 1D
Tại N6:
;
Tính toán tương tự với N2, ta có bảng kết quả tính toán ngắn mạch tại các điểm:

X 1Σ
N1
N2

X 0Σ

I N(3)kA

I N(2)kA

I N(1)kA

I N(1,1)kA

I 0(1)N kA

kA
I 0(1,1)
N

I 0max
N

I Nmax

0.014

0.017

9.037

7.826

8.472

8.77

8.472

7.974

8.472

9.037

0.114

0.117

5.51

4.772

5.466

5.49

5.466

5.422

5.466

5.51

N3

0.173

0.293

3.636

3.149

2.951

3.385

2.951

2.483

2.951

3.636

N4

0.231

0.469

2.713

2.349

2.021

2.484

2.021

1.61

2.021

2.713

N5

0.289

0.645

2.164

1.874

1.537

1.967

1.537

1.192

1.537

2.164

N6

0.349

0.821

1.799

1.559

1.24

1.629

1.24

0.946

1.24

1.799

4.3 Tính dòng ngắn mạch ở chế độ cực tiểu