Bài giảng Giải tích hệ thống điện - Chương 7: Ngắn mạch trong hệ thống điện - Đặng Tuấn Khanh

SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 1
Đại học quốc gia Tp.HCM
Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM
Company
LOGOGV : ĐẶNG TUẤN KHANH
1
Nội dung
1. Ngắn mạch ba pha
2. Ngắn mạch hai pha
3. Ngắn mạch một pha chạm đất
4. Ngắn mạch hai pha chạm đất
2
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 2
1. Ngắn mạch ba pha
Ngắn mạch ba pha trực tiếp và gián tiếp:
A
B
C
NbI

chamZ

NaI

chamZ

3
NcI

chamZ

1. Ngắn mạch ba pha
Sơ đồ tương đương:
kk1 Thevenin1Z hay Z

. . . .
* * * *
(0) 1k
Na
kk cham kk cham
UI
Z Z Z Z

  
 

 chamZ

NaI

NU

Dòng điện NM tại vị trí sự cố:
4
Điện áp NM tại vị trí sự cố:
.
* * * *(0)k k kk NaU U Z I 
 
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 3
1. Ngắn mạch ba pha
Điện áp tại các nút khác nút sự cố:
. . . .
* * * *(0)i i ik NaU U Z I 
Dòng điện trên các nhánh khi sự cố:
. . . .
* * * *   
5
ij i i ijI U U z       
2. Ngắn mạch hai pha
Ngắn mạch hai pha trực tiếp và gián tiếp:
A
B
Na 0I
 
NbI

6
C
NcI

chamZ

SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 4
2. Ngắn mạch hai pha
Sơ đồ tương đương:

k k
   
chamZ
NU

kk1 Thevenin1Z hay Z Na1I
kk2 Thevenin2Z hay Z
 
Na2I
Các dòng điện thứ tự tại vị trí sự cố:
7
N N
Na1 Na2
kk1 kk2 cham The1 The2 cham
U UI I
Z Z Z Z Z Z
  
         
 
Na0 0I
 
2. Ngắn mạch hai pha
Dòng điện trên ba pha tại vị trí sự cố:
I I
    
   
2
2
Na Na0
Nb Na1
Nc Na2
1 1 1
1
1
a a
a a
I I
I I
 
 
                       
8
Na Na0 Na1 Na21. 1. 01.I I I I  
2
Nb Na0 Na1 Na21. . .a aI I I I
    
2
Nc Na0 Na1 Na21. . .a aI I I I
    
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 5
2. Ngắn mạch hai pha
Các điện áp thứ tự NM tại vị trí sự cố:
0U

Na1 kk1Nka1 NU U I Z
   
Na2 kk2Nka2 0U I Z
  
Nka0 
Điện áp trên ba pha NM tại vị trí sự cố:
9
2
2
Nka Nka0
Nkb Nka1
Nkc Nka2
1 1 1
1
1
a a
a a
U U
U U
U U
 
 
 
                          
2. Ngắn mạch hai pha
Điện áp thứ tự thuận tại các nút khác nút sự cố:
( )
      
1 1 Na11a1 1a1
2 1 Na12a1 2a1
1 Na1a1 a1
k
k
kkk k
0
(0)
(0)
U U Z I
U U Z I
U U Z I
   
   
                     
 
10
n 1 Na1na1 n ka1(0)U U Z I
   
            
 
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 6
2. Ngắn mạch hai pha
Dòng điện thứ tự thuận trên các nhánh khi sự cố:
ia1 ja1
i-ja1
(1)i j
U UI
z
 



11
2. Ngắn mạch hai pha
Điện áp thứ tự nghịch tại các nút khác nút sự cố:
U Z I
     
1 2 Na21a2
2 2 Na22a2
2 Na2a2
k
kkk
kU Z I
U Z I
  
  
                     
 
12
n 2 Na2na k2U Z I
  
            
 
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 7
2. Ngắn mạch hai pha
Dòng điện thứ tự nghịch trên các nhánh khi sự cố:
ia2 ja2
i-ja2
( 2 )i j
U UI
z
 



13
2. Ngắn mạch hai pha
Điện áp thứ tự không tại các nút khác nút sự cố:
U Z I
     
1 0 Na01a0
2 0 Na02a0
0 Na0a0
k
kkk
kU Z I
U Z I
  
  
                     
 
14
n 0 Na0na k0U Z I
  
            
 
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 8
2. Ngắn mạch hai pha
Điện áp trên các pha tại các nút khác nút sự cố:
na na0
2
nb na1
2
nc na2
1 1 1
1
1
U U
U a a U
a aU U
 
 
 
                          
15
2. Ngắn mạch hai pha
Dòng điện trên các pha trên các nhánh khi sự cố:
m-na m-na0
2
m-nb m-na1
2
2
1 1 1
1
1
I I
I a a I
a aI I
 
 
 
                       
16
m-nc m-na   
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 9
2. Ngắn mạch hai pha
Dòng điện thứ tự không trên các nhánh khi sự cố:
ia0 ja0
i-ja0
(0 )i j
U UI
z
 



17
3. Ngắn mạch một pha chạm đất
Ngắn mạch một pha chạm đất trực tiếp và gián tiếp:
A
B
NaI

Nb 0I
 
chamZ

18
C
Nc 0I
 
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 10
3. Ngắn mạch một pha chạm đất
Sơ đồ tương đương:
NU

kk1 Thevenin1/Z Z
 
ka1U
Na1I

Các dòng điện thứ tự
tại vị trí sự cố: kk2 Thevenin2/Z Z
 
ka2U

cham3Z

Na2I

ka0 ka1 ka2I I I
  
19
kk0 Thevenin0/Z Z
 
ka0U

Na0I
N
kk0 kk1 kk2 cham3
U
Z Z Z Z

      
3. Ngắn mạch một pha chạm đất
Dòng điện trên ba pha tại vị trí sự cố:
I I
    
2
2
Na Na0
Nb Na1
Nc Na2
1 1 1
1
1
a a
a a
I I
I I
 
 
                       
20
Na Na0 Na1 Na21. 1. 1.I I I I
    
2
Nb Na0 Na1 Na21. . . 0a aI I I I
     
2
Nc Na0 Na1 Na2. 01 . .a aI I I I
     
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 11
3. Ngắn mạch một pha chạm đất
Các điện áp thứ tự NM tại vị trí sự cố:
  
Điện áp trên ba pha NM tại vị trí sự cố:
Na1 kk1Nka1 NU U I Z
   
Na2 kk2Nka2 0U I Z
  
Na0 kk0Nka0 0U I Z 
21
2
2
Nka Nka0
Nkb Nka1
Nkc Nka2
1 1 1
1
1
a a
a a
U U
U U
U U
 
 
 
                          
3. Ngắn mạch một pha chạm đất
Việc tính:
 Các điện áp thứ tự
 Các dòng điện thứ tự
 Điện áp ba pha tại các nút 
 Dòng điện ba pha trên các nhánh
Tương tự như tính toán ngắn mạch hai pha
22
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 12
4. Ngắn mạch hai pha chạm đất
Ngắn mạch hai pha chạm đất trực tiếp và gián tiếp:
A
B
Na 0I
 
NbI

23
C
NcI

chamZ

4. Ngắn mạch hai pha chạm đất
Sơ đồ tương đương:
NU

kk1Z

ka1U

Na1I

ka2U

ka0U

kk2Z

kk0Z

Na2I

Na0I

24
cham3Z

SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 13
4. Ngắn mạch hai pha chạm đất
Các dòng điện thứ tự tại vị trí sự cố:
NUI


Na1
kk2 kk0 cham
kk1
kk2 kk0 cham
( 3 )
( 3 )
Z Z ZZ
Z Z Z
  

  
       
kk0 cham
Na2 Na1
( 3 )Z ZI I
 
 
  
     
25
kk2 kk0 cham( 3 )Z Z Z  
kk2
Na0 Na1
kk2 kk0 cham( 3 )
ZI I
Z Z Z

 
  
       
4. Ngắn mạch hai pha chạm đất
Dòng điện trên ba pha tại vị trí sự cố:
I I
    
2
2
Na Na0
Nb Na1
Nc Na2
1 1 1
1
1
a a
a a
I I
I I
 
 
                       
   
26
Na Na0 Na1 Na21. 1. 01.I I I I  
2
Nb Na0 Na1 Na21. . .a aI I I I
    
2
Nc Na0 Na1 Na21. . .a aI I I I
    
SINH VIÊN:............................................ 9/22/2013
GV:ĐẶNG TUẤN KHANH 14
4. Ngắn mạch hai pha chạm đất
Việc tính:
 Các điện áp thứ tự
 Các dòng điện thứ tự
 Điện áp ba pha tại các nút 
 Dòng điện ba pha trên các nhánh
Tương tự như tính toán ngắn mạch một pha
27
chạm đất
Kết thúc chương 7
28