I. Tính các thông số của sơ đồ thay thế. Ta tiến hành tính gần đúng các thông số trong hệ đơn vị tương đối. Chọn và Ucb bằng điện áp trung bình các cấp: Các dòng điện cơ bản có thể xác định được: Tính điện áp ngắn mạch các cấp :

1. I. Tính các thông số của sơ đồ thay thế.
XHT
XD
XC
XH
XF
XK
Ta tiến hành tính gần đúng các thông số trong hệ đơn vị tương đối.
Chọn MVA 1000 Scb  và Ucb bằng điện áp trung bình các cấp:
  
  
- 1 -
U  U 
230kV
cbI tbI
U  U 
115kV
cbII tbII
U  U 
10,5kV
cbIII tbIII
Các dòng điện cơ bản có thể xác định được:
54,98kA
1000
1000
1000
3.10,5
S
S
S
cb
3U
I
5,02kA
3.115
3U
I
2,51kA
3.230
3U
I
cbIII
cbIII
cbII
cb
cbII
cbI
cb
cbI
  
áp dụng các công thức tính toán, ta xác định trị số các phần tử trên sơ đồ
thay thế.
+Hệ thống.
0,250
1000
4000
cb
S
. 2
2
cb
tb
U
   
N
HT S
cb
N
S
U
S
X
+Đường dây.
0,272
1000
cb
X 2 2
D 0   
230
1
.0,4.72.
2
S
U
1
.x .l.
2
cb
+Máy biến áp 3 cuộn dây B1, B2.
Tính điện áp ngắn mạch các cấp :
XB3
XF
HT
F1 F2 F3

2. " 2
~ E  Ucos  Usin  IX
Trước sự cố máy phát làm việc ở chế độ định mức nên U = 1.
Dòng điện:
(dm)    
- 2 -
1
   
      
1
N C N CT N CH N TH
   
      
1
N T N CT N TH N CH
  32 20 11 20,5
      
2
U % U % U %
1
1
1
2
U %
11 20 32 0
2
U % U % U %
2
U %
11 32 20 11,5
2
U % U % U %
2
U %
N H N CH N TH N CT
Điện kháng thay thế:
2,733
1000
.
11,5
   
1000
.
   
1000
.
75
0
20,5
100
S
N C cb
S
N T cb
S
N H cb
S
U %
U %
U %
100
S
.
S
.
cb
cb
S
.
U
U
.
N C dm
U
.
2
2
N T dm
U
.
N H dm
S
U %
U %
U %
100
X
0
75
100
S
100
U
S
100
X
1,533
75
100
S
100
U
S
100
X
dm
cb
2
cbI
2
dm
H
dm
2
cbI
dm
T
dm
2
cbI
dm
C
   
+Máy biến áp 2 cuộn dây B3.
1,4
1000
.
B3    
75
10,5
100
S
.
N cb
S
U %
100
S
.
U
U
.
N dm
S
U %
100
X
2
dm
2
cb
2
cbI
2
dm
+Kháng điện.
0,846
54,98
.
K    
5,2
8
100
I
.
K cbIII
I
X %
100
I
.
cbIII
U
U
.
K dm
I
X %
100
X
dm
cbIII
dm
+Máy phát điện.
Công suất định mức của máy phát điện:
75MVA
60
dm  
0,8
P
S dm
cos


Điện kháng thay thế:
1,86
1000
F d    
75
0,14.
S
" cb
S
X .
S
.
U
U
" dm
S
X X .
dm
cb
2 d
cbIII
2
dm
II. Tính dòng điện ngắn mạch " I tại N1 và N2.
Ta có sơ đồ thay thế trong đó các máy phát điện được thay thế bằng sức
điện động siêu quá độ "
~ E và điện kháng F X , phụ tải có thể bỏ qua, hệ thống
được thay thế bằng 1 UH  và HT X .
Sức điện động siêu quá độ:
   " 2
d
0,075
75
1000
1.
S
dm
S
I .
U
.
S
S
dm
U
I I .
cb
(dm)
cb
cb
dm
Vậy:
E 1.0,8 1.0,6 0,075.1,86 1,089 " 2 2
~    
1. Tính dòng điện I (0) " bằng phương pháp giải tích.

3. 1.1. Ngắn mạch tại N1.
Sơ đồ thay thế :
XK
Nhập HT X với XD , XC1 với XC2 và XB3 với XF3 :
X  X  X  0,250  0,272 
0,522
1 HT D
1,533
X
C
2
  
X  X  X  1,86  1,4 
3,26
4
- 3 -
0,766
2
2
X
3 F3 B3
Biến đổi tiếp Y đối với XH1, XH2 và XK:
0,366
. 2,733.2,733
2,733 0,846 2,733
H H
X X X
H K H
X X
. 2,733.0,846
1,183
2,733 0,846 2,733
5 6

 

H K
X  X 
X
 

 

 

H K H
X X
X X
X
XHT
XD
XC
XH
XF
XB3
XF
HT
F1 F2 F3
N1
X1
X2
X4
X3
X5 X6
XF XF
F3
HT

4. Biến đổi tiếp được:
X  X  X  0,522  0,766 
1,288
7 1 2
    
X X X 0,366 1,86 2,226
8 6 F2
Nhập HT và F3 :
- 4 -
1,025
1,288.3,26
1.3,26 1,089.1,288
1,288 3,26
X .X
7 3
U .X 
E .X
X X
E
0,923
1,288 3,26
X X
X
3 7
7
"
H 3 ~
1
7 3
9











Biến đổi tiếp:
X X X 0,923 1,183 2,106 10 9 4     
Nhập hai nhánh E1 và F2:
1,056
2,106.2,226
1,025.2,226 
1,089.2,106
2,106 2,226
X .X
10 8
E .X 
E .X
X X
E
1,082
2,106 2,226
X X
X
10 8
10
"
1 8 2~
2
10 8
11










X9
X4
XF
F1
F2
E1
X5
X8
E2
X10
X5
XF
F1

5. Biến đổi tiếp :
X X X 1,082 0,366 1,448 12 11 5     
Cuối cùng nhập E2 và F1:
" dt
N1*   
Edt
"
N1   
1.2. Ngắn mạch tại N2.
- 5 -
1,070
1,448.1,86
1,056.1,86 
1,089.1,448
1,448 1,86
X .X
12 F1
E .X 
E .X
X X
E
0,814
1,448 1,86
X X
X
12 F1
12
"
2 F1 1~
dt
12 F1
dt










Vậy dòng ngắn mạch siêu quá độ ban đầu tại N1:
1,31
1,070
0,814
E
X
I (0)
dt
Trong hệ đơn vị có tên :
"
N1*
I (0) I (0).I 1,31.54,98 72,30kA cbIII
XK
Do điểm N2 là điểm ngắn mạch đối xứng nên ta sử dụng phép gập đôi sơ
đồ.
Sơ đồ tương đương :
trong đó :
1,533
  
2,733
  
1,86
X
X
X
  
E E 1,089
0,93
2
2
X
1,367
2
2
X
0,766
2
2
X
"
3 ~
F
14
H
13
C
2
 
Tiếp tục biến đổi ta được :
Xdt
XHT
XD
XC
XH
XF
XB3
XF
HT
F1 F2 F3
N2
N2
XHT
XD
X2
X13
X14
XB3
XF
HT
E3 F3

6. E4
X16 X3
" dt
N2*   
F3 Edt
"
N2   
2. Tính dòng điện ) 0( I" bằng phương pháp đường cong tính toán.
2.1. Ngắn mạch tại N1.
- 6 -
X  X  X  1,86  1,4 
3,26
3 F3 B3
X  X  X  X  0,250  0,272  0,766 
1,288
7 HT D 2
X  X  X  1,367  0,93 
2,297
15 13 14
Nhập nhánh UH và nhánh E3 :
1,032
1,288.2,297
1.2,297 1,089.1,288
1,288 2,297
X .X
7 15
U .X 
E .X
H 15 3 7
X X
E
0,825
1,288 2,297
X X
X
7 15
4
7 15
16











Cuối cùng nhập nhánh E4 và F3 ta có sơ đồ đẳng trị :
1,044
3,26.0,825
1,032.3,26 
1,089.0,825
3,26 0,825
X .X
3 16
E .X 
E .X
X X
E
0,658
3,26 0,825
X X
X
3 16
16
"
4 3 2~
dt
3 16
dt










Vậy dòng ngắn mạch siêu quá độ ban đầu tại N2:
1,58
1,044
0,658
E
X
I (0)
dt
Trong hệ đơn vị có tên :
"
N2*
I (0) I (0).I 1,58.5,02 7,96kA cbII
ở phần 1 ta đã biến đổi sơ đồ và có sơ đồ như sau :
Xdt
X7
X4
X5
XF
X3
X8
F3
F1
F2
HT

7. Ta cần biến đổi đưa về sơ đồ có 4 biến đổi là HT, F1 , F2 , F3 .
Trước tiên biến đổi Y7,3,417,18,19, bỏ qua điện kháng nối giữa các
nguồn X17:
- 7 -
      
7,437
1,288.1,183
3,26.1,183
1,288
3,26 1,183
X .X
7 4
X .X
3 4
X
X X X
2,938
3,26
1,288 1,183
X
X X X
7
19 3 4
3
18 7 4
      
Tiếp theo áp dụng phép biến đổi sao lưới đối với các nhánh 2,3,4,5, bỏ
qua tổng trở giữa các nguồn.
Để biến đổi sao lưới, ta tính các điện dẫn :
  
  
2,976
1
1
1
  
1
  
0,336
1
1
1
1
X
Y 0,340 0,134 0,449 2,976 3,90
Y
0,450
2,226
X
Y
0,134
7,437
X
Y
0,340
2,938
X
Y
5
5
8
2
19
3
18
4
     
Vậy :
0,259
2,976.0,450
2,976.0,134
2,976.0,340
3,90
Y .Y
Y .Y
Y .Y
Y
Y
0,102
3,90
Y
Y
0,343
3,90
Y
Y
5 4
54
5 3
53
5 2
52
 


 


 


Điện kháng tính toán tổng hợp :
- Nối đến máy phát F1 :
Vì máy phát F1 ngắn mạch đầu cực nên X X 0,14 "
1tt d  
HT
X18
F3
X19
F2
X8
XF
F
1
X5
HT
4
F3
3
F2
2
F1
1
5
4
3
2
5 1

8. - Nối đến máy phát F2 :
dm
S
2   
3tt   
35, 1) 0( I
3tt

75, 1) 2, 0( I
3tt
"
I (0) I .Y I (0).I I (0).I I (0).I
"
   
cbIII 54 1tt 1dm 2tt 2dm 3tt 3dm
I (0) 54,98.0,259 6,8.4,12 4,6.4,12 1,35.4,12 68,82kA
"
    
I (0,2) I .Y I (0,2).I I (0,2).I I (0,2).I
"
   
cbIII 54 1tt 1dm 2tt 2dm 3tt 3dm
I (0,2) 54,98.0,259 4,6.4,12 3,2.4,12 2,45.4,12 56,47kA
"
    
I ( ) I .Y I ( ).I I ( ).I I ( ).I
"
- 8 -
0,22
75
.
1000
1
0,343
.
1
52
cb
tt Y
S
X
Nối đến máy phát F3 :
0,73
75
.
1000
1
0,102
S
.
dm
S
1
Y
X
cb
53
Tra đường cong tính toán ta được :
I (0) 6,8
1tt

I (0,2) 4,3
1tt

I ( ) 2,7
1tt
 
6, 4) 0( I
2tt

2, 3) 2, 0( I
2tt

45, 2) ( I
2tt
 

18, 1) ( I
3tt
 
Dòng điện định mức máy phát :
4,12
75
3.10,5
S
3.U
I I I
dm
dm
1dm 2dm 3dm     
Dòng điện tính toán tổng hợp :
       
cbIII 54 1tt 1dm 2tt 2dm 3tt 3dm
I (  )  54,98.0,259  1,35.4,12  1,75.4,12  1,18.4,12 
31,87kA
2.2. Ngắn mạch tại N2.
Trong trường hợp này ta áp dụng 3 biến đổi:
Hệ thống được tách riêng làm một biến đổi.
Máy phát F1,F2 có khoảng cách từ đầu cực máy phát đến điểm ngắn mạch
bằng nhau được xét gộp vào một biến đổi.
Máy phát F3 được tách riêng làm một biến đổi.
Dùng những kết quả đã biến đổi trong phần 1.2 ta có sơ đồ tương đương :
HT
F3
E3
X3
X7
X15

9. Điện kháng tính toán tổng hợp :
- Nối đến máy phát F12 :
tt12 15    
tt 3 3    
I (0) 4,1
3tt

I (0,2) 2,9
3tt

" cbII
N
  

   
" cb
N
  
 
   
" cb
N
     
- 9 -
0,35
2.75
1000
2,297.
S
dm
S
X X .
cb
- Nối đến máy phát F3 :
0,25
75
1000
3,26.
S
dm
S
X X .
cb
Tra đường cong tính toán ta được :
8, 2) 0( I
12tt

2, 2) 2, 0( I
12tt

15, 2) ( I
12tt
 

I ( ) 2,4
3tt
 
Dòng điện định mức :
   
0,37kA
2.75
75
3.115
S
S
3.U
I
2,10kA
3.115
3.U
I
cbII
dm
3dm
cbIII
dm
12dm
  
Vậy ta có :
 
2,15.2,1 2,4.0,37 6,12kA
I
5,02
I
I
5,02
5,02
1,288
I ( )
I ( ).I I ( ).I
X
I ( )
2,2.2,1 2,9.0,37 6,35kA
1,288
I (0,2)
I (0,2).I I (0,2).I
X
I (0,2)
2,8.2,1 4,1.0,37 7,82kA
1,288
I (0)
I (0).I I (0).I
X
I (0)
"
N
3dm
"
12dm 3
"
12
7
"
N
3dm
"
12dm 3
"
12
7
"
N
12tt 12dm 3tt 3dm
7
    
III. Ngắn mạch một pha chạm đất tại N2
1. Tính dòng điện ngắn mạch tổng hợp.
+Sơ đồ thay thế thứ tự thuận

10. Sơ đồ thay thế thứ tự thuận hoàn toàn giống trường hợp ngắn mạch 3
pha. Ta đã tính được ở phần 1.2
658, 0 X1  
+Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch
Các thông số điện kháng của MBA B1, B2, B3, đường dây hoàn toàn giống
trong sơ đồ thứ tự thuận, chỉ có HT và MF là 1 2 X X  .
2F(cb) 2F(dm)   
X
- 10 -
X 0,8.X 0,8.0,45 0,36 2HT N   
2,2
1000
75
0,165.
S
S
X X .
cb
dm
Ta có sơ đồ thay thế thứ tự nghịch như sau:
X2HT
XD
XC
XH
X2F
N2
XB3
X2F
HT
XK
F1 F2 F3
Biến đổi sơ đồ tương tự phần 1.2 ta có sơ đồ đẳng trị:
trong đó:
      
1
X
   
1,533
    
0,36 2,733 1,546
2
X X
1
21 H 2F
2
X X X 2,2 1,4 3,6
1,4
2
0,36 0,272
2
X X X
22 2F B3
C
20 2HT D
    
ta có:
X X //X //X 1,4//1,546 // 3,6 0,611 2 20 21 22    
X20
HT
X21 X22
Sơ đồ thay thế thứ tự không.
Vì MBA B1, B2 có tổ đấu dây Y /Y / 11 0 0   , MBA B3 có tổ đấu dây
Y / 11 0   và   0 X nên sơ đồ thay thế thứ tự không như sau:
F12 F3

11. XH XH XB3
X  X //X //X  2,733 // 2,733 //1,4  0,691 0 
H1 H2 B3 do đó:
X (1)  X  X  0,691  0,611  1,302  0  2

Theo quy tắc đẳng trị thứ tự thuận:
(1) a


Na1 I (1)
(1)
N   
2. Đồ thị véc tơ dòng điện và điện áp các pha.
+Dòng điện
- 11 -
0,53
1,044
0,658 1,302
E
X X
1




 
Dòng điện ngắn mạch tổng hợp:
(1) (1)
N   
I m .I 3.0,53 1,59 Na1
Dòng điện ngắn mạch tổng hợp trong hệ đơn vị có tên :
I (kA) I (1)
.I 1,59.5,02 8,02kA N
cbII
+Điện áp
 0 X

1Nc I

2 Nb I

2Nc I

1Nb I
  
INa1  INa2 
INa0

Na I

1 Na U

2 Nb U

Nb U

UNb1

UNa 2


2 Nc U
UNc1

UNc

UNa  0

0Na U
3. Dòng điện ngắn mạch chạy trong các pha của MFĐ.
Vì các máy phát nối với cuộn đấu  của các máy phát điện nên dòng điện
chạy trong MF chỉ có thành phần thứ tự thuận và nghịch.
3.1. Dòng điện chạy trong pha A.
Tính dòng điện thứ tự thuận bỏ qua ảnh hưởng của góc lệch pha.

12. Ta đã tính được 530, 0I ) 1 (
 

1Na U
1 X

EA

F12A2  Na2   
 
- 12 -
Na1 
Giả thiết góc pha dòng điện thứ tự thuận tại điểm ngắn mạch bằng 0.
*
*
U Na1
jI Na1
.X (1)
j.0,530.1,302 j0,690    
Sức điện động đẳng trị của nguồn pha A:
*
*
*
E A
  U Na1
 jI Na1 .X  j0,690  j.0,530.0,658  j1,038 1

Dòng điện thứ tự thuận chạy trong MF F3:
0,107
j1,038 j0,690
3,26
E U
A Na1
X
I
3
F3A1
*








Dòng điện thứ tự thuận chạy trong nhánh F12:
0,152
j1,038 j0,690
2,297
E U
A Na1
X
I
15
F12A1
*








Dòng điện thứ tự thuận chạy trong MF F1 và F2:
0,076
0,152
2
2
I
I I
F12A1
*
F2A1
*
F1A1
*
   
Dòng điện thứ tự nghịch.
Dòng điện thứ tự nghịch tại điểm ngắn mạch:
INa2  INa1  0,530
Dòng điện thứ tự nghịch chạy trong MF F3:
0,090
0,611
F3A2  Na2   
3,6
0,530.
X
X
I I .
2
22
 
Dòng điện thứ tự nghịch chạy trong MF F12:
0,210
0,611
1,546
0,530.
X
2
X
I I .
21
 



Dòng điện thứ tự nghịch chạy trong MF F1 và F2:
0,105
0,210
2
2

I
I I
F12A2
F1A2  F1A2   
HT
Dòng điện tổng hợp chạy trong MF sau khi đã hiệu chỉnh góc pha
Dòng điện thứ tự thuận:

1Na U
7 X
H U
15 X
12F E
3 X
3 F E
X20
X21 X22
F12 F3

13.   
   
I F1A  I F2A1  I F1A1  I F1A2
 0,066  j0,038  0,091 
j0,052
 
I  I  0,157  j0,014  0,158  
5
  
I F3A  I F3A1  I F3A2
 0,093  j0,054  0,078 
j0,045
cbF   
   
I  I  a.I 
a .I
0 0
 
I I e .(0,066 j0,038) (e ) .(0,091 j0,052)
 
- 13 -

   
1
1
3


j 0,093 j0,054
2
3
  
2

I I .e 0,107.
j 0,066 j0,038
2
2
I I I .e 0,076.
0
0
j30
F3A1 F3A1
j30
F1A1 F2A1 F1A1
   

 

   

 

 
Dòng điện thứ tự nghịch:

   
1
1
3




j 0,078 j0,045
2
3
  
2

I I .e 0,090.
j 0,091 j0,052
2
2
I I I .e 0,105.
0
0
j30
F3A1 F3A1
j30
F1A1 F2A1 F1A1
  




  





 

  
Dòng điện tổng hợp:
0
F3A
0
F1A F2A1
I  0,171  j0,009  0,171 
3

Để tính trong hệ đơn vị có tên ta xác định dòng điện cơ bản ở cấp điện
áp máy phát:
4,12kA
75
3.10,5
S
cbF
3U
I
cbF
Dòng điện ngắn mạch chạy trong pha A MF F1 và F2:
I I I .I 0,158.4,12 0,651kA F1A(kA) F2A F1A F1cb    
Dòng điện ngắn mạch chạy trong pha A MF F3:
I I .I 0,171.4,12 0,705kA F3A(kA) F3A F1cb   
3.2. Dòng điện chạy trong pha B và C.
Để tính dòng điện các pha B, C chạy trong MF ta sử dụng toán tử quay
0 j120 a  e .
Dòng điện chạy trong MF F1 và F2:
Pha B:
   
I  I  a .I 
a.I
0 0
 
I  I  (e ) .(0,066  j0,038)  e .(0,091 
j0,052)
0
 
F1B F2B
j120 2 j120
F1B F2B
F1A1 F1A2
2
F1B F2B
I  I   0,001  j0,029  0,029 
89,9
Pha C:
    
0
F1C F2C
j120 j120 2
F1C F2C
F1A2
2
F1C F2C F1A1
I  I   0,155  j0,015  0,156 
174

14. Trong hệ đơn vị có tên:
- 14 -
I  I  I .I  0,029.4,12 
0,120kA
F1B(kA ) F2B F1B F1cb
I  I  I .I  0,156.4,12 
0,643kA
F1C(kA ) F2C F1C F1cb
Dòng điện chạy trong MF F3:
Pha B:
  
I  a .I 
a.I
0 0

I  (e ) .(0,093  j0,054)  e .(0,078 
j0,045)
0
F3B
j120 2 j120
F3B
F3A1 F3A2
2
F3B
I   j0,018  0,018 
90

Pha C:
  
I  a .I 
a.I
0 0

I  e .(0,093  j0,054)  (e ) .(0,078 
j0,045)
0
F3C
j120 j120 2
F3C
F3A1 F3A2
2
F3C
I   0,169  j0,009  0,169 
177

Trong hệ đơn vị có tên:
I  I .I  0,018.4,12 
0,074kA
F3B(kA ) F3B F1cb
I  I .I  0,169.4,12 
0,696kA
F3C(kA ) F3C F1cb