CHƯƠNG II các CHẾ độ làm VIỆC của điểm TRUNG TÍNH TRONG hệ THỐNG điện

CHƯƠNG II CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐIỂM TRUNG TÍNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN... CHƯƠNG II CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐIỂM TRUNG TÍNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN..  Tacó: CHƯƠNG II CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC C

Trang 1

2.1- Khái niệm :

 Trong hệ thống điện ba pha , điểm trung tính là điểm chung ba cuộn dây nối hình sao của máy phát điện hay máy biến áp có trong hệ thống.

 Điểm trung tính của hệ thống điện có thể cách điện đối với đất, nối đất qua cuộn dập hồ quang hay nối đất trực tiếp

 Tình trạng làm việc của điểm trung tính có ảnh hưởng đến việc chọn các thông số của bảo vệ rơ le, chọn mức cách điện cho các máy điện và khí cụ điện , chọn các biện pháp nối đất v.v

CHƯƠNG II

CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐIỂM TRUNG

TÍNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN.

Trang 2

2.2- Mạng điện ba pha trung

tính cách điện đối với đất:

2.2.1- Tình trạng làm việc bình

thường:

 Xét sơ đồ mạng điện đơn

giản gồm máy phát, đường

dây và phụ tải như hình 2.1.

CHƯƠNG II

Hình 2-1b

a

U

b

U

c

U

pta

I

fa

I

Coa

a



Ifa

Ifb

Iptb

Ipta

ICoa ICob ICoc

A

B C

Z

Z Z

Hình 2-1a

điện, đối với đất có một

điện dung nào đó, phân

bố đều dọc theo đường

dây Để đơn giản, chúng ta

coi rằng điện dung của 3

pha đối với đất, đối

xứng và tập trung ở giữa

đường dây

Trang 3

 Trong tình trạng làm việc

bình thường, điện áp của

3 pha đối với đất Ua, Ub, Uc

đối xứng bằng điện áp

pha của thiết bị Do đó

dòng điện dung của các

pha ICOA, ICOB, ICOC cũng đối

xứng

 Tacó:

CHƯƠNG II

C U

I I

I

I I

I

ù Coc

Cob Coa

Coc Cob

Coa

.

0

.







2.2.1- Tình trạng làm việc

bình thường:

Ifa

Ifb

Iptb

Ipta

ICoa ICob ICoc

A

B C

Z

Z Z

Hình 2-1a

Hình 2-1b

a

U

b

U

c

U

pta

I

fa

I

Coa

a



Trang 4

2.2.1- Tình trạng làm việc

bình thường:

CHƯƠNG II

Coc ptc

fc

Cob ptb

fb

Coa pta

fa

I I

I

I I

I

I I

I

.













dòng điện dung làm giảm

góc lệch pha của dòng

điện trong các cuộn dây

máy phát, tức nó có khả

năng làm tăng hệ sô công

suất

 Dòng điện trong các pha máy

phát điện xác định như sau:

Hình 2-1b

a

U

b

U

c

U

pta

I

fa

I

Coa

a



Ifa

Ifb

Iptb

Ipta

ICoa ICob ICoc

A

B C

Z

Z Z

Hình 2-1a

Trang 5

 Giả thiết pha C của mạng

điện chạm đất trực tiếp

như hình 2-2, khi đó điện

áp của pha C bằng 0

có thể coi như tại chổ

chạm đất, được đặt

thêm vào một điện áp

thứ tự không bằng -Uc

chạm đất bằng tổng

hình học điện áp trước

khi chạm đất và điện áp

thứ tự không

CHƯƠNG II

Ifa

Ifb

Iptb

Ipta

ICa ICb ICc

A

B C

Z

Z Z

Hình 2-2a

IC

Hình 2-2b

a

U

b

U

c

U

'

a

U

'

b

U

'

ab

U

cb

I

ca

I

C

I



C

I

o

60

2.2.2- Tình trạng một pha

chạm đất:

Trang 6

chạm đất:

CHƯƠNG II

0

.

'

.

'

.

'















C C

C

C B

B

C A

A

U U

U

U U

U

U U

U

dàng tính được:

0 3 3

'

.

'

.

'



C

B B

A A

U

U U

Hình 2-2b

a

U

b

U

c

U

'

a

U

'

b

U

'

ab

U

cb

I

ca

I

C

I



C

I

o

60

Ifa

Ifb

Iptb

Ipta

ICa ICb ICc

A

B C

Z

Z Z

Hình 2-2a

IC

Trang 7

 Như vậy điện áp của pha

chạm đất bằng 0, còn

điện áp 2 pha còn lại tăng

dây)

điện dung của pha chạm

đất bằng 0, còn dòng

điện dung qua điện dung

của hai pha còn lại tăng lên

3 lần so với dòng điện

dung lúc bình thường

CHƯƠNG II

Co Ca

Co Cb

I  0 ;  3 ;  3

chạm đất:

Ifa

Ifb

Iptb

Ipta

ICa ICb ICc

A

B C

Z

Z Z

Hình 2-2a

IC

Hình 2-2b

a

U

b

U

c

U

'

a

U

'

b

U

'

ab

U

cb

I

ca

I

C

I



C

I

o

60

Trang 8

 Theo sơ đồ mạng điện và

giản đồ vectơ hình 2-2b,

có thể tính được dòng

điện chạy trong đất:

CHƯƠNG II

C

U X

U I

I

I I

I

f C

f Co

C

Cb Ca

C

3

3 3

.









 Qua đó cho thấy trị số

dòng điện chạm đất phụ

thuộc vào điện áp, tần số

và điện dung của pha đối

với đất

chạm đất:

Ifa

Ifb

Iptb

Ipta

ICa ICb ICc

A

B C

Z

Z Z

Hình 2-2a

IC

Hình 2-2b

a

U

b

U

c

U

'

a

U

'

b

U

'

ab

U

cb

I

ca

I

C

I



C

I

o

60

Trang 9

 Hiện nay chưa có phương pháp xác định

chính xác dòng điện chạm đất, do việc

tính toán điện dung giữa đường dây đối

với đất phụ thuộc nhiều yếu tố không

thể xác định chính xác được như:

 Khoảng cách giữa dây dẫn đối với đất,

 Điều kiện môi trường có đường dây đi

qua.

CHƯƠNG II

  A

l U

I d C

350

. 



 Đối với đường dây trên

không:

 Đối với đường dây cáp: I Ud l   A

C

10

. 



xuất tuyến đang làm việc [Km]

d



Hình 2-3a

d

Hình 2-3b

2.2.2- Tình trạng một pha chạm đất:

thức kinh nghiệm:

Trang 10

CHƯƠNG II

.

'

.

'

.

'

ca a

a c

ca

bc b

c b

bc

ab b

a ab

U U

U

U U

U

U U



















 Từ đồ thị vectơ hình 2-2b ta tính đươc:

Hình 2-2b

a

U

b

U

c

U

'

a

U

'

b

U

'

ab

U

cb

I

ca

I

C

I



C

I

o

60

Trang 11

 Tóm lại khi chạm đất trực tiếp 1 pha, thì tình trạng mạng điện có những thay đổi sau:

lên bằng điện áp dây

điện dung trong hai pha còn lại tăng lên 3 lần

đổi

và điện áp dây không thay đổi, cho nên các phụ tải vẫn làm việc bình thường

CHƯƠNG II

Trang 12

 Đối với mạng điện trung tính cách điện với đất cũng không cho phép làm việc lâu dài với một điểm chạm đất, vì những nguyên nhân sau đây:

so với điện áp pha, do đó những chỗ cách điện yếu sẽ bị chọc thủng và gây ra ngắn mạch giữa các pha Để khắc phục phải thiết kế cách điện chịu được điện áp dây dẫn tới tăng giá thành thiết bị

hồ quang chậüp chờn, gây cộng hưởng điện áp làm cho điện áp các pha tăng lên đến 2,5 - 3 lần điện áp pha định mức Do đó cách điện của các pha không bị chạm đất dễ dàng bị chọc thủng và dẫn đến ngắn mạch giữa các pha, mặc dù nó đã được thiết kế bằng cách điện điện áp dây

CHƯƠNG II

Trang 13

 Quy trình kỹ thuật vận hành quy định mạng điện có thể làm việc với trung tính cách điện đối với đất trong các trường hợp sau:

 Không lớn hơn (20  30)A Đối với mạng (6  10)KV

 Không lớn hơn 15A Đối với mạng (15  20)KV

 Không lớn hơn 10A Đối với mạng 35KV

CHƯƠNG II

Trang 14

 Đối với các mạng điện ba pha trung tính cách điện đối với đất, khi có chạm đất một pha chỉ cho phép làm việc với dòng điện điện dung nhất định.

 Khi dòng điện dung lớn hơn giá trị cho phép, trung tính của mạng điện phải được nối qua cuộn dập hồ quang, để giảm dòng điện điện dung tại chỗ chạm đất.

 Điện kháng của cuộn dây dập tắt hồ quang rất lớn, còn điện trở của nó không đáng kể Điện kháng có thể thay đổi được bằng cách thay đổi số vòng dây hoặc khe hở của lõi thép.

CHƯƠNG II

2.3- Mạng điện ba pha trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang:

Trang 15

 Trong điều kiện làm việc

bình thường, điện áp đặt

lên cuộn dập hồ quang coi

như bằng 0, do đó trong

cuộn dây dập tắt hồ quang

không có dòng điện

tiếp, điện áp điểm trung

tính tăng lên bằng điện áp

pha, trong cuộn dây dập tắt

hồ quang sẽ có dòng điện

điện áp điểm trung tính 1

CHƯƠNG II

Ifa

Ifb

Ifc

ICa ICb ICc

A

B

C

IC

IL

Hình 2-4a

Hình 2-4b

IL

IC

2.3- Mạng điện ba pha trung tính nối

đất qua cuộn dập hồ quang:

Trang 16

 Kết quả là tại chổ chạm

dòng điện tại chỗ chạm

đất bằng 0, hồ quang không

thể xuất hiện

nối đất qua cuộn dập hồ

quang cũng phải thiết kế

cách điện theo điện áp dây

CHƯƠNG II

Ifa

Ifb

Ifc

ICa ICb ICc

A

B

C

IC

IL

Hình 2-4a

Hình 2-4b

IL

IC

Trang 17

 Trong vận hành phải đóng

cắt các đường dây nên dòng

thực hiện bù đủ

chỗ chạm đất sau khi bù

còn một giá trị nào đó cung

cấp cho BVRL báo tín hiệu,

nên thường thực hiện bù

thừa

CHƯƠNG II

0











C L

I I

I

I I

Hình 2-4b

IL

IC

Ifa

Ifb

Ifc

ICa ICb ICc

A

B

C

IC

IL

Hình 2-4a

Trang 18

 Các mạng 110KV và cao hơn, đều có

trung tính trực tiếp nối đất vì nguyên

nhân sau đây

lớn do điện áp cao và chiều dài đường

dây lớn

chạm đất 1 pha điện áp các pha còn

lại tăng lên bằng điện áp dây, tăng

cường dự trữ cách điện trong các

mạng điện lớn hơn 110KV rất tốn kém

tính trực tiếp nối đất là giá thành

khí cụ điện và cách điện đường dây rẻ

hơn vì chỉ cần chế tạo với điện áp pha

CHƯƠNG II

Ifa

Ifb

Ifc

A

B C

Hình 2-5a Ifa

Ifb

Ifc

A

B C

Hình 2-5b

2.3- Mạng điện ba pha trung tính trực tiếp nối đất:

Trang 19

 Tuy vậy mạng điện trung tính nối

đất cũng có những nhược điểm

sau :

 Trung tính trực tiếp nối đất thì khi

chạm đất 1 pha là ngắn mạch thiết

bị bảo vệ sẽ cắt mạch điện làm cho

việc cung cấp điện bị ngưng trệ

 Do dòng điện chạm đất 1 pha rất lớn

nên thiết bị nối đất phức tạp và

đắt tiền

 Dòng điện ngắn mạch 1 pha có thể

lớn hơn dòng điện ngắn mạch 3 pha

CHƯƠNG II

Hình 2-6a

IN

Xtt

) 1 (



N

I

) 3 (



N

I

Hình 2-6b

IN

t

tgh

) 1 (

N

I

) 3

(

N

Trang 20

 Để hạn chế dòng điện ngắn mạch 1 pha phải tăng điện kháng thứ tự không bằng cách giảm bớt số điểm nối đất trung tính trong hệ thống điện hoặc nối đất trung tính qua một điện kháng nhỏ

CHƯƠNG II

Hình

2-7a

Hình 2-7c

Hình 2-7b

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	800,5 KB