Short-circuit current, na tumutukoy sa magnitude ng short-circuit current

Ang artikulong ito ay tumutuon sa mga maikling circuit sa mga de-koryenteng network. Isasaalang-alang namin ang mga tipikal na halimbawa ng mga short circuit, mga paraan ng pagkalkula ng mga short circuit currents, bigyang-pansin ang kaugnayan sa pagitan ng inductive resistance at ang rated na kapangyarihan ng mga transformer kapag kinakalkula ang mga short circuit currents, at nagbibigay din ng mga tiyak na simpleng formula para sa mga kalkulasyong ito.

Kapag nagdidisenyo ng mga de-koryenteng pag-install, kinakailangang malaman ang mga halaga ng simetriko na mga short-circuit na alon para sa iba't ibang mga punto ng isang three-phase circuit. Ang mga halaga ng mga kritikal na simetriko na alon ay ginagawang posible upang makalkula ang mga parameter ng mga cable, switchgear, mga piling kagamitan sa proteksyon atbp.

Susunod, isaalang-alang ang isang three-phase zero-resistance short-circuit current na pinapakain sa pamamagitan ng tipikal na distribution step-down transformer. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang ganitong uri ng pinsala (short circuit ng bolt connection) ay ang pinaka-mapanganib at ang pagkalkula ay napaka-simple.Ang mga simpleng kalkulasyon ay nagbibigay-daan, napapailalim sa ilang mga patakaran, upang makakuha ng sapat na tumpak na mga resulta na katanggap-tanggap para sa disenyo ng mga electrical installation.

Short-circuit current sa pangalawang paikot-ikot ng isang step-down distribution transformer. Bilang unang pagtataya, ang paglaban ng mataas na boltahe na circuit ay ipinapalagay na napakaliit at samakatuwid ay maaaring mapabayaan:

Narito ang P ay ang rated na kapangyarihan sa volt-amperes, ang U2 ay ang phase-to-phase na boltahe ng pangalawang paikot-ikot na walang load, Ang In ay ang rate na kasalukuyang sa amperes, ang Isc ay ang short-circuit na kasalukuyang sa amperes, ang Usc ay ang short- boltahe ng circuit sa porsyento.

Ang talahanayan sa ibaba ay nagpapakita ng mga tipikal na short-circuit na boltahe para sa mga three-phase na mga transformer para sa isang 20 kV HV winding.

Kung, halimbawa, isasaalang-alang namin ang kaso kapag ang ilang mga transformer ay pinapakain nang kahanay sa bus, kung gayon ang halaga ng kasalukuyang short-circuit sa simula ng linya na konektado sa bus ay maaaring kunin na katumbas ng kabuuan ng short-circuit. mga alon, na dati ay kinakalkula nang hiwalay para sa bawat isa sa mga transformer.

Kapag ang lahat ng mga transformer ay pinapakain mula sa parehong mataas na boltahe na network, ang mga halaga ng mga short-circuit na alon, kapag summed, ay magbibigay ng bahagyang mas mataas na halaga kaysa sa aktwal na lumilitaw. Ang paglaban ng mga busbar at switch ay napapabayaan.

Hayaang ang transpormer ay may na-rate na kapangyarihan na 400 kVA, ang boltahe ng pangalawang paikot-ikot ay 420 V, kung gayon kung kukuha tayo ng Usc = 4%, kung gayon:

Ang figure sa ibaba ay nagbibigay ng paliwanag para sa halimbawang ito.

Ang katumpakan ng halaga na nakuha ay sapat upang makalkula ang electrical installation.

Three-phase short-circuit current sa anumang punto ng pag-install sa mababang boltahe na bahagi:

Dito: Ang U2 ay ang walang-load na boltahe sa pagitan ng mga phase ng pangalawang windings ng transpormer. Zt - impedance ng circuit na matatagpuan sa itaas ng punto ng pagkabigo. Pagkatapos ay isaalang-alang kung paano hanapin ang Zt.

Ang bawat bahagi ng pag-install, maging ito ay isang network, isang power cable, ang mismong transpormer, isang circuit breaker o isang busbar, ay may sariling impedance Z na binubuo ng aktibong R at reaktibo X.

Walang papel dito ang capacitive resistance. Ang Z, R at X ay ipinahayag sa ohms at kinakalkula bilang mga gilid ng isang right triangle gaya ng ipinapakita sa figure sa ibaba. Ang impedance ay kinakalkula ayon sa panuntunan ng tamang tatsulok.

Ang grid ay nahahati sa magkakahiwalay na mga seksyon upang mahanap ang X at R para sa bawat seksyon upang ang pagkalkula ay maginhawa. Para sa isang serye ng circuit, ang mga halaga ng paglaban ay idinagdag lamang at ang resulta ay Xt at RT. Ang kabuuang paglaban ng Zt ay tinutukoy ng Pythagorean theorem para sa isang right triangle sa pamamagitan ng formula:

Kapag ang mga seksyon ay konektado sa parallel, ang pagkalkula ay isinasagawa tulad ng para sa mga resistors na konektado sa parallel, kung ang pinagsamang parallel na mga seksyon ay may reactance o aktibong pagtutol, ang katumbas na kabuuang pagtutol ay makukuha:

Ang Xt ay hindi isinasaalang-alang ang impluwensya ng mga inductance, at kung ang mga katabing inductance ay nakakaimpluwensya sa isa't isa, kung gayon ang aktwal na inductance ay magiging mas mataas. Dapat pansinin na ang pagkalkula ng Xz ay nauugnay lamang sa isang hiwalay na independiyenteng circuit, iyon ay, nang walang impluwensya ng mutual inductance. Kung ang mga parallel circuit ay matatagpuan malapit sa isa't isa, kung gayon ang paglaban Xs ay magiging kapansin-pansing mas mataas.

Isaalang-alang ngayon ang network na konektado sa input ng step-down na transpormer. Ang three-phase short-circuit current na Isc o short-circuit power Psc ay tinutukoy ng supplier ng kuryente, ngunit batay sa mga datos na ito ang kabuuang katumbas na resistensya ay matatagpuan. Katumbas na impedance, na sabay na nagreresulta sa katumbas para sa mababang boltahe na bahagi:

Psc-three-phase short-circuit supply, U2-no-load na boltahe ng low-voltage circuit.

Bilang isang patakaran, ang aktibong bahagi ng paglaban ng isang mataas na boltahe na network - Ra - ay napakaliit at, kumpara sa inductive resistance, hindi gaanong mahalaga. Karaniwan, ang Xa ay kinukuha na katumbas ng 99.5% ng Za at ang Ra ay katumbas ng 10% ng Xa. Ang talahanayan sa ibaba ay nagpapakita ng tinatayang mga numero para sa mga halagang ito para sa 500 MVA at 250 MVA na mga transformer.

Buong Ztr — Low Voltage Side Transformer Resistance:

Pn - rate ng kapangyarihan ng transpormer sa kilovolt-amperes.

Ang aktibong paglaban ng windings ay batay sa pagkawala ng kuryente.

Kapag nagsasagawa ng tinatayang mga kalkulasyon, ang Rtr ay napapabayaan at Ztr = Xtr.

Kung ang isang mababang boltahe na circuit breaker ay isasaalang-alang, ang impedance ng circuit breaker sa itaas ng short-circuit point ay isinasaalang-alang. Ang inductive resistance ay kinuha katumbas ng 0.00015 Ohm bawat switch at ang aktibong bahagi ay napapabayaan.

Tulad ng para sa mga busbar, ang kanilang aktibong paglaban ay hindi gaanong maliit, habang ang reaktibong bahagi ay ipinamamahagi sa humigit-kumulang 0.00015 Ohm bawat metro ng kanilang haba, at kapag ang distansya sa pagitan ng mga busbar ay nadoble, ang kanilang reactance ay tumataas lamang ng 10%. Ang mga parameter ng cable ay tinukoy ng kanilang mga tagagawa.

Tulad ng para sa isang three-phase motor, sa sandali ng maikling circuit ito ay napupunta sa generator mode, at ang maikling circuit na kasalukuyang sa windings ay tinatantya bilang Isc = 3.5 * In. Sa single-phase motors, ang pagtaas ng kasalukuyang sa sandali ng maikling circuit ay bale-wala.

Ang arko na kadalasang kasama ng isang maikling circuit ay may paglaban na hindi nangangahulugang pare-pareho, ngunit ang average na halaga nito ay napakababa, ngunit ang pagbaba ng boltahe sa buong arko ay maliit, samakatuwid ang kasalukuyang halos bumababa ng halos 20%, na nagpapadali sa operasyon. ng circuit breaker nang hindi nakakagambala sa operasyon nito nang hindi partikular na naaapektuhan ang tripping current.

Ang short-circuit current sa receiving end ng linya ay nauugnay sa short-circuit current sa supplying end ng linya, ngunit ang cross-section at materyal ng transmitting wires, pati na rin ang haba ng mga ito, ay isinasaalang-alang din. account. Ang pagkakaroon ng ideya ng paglaban, kahit sino ay maaaring gawin ang simpleng pagkalkula na ito. Inaasahan namin na ang aming artikulo ay naging kapaki-pakinabang para sa iyo.