BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ ĐỨT
DÂY TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN SỬ
DỤNG GIAO DIỆN GUI TRONG
MATLAB
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
Lê Vĩnh Trường
Tạ Minh Hiện – 1071235
Ngành: Kỹ thuật điện – khóa 33
Tháng 5/2011
MỞ ĐẦU
Trong hệ thống điện các thiết bị và các khí cụ cần làm việc ở chế độ bình
thƣờng, đồng thời chịu những tác động lớn khi có sự cố trong đó có sự cố ngắn mạch
và đứt dây. Khi xảy ra sự cố thì đòi hỏi các thiết bị rơle phát hiện kịp thời, các thiết bị
điều khiển và thiết bị đóng cắt phải làm việc ổn định.
Vì vậy việc xác định xác định dòng điện và điện áp cho sự cố trên thì giúp ta
chọn các thiết bị điện, khí cụ điện, chỉnh định các thông số cho hệ thống bảo vệ và đề
ra phƣơng pháp vận hành hợp lý. Đối với những mạng có nhiều nút thì việc tính toán
thì khó khăn và phức tạp. Vì vậy, chúng ta đòi hỏi phải có một phần mềm hỗ trợ trong
việc lập trình tính toán thì Matlab là một phần mềm khá hữu dụng.
I. MỤC TIÊU:
- Đƣa ra phƣơng pháp tính toán ngắn mạch và đứt dây.
- Ứng dụng Matlab trong tính toán ngắn mạch và đứt dây.
II. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN:
- Nghiên cứu tài liệu đƣa ra phƣơng pháp tính toán ngắn mạch và đứt dây.
- Lập trình Matlab trên máy vi tính cho kết quả hiện thị và so sánh kết quả tính
bằng tay.
III. NỘI DUNG ĐỀ TÀI:
Chƣơng I: Đặc điểm dòng ngắn mạch.
Chƣơng II: Ngắn mạch trong hệ thống điện
Chƣơng III: Đứt dây trong hệ thống điện.
Chƣơng IV: Ứng dụng Matlab tính toán ngắn mạch và đứt dây.
Chƣơng V: Chƣơng trình Matlab
Vì thời gian có hạn mà nội dung thì quá nhiều nên đề tài của em có nhiều sai sót. Mong
các Thầy và các bạn đóng góp ý kiến. Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Tạ Minh Hiện
LỜI CÁM ƠN
Sau 4 năm học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Cần Thơ, về cơ sở vật
chất có sự thay đổi lớn của khoa đặc biệt là bộ môn Kỹ thuật điện. Vì thế, em chân
thành cảm ơn nhà trường đã tạo môi trường tốt cho chúng em học tập và nghiên
cứu.
Em chân thành cảm ơn quý Thầy cô Khoa công nghệ, quý Thầy bộ môn Kỹ
thuật điện đã tận tình truyền đạt kiến thức trong những năm qua.
Em chân thành cảm ơn thầy Lê Vĩnh Trường đã tận tình hướng dẫn em thực
hiện tốt luận văn này. Và thầy Đỗ Nguyễn Duy Phương và anh Lê Quốc Anh, Kỹ
thuật điện khóa 32 hướng dẫn em tháo gỡ những thắc mắc khi em gặp khó khăn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn toàn thể quý Thầy cô Trường đại học
Cần Thơ. Cảm ơn các bạn cùng lớp đã thảo luận cũng như đóng góp ý kiến trong
học tập cũng như trong luận văn này.
Sinh viên thực hiện
Tạ Minh Hiện
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Cần Thơ, ngày 14 Tháng 02 Năm 2011
PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN
NĂM HỌC: 2010 – 2011
1. Họ và tên sinh viên: Tạ Minh Hiện
ngành: Kỹ Thuật Điện
MSSV: 1071235
Khóa: 33
2. Tên đề tài (LVTN): Tính toán ngắn mạch và đứt dây trong hệ thống điện sử
dụng giao diện GUI trong Matlab.
3. Địa chỉ thực hiện: Đại Học Cần Thơ.
4. Tên họ của cán bộ hƣớng dẫn: Lê Vĩnh Trƣờng.
5. Mục tiêu của đề tài: nhằm giải quyết các vấn đề tính toán ngắn mạch và đứt
dây trong hệ thống điện nhanh và chính xác khi sử dụng phần mềm Matlab.
6. Các nội dung chính và giới hạn của đề tài:
Nội dung chính:
Chƣơng I: Đặc điểm của dòng ngắn mạch.
Chƣơng II: Ngắn mạch trong hệ thống điện.
Chƣơng III: Đứt dây trong hệ thống điện.
Chƣơng IV: Ứng dụng Matlab tính toán ngắn mạch và đứt dây.
Chƣơng V: Chƣơng trình Mtalab.
Giới hạn đề tài:
- Phải nhập số liệu của kháng trở bằng tay.
- Chƣa đề cập đến các cấp điện áp khác trong hệ thống.
- Chƣa tính đƣợc mạng phân phối hay mạng truyền tải siêu cao áp.
- Chỉ tính toán ngắn mạch ở thanh cái hay đứt dây giữa hai thanh cái.
- Kết quả tính toán ở đơn vị tƣơng đối.
- Chƣa tìm đƣợc điện áp nút trƣớc sự cố.
7. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài: cán bộ hƣớng dẫn, tài liệu.
8. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: 300.000 ÷ 500.000 đồng.
Ý kiến của CBHD
SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ
Lê Vĩnh Trƣờng
Tạ Minh Hiện
Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN
Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LV & TLTN
…………………………
…………………………
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
--------
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1
1. Cán bộ phản biện:
2. Đề Tài: Tính toán ngắn mạch và đứt dây trong hệ thống điện sử dụng giao diện
GUI trong Matlab.
3. Sinh viên thực hiện: Tạ Minh Hiện – MSSV: 1071235
4. Lớp: Kỹ Thuật Điện – khóa: 33.
5. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức của LVTN:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
b. Nhận xét về nội dung của LVTN:
Đánh giá nội dung thực hiện của đè tài:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Nhũng vấn đề còn hạn chế:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
c. Kết luận, đề nghị và điểm:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày 11 tháng 05 năm 2011
Cán bộ chấm phản biện 1
c
c
MỤC LỤC
Trang
CHƢƠNG I ............................................................................................................ 1
ĐẶC ĐIỂM DÒNG NGẮN MẠCH ...................................................................... 1
1.1.
Ắ
.............................. 2
1.1.1.
NG
T PHA
I ........................................................ 2
1.1.1.1.
ắ
................................................................ 3
1.1.1.2.
ắ
................................. 3
1.1.1.3. ằ
ờ
..........................................................................
4
dc
1.1.1.4.
ắ
......................................................................... 4
1.1.2.
NG
T PHA
I................................................................. 4
1.1.3.
NG BA PHA ................................................................................. 5
1.2.
Ắ
Ở
.......... 6
1.2.1.
NG Ở
NG
,
,S Ê
Y
T
N .. 6
1.2.2.
U
NG
A
NG
ẮN
CH .......................................... 6
1.2.3.
NH
Y
T
N .................................................................... 6
1.3.
Ắ
Ơ .......................................... 7
1.3.1.
NG Ơ
NG
–
Y
NG
........................................... 7
1.3.2.
NG Ơ
NG
................................................................. 7
CHƢƠNG II .......................................................................................................... 8
NGẮN MẠCH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN........................................................ 8
1.1.
O
ẮN M
I XỨNG ...................................................... 8
2.1.1.
O
NGẮN M CH
NH LÝ THEVENIN...................... 8
2.1.1.1.
lý eve :............................................................................... 8
2.1.1.2.
đ
lý eve
á
ắn m ch: ....................... 8
2.1.2.
ƢƠ
O
NGẮN M CH .................................. 9
2.1.2.1
ƣơ
á đơ v ó ê : ................................................................ 9
2.1.2.2
ƣơ
á
ă : ..................................................................... 9
2.1.2.3
ƣơ
á đơ v ƣơ đ i: .......................................................... 9
2.1.2.4 Chuyể đổ ơ bả
đơ v ƣơ đ i: ....................................... 11
2.1.3.
O
NGẮN M CH
MA TRẬN T NG TRỞ THANH
(ZBUS). ...................................................................................................... 11
2.1.4.1
ƣơ
á ây ựng ma trận tổng trở ú ừ ma trận tổng dẫn: ..... 12
2.1.4.2
ƣơ
á ây ựng trực tiếp ma trận tổng trở ú (Zbus):............. 14
1.2.
O
ẮN M CH B
I XỨNG. .......................................... 18
2.2.1
À
PH N
I XỨNG. ........................................................... 18
2.2.1.1 Giới thi u về á
đ i xứng:............................................. 18
2.2.1.2 Biểu diễ á
đ i xứ
á đ lƣợng pha k
đ i xứng.
......................................................................................................... 19
2.2.2
M NG THỨ T
À T NG TRỞ THỨ T C A
PH N TỬ
TRONG H TH NG ................................................................................ 20
SVTH: Tạ Minh Hiện - 1071235
Trang i
c
c
2.2.2.1. M ng thứ tự tải: ................................................................................ 20
a. Tải tổng trở n
ì
: ........................................................................ 20
b. Tải tổng trở n
ì ∆:......................................................................... 22
2.2.2.2. M ng thứ tự c
áy á đ đồng bộ: .......................................... 23
2.2.2.3. M ng thứ tự c
áy b ế á ........................................................... 24
a. áy b ến hai cuộ ây:......................................................................... 24
b. áy b ế á b
ộ ây ...................................................................... 28
c. áy b ế á ự ngẫu: ............................................................................ 30
2.2.2.4. M ng thứ tự c đƣờ
ây yền tải ba pha ................................... 33
a. Hi u ứng hỗ cảm .................................................................................. 33
b. Tổng trở á
ng thứ tự
đƣờ
ây yền tả ê
ây b
pha........................................................................................................ 33
c.
á ỗ cả
ê đƣờ
ây ột pha khi co sự c ........................ 36
d.
ƣởng c a hổ cảm thứ tự
ê đƣờ
ây b
ức t p .. 37
e. Sơ đồ thứ tự
á l đƣờ
ây........................................... 37
2.2.2.5. M ng thứ tự c a h th
đ n ......................................................... 39
2.2.3 NGẮN M CH BA PHA ........................................................................... 41
2.2.4 NGẮN M CH M T PHA CH M
T: .................................................. 41
2.2.5 NGẮN M CH HAI PHA
CH M
T: ..................................... 43
2.2.6 NGẮN M CH HAI PHA CH M
T: ................................................... 45
CHƢƠNG III ....................................................................................................... 48
ĐỨT DÂY TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ............................................................ 48
3.1 GI I THI U CHUNG .................................................................................. 48
3.2 S C
Ứ
 ( Ở PHA) ...................................................................... 48
3.2.1 HỞ M CH M T PHA: ............................................................................ 52
3.2.2 HỞ M CH HAI PHA: .............................................................................. 54
CHƢƠNG IV ....................................................................................................... 57
CHƢƠNG TRÌNH MATLAB ............................................................................. 57
5.1. KHỞ
NG MATLAB .............................................................................. 57
5.2.
......................................................................................... 57
5.2.1.
ỨC Ă
A“ O E
” ......................................................... 58
5.2.2.
TS
ÀM KHI SỬ
NG L CH “ LL
” ............................ 59
5.3. CHỌ
ƢỜNG DẪ
O
ƢƠ
.......................................... 59
5.4. MỞ
ƢƠ
Ê .............................................................. 60
5.3.1.
ỨC Ă
A
T“
”: ........................................................ 61
5.3.2.
ỨC Ă
A
T “O ” ............................................................... 62
CHƢƠNG V ........................................................................................................ 64
ỨNG DỤNG MATLAB TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ ĐỨT DÂY ............. 64
4.1. Â
NG MA TRẬN T NG TRỞ .......................................................... 66
4.1.1. Â D NG MA TRẬN T NG TRỞ THỨ T THUẬN (NGH CH). ...... 66
4.1.1.1. ây ựng ma trận tổng trở thứ tự thuận (ngh ch) bằng tay ................ 66
4.1.1.2. ây ựng ma trận tổng trở ƣ ự thuận (ngh ch) bằng ứng d ng
Matlab. ............................................................................................. 70
a. Lƣ đồ ƣơ
ì
ận tổng trở ............................................ 70
SVTH: Tạ Minh Hiện - 1071235
Trang ii
c
c
b. Kết quả
lập ma trận tổng trở thứ tự thuận (ngh ch) bằng ph n mềm
Matlab .................................................................................................. 71
4.1.1.3. S á
ết quả
: ................................................................... 71
4.1.2. Â D NG MA TRẬN T NG TRỞ THỨ T
......................... 72
4.1.2.1. ây ựng ma trận tổng trở thứ tự
bằng tay ............................. 72
4.1.2.2. ây ựng ma trận tổng trở ƣ ự
bằng ứng d ng Matlab. ...... 75
a. Lƣ đồ ƣơ
ì
ận tổng trở ............................................ 75
b. Kết quả
lập ma trận tổng trở thứ tự thuận (ngh ch) bằng ph n mềm
Matlab: ................................................................................................. 76
4.1.1.4. Nhậ é ữa hai kết quả
: ......................................................... 76
4.2. NGẮN M
Â
Ằ
.......................................................... 77
4.2.1.
O
NGẮN M CH BA PHA...................................................... 77
4.2.2. KIỂM TRA BẰNG MATLAB .................................................................. 79
4.2.2.1. Lƣ đồ ƣơ
ì
ắn m ch ba pha ..................................... 79
4.2.2.2. ế
ả ƣơ
ì
l b ............................................................ 80
4.3. NGẮN M CH M T PHA CH
T ...................................................... 82
4.3.1.
O
NGẮN M CH M T PHA CH M
T ............................. 82
4.3.2. KIỂM TRA BẰNG MATLAB .................................................................. 85
4.3.2.1. Lƣ đồ ƣơ
ì
ắ
ộ
đ ................... 85
4.3.2.2. Kiểm tra bằng Matlab ....................................................................... 86
4.3.3. SO S NH HAI
T
NH O N .................................................. 87
4.4. NGẮN M
T ......................................... 88
4.4.1.
O
NGẮN M CH HAI PHA
CH M
T ............... 88
4.4.2. KIỂM TRA BẰNG MATLAB .................................................................. 91
4.4.2.1. Lƣ đồ ƣơ
ì
ắn m
đ t: ......... 91
4.4.2.2. Kiểm tra bằng Matlab ....................................................................... 92
4.5. NGẮN M CH HAI PHA CH
T ........................................................ 94
4.5.1.
O
NGẮN M CH HAI PHA CH M
T ............................... 94
4.5.2. KIỂM TRA BẰNG MATLAB .................................................................. 97
4.5.2.1. Lƣ đồ ƣơ
ì
á
ắn m ch hai pha ch đ t ............. 97
4.5.2.2. Kiểm tra bằng Matlab ....................................................................... 98
4.5.3. SO S
K T QU ................................................................................ 99
4.6. HỞ M T PHA............................................................................................ 100
4.6.1.
O
S C HỞ M T PHA ...................................................... 100
4.6.2. KIỂM TRA BẰNG MATLAB ................................................................ 101
4.6.2.1. Lƣ đồ ƣơ
ì
á ự c hở pha ................................... 101
4.6.2.2. Kiểm tra bằng Matlab ..................................................................... 102
4.6.3. SO S NH HAI
T
...................................................................... 102
4.7. HỞ HAI PHA ............................................................................................. 103
4.7.1.
O
S C HỞ HAI PHA ........................................................ 103
4.7.2. KIỂM TRA MATLAB ............................................................................ 104
4.7.2.1. Lƣ đồ ƣơ
ì
á ự
ở
.............................. 104
4.7.2.2. Kiểm tra bằng Matlab ..................................................................... 105
4.7.3. SO S NH
T
.............................................................................. 105
SVTH: Tạ Minh Hiện - 1071235
Trang iii
c
c
ƢƠ
............................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
PHỤ LỤC........................................................................................................... 110
1.
ƣơ
ì bì l ậ vă “b
” ..................................................... 110
2.
ƣơ
ì
á “b 1” .............................................................. 110
3.
ƣơ
ì
ận tổng trở “
” ........................................ 112
4.
ƣơ
ì
á
ắn m
b
“
b
” .......................... 112
5.
ƣơ
ì
á
ắn m ch mộ
“
” ..................... 115
6.
ƣơ
ì
á
ắn m
đ “
”
....................................................................................................... 118
7.
ƣơ
ì
á
ắn m ch hai pha ch đ “
” ......... 121
8.
ƣơ
ì
á ự c hở mộ
“
” ....................... 124
9.
ƣơ
ì
á ự c hở
“
”.......................... 126
SVTH: Tạ Minh Hiện - 1071235
Trang iv
c
c
ng
MỤC LỤC BẢNG
Trang
Bả 2.1:
n trở đ t ........................................................................................... 36
Bả 2.2: ó ắ á
đ v đ á
ứ tự cho sự c ngắn m ch: ............. 47
Bả 3.1: ó ắ á
đ v đ á
ứ tự cho sự c hở pha. ................... 55
Bảng 4.1:
á đã đƣợ
á ừ ph n tử trong m
đ
ê : .......... 64
Bả 4.2:
á
ú ƣớc sự c , e
â b
t:............................. 65
ả 4.5: ế
ả
á
ắ
b
â bằng c
ƣơ
á
............................................................................................................. 81
ả 4.6: ế
ả
á
ắ
ộ
đ
ƣơ
á
............................................................................................................. 87
ả 4.7: ế
ả
á
ắ
đ
ƣơ
á
............................................................................................... 93
ả 4.8: S á
ế
ả
á
ắ
đ
ƣơ
á
............................................................................................... 99
ả 4.9: ế
ả
á ự
ở ộ
ƣơ
á
............. 102
ả 4.10: Kế
ả
á ự
ở
ƣơ
á
............. 105
SVTH: Tạ Minh Hiện - 1071235
Trang v
c
c Hình
MỤC LỤC HÌNH
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
Trang
1.1:
ồ ì
L
ế . ...................................... 2
1.2:
ó
ắ
. .................................................................... 3
1.3:
ƣơ đƣơ
ắ
ó ả ................................................. 4
1.4:
ƣơ đƣơ
b
ả .......................................... 5
1.5: á
ƣơ đƣơ
áy á đ đồ bộ. ................................ 6
2.1: Sơ đồ
ảđ
lý eve . ................................................................. 8
2.2:
th
đ đơ
ản .......................................................................... 12
2.3: á
ơ bản về đ n c a thiết b đ
ê
th
đ n. .......... 13
2.4:
ì
ng c a h th
đ n .......................................................... 13
2.5: Sơ đồ tổ
á l ê ết t ú ứ
đ n ........................... 14
2.6:
nm
đ
ó ú . ........................................................................ 15
2.7:
nm
đ
ê
ộ ú
i vớ ú
ẩn. ................................... 15
2.8:
đ
ê
ộ ú ới từ mộ ú ũ ( ú ũ á ú
ẩn). ..... 16
2.9:
nm
đ đ
ê ổng trở giữ
ú . ..................................... 17
2.10:
nm
đ đƣ ê
ột tổng trở n i từ mộ ú vớ ú
ẩn. .. 17
2.11: ểu diễ á
đ i xứng c đ á . ................................... 19
2.12: ải tổng trở
đ t........................................................... 21
2.13: á
ch thứ tự c a tải tổng trở Y vớ
i d t qua Zg. .......... 21
2.14: ải tổng trở
đ t. ............................................................... 22
2.15:
ch thứ tự
a tả
đ t.......................................... 22
2.16: ải tổng trở đ ∆. ............................................................................... 22
2.17: á
ch thứ tự c a tải tổng trở đ ∆................................................. 23
2.18: áy á đ đồng bộ ó
đ t. ....................................... 23
2.19: á
ng thứ tự c
áy b ế á . ....................................................... 24
2.20:
ng thứ tự thuậ v ứ tự ngh ch c
áy b ế á . .......................... 25
2.21 : áy b ế á
/ vớ
đ t qua tổng trở v
ƣơ
đƣơ
ứ tự
. ........................................................................... 25
2.21b: áy b ế á / với mộ
đ v
ƣơ đƣơ
thứ tự
. ...................................................................................... 27
2.21 : Sơ đồ đ ∆/∆ v
ƣơ đƣơ
ứ tự
............................. 27
2.21 : Sơ đồ đ
/∆ vớ
đ v
ƣơ đƣơ
ứ
tự thuận. ........................................................................................... 28
2.21e: Sơ đồ đ
/∆ vớ
á ly v
ƣơ đƣơ
ứ tự
. .............................................................................................. 28
2.22: áy b ế á b
ộ ây v
ch thứ tự thuận (ngh ch) tƣơ ứng. .... 29
2.23: á
áy b ế á b
ộ ây v
ƣơ đƣơ
ứ tự c a
ú .................................................................................................. 30
2.24:
ch biểu diễ
áy biế á ự ngẫu. ................................................... 31
SVTH: Tạ Minh Hiện - 1071235
Trang vi
c
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
c Hình
2.25: á
ch thứ tự c
áy b ế á ự ngẫu: ........................................... 33
2.26: ƣờ
ây yền tả ê
ó ây
............................... 34
2.26: á
ch thứ tự c đƣờ
ây yền tả ê
ó ây
.
........................................................................................................... 35
2.27:
b
đƣờng ây. ...................................................................... 36
2.28: ỗ cảm c
đƣờ
ây ột pha song song ..................................... 37
2.29: ỗ cảm thứ tự
ữ
đƣờ
ây b
ong. ................ 37
2.30: Sơ đồ thay thế, m
ƣơ đƣơ
ƣ ự
đƣờ
ây lộ é . ..... 38
2.31: Sơ đồ m
ƣơ đƣơ
ứ tự k
đƣờ
ây
ây
é . ... 38
2.32: Sơ đồ thay thế v
ƣơ đƣờng thứ tự
đƣơ
ây l
vi
ó
ộ
á v ù
ây
é . ........... 39
2.33: ự c ba pha. ........................................................................................ 41
2.34: ểu diễn sự c một pha ch đ t qua tổng trở ch m ZN. .................... 42
2.35: ết n
á
ƣơ đƣơ
eve
a m ng thứ tự biểu diễn sự
c một pha ch đ t (pha a) với tổng trở ch m ZN. ............................ 43
2.36: Sự c hai pha ch đ t qua tổng trở ZN. .............................................. 44
2.37: ết n i hai m
ƣơ đƣơ
eve
a thứ tự thuậ v
ch biểu
diễn sự c
đ t. .................................................... 44
2.38: Sự c hai pha ch đ t. ....................................................................... 45
2.39: ết n
á
ƣơ đƣơ
eve
á
ng thứ tự để biểu
diễn sự c hai pha ch đ (
bv
). ..................................... 46
3.1: ểu diễn sự c hở pha giữ ú v ú ............................................ 48
3.2:
ƣơ đƣơ đƣơ ( ứ tự thuận, ngh ,
) eve
ì ừ
ú ( á ú g c) c a h th ng. Vk ,Vm l đ
á
ứ tự thuận ban
đ u t ú v ú . á ổng trở l á
n tử trong ma trận tổng trở
ú ảu m ng. ....................................................................................... 49
3.3:
ƣơ đƣơ thứ tự thuận, thứ tự ngh v ứ tự
ở pha
t ú v ú
để
‟. ............................................................. 50
3.4: ểu diễn nguồ á b ế đổ
ồ
ƣ ự thuận. ........ 51
3.5: Sơ đồ nguồ
a m ch thứ tự ngh v ƣ ự
. .................. 52
3.6: ểu diễn sự c hở một pha giữ
ú v . .................................... 53
3.7: ểu diễn m
l ê ết thứ tự khi hở m ch một pha. ............................ 53
3.8: ểu diễn sự c hở
bv
ữ
ú v . .................... 54
3.9: ểu diễn m
l ê ết thứ tự khi hở m ch hai pha. .............................. 55
4.1: Sơ đồ một h th
đơ
ản. ................................................................ 64
4.2: L lƣợ l
ƣơ đƣơ
ứ tự thuận (ngh ) v ứ tự
. ... 66
4.3: Lƣ
ƣơ
ì
lập ma trận tổng trở thứ tự ................................ 70
4.4: ết quả hiển th ma trận tổng trở thứ tự thuận (ngh ch). ......................... 71
4.5: Lƣ
ƣơ
ì
lập ma trận tổng trở thứ tự ................................ 75
4.6: ết quả hiển th ma trận tổng trở thứ tự thuận (ngh ch). ......................... 76
4.7: Lƣ đồ ngắn m ch ba pha. ..................................................................... 79
4.8: ển th ế
ả
á
ắn m
b
â bằng. .......................... 80
4.9: Lƣ đồ ngắn m ch một pha. ................................................................... 85
4.10: ển th ế
ả
á
ắn m ch một pha ch đ t. ...................... 86
1
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
SVTH: Tạ Minh Hiện - 1071235
1
Trang vii
c
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
ì
c Hình
4.11: Lƣ đồ ngắn m
đ t.......................................... 91
4.12: ển th kết quả
á
ắn m
đ t. ............ 92
4.13: Lƣ đồ ngắn m ch hai pha ch đ t. ................................................... 97
4.14: a sổ hi n th kết quả
á
ắn m ch hai pha ch đ t. ............ 98
4.15: Lƣ đồ hở một pha. ............................................................................ 101
4.16: a sổ hi n th kết quả
á ự c hở một pha............................. 102
4.17: Lƣ đồ hở hai pha. ............................................................................. 104
4.18: a sổ hi n th kết quả
á ự c hở hai pha. ............................. 105
5.1: ể ƣợ
l b ................................................................................. 57
5.2: ộ
. ...................................................................................... 57
5.3: ửa sổ ƣơ
ì
l b. .................................................................. 59
5.4: ì
ƣơ
ì l ậ vă . ..................................................................... 60
5.5: Cửa sổ lự
ự . ........................................................................... 61
5.6: ộ
bá ............................................................................... 61
5.7:
ổ ậ á
ứ ự. ............................................................ 62
5.8:
ổ
á ự v
t dữ li u. ................................................... 63
SVTH: Tạ Minh Hiện - 1071235
Trang viii
Chương I: Đặc Điểm Của Dòng Ngắn
ạch
CHƢƠNG I
ĐẶC ĐIỂM DÒNG NGẮN MẠCH
Ngắn m ch trong h th
đ n chỉ l
ƣợ
á ây ẫn pha ch m
nhau, ch
đ t hoặc ch
ây
h. Lú
ắn m ch xảy ra tổng trở c a h
th ng sẽ giả đ , á đ lƣợng m , đ
á ,
đ n sẽ
y đổ v
ch trải
á ì
á độ đế
y ì.
Ngắn m
ƣờ l
ắn m
á
, l l i ngắn m
ó ể tự hết
v
b lo i trừ bằ
á động tức thời c
áy ắ ì ẽ
t hi n ngắn
m ch trở l
đó
áy ắ
đó. Sé l
yê
â ây
ắn m
á
, bê
đó
ó ữ
yê
â
á
ƣ ự lắ lƣ ây ẫ ây a
ó đ
v ự va ch
á vậ
á bê
đƣờ
ây, ẳng h
ƣ ột
ây ơ v đƣờ
ây
ế.
á
đƣợ ây
é ữ ây ẫ v
cộ ây
á o ra mộ đƣờng dẫ đ n từ đ đế ây ẫn. Trở á
ỏ cho
é
đi n lớn từ ây ẫ đế đ v
yê
đ đế ây
đ t
c
áy á
ặ áy b ến thế ì
é
.
Ngắn m
lâ
á với ngắn m
á
, l l i ngắn m ch vẫn
tồn t
đó
ắt trở l
á động cắt tức thời nế
ób
á sử lý.
Ngắn m
lâ
ó
yê
â l
ây ẫn ch
đ t, do sứ á đ n b vỡ,
ƣ ỏ
á đ n, do bộ phận bảo v
áđ á
b hỏng.
Ngắn m ch trong h th
đƣợ
l
ắn m
b
đ i xứ v
ngắn m
đ i xứ . á
ng ngắn m
đ i xứ l
ắn m ch
(1)
(2)
ch đ t một pha (N , 1LG), ngắn m
đ t (N , LL), ngắn
(1,1)
(3)
m ch hai pha ch
đ t (N , 2LG). Ngắn m ch ba pha (N , 3 ) đƣợ đ nh
ĩ l
ắn m ch xảy đồng thời cả ba
. y
ƣờng xảy
ƣ đây
l ự c nặng nề nh .
đ i xứng, vi
á
ắn m
y ó ể thực
hi
ê
ột pha. Kinh nghi
ũ
y khoả 70 v 80% ắn m
ê
đƣờ
ây yền tả l
ắn m ch một pha ch
đ , ó
t hi l
ự ó
tia lử đ n c a mộ ây v ột. G 5% ƣờng hợp ngắn m
l
ắn m ch ba
pha. T t cả ngắn m
ê
i trừ ngắn m
b
đ ều dẫ đế
ắn
m
â bằng giữ á
v vì vậy đƣợc g l
ắn m
đ i
xứng.
á ì
á độ
ắn m ch ph thuộ v
ờ đ ểm xảy ra ngắn
m ch, nguồ ó ể cung c
ắn m , ì
ng tải, v
đ ểm ngắn m ch,
thời gian ngắn m ch, c
ú
th
v đặ đ ể
á
n tử trong h th ng
đ .
đ n tức thời ch y
á
n tử c a qua h th ng, ngay sau khi xảy ra
sự c ngắn m
ì
ƣ
đó v
ỳ ƣớ
áy ắ đƣợc mở ở
đ đƣờ
ây ự c .
đ n t i cả hai thờ đ ể
ê ũ
á
t nhiều
so vớ
đ n ngắn m
y ì nếu ngắn m
đƣợ
lập bở áy ắt.
SVTH: Tạ Minh Hiện
Trang 1
Chương I: Đặc Điểm Của Dòng Ngắn
ạch
lập ngắn m ch sẽ ả
ƣở đến sức ch đựng c a trang thiết b ó
ắn m
đ
v
ổ đ nh c a h th ng. Sự lựa ch
ợ
áy ắt
ph thuộ v
yếu t l
đ n ngay khi ngắn m ch xảy v
đ
áy ắt phải cắ .
ì đƣợc từ vi
á
ắn m
đƣợ ù để:
Ch n trang thiết b
ợp.
á đặ le đ ều khiể
áy ắt.
Giả
ắn m ch trong h th ng.
ê ứu ổ đ nh c a h th ng.
Thờ
1.1. NGẮN MẠCH V I NGU N CUNG CẤP
H NG Đ I
1.1.1. HỆ THỐNG M T PHA H NG TẢI
á
đ
á
ƣ ì
ó S
ắ
b đ
ộ
b
ồ
á
ử ó
đ
á đƣ v l u U max sin(t ) , vớ
đặ v
ộ
1.1. ả ử đ
é
.
R
ắ
.
ởv đ
ả
0l
ờ để
L
i (1)
t 0
e
ì
ƣơ
ì
1.1:
v
ồ
ì
â bể
ễ
L
:
U max sin(t ) Ri L
ắ
l
ế .
ƣơ
ì
di
dt
(1.1)
ê :
Rt
U
iN max sin(t ) e L sin( )
Z
t
Tdc
sin(
t
)
e
sin( )
Rt
iN 2 I " sin(t ) e L sin( ) iac idc
iN
U max
Z
(1.2)
(1.3)
(1.4)
ớ
Z R 2 ( L)2 , tg 1 ( L / R)
đó:
– á
Z - ổ
ở ì ừ ổ
).
– ó
ờ để
– ó ổ
ở ắ
SVTH: Tạ Minh Hiện
ồ á
ắ
ắ
.
về
ồ (ổ
ở
(1.5)
ắ
.
.
Trang 2
Chương I: Đặc Điểm Của Dòng Ngắn
Tdc L
I” –
– ằ
R
ạch
ờ
ộ
ề
.
ì.
2 2I 2 2I"
A
Ixk
2 2I"
iN
id c
ia c
u
t
n
0
I xk ng xung ch – ng ngắn ch b đ i xứng cự đ i
A idc 0 b đ u a nh ph
ì
idc nh ph
ì ( nh ph n dc, nh ph n tự do)
iac nh ph n chu ì
iN ng ngắn ch
ì
1.1.1.1. D
ó
ắ
.
ắ
ì 1.2 ứ
vớ b ê độ
/2 ( – l
1.2:
vớ
ƣờ
ỳ
ỳ
ợ
ắ
v
ac lớ
ở
ỳđ
ồ ì
).
ộ v
ằ
lớ
dc
v
ờ để
ờ
dc
v
ó
ƣơ ứ
ự đ .
vớ ờ đ ể
á
ằ
2I I xk 2 2I .
ớ
"
ắ
=0 (Tdc
lớ
.
1.1.1.2. T
ệ
ụ
ủ
ắ
ầ
t T /2
1
It
iN2 dt
T t T /2
ớ:
ƣờ
ê v
ắ
–l
ỳ
ợ ổ
á,
ó ă . ộ á
e
ứ :
đ
ó
y ề
á độ
ú
ƣờ
(1.6)
p.
ắ
ứ
I t I ac2 I dc2 (t )
ớ : Iac –
Idc( ) –
SVTH: Tạ Minh Hiện
(1.7)
ắ
kỳ
đ
ộ
ề
ờ để
.
á
.
Trang 3
Chương I: Đặc Điểm Của Dòng Ngắn
1.1.1.3. Hằ
ằ
Tdc
ộ v
dc
/R; Tdc đƣợ
á đ
ƣ
L L X / R X / R X
Tdc
.3,18 103 s
R R
100 R
1.1.1.4. C
ƣờ
ạch
ấ
đ
:
(1.8)
ắ
ĩ
ắ
l :
S N 3U tb I tt
ớ : Utb – đ
á
g bì
ờ để
ắ
ƣớ
(1.9)
ự
ảy
.
Itt –
Lự
ổ
ắ
ắ
áy ắ :
ở ƣơ
SN.
đƣợ
đƣơ
ử
để
Sắ
≥ SNt
đẳ
ả
á
ƣơ
ớ để
ó
ắ
(1.10)
U tb2
Z ht
SN
(1.11)
TẢI
ộ
ƣ ì
.
:
ắ
đƣơ
á
U tb2
S N 3U tb I N
Z ht
1.1.2. HỆ THỐNG M T PHA C
bằ
ờ để
đ
ó ả đƣợ b ể
ễ
1.3:
R
L
i
iac idc
R'
s
L'
ì
1.3:
ả
y ế bằ
ổ
ở Z‟
ƣớ ờ đ ể
ó ( ắ
ờ để
ó đó :
ƣơ
đƣơ
ắ
‟+jL‟ω
‟+j ‟ đ
) ‟.
ó ả
ả
‟.
i iac i ' idc
e
I'
i 2 I " sin(t ) sin( ) sin( )
I"
SVTH: Tạ Minh Hiện
(1.12)
t
Tdc
(1.13)
Trang 4
Chương I: Đặc Điểm Của Dòng Ngắn
ớ l
ó ổ
ạch
ở
:
arctg
S
ắ
đ
c
S
ờ để
S
ắ
ê
ƣơ
y ì.
ứ
ƣơ
(t = 0).
ứb l
ì
ì
( X X ')
(1.13) ƣơ
ứ
(1.13) l
ộ
ề
(1.14)
R R'
vớ
ứ
ờ
ả
a
.
1.1.3. HỆ THỐNG BA PHA
X
R
I aN
Ua
Uc
Ub
I cN
X
R
ì
1.4:
b
ì
1.4 – b đ
đ
á
X
Rk
ƣơ
ứ
ó
đƣơ
ểbể
I bN
k
b
ễ bằ
ộ
ả.
ƣơ
đƣơ
ƣ
ồ .
ua 2U sin(t )
ub 2U sin(t 2400 )
(1.15)
uc 2U sin(t 1200 )
ắ
(
á Z R jX ê b
u.
ƣớ ờ đ ể
ảy
ắ
( 0),
ắ
ảy , b
ó đó l ù
b
đ
ứ ,
đó ó ể
ƣ đƣờ vẽ é đứ ê ì 1.4):
ê b
lú .
b
bằ
ƣờ
.
ợ
b
t
ia 2 I " sin(t ) e T sin( )
t
ib 2 I " sin(t 2400 ) e T sin( 2400 )
t
ia 2 I " sin(t 1200 ) e T sin( 1200 )
SVTH: Tạ Minh Hiện
yl
đơ
(1.16)
Trang 5
Chương I: Đặc Điểm Của Dòng Ngắn
1.2. NGẮN MẠCH ẢY RA
HÁNG TR
ĐIỆN
1.2.1.
ạch
ĐẦU C C CỦA MÁY PHÁT Đ NG B
Đ NG B
QUÁ Đ
ó
ự
ộ
ƣơ
á dễ ể
â
ởđ
áy á
ả l
á
y
ảy
ự . ì á đ
á
á
l
1200 ê
ắ
ẽ ảy
ê
đ
ê
á độ
SI U QUÁ Đ
ứ
MÁY PHÁT
ộ
ắ
b
đ
ộ
á
ộ áy á b
á
ở ỗ
ở
ó
ở á
á để
1.2.2. TR HIỆU DỤNG CỦA DÒNG NGẮN MẠCH
đ
.
đ
l tổng
l :
ứ
b
v
I ac I d I ' I "
(1.17)
ớ:
Id –
á lậ
I ', I " - độ
ă
y ì.
á độ ê
I ' ( I I d )e
'
d
I " ( I d" I d' )e t
ó
ả
e
ằ
dc.
ểl y
l :
á
á độ.
t T '
b
(1.18)
T"
ỳ
ừ
b
I dc 2I d" et Tdc
ƣ vậy
ự
hi u
v
1.2.3. M
(1.20)
jX d
Eg
Eg
a)
b)
ì
mắ
2
dc
jX d'
Eg
1.5: á
ƣơ
á Eg v ( ) á
ở ê
á
ở đồ bộ jX d ;
ế
vớ
(1.19)
HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN
jX d"
Vớ đ
ớ I d" v
l :
I I I
2
ac
đ
áy
á
á đ
ở ƣơ
SVTH: Tạ Minh Hiện
c)
đƣơ
áy á đ đồ bộ.
"
á độ jX d ; (b) á
ở á độ jX d' ; ( )
á Eg
y đổ vớ
ả.
ả
ứ
. ể
ự
á
đ
ìđ
bê
á b
:
ả
Trang 6
- Xem thêm -
.PDF 
141 
318 
70 
