Download miễn phí Giáo trình An toàn điện - Chương 3: Phân tích an toàn các mạngđiện
1− Mạng điện ba pha bốn dây
−Trungtính cách điện đốivới đất
−Trungtính nối đất trực tiếp
−Trungtính nối đất qua cuộnkháng nhỏ
2−Mạng điện ba pha ba dây
−Trungtính cách điện đốivới đất
−Trungtính nối đất qua cuộndập hồquang
−Trungtính nối đất trực tiếp
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Giáo trình An Toàn Điện TrangCHƯƠNG 3
PHÂN TÍCH AN TOÀN CÁC MẠNG ĐIỆN
3.1. KHÁI NIỆM:
Phân tích an toàn trong mạng điện là tính toán, xác định giá trị dòng điện qua
người trong các điều kiện khác nhau mà người có thể tiếp xúc với mạng điện trong
quá trình vận hành lưới điện và thiết bị điện. Quá trình phân tích an toàn mạng điện
cũng cần đánh giá được các yếu tố khác, cũng như các thông số của mạng điện
ảnh hưởng đến tai nạn điện giật.
Tai nạn điện giật có thể xảy ra khi ta tiếp xúc hai pha hay một pha nhưng ở
đây ta chỉ xét một pha. Tiếp xúc một pha có thể được xem là chạm đất không an toàn
và lúc này dòng điện qua người phụ thuộc vào chế độ trung tính của mạng điện.
Dòng điện qua người khi người tiếp xúc với vật nối đất có dòng chạm đất đi
qua phụ thuộc vào dòng điện chạm đất.
Dòng điện chạm đất là dòng điện đi qua chỗ chạm đất vào đất phụ thuộc vào
các thông số mạng điện và trung tính của lưới.
Trung tính máy biến áp và máy phát có thể được nối đất trực tiếp hay cách
điện đối với đất.
Nếu trung tính máy biến áp, máy phát không nối với các thiết bị nối đất hay
nối qua thiết bị để bù dòng điện dung trong mạng, qua máy biến điện áp ...hay qua
khí cụ có điện trở lớn, được gọi là trung tính cách điện đối với đất. Ngược lại, nếu
trung tính nối trực tiếp với thiết bị nối đất hay qua một điện trở bé (máy biến dòng)
được gọi là trung tính trực tiếp nối đất.
Theo “Quy trình thiết bị điện” người ta có thể chia ra:
1. Thiết bị có điện áp dưới 1000V (hạ áp)
2. Thiết bị có điện áp trên 1000V (cao áp)
a. Thiết bị có dòng chạm đất lớn (Iđ>500A, trong đó Iđ là dòng
chạm đất 1 pha), thường là nằm trong mạng có trung tính trực tiếp nối đất.
b. Thiết bị có dòng chạm đất bé (Iđ<500A, trong đó Iđ là dòng
chạm đất 1 pha) thường là nằm trong mạng có trung tính cách điện.
3.2. MẠNG ĐIỆN MỘT PHA
+ Mạng điện một pha cách điện với đất
+ Mạng điện một pha có trung tính trực tiếp nối đất.
3.2.1. MẠNG ĐIỆN MỘT PHA CÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI ĐẤT
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
24
Giáo trình An Toàn Điện Trang
Xét mạng điện một pha cách điện đối với đất như hình vẽ (hình 3.1) trong
mạng điện này mỗi pha ngoài điện trở cách điện (tác dụng) r1, r2 còn có điện dung
đối với đất C1, C2
Điện dẫn toàn phần của mỗi pha đối với đất
111 jbgY +=
222 jbgY +=
Điện dẫn của người
ng
ng R
1Y =
Điện dẫn tương đương:
ng1td YYY +=
Ta có : 10U , 20U : điện áp của pha 1 và pha 2 so với đất
1I , 2I , 3I : dòng điện qua 1Y , 2Y và qua người
Theo sơ đồ thay thế tương đương ta có :
td2
td2
2 YY
Y.Y.UI
+
=
Dòng điện qua người Ing ta có thể tính được như sau:
ng21
2
ng
td
ng2
ng YYY
YY.U
Y
Y.I
I
++
==
Trong mạng điện ta có : 1Y = 2Y =Y = Z
1
; Yng=1/Rng
Suy ra :
ng
ngng YY2
YY.UI
+
=
Hay ZY2
UI
ng
ng
+
= (3-1)
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
25
Hinh 3.1: Chạm vào một dây của mạng điện một pha
1
2
YY
ng
I
ng
I
1
YU20
U
10
I
2
U
R
1
C
1R
2
C
2
I
ng
2
1
Y
tđ
Y
2
1
Giáo trình An Toàn Điện Trang
Từ công thức 3-1 ta xét các trường hợp sau:
a) Mạng điện có điện dung bé:
Đây là các đường dây trên không có điện áp <1000V chiều dài ngắn
cdRg
1
jbg
1
Y
1Z =≈
+
==
do đó lúc này dòng qua người :
cdng
ng RY2
UI
+
=
b) Mạng điện có điện dung lớn:
Mạng điện đường dây trên không có điện áp >1000V có cách điện tốt
c
1jX
jbg
1
Y
1Z C
ω
−=−=
+
==
Từ đó xác định được trị hiệu dụng của dòng điên qua người:
( ) 2C2ngng XR2
UI
+
=
Với mạng điện dây cáp dài có điện áp bé hơn 1000V phải tính đến điện dẫn
của cách điện và cả điện dung
Khi người chạm vào dây 1 thì điện trở của dây dẫn 1 lúc này sẽ là: R = r1 // Rng
Do vậy điện áp của dây dẫn 1 sẽ thay đổi từ U1 đến U’1, và điện áp của dây
dẫn 2 cũng sẽ thay đổi từ U2 thành U’2. Đây chính là nguyên nhân sự phóng và nạp
điện tích của C1 và C2.
Dòng điện qua người: )CC.(R
t
ng
ng
21nge.
R
UI +
−∆
=
Ngoài ra, còn có dòng điện chạy qua điện trở cách điện qua người:
21ng21
1
ng r.rR).rr(
r.UI
++
=
Vậy dòng điện qua là tổng hợp hai thành phần dòng điện trên.
3.2.2. MẠNG ĐIỆN MỘT PHA CÓ TRUNG TÍNH TRỰC TIẾP NỐI ĐẤT
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
26
Giáo trình An Toàn Điện Trang
Xét mạng điện 1 pha có trung tính nối đất như hình vẽ
Ở trạng thái làm việc bình thường với tải Zt
- Nếu người chạm vào pha cách điện đối với đất một cách gần đúng có thể xác
định dòng qua người :
ng0
ng RR
UI
+
=
- Nếu người chạm vào pha nối đất thì dòng qua người :
ng
dbv
ng
ng R
ZI
R
UI =∆=
Trong đó :
Zd : Tổng trở đoạn dây từ người đến chỗ chạm.
∆U : Điện áp rơi trên đoạn từ nguồn đến chỗ người chạm vào dây
Ilv : Dòng điện làm việc.
* Cho dù người chạm vào điểm b xa nhất thì điện áp trên người cũng không
lớn hơn 5% U mạng điện.
Trường hợp mạng điện bị ngắn mạch như hình b. Giả sử tiết diện của 2 dây
là như nhau thì người chạm tại điểm C thì điện áp đặt vào người là:Ung=U/2. Người
chạm càng gần nguồn thì điện áp càng giảm
Nếu người chạm tại điểm E thì điên áp đặt vào người sẽ là :
D
Z
Nng l
lUU =
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
27
Z
t
a)r
0
(0,01÷0,015)U
a b c
I
lv
b)r
0
U/2
a b c
I
N
Hình 3.2 a) Chạm vào một dây trong mạng một pha trung tính nối đất
b) Chạm vào một dây đồng thời xảy ra ngắn mạch trong mạng một pha
trung tính nối đất
Giáo trình An Toàn Điện Trang
Trong đó :
UN : Điện áp tại điểm ngắn mạch một cách gần đúng có thể xem UN=U/2
lZ : Khoảng cách từ nguồn đến vị trí người chạm vào dây
ld : Khoảng cách từ nguồn đến điểm ngắn mạch.
3.3. PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG MẠNG ĐIỆN BA PHA
3.3.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI MẠNG ĐIỆN BA PHA :
1− Mạng điện ba pha bốn dây
−Trung tính cách điện đối với đất
−Trung tính nối đất trực tiếp
−Trung tính nối đất qua cuộn kháng nhỏ
2−Mạng điện ba pha ba dây
−Trung tính cách điện đối với đất
−Trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang
−Trung tính nối đất trực tiếp
3.3.2. PHÂN TÍCH AN TOÀN TRONG MẠNG BA PHA
Ta xét mạng điện tổng quát là mạng điện 3 pha 4 dây (như hình vẽ) có trung
tính nối đất qua điện trở R0 và điện kháng Xl
Ta có :
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
28
R
0
3
2
1
4
X
l
a.
R
4
C
4 R1 C1 R2 C2 R3 C3
3U
Y
4
Y
0
1
2
1
1U
2U
Y
ng
Y
1
Y
2
Y
3
3
O O’
b.
Hình 3.3a: Mạng điện tổng quát 3 pha 4 dây
Hình 3.3b: Sơ đồ thay thế mạng điện 3 pha 4 dây
Giáo trình An Toàn Điện Trang
- r1, r2, r3, r4 là điện trở cách điện của các dây
- C1,C2,C3,C4 là điện dung của đường dây đối với đất
- Yi là điện dẫn của các dây pha, dây trung tính và trung tín...
Tags: - Điện trở cách điện Rcđ = 30 k;, Biết: - Mạng điện có điện áp U = 220V;, Và cho biết người có nguy hiểm không trong từng trường hợp, giải thích?, Một dây?, Đồng thời 2 dây?, Hãy xác định dòng điện qua người ở mạng điện 2 dây cách điện đối với đất trong các trường hợp người chạm vào:, 5. Hãy xác định dòng điện qua người khi người chạm vào đây trong đối của mạng điện 1 pha nước ta trong các trường hợp. a) Chỗ chạm cách nguồn điện 1 khoảng L =30m. 1 b) Chỗ chạm ở ngay điểm đấu với phụ tải. c) Chỗ chạm cách nguồn điện 1 khoảng L = 30m trong khi mạng xây nng mạch tại phụ tải. đ) Chỗ chạm ở ngay điểm đấu với phụ tải khi dây trung tính bị đứt tại đầu nguồn e) Chạm khi dây pha bị đứt., trung tín có nối đất không, phân tích an toàn trong các mạng điện, Mạng trung tính trực tiếp nối đất u pha =220v sử dụng đất làm dây N và dây còn lại là dây pha (nóng)tìm dòng qua người, Phân tích an toàn điện trong lưới điện 1 pha, mạng điện 3 pha trung tính trực tiếp nối đất, các trường hợp người chạm vào 1 pha của mạng điệ 3 pha, phân tích an toàn điện trong mạng điện 3 pha