Bài giảng Trạm và nhà máy điện - Chế độ làm việc của điểm trung tính

11 TRẠM VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN TS. Huỳnh Châu Duy Bộ môn Hệ Thống Điện Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM Chương 2 Chế độ làm việc của điểm trung tính 2Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính I. Giới thiệu chung Trong mạng điện xoay chiều 3 pha thì điểm nối chung của 3 cuộn dây nối hình sao của máy phát điện hay máy biến áp được gọi là ĐIỂM TRUNG TÍNH. 23Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính Tình trạng làm việc của điểm trung tính có liên quan đến: -việc tính toán dòng điện ngắn mạch. -thiết kế bảo vệ rơ le. -lựa chọn mức độ cách điện của thiết bị. 4 II. Chế độ làm việc điểm trung tính Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 35 1. Trung tính cách ly Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 6 a. Khi vận hành bình thường HTĐ 3 pha đối xứng: * Điểm trung tính có điện thế = 0 * Đất có điện thế = 0 Tải ICAICBICC IΣA IΣB IΣC I tải A I tải B I tải C UN = 0 Uđất = 0 CC CB CA Iđất = ICA + ICB + ICC = 0 ,A tai A CAI I I • • • Σ = + Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 47 UA UBUC ϕ I tải A I tải B I tải C ICA IΣA Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính - Dòng điện điện dung Ic không làm thay đổi biên độ dòng IΣ. - Nó chỉ làm thay đổi rất ít góc pha của dòng IΣ. - Không có dòng điện đi vào đất. 8 b. Khi vận hành có sự cố Giả sử sự cố NM một pha chạm đất Tải I’CAI’CB Uđất = UC CB CA I’đất = I’CA + I’CB A BC N Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 59Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính Φ==−= UUUUU ABCAA 3 ...,. Φ==−= UUUUU BCCBB 3 ...,. 0 ..,. =−= CCC UUU 10 A BC B’C’ ≡ đất N’ I’CA I’CB I’đất A’ ' ' ' dat CA CB ' CA CA3 3 I I I I I • • • • • = + = = Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính CBCB II .,. 3= CACA II .,. 3= 0 ,. =CCI 611 ( ) 350 d C U LI AΣ = ( )10 d C U LI AΣ = Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính Trong đó: Ud là điện áp dây của mạng điện, tính bằng kV L là chiều dài tổng của mạng điện, tinh bằng km. 12Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 713Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 14Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính Nếu cho phép làm việc trong trình trạng này cần chú ý: - Độ tin cậy cung cấp điện có cao hơn vì không phải cắt điện khi một pha chạm đất. Xác suất ngắn mạch một pha tương đối lớn (65%). 815Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính -Cách điện của mạng điện phải thiết kế và tính toán chịu được điện áp dây (Ud), do đó giá thành tăng lên. -Khi điện áp mạng điện không lớn lắm giá thành tăng không đáng kể nhưng khi điện áp càng cao (từ 110 kV trở lên) giá thành sẽ tăng vọt. Vì vậy, hiện nay tất cả các nước cũng như Việt Nam chỉ xem xét ứng dụng cho các mạng điện có điện áp từ 35 kV trở lại. 16 2. Trung tính nối đất trực tiếp Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 917 b. Khi vận hành có sự cố Giả sử sự cố NM một pha chạm đất Tải CC CB CA A BC N Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 18 Tải CC CB CA A BC N Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 10 19Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 20Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính Hiện nay, nhiều nước cũng như ở Việt Nam mạng điện trung tính trực tiếp nối đất được sử dụng trong mạng điện có điện áp từ 110 kV trở lên vì lý do kinh tế. Và trong mạng điện 220/380 V vì lý do an toàn và phụ tải chủ yếu là một pha. 11 21 3. Trung tính nối đất gián tiếp Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 22 a. Nối đất thông qua cuộn R Tải I’CAI’CB CB CA I’C = I’CA + I’CB A BC N I’L I’đất = I’C + I’L R Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 12 23 b. Nối đất thông qua cuộn L Tải I’CAI’CB CB CA I’C = I’CA + I’CB A BC N I’L I’đất = I’C + I’L L Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 24 b. Nối đất thông qua cuộn L A BC A’ B’C’ ≡ đất N’ I’CA I’CB I’C I’L I’đất ' ' ' dat C LI I I= − Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 13 25 b. Nối đất thông qua cuộn L Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính 26 4. Trung tính giả Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính Trong mạng ba pha nguồn nối tam giác không có điểm trung tính nhưng khi phụ tải cần sử dụng điện áp pha nghĩa là cần có dây trung tính. 14 27Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính -Trường hợp này cần tạo trung tính (gọi là trung tính giả) bằng cách sử dụng máy biến áp tạo trung tính. -Máy biến áp này chỉ có cuộn dây sơ cấp không có cuộn thứ cấp. 28Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính Sơ đồ tạo trung tính giả 15 29 5. Nhận xét 30 Hết Chương 2 Chế độ làm việc của điểm trung tính Trạm và nhà máy điện – TS. Huỳnh Châu Duy Chương 2 – Chế độ làm việc của điểm trung tính