Bài tập dài môn ngắn mạch (Đề số 2)

Bài tập dài môn ngắn mạch. Đề số:
02
I/ TÍNH NGẮN MẠCH 3 PHA:
1. Cho S
cb
= 100 MVA và U
cb
= điện áp trung bình các cấp tức là bằng
230kV, 115kV và 10,5kV
Ta có sơ đồ thay thế của sơ đồ lưới điện như sau:
Giá trị các điện kháng trong sơ đồ được tính như sau:
X
1
= X
5
= X
F1
= X
d
''.
156,0
5,117
100
.183,0
==
dmF
cb
S
S
X
2

= X
4
= X
B1
=
084,0
125
100
.
100
5,10
100
%
==
dmB
cbN
S
SU
X
3
= X
dây2
= x
th
.L.
136,0
115
100
.45.4,0
22

==
tb
cb
U
S
X
7
= X
dây3
= x
th
.L.
091,0
115
100
.30.4,0
22
==
tb
cb
U
S
X
6
= X
dây1
= x
th
.L.
181,0

115
100
.60.4,0
22
==
tb
cb
U
S
X
8
=
=−+==
dmTN
cb
CH
N
TH
N
CT
N
dmTN
cb
T
N
T
TN
S
S
UUU

S
SU
X )..(
100.2
1
.
100
%

002,0
250
100
).322011(
100.2
1
−=−+=
X
9
=
=−+==
dmTN
cb
TH
N
CH
N
CT
N
dmTN
cb

C
N
C
TN
S
S
UUU
S
SU
X )..(
100.2
1
.
100
%

046,0
250
100
).203211(
100.2
1
=−+=
-1-
1
0,156
5
0,156
4
0,084

2
0,084
3
0,136
7
0,091
6
0,181
8
-0,002
9
0,046
10
0,038
11
0,069
12
0,117
F
1
F
2
F
3
Bài tập dài môn ngắn mạch. Đề số:
02
X
10
= X
dây4

= x
th
.
2
L
.
038,0
230
100
.
2
100
.4,0
22
==
tb
cb
U
S
X
11
= X
B3
=
069,0
160
100
.
100
11

100
%
==
dmB
cbN
S
SU
X
12
= X
F3
= X
d
''.
117,0
8,127
100
.15,0
==
dmF
cb
S
S
2. Biến đổi sơ đồ thay thế về dạng đơn giản:
Biến đổi tam giác 3, 6, 7 về sao 15, 16, 17:
D = X
3
+ X
6
+ X

7
= 0,136 + 0,181 + 0,091 =0,408
X
15
=
060,0
408,0
181,0.136,0
.
63
==
D
XX
X
16
=
030,0
408,0
091,0.136,0
.
73
==
D
XX
X
17
=
040,0
408,0
091,0.181,0

.
76
==
D
XX
X
13
= X
1
+ X
2
= 0,156 + 0,084 = 0,24
X
14
= X
5
+ X
4
= 0,156 + 0,084 = 0,24
X
18
= X
8
+X
9
= -0,002 + 0,046 = 0,044
X
19
= X
10

+ X
11
+ X
12
= 0,038 + 0,069 + 0,117 = 0,224

-2-
13
0,24
14
0,24
16
0,03
15
0,06
17
0,040
18
0,44
19
0,224
F
1
F
2
F
3
21
0,27
20

0,3
22
0,084
19
0,224
F
1
F
2
F
3
Bài tập dài môn ngắn mạch. Đề số:
02
X
20
= X
13
+ X
15
= 0,24 + 0,06 = 0,3
X
21
= X
14
+ X
16
= 0,03 + 0,24 = 0,27
X
22
= X

17
+ X
18
= 0,04 + 0,044 = 0,084
X
23
= X
20
//X
21
=
142,0
27,030,0
27,0.30,0
.
2120
2120
=
+
=
+
XX
XX
Vậy sơ đồ dạng đơn giản của hệ thống như sau:
X
tđNĐ
= X
22
+ X
23

= 0,142 + 0,084 = 0,226
X
tđTĐ
= X
19
= 0,224
3. Tính dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch nói trên với t = 0,2 giây:
+ Nhánh nhiệt điện:(F
1
và F
2
)
X
ttNĐ
=
531,0
100
5,117.2
.226,0.
==
Σ
cb
dmND
tdND
S
S
X
Σ
dmND
I

=
kA
U
S
tb
dmND
589,0
230.3
5,117.2
.3
==
Σ
Tra đường cong tính toán của máy phát tuabin hơi được với X
ttNĐ
= 0,531 ta
có:
55,1)2,0(
*
=
NND
I
Vậy: I
NNĐ
(0,2) =
Σ
dmNDNND
II .
*
= 1,55.0,589 = 0,913 kA
+ Nhánh thuỷ điện:(F

3
)
-3-
X
tđNĐ
0,226
X
tđTĐ
0,224
F
1
, F
2
2 x 117,5MVA
F
3
127,8MVA
23
0,142
22
0,084
19
0,224
F
1
, F
2
F
3
Bài tập dài môn ngắn mạch. Đề số:

02
X
ttTĐ
=
286,0
100
8,127
.224,0.
==
Σ
cb
dmTD
tdTD
S
S
X
Σ
dmTD
I
=
kA
U
S
tb
dmTD
321,0
230.3
8,127
.3
==

Σ
Tra đường cong tính toán của nhà máy tuabin nước với X
ttTĐ
= 0,286 ta có:
6,3)2,0(
*
=
NTD
I
Vậy: I
NTĐ
(0,2) =
Σ
dmTDNTD
II .
*
= 3,6.0,321 = 1,156 kA
Dòng điện ngắn mạch tại điểm ngắn mạch ứng với t = 0,2s là
I
N
(0,2) = I
NNĐ
(0,2) + I
NTĐ
(0,2) = 0,913 + 1,156 = 2,069 kA
4. Tính dòng điện ngắn mạch tại đầu cực máy phát điện F
3
:
Ở trên ta đã biết dòng điện tại điểm ngắn mạch là I
N

= 2,069 kA vậy dòng
điện chạy từ F
3
đến điểm ngắn mạch là:
I
N
F3 - NM
= I
N
kA
X
tdTD
039,1
224,0226,0
226,0
.069,2
X
X
tdND
tdND
=
+
=
+
Dòng điện ngắn mạch tại đầu máy phát F
3
là:
I
N
F3

= I
N
F3 - NM
.K
B3
= 1,039 .
kA22,18
8,13
242
=
5. Tính điện áp tại đầu cực máy phát F
3
:
Từ trên có I
N
F3 - NM
= 1,039 kA, dòng điện chạy từ F
3
đến điểm ngắn mạch
dạng tương đối cơ bản là:
139,4
100
230.3
039,1
1
.
NM-F3F3
===
cb

Ncb
I
II
Điện áp tại đầu cực máy phát F
3
ở dạng tương đối cơ bản là:
U
F3
cb
= I
F3
cb
.(X
10
+ X
11
) = 4,139.(0,038 + 0,069) = 0,443
Cuối cùng, điện áp dây tại đầu cực máy phát F
3
ở dạng có tên là:
U
F3
= U
F3
cb
.U
tb
= 0,443.10,5 = 4,625 kV
Đáp số:
3. Dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch với t=0,2s:

I
N
(0,2) = 2,069 kA
4. Dòng ngắn mạch tại đầu cực máy phát F
3
:
I
N
(F
3
) = 18,22 kA
-4-
Bài tập dài môn ngắn mạch. Đề số:
02
5. Điện áp tại đầu cực máy phát F
3
:
U
F3
= 4,652 kV
II/ TÍNH NGẮN MẠCH LOẠI NGẮN MẠCH N
(1)
:
1. Lập sơ đồ thay thế các thứ tự thuận, nghịch và không:
a) Sơ đồ thay thế thứ tự thuận: Tương tự như ở ngắn mạch 3 pha trên:
a) Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch: Tương tự như sơ đồ thứ tự thuận vì X''
d
= X
2
chỉ

khác là không tồn tại sức điện động E.
-5-
1
0,156
5
0,156
4
0,084
2
0,084
3
0,136
7
0,091
6
0,181
8
-0,002
9
0,046
10
0,038
11
0,069
12
0,117
F
1
F
2

F
3
1
0,156
5
0,156
4
0,084
2
0,084
3
0,136
7
0,091
6
0,181
8
-0,002
9
0,046
10
0,038
11
0,069
12
0,117