Bài thuyết trình Bảo vệ rơle và tự động hóa - Chương 3: Tính toán ngắn mạch - Bùi Đức Tài

1
1
111
2
2
3
3
3
 909732.1333
cb II(F)I
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 46
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Cách tính điện áp tại các nút và dòng điện chảy qua các
nhánh khi xảy ra ngắn mạch
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
000 0 kiki IZ(F)V 
1111 )0()( kikii IZVFV 
222 0)( kiki IZFV 
0
00
0
ij
ji
ij
z
(F)V(F)V
I


1
11
1
)()(
ij
ji
ij
z
FVFV
I


2
22
2
)()(
ij
ji
ij
z
FVFV
I


012
ij
abc
ij AII 
012
ij
abc
ij AVV 
BÙI ĐỨC TÀI 
page 47
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
Bài tập 3 
- Tính dòng chảy qua các nhánh và điện áp tại các nút trong
cả 3 trường hợp câu a), b), c)











35.0065,014.0
065.00864,00545.0
14.00545.0182.0
0
jjj
jjj
jjj
Zbus
2
bus
1
bus Z
22.0j12,0j13.0j
12.0j145,0j105.0j
13.0j105.0j145.0j
Z 











BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 48
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
a) Điện áp thứ tự tại nút 1, 2, 3 
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 49
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Điện áp tại cái nút 1, 2, 3
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 50
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Dòng điện thứ tự chảy qua các nhánh
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 51
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Dòng điện chảy qua các nhánh
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 52
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
b) Điện áp thứ tự tại các nút
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 53
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Điện áp tại các nút
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 54
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Dòng điện thứ tự chảy qua các nhánh
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 55
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Dòng điện chảy qua các nhánh
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 56
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
c) Điện áp thứ tự tại các nút
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 57
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Điện áp tại các nút
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 58
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Dòng điện thứ tự chảy qua các nhánh
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
page 59
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Dòng điện chảy qua các nhánh
BÙI ĐỨC TÀI 
5. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẤT ĐỐI XỨNG
HOME
page 60
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
6. ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TRUNG TÍNH NỐI ĐẤT 
LÊN THÀNH PHẦN THỨ TỰ KHÔNG 
1. Dòng điện và điện áp thứ tự không
- Từ (3.2) 
- Từ
R a b c
R ae be ce
I I I I
V V V V
   

   
0
0
3
3
R
R
I I
V V
 

 
ae an ne
be bn ne
ce cn ne
V V V
V V V
V V V
 

  

  
2
3
bn an
R ne
cn an
V a V
V V
V aV
 
 
 
(3.40)
(3.41)
(3.42)
(3.43)
NGUYỄN ĐẮC QUÝ 
page 61
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
2. Tỉ số Zo/Z1 hệ thống
- Tỉ số Zo/Z1 gần đúng
- Dòng điện thứ tự không
a. Một pha chạm đất b. Hai pha chạm đất
0 0 0
1 1 1
Z X R
j
Z X X
 
 
 
1 0 1
0 1
3
1
3
3 3
22
w /
3
2
R
R
V V
I
KZ Z Z
hereK Z Z
V
I
Z
I
I K


 



 

 
 
 
1
0 1
1 0
1 0
1 2
11 0
1
2
1 11 0
3
3
3
2
3 3
2 12
3
2 1
R
R
R
Z
I I I
Z Z
V Z Z
I
Z Z Z
V Z V
I
ZKZ Z Z
I
I K
  




    

  

(3.45) (3.46)
6. ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TRUNG TÍNH NỐI ĐẤT 
LÊN THÀNH PHẦN THỨ TỰ KHÔNG 
NGUYỄN ĐẮC QUÝ 
page 62
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
- Điện áp thứ tự không
a. Một pha chạm đất
(3.47)
b. Hai pha chạm đất
(3.48)
 
3
2
R
K
V V
K
 

 
3
2 1
RV V
K


6. ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TRUNG TÍNH NỐI ĐẤT 
LÊN THÀNH PHẦN THỨ TỰ KHÔNG 
NGUYỄN ĐẮC QUÝ 
page 63
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
3. Sự thay đổi các đại lượng thứ tự không
- Trung tính cách ly
+ Tại điểm ngắn mạch
+ Tại nguồn
0
3
aF
R bF cF an
V
V V V E

   
3 3
0
R ne an
an bn cn
V V E
E E E
  
  
6. ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TRUNG TÍNH NỐI ĐẤT 
LÊN THÀNH PHẦN THỨ TỰ KHÔNG 
NGUYỄN ĐẮC QUÝ 
page 64
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
b. Trung tính qua điện trở
- Tại điểm ngắn mạch
- Tại nguồn
0
R bF cF
Fe
V V V
V
 

R aX bX cXV V V V  
6. ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TRUNG TÍNH NỐI ĐẤT 
LÊN THÀNH PHẦN THỨ TỰ KHÔNG 
NGUYỄN ĐẮC QUÝ 
page 65
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
c. Trung tính nối đất trực tiếp
- Tại điểm ngắn mạch
- Tại điểm relay X 
R Fn bn cnV V V V  
R Xn bn cnV V V V  
6. ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TRUNG TÍNH NỐI ĐẤT 
LÊN THÀNH PHẦN THỨ TỰ KHÔNG 
NGUYỄN ĐẮC QUÝ 
HOME
page 66
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
 Tính toán ngắn mạch ba pha đối xứng
- Chọn Scb, Ucb, từ đó tính ra Icb, Zcb bằng các công thức sau
- Chuyển tổng trở của các phần tử trong HTD qua hdvtd
- Tính toán các giá trị dòng điện và điện áp
+ Dòng ngắn mạch
+ Điện áp tại các nút
+ Dòng qua các nhánh
- Chuyển các giá trị dòng điện và điện áp về lại hệ đơn vị có tên
+ Giá trị thực = Giá trị (pu) x Giá trị cơ bản tương ứng
7. TỔNG KẾT
BÙI ĐỨC TÀI 
fkk
k
k
ZZ
FV
FI


)(
)(
)()0()( FIZVFV kikii 
ij
ji
ij
z
FVFV
I
)()( 

page 67
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
 Tính toán ngắn mạch 1 pha chạm đất
- Xây dựng sơ đồ tổng trở các thứ tự trong hdvtd
- Tính tổng trở tương đương của nhìn từ hướng xảy ra ngắn mạch
của các thành phần thứ tự
- Tính toán các giá trị dòng điện và điện áp
+ Dòng ngắn mạch
+ Điện áp thứ tự tại các nút
f
a
aa
ZZZZ
E
II
3
3
3
021
0


afa IZV  0 cb II
000 0 kiki IZ(F)V 
1111 )0()( kikii IZVFV 
222 0)( kiki IZFV 
7. TỔNG KẾT
BÙI ĐỨC TÀI 
page 68
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
 Tính toán ngắn mạch 1 pha chạm đất
+ Điện áp tại các nút
+ Dòng diện thứ tự qua các nhánh
+ Dòng điện qua các nhánh
- Chuyển các giá trị dòng điện và điện áp về lại hệ đơn vị có tên
+ Giá trị thực = Giá tri (pu) x Giá trị cơ bản tương ứng
0
00
0
ij
ji
ij
z
(F)V(F)V
I

 1
11
1
)()(
ij
ji
ij
z
FVFV
I

 2
22
2
)()(
ij
ji
ij
z
FVFV
I


012
ij
abc
ij AVV 
012
ij
abc
ij AII 
7. TỔNG KẾT
BÙI ĐỨC TÀI 
page 69
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
 Tính toán ngắn mạch 2 pha chạm nhau
- Xây dựng sơ đồ tổng trở các thứ tự trong hdvtd
- Tính tổng trở tương đương của nhìn từ hướng xảy ra ngắn mạch
của các thành phần thứ tự
- Tính toán các giá trị dòng điện và điện áp
+ Dòng ngắn mạch
+ Điện áp thứ tự tại các nút
13 ab IjI 
f
a
a
ZZZ
E
I


21
1
bfcb IZVV  0 cb II 0aI
000 0 kiki IZ(F)V 
1111 )0()( kikii IZVFV 
222 0)( kiki IZFV 
7. TỔNG KẾT
BÙI ĐỨC TÀI 
page 70
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
 Tính toán ngắn mạch 2 pha chạm nhau
+ Điện áp tại các nút
+ Dòng diện thứ tự qua các nhánh
+ Dòng điện qua các nhánh
- Chuyển các giá trị dòng điện và điện áp về lại hệ đơn vị có tên
+ Giá trị thực = Giá tri (pu) x Giá trị cơ bản tương ứng
0
00
0
ij
ji
ij
z
(F)V(F)V
I

 1
11
1
)()(
ij
ji
ij
z
FVFV
I

 2
22
2
)()(
ij
ji
ij
z
FVFV
I


012
ij
abc
ij AVV 
012
ij
abc
ij AII 
7. TỔNG KẾT
BÙI ĐỨC TÀI 
page 71
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
 Tính toán ngắn mạch 2 pha chạm đất
- Xây dựng sơ đồ tổng trở các thứ tự trong hdvtd
- Tính tổng trở tương đương của nhìn từ hướng xảy ra ngắn mạch
của các thành phần thứ tự
- Tính toán các giá trị dòng điện và điện áp
+ Dòng ngắn mạch
)( cbfcb IIZVV  0
210  aaaa IIII
f
aa
a
ZZ
IZE
I
30
11
0



f
f
a
a
ZZZ
)Z(ZZ
Z
E
I
3
3
02
02
1
1




2
11
2
Z
IZE
I aaa

 03 acbf IIII 
7. TỔNG KẾT
BÙI ĐỨC TÀI 
page 72
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
 Tính toán ngắn mạch 2 pha chạm đất
+ Điện áp thứ tự tại các nút
+ Điện áp tại các nút
+ Dòng diện thứ tự qua các nhánh
+ Dòng điện qua các nhánh
- Chuyển các giá trị dòng điện và điện áp về lại hệ đơn vị có tên
+ Giá trị thực = Giá tri (pu) x Giá trị cơ bản tương ứng
0
00
0
ij
ji
ij
z
(F)V(F)V
I


1
11
1
)()(
ij
ji
ij
z
FVFV
I


2
22
2
)()(
ij
ji
ij
z
FVFV
I


012
ij
abc
ij AVV 
012
ij
abc
ij AII 
000 0 kiki IZ(F)V 
1111 )0()( kikii IZVFV 
222 0)( kiki IZFV 
BÙI ĐỨC TÀI 
7. TỔNG KẾT
page 73
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
 Tài liệu tham khảo
- Sách Network Protection & Automation Guide-Schneider 
Electric:
+ Chapter 3: Fault Caculations
- Sách Power System Analysis:
+ Chapter 3: Generator Transformer Models; The Per-Unit 
System
+ Chapter 9: Balanced Fault
+ Chapter 10: Symmetrical Components and Unbalanced Fault
BÙI ĐỨC TÀI 
7. TỔNG KẾT
page 74
©
D
e
p
a
rt
m
e
n
t 
o
f 
P
o
w
e
r 
S
y
s
te
m
s
Cám ơn thầy và các bạn
đã lắng nghe