Oikosulkuvirta, joka määrittää oikosulkuvirran suuruuden

Tämä artikkeli keskittyy sähköverkkojen oikosulkuihin. Harkitsemme tyypillisiä esimerkkejä oikosulkuista, oikosulkuvirtojen laskentamenetelmiä, kiinnitämme huomiota induktiivisen vastuksen ja muuntajien nimellistehon väliseen suhteeseen oikosulkuvirtoja laskettaessa ja annamme myös erityisiä yksinkertaisia ​​kaavoja näihin laskelmiin.

Sähköasennuksia suunniteltaessa on tarpeen tietää symmetristen oikosulkuvirtojen arvot kolmivaihepiirin eri kohdissa. Näiden kriittisten symmetristen virtojen arvot mahdollistavat kaapeleiden, kytkinlaitteiden, selektiiviset suojalaitteet jne.

Harkitse seuraavaksi kolmivaiheista nollaresistanssista oikosulkuvirtaa, joka syötetään tyypillisen jakelun alennusmuuntajan kautta. Normaaliolosuhteissa tämäntyyppinen vaurio (pulttiliitoksen oikosulku) on vaarallisin ja laskenta on hyvin yksinkertainen.Yksinkertaisten laskelmien avulla voidaan tietyin säännöin noudattaen saada riittävän tarkkoja tuloksia, jotka ovat hyväksyttäviä sähköasennusten suunnittelussa.

Oikosulkuvirta porrasjakomuuntajan toisiokäämissä. Ensimmäisenä likiarvona suurjännitepiirin resistanssin oletetaan olevan hyvin pieni ja siksi se voidaan jättää huomiotta:

Tässä P on nimellisteho volttiampeereina, U2 on toisiokäämin vaiheiden välinen jännite ilman kuormitusta, In on nimellisvirta ampeereina, Isc on oikosulkuvirta ampeereina, Usc on oikosulkuvirta. piirin jännite prosentteina.

Alla olevassa taulukossa on esitetty tyypilliset oikosulkujännitteet kolmivaihemuuntajille 20 kV HV-käämille.

Jos tarkastellaan esimerkiksi tapausta, jossa useita muuntajia syötetään rinnan väylän kanssa, niin oikosulkuvirran arvo väylään kytketyn linjan alussa voidaan ottaa yhtä suureksi kuin oikosulun summa. virrat, jotka on etukäteen laskettu erikseen kullekin muuntajalle.

Kun kaikki muuntajat syötetään samasta suurjänniteverkosta, oikosulkuvirtojen arvot yhteenlaskettuina antavat hieman suuremman arvon kuin ne todellisuudessa näyttävät. Kiskojen ja kytkinten resistanssi jätetään huomiotta.

Olkoon muuntajan nimellisteho 400 kVA, toisiokäämin jännite on 420 V, niin jos otamme Usc = 4%, niin:

Alla oleva kuva antaa selityksen tälle esimerkille.

Saadun arvon tarkkuus riittää sähköasennuksen laskemiseen.

Kolmivaiheinen oikosulkuvirta missä tahansa asennuskohdassa pienjännitepuolen puolella:

Tässä: U2 on kuormittamaton jännite muuntajan toisiokäämien vaiheiden välillä. Zt — vikakohdan yläpuolella sijaitsevan piirin impedanssi. Mieti sitten, kuinka löydät Zt.

Jokaisella asennuksen osalla, olipa kyseessä verkko, tehokaapeli, itse muuntaja, katkaisija tai virtakisko, on oma impedanssinsa Z, joka koostuu aktiivisesta R:stä ja reaktiivisesta X:stä.

Kapasitiivisella resistanssilla ei ole tässä merkitystä. Z, R ja X ilmaistaan ​​ohmeina ja lasketaan suorakulmaisen kolmion sivuina alla olevan kuvan mukaisesti. Impedanssi lasketaan suorakulmaisen kolmion säännön mukaan.

Ruudukko on jaettu erillisiin osiin, jotta jokaiselle osalle löydetään X ja R, jotta laskenta on kätevää. Sarjapiirissä resistanssiarvot yksinkertaisesti lisätään ja tuloksena on Xt ja RT. Kokonaisvastus Zt määritetään Pythagoraan lauseella suorakulmaiselle kolmiolle kaavalla:

Kun osat on kytketty rinnan, laskenta suoritetaan kuten rinnankytketyille vastuksille, jos yhdistetyillä rinnakkaisosilla on reaktanssi tai aktiivinen vastus, saadaan vastaava kokonaisresistanssi:

Xt ei ota huomioon induktanssien vaikutusta, ja jos vierekkäiset induktanssit vaikuttavat toisiinsa, todellinen induktanssi on suurempi. On huomattava, että Xz:n laskenta liittyy vain erilliseen itsenäiseen piiriin, eli myös ilman keskinäisen induktanssin vaikutusta. Jos rinnakkaiset piirit sijaitsevat lähellä toisiaan, vastus Xs on huomattavasti suurempi.

Harkitse nyt alennusmuuntajan tuloon kytkettyä verkkoa. Kolmivaiheinen oikosulkuvirta Isc tai oikosulkuteho Psc on sähköntoimittajan määrittelemä, mutta näiden tietojen perusteella voidaan löytää kokonaisvastaava resistanssi. Ekvivalentti impedanssi, joka samanaikaisesti johtaa vastaavaan pienjännitepuolelle:

Psc-kolmivaiheinen oikosulkusyöttö, pienjännitepiirin U2-kuormittamaton jännite.

Pääsääntöisesti suurjänniteverkon vastuksen aktiivinen komponentti — Ra — on hyvin pieni ja induktiiviseen vastukseen verrattuna merkityksetön. Tavanomaisesti Xa on yhtä suuri kuin 99,5 % Za:sta ja Ra on yhtä suuri kuin 10 % Xa:sta. Alla olevassa taulukossa on likimääräiset luvut näille arvoille 500 MVA ja 250 MVA muuntajille.

Full Ztr - Pienjännitepuolen muuntajan vastus:

Pn - muuntajan nimellisteho kilovolttiampeerina.

Käämien aktiivinen vastus perustuu tehohäviöitä.

Likimääräisiä laskelmia suoritettaessa Rtr jätetään huomiotta ja Ztr = Xtr.

Jos harkitaan pienjännitekatkaisijaa, otetaan huomioon katkaisijan impedanssi oikosulkupisteen yläpuolella. Induktiivinen resistanssi on 0,00015 ohmia kytkintä kohden ja aktiivinen komponentti jätetään huomiotta.

Mitä tulee virtakiskoihin, niiden aktiivinen resistanssi on mitättömän pieni, kun taas reaktiivinen komponentti jakautuu noin 0,00015 ohmiin niiden pituuden metriin, ja kun kiskojen välinen etäisyys kaksinkertaistuu, niiden reaktanssi kasvaa vain 10%. Kaapeliparametrit määrittävät niiden valmistajat.

Mitä tulee kolmivaiheiseen moottoriin, se menee oikosulkuhetkellä generaattoritilaan ja käämien oikosulkuvirran arvioidaan olevan Isc = 3,5 * In. Yksivaihemoottoreissa virran lisäys oikosulkuhetkellä on mitätön.

Oikosulkuun yleensä liittyvän kaaren vastus ei ole mitenkään vakio, mutta sen keskiarvo on erittäin pieni, mutta jännitehäviö kaaressa on pieni, joten virta pienenee käytännössä noin 20 %, mikä helpottaa toimintaa katkaisijan häiritsemättä sen toimintaa vaikuttamatta erityisesti laukaisuvirtaan.

Oikosulkuvirta johdon vastaanottopäässä liittyy oikosulkuvirtaan johdon syöttöpäässä, mutta myös lähetysjohtojen poikkileikkaus ja materiaali sekä niiden pituus otetaan huomioon. tili. Kuka tahansa voi tehdä tämän yksinkertaisen laskelman, jolla on käsitys resistanssista. Toivomme, että artikkelistamme oli sinulle hyötyä.