Glavni razlog za poremećaj normalnog rada sistema napajanja (SES) je pojava kratkih spojeva (SC) u mreži ili elementima električne opreme zbog oštećenja izolacije ili nepravilnog postupanja osoblja za održavanje. Da bi se smanjila šteta uzrokovana kvarom električne opreme tijekom protoka struja kratkog spoja, kao i za brzo vraćanje normalnog načina rada solarne elektrane, potrebno je pravilno odrediti struje kratkog spoja i odabrati električnu opremu , zaštitna oprema i sredstva za ograničavanje struja kratkog spoja na osnovu njih.
Kratki spoj naziva se direktna veza između bilo koje tačke različite faze, fazna i neutralna žica ili faza prema zemlji, što nije predviđeno normalnim radnim uslovima instalacije.
Glavne vrste kratkih spojeva u električni sistemi Oh:
3. Jednofazni kratki spoj, u kojem jedna od faza kratko spoji neutralnu žicu ili masu. Simbol jednofazne tačke kratkog spoja 
Označavaju se struje, naponi, snage i druge veličine vezane za jednofazni kratki spoj 
,
,
itd.
Postoje i druge vrste kratkih spojeva povezanih s prekidima žica i istovremenim kratkim spojevima žica različitih faza.
Trofazni kratki spoj je simetričan, jer su kod njega sve tri faze pod istim uslovima. Sve ostale vrste kratkih spojeva su asimetrične, jer kod njih faze ne ostaju u istim uvjetima, zbog čega su strujni i naponski sistemi izobličeni.
Kada dođe do kratkog spoja, ukupni električni otpor strujnog kruga sistema napajanja opada, zbog čega se struje u granama sistema naglo povećavaju, a naponi u pojedinim dijelovima sistema smanjuju.
Elementi električnih sistema imaju aktivne i reaktivne (induktivne ili kapacitivne) otpore, stoga, u slučaju naglog prekida normalnog režima rada (kada dođe do kratkog spoja), električni sistem je oscilatorno kolo. Struje u granama sistema i naponi u njegovim pojedinim dijelovima će se mijenjati neko vrijeme nakon pojave kratkog spoja u skladu sa parametrima ovog kola. One. Tokom kratkog spoja dolazi do prolaznog procesa u krugu oštećenog područja.
Prilikom kratkog spoja u svakoj fazi, uz periodičnu komponentu struje (komponenta struje naizmjeničnog predznaka), postoji komponenta aperiodične struje (komponenta konstantnog predznaka), koja također može mijenjati predznak, ali u dužim intervalima u odnosu na periodičnu. .
Trenutna vrijednost prividna struja Kratki spoj za proizvoljan trenutak u vremenu:
Gdje 
- aperiodična komponenta struje kratkog spoja u trenutku 
;
- ugaona frekvencija naizmenične struje; 
- fazni ugao napona izvora u trenutku vremena ;
- ugao pomeranja struje u kolu kratkog spoja u odnosu na napon izvora - vremenska konstanta kola kratkog spoja; 
- induktivnost, induktivni i aktivni otpor kratkog spoja.
Periodična komponenta 
struja kratkog spoja (slika 1) je ista za sve tri faze i određen je za bilo koji trenutak u vremenu vrijednošću ordinate omotača podijeljenom sa 
. Aperiodična komponenta 
Struja kratkog spoja je različita za sve tri faze (vidi sliku 2) i varira u zavisnosti od trenutka nastanka kratkog spoja.
Rice. 3. Promjena vremena periodične komponente struje kratkog spoja:
a) kada se napajaju generatorima bez automatskog prekidača za prenos; b) kada se napajaju generatorima sa automatskim prekidačem za prenos; c) kada se napaja iz elektroenergetskog sistema.
Amplituda periodične komponente se mijenja u prolaznom procesu u skladu sa promjenom EMF izvor Kratki spoj (slika 3) Sa snagom izvora srazmernom snazi elementa gde se kratak spoj razmatra, kao i odsustvom ARV generatora, emf izvora opada od početne vrednosti 
dok se ne ujednači 
, zbog čega amplituda periodične komponente varira od 
(supertranzijentna struja kratkog spoja) do 
(stacionarni kratki spoj) (slika 3,a).
U prisustvu ARV generatora, periodična komponenta struje kratkog spoja se mijenja, kao što je prikazano na sl. 3b Smanjenje periodične komponente u početnom periodu kratkog spoja objašnjava se inercijom djelovanja AR uređaja, koji počinje raditi 0,08-0,3 s nakon nastanka kratkog spoja. Sa povećanjem pobudne struje generatora, njegov EMF se povećava i, shodno tome, periodična komponenta struje kratkog spoja raste do stabilne vrijednosti.
Ako je snaga izvora znatno veća od snage elementa kod kojeg se razmatra kratki spoj, što odgovara izvoru neograničene snage čiji je unutrašnji otpor nula, tada je emf izvora konstantna. Dakle, periodična komponenta struje kratkog spoja je nepromenjena tokom prelaznog procesa (slika 3, c), tj.
Aperiodična komponenta struje kratkog spoja 
je različit u svim fazama i može varirati u zavisnosti od trenutka nastanka kratkog spoja i prethodnog režima (unutar perioda). Brzina slabljenja komponente aperiodične struje zavisi od odnosa između aktivnog i induktivnog otpora kratkospojnog kola, tj. od konstantnog 
: što je veći aktivni otpor kola, to je slabljenje intenzivnije. Aperiodična komponenta struje kratkog spoja uočljiva je samo u prvih 0,1-0,2 s nakon pojave kratkog spoja. Obično određena je najvećom mogućom trenutnom vrijednošću, koja (u kolima s pretežnom induktivnom reaktancijom 
)nastaje u trenutku kada izvorni napon prođe kroz nultu vrijednost ( 
) i nedostatak struje opterećenja. Gde 
.U ovom slučaju, ukupna struja kratkog spoja je od najveće važnosti. Navedeni uslovi se izračunavaju prilikom određivanja struja kratkog spoja.
Maksimum trenutna struja Kratki spoj nastaje nakon otprilike pola perioda, tj. 0,01 s nakon pojave kratkog spoja. Najveća moguća trenutna struja kratkog spoja naziva se udarna struja 
(Sl. 3) Za sada je određeno 
sa:
Gdje 
- udarni koeficijent u zavisnosti od vremenske konstante kratkog spoja.
Efektivna vrijednost ukupne struje kratkog spoja za proizvoljan trenutak u vremenu određuje se iz izraza:
(3.4)
Gdje 
- efektivna vrijednost periodične komponente struje kratkog spoja; 
- efektivna vrijednost aperiodične komponente, jednaka
(3.5)
Najveća efektivna vrijednost udarne struje za prvi period od početka procesa kratkog spoja:
(3.6)
Snaga kratkog spoja za proizvoljan trenutak u vremenu:
(3.7)
Kratki spojevi napajanja. Pri proračunu struja kratkog spoja pretpostavlja se da su izvori energije lokacije kratkog spoja turbo i vodikovi generatori, sinhroni kompenzatori i motori, asinhroni motori. Utjecaj asinhronih motora uzima se u obzir samo u početnom trenutku vremena iu onim slučajevima kada su spojeni direktno na kratki spoj.
Definirane količine. Prilikom izračunavanja struja kratkog spoja određuju se sljedeće vrijednosti:
-početna vrijednost periodične komponente struje kratkog spoja (početna vrijednost supertranzijentne struje kratkog spoja);
- struja kratkog spoja, neophodna za ispitivanje električnih uređaja, sabirnica i izolatora na elektrodinamičku stabilnost;
- najveća efektivna vrijednost udarne struje kratkog spoja potrebna za ispitivanje stabilnosti električnih uređaja tokom prvog perioda procesa kratkog spoja;
- značenje Za 
, potrebno za provjeru prekidača na osnovu struje koju isključuju;
- efektivnu vrijednost stabilne struje kratkog spoja, koja se koristi za provjeru termičke stabilnosti električnih uređaja, sabirnica, čaura i kablova;
- snaga kratkog spoja za vrijeme ;određeno za ispitivanje prekidača na osnovu najveće dozvoljene uključene snage. Za brze prekidače ovo vrijeme se može smanjiti na 0,08 s.
Pretpostavke i uslovi projektovanja. Da bi se olakšalo izračunavanje struja kratkog spoja, napravljene su brojne pretpostavke:
1) EMF svih izvora se smatra u fazi;
2) EMF izvora značajno udaljenih od lokacije kratkog spoja ( 
), smatraju se nepromijenjenim;
3) poprečni kapacitivni kratki spojevi se ne uzimaju u obzir (osim vazdušne linije 330 kVi iznad i kablovski vodovi 110 kVi iznad) i struje magnetiziranja transformatora;
4) aktivni otpor strujnog kruga kratkog spoja uzima se u obzir samo omjerom 
,
Gdje 
I 
- ekvivalentni aktivni i reaktivni otpori kratkog spoja;
5) u velikom broju slučajeva se ne uzima u obzir (ili se približno uzima u obzir) uticaj opterećenja, posebno uticaj malih asinhronih i sinhronih motora.
U skladu sa svrhom određivanja struja kratkog spoja, uspostavljaju se projektni uslovi koji uključuju izradu projektnog dijagrama, određivanje režima kratkog spoja, vrste kratkog spoja, lokacije tačaka kratkog spoja i procijenjenog kratkog spoja. -vreme kola.
Prilikom određivanja režima kratkog spoja, u zavisnosti od svrhe proračuna, određuju se mogući maksimalni i minimalni nivoi struja kratkog spoja. Na primjer, ispitivanje električne opreme na elektrodinamičke i toplinske učinke struja kratkog spoja provodi se u najstrožem načinu rada - maksimalnom, kada najveća struja kratkog spoja teče kroz element koji se ispituje. Naprotiv, prema minimalnom režimu koji odgovara najnižoj struji kratkog spoja , izvršiti proračune i ispitivanje funkcionalnosti uređaja relejne zaštite i automatike.
Odabir vrste kratkog spoja određena svrhom proračuna struja kratkog spoja. Za određivanje elektrodinamičkog otpora uređaja i krutih sabirnica, trofazni kratki spoj se uzima kao projektantski; za određivanje toplinskog otpora uređaja i vodiča - trofazni ili dvofazni kratki spoj ovisno o struji. Provjera uklopnih i sklopnih sposobnosti uređaja vrši se trofaznim ili jednofazna struja Zemljospoj (u mrežama sa velikim strujama zemljospoja) u zavisnosti od njegove vrednosti.
Izbor vrste kratkog spoja u proračunima relejne zaštite određen je njegovom funkcionalnom namjenom i može biti tro-, dvo-, jednofazni i dvofazni zemljospoj.
Lokacije tačaka kratkog spoja biraju se na način da prilikom kratkog spoja električna oprema koja se ispituje i provodnici budu u najnepovoljnijim uslovima. Na primjer, da biste odabrali sklopnu opremu, potrebno je odabrati lokaciju kratkog spoja direktno na njihovim izlaznim terminalima, odabrati poprečni presjek kablovsku liniju proizvodi struja kratkog spoja na početku linije. Položaj tačaka kratkog spoja pri proračunu relejne zaštite određuje se prema njegovoj namjeni - na početku ili na kraju zaštićenog dijela.
Procijenjeno vrijeme kratkog spoja. Stvarno vrijeme tokom kojeg nastaje kratki spoj određeno je trajanjem zaštitne i isključne opreme,
. (3.8)
U proračunima se koristi smanjeno (fiktivno) vrijeme - vremenski period tokom kojeg stabilna struja kratkog spoja emituje istu količinu toplote koju bi stvarno prolazna struja kratkog spoja trebala emitovati tokom stvarnog vremena kratkog spoja.
Zadato vrijeme koje odgovara punoj struji kratkog spoja je
. (3.9)
Gdje 
- smanjeno vrijeme za periodičnu komponentu struje kratkog spoja;
- smanjeno vrijeme aperiodične komponente struje kratkog spoja.
U realnom vremenu 
c smanjeno vrijeme za periodičnu komponentu struje kratkog spoja određuje se pomoću nomograma.
U realnom vremenu 
With 
, Gdje 
- vrijednost smanjenog vremena za 
With.
Određivanje redukovanog vremena za aperiodsku komponentu , a proizvodi se u 
prema formuli:
, (3.10)
Gdje 
- odnos početne superprelazne struje i uspostavljene struje na lokaciji kratkog spoja ( 
).
At 
- prema formuli:
. (3.11)
Kada je realno vrijeme više od 1 sec. ili 
smanjeno vrijeme aperiodične komponente struje kratkog spoja ( ) može se zanemariti.
Zdravo, dragi prijatelji! U ovom članku ćete naučiti što je struja kratkog spoja, njeni uzroci i kako je izračunati. Kratki spoj nastaje kada su strujni dijelovi različitih potencijala ili faza spojeni jedan na drugi. Kratak spoj se može stvoriti i na tijelu opreme spojenom na uzemljenje. Ova pojava je takođe tipična za električne mreže i električni prijemnici.
Uzroci i posljedice struje kratkog spoja
Uzroci kratkog spoja mogu biti vrlo različiti. To olakšava vlaga ili agresivno okruženje, kod kojih se otpor izolacije značajno pogoršava. Može doći do zatvaranja mehaničkim uticajima ili greške osoblja tokom popravki i održavanja. Suština fenomena leži u njegovom nazivu i predstavlja skraćivanje puta kojim struja prolazi. Kao rezultat, struja teče pored otpornog opterećenja. Istovremeno se povećava do neprihvatljivih granica ako zaštitno isključivanje ne radi.
Struje kratkog spoja imaju elektrodinamički i termički učinak na opremu i električne instalacije, što u konačnici dovodi do njihove značajne deformacije i pregrijavanja. S tim u vezi, potrebno je unaprijed napraviti proračune struja kratkog spoja.
Kako izračunati struju kratkog spoja kod kuće
Poznavanje veličine struje kratkog spoja je neophodno da bi se osiguralo Sigurnost od požara. Očigledno, ako je izmjerena struja kratkog spoja manja od podešene struje maksimalna zaštita stroja ili 4 puta veća od struje osigurača, tada će vrijeme odziva (pregorijevanje topivog linka) biti duže, a to, zauzvrat, može dovesti do prekomjernog zagrijavanja žica i njihovog požara.
Kako se ova struja može odrediti? Postoji posebne tehnike i posebne uređaje za to. Ovdje ćemo razmotriti pitanje kako to učiniti, imajući samo ili čak voltmetar. Očigledno, ova metoda nema veliku preciznost, ali je ipak dovoljna da otkrije neslaganje između maksimalne strujne zaštite i vrijednosti ove struje.
Kako to uraditi kod kuće? Potrebno je uzeti dovoljno moćan prijemnik, npr. Kuhalo za vodu ili gvožđe. Također bi bilo lijepo imati majicu. Na T-priključak povezujemo naš potrošač i voltmetar ili multimetar u načinu mjerenja napona. Bilježimo vrijednost stacionarnog napona (U1). Isključujemo potrošač i bilježimo vrijednost napona bez opterećenja (U2). Zatim radimo proračun. Morate podijeliti snagu vašeg potrošača (P) s razlikom u izmjerenim naponima.
Ic.c.(1) = R/(U2 – U1)
Izračunajmo na primjeru. Kuhalo za vodu 2 kW. Prvo mjerenje je 215 V, drugo mjerenje je 230 V. Prema proračunu, ispada da je 133,3 A. Ako, na primjer, postoji automatska mašina BA 47-29 sa karakteristikom C, tada će njeno podešavanje biti od 80 do 160 Ampera. Stoga je moguće da će ova mašina raditi sa zakašnjenjem. Na osnovu karakteristika mašine može se utvrditi da vreme odziva može biti do 5 sekundi. Što je u osnovi opasno.
sta da radim? Potrebno je povećati vrijednost struje kratkog spoja. Ova struja se može povećati zamjenom žica dovodnog voda sa većim poprečnim presjekom.
Korisno kratko obaveštenje
Čini se da je očigledna činjenica da je kratki spoj izuzetno loša, neugodna i nepoželjna pojava. To može dovesti do najboljem scenariju do isključenja objekta, gašenja hitne zaštitne opreme, au najgorem slučaju do pregorevanja provodnika, pa čak i požara. Stoga se svi napori moraju koncentrirati na izbjegavanje ove nesreće. Međutim, izračunavanje struja kratkog spoja ima vrlo stvarno i praktično značenje. Dosta toga je izmišljeno tehnička sredstva, koji radi u režimu velike struje. Primjer bi bio uobičajen aparat za zavarivanje, posebno lučnog, koji u trenutku rada praktički kratko spaja elektrodu sa uzemljenjem. Drugi problem je što su ovi režimi kratkoročne prirode, a snaga transformatora im omogućava da izdrže ova preopterećenja. Prilikom zavarivanja na mjestu kontakta kraja elektrode prolaze ogromne struje (mjere se u desetinama ampera), zbog čega se oslobađa dovoljno topline da se metal lokalno otopi i stvori jak šav.
Tema: šta je kratki spoj u električnom kolu, koje su posljedice kratkog spoja.
Mnogi ljudi su čuli za električni kratki spoj, ali ne znaju svi suštinu ovog fenomena. Hajde da shvatimo ovo. Dakle, ako se udubite u samu frazu "kratki spoj", možete shvatiti da se odvija neki proces u kojem se nešto zatvara na kratkom putu, odnosno najkraćem putu protoka električna struja (električnih naboja u Exploreru). Jednostavno rečeno, postoji put kojim teče električna energija, njena struja naelektrisanja. To su različiti električni krugovi, provodnici električne energije. Što je ovaj put duži, više prepreka nabojima treba savladati, to više električni otpor ovuda. A iz Ohmovog zakona znamo šta više otpora lanci, oni manje snage struja će biti u njemu (na određenoj vrijednosti napona). Dakle, duž najkraćeg puta će postojati maksimalna moguća struja, a ovaj put će biti kratak ako su krajevi samog izvora napajanja kratki.
Općenito, imamo, na primjer, uobičajeno auto akumulator(u napunjenom stanju). Ako na nju spojimo sijalicu dizajniranu za napon baterije (12 volti), tada ćemo kao rezultat prolaska određene količine struje kroz ovu lampu dobiti emisiju svjetlosti i topline. Lampa ima određeni električni otpor, koji ograničava jačinu struje koja teče kroz ovo kolo. Za namjerni kratki spoj jednostavno trebamo uzeti komad žice i spojiti ga na krajeve terminala baterije (paralelno sa lampom). Ova žica ima vrlo mali otpor u poređenju sa lampom. Posljedično, ne postoji posebno ograničenje koje bi spriječilo kretanje nabijenih čestica. I čim zatvorimo takav krug, dobijamo kratki spoj. Kroz žicu će odmah proteći velika struja koja može jednostavno zagrijati i rastopiti ovaj komad žice.
Kao rezultat takvog kratkog spoja, vodič (njegova izolacija) će se zapaliti, čak i dovesti do požara, ako ovaj vodič svojim paljenjem prenosi vatru na zapaljive stvari koje su u blizini. Osim toga, tako oštar, nagli protok struje može biti štetan za samu bateriju. Takođe počinje da se zagreva u ovom trenutku. A kao što znate, baterije ne vole preteranu toplotu. U najmanju ruku, njihov vijek trajanja se nakon toga značajno smanjuje, a na maksimumu pokvare se, pa čak i zapale i eksplodiraju. Ako dođe do takvog kratkog spoja, na primjer, kod litijumske baterije u telefonu (koja nema elektronsku zaštitu unutra), dolazi do jakog zagrijavanja u roku od nekoliko sekundi, praćenog plamenom i eksplozijom.
Postoje neke baterije koje su inicijalno dizajnirane da isporučuju velike struje (trakcione baterije), ali čak i kod njih potpuni kratki spoj može dovesti do velikih problema. Pa, šta se dešava sa naponom tokom kratkog spoja? Iz školske fizike treba znati da što je struja veća, to je veći pad napona u ovom dijelu kola. Posljedično, kada na izvor napajanja nije priključeno opterećenje, na njemu se može vidjeti maksimalna vrijednost napona (ovo je EMF izvora napajanja, njegova elektromotorna sila). Čim napunimo ovaj izvor napajanja, odmah se pojavljuje određeni pad napona. I što je veće opterećenje, veći je pad napona. Budući da je tokom kratkog spoja otpor kola praktički nula, a jačina struje će biti maksimalna moguća, pad napona na izvoru napajanja također će biti maksimalan (blizu nule).
Razmotrili smo opciju potpunog kratkog spoja, koji se javlja direktno na terminalima izvora napajanja. Da, to je ono što još vrijedi dodati o ovome. U slučaju baterije, doći će do velikog strujnog opterećenja unutrašnjih dijelova i hemijske supstance sama baterija (elektrolit, ploče, vodovi). U slučaju kratkog spoja na izvorima napajanja kao što su električni generatori, strujno opterećenje pada na namote ovih generatora, što dovodi do njegovog prekomjernog zagrijavanja i oštećenja (dobro, onih krugova koji rade u generatoru nakon ovog namotaja). Kratki spoj na terminalima različitih izvora napajanja dovodi do pregrijavanja i kvara samih izvora napajanja. električni dijagrami izvori struje i sekundarni namotaj transformatora.
Kratki spoj može nastati u samom električni krug ožičenje, dijagrami. U ovom slučaju, posljedice su također izuzetno negativne. Ali u ovom slučaju, jačina struje će u pravilu biti nešto manja nego u slučaju kratkog spoja na izlazu izvora napajanja. Na primjer, postoji kolo audio pojačala. Odjednom, zbog loše izolacije samih zvučnika, dolazi do kratkog spoja na izlazu zvuka ovog pojačala. Kao rezultat toga, izlazni tranzistori, mikrokrugovi koji se nalaze u posljednjim stupnjevima pojačanja zvuka, najvjerovatnije će izgorjeti. U tom slučaju, sam izvor napajanja možda neće biti oštećen, jer ga prekomjerno strujno opterećenje možda neće doseći. Mislim da shvatate suštinu kratkog spoja.
P.S. U svakom slučaju, pojava električnog kratkog spoja dovodi do katastrofalnih posljedica. Za zaštitu od toga, u pravilu, koristite konvencionalne osigurače, prekidače, zaštitne krugove itd. Njihov zadatak je brzo prekinuti električni krug uz naglo povećanje struje. Odnosno, obični osigurač je, takoreći, najslabija karika u cijelom električnom krugu. Čim se struja naglo poveća, uložak osigurača se jednostavno topi i prekida strujni krug. Ovo u većini slučajeva rezultira time da preostali drugi krugovi u kolu ostaju netaknuti.
Pozdrav, dragi čitatelji i posjetitelji web stranice Električarske napomene.
Na svojoj web stranici imam članak o tome. Naveo sam slučajeve iz svoje prakse.
Dakle, kako bi se minimizirale posljedice ovakvih nezgoda i incidenata, potrebno je odabrati pravu električnu opremu. Ali da biste ga pravilno odabrali, morate biti u mogućnosti izračunati struje kratkog spoja.
U današnjem članku pokazat ću vam kako možete samostalno izračunati struju kratkog spoja, ili kratko struju kratkog spoja, koristeći pravi primjer.
Razumijem da mnogi od vas ne moraju da prave kalkulacije, jer... To obično rade ili dizajneri u licenciranim organizacijama (firmama), ili studenti koji pišu svoj sljedeći kurs ili diplomski projekat. Ovo poslednje posebno razumem, jer... Kako sam i sam bio student (još 2000. godine), zaista mi je bilo žao što nema takvih stranica na internetu. Ova publikacija će biti korisna i energetskim radnicima za podizanje nivoa vlastitog razvoja, odnosno za osvježavanje pamćenja prethodno pređenog materijala.
Inače, već sam ga doneo. Ako je neko zainteresovan neka prati link i čitaj.
Pa da pređemo na posao. Prije nekoliko dana izbio je požar u našem preduzeću. kablovska trasa kod radionice montaže br.10. Nosač kablova sa svim strujnim i kontrolnim kablovima koji su tu vodili je skoro potpuno izgoreo. Evo fotografije sa lica mesta.
Neću ulaziti u detalje o saopćenju, ali moj menadžment je imao pitanje u vezi sa pokretanjem uvodnog prekidač i njegovu korespondenciju sa zaštićenom linijom. Jednostavnim riječima Reći ću da ih je zanimala veličina struje kratkog spoja na kraju ulaznog strujnog kabla, tj. na mestu gde je izbio požar.
Naravno, ne projektnu dokumentaciju prodavaonica električara za proračun struja kratkog spoja. za ovu liniju nije bilo novca, a sam sam morao da napravim celu kalkulaciju koju objavljujem u javnom domenu.
Prikupljanje podataka za proračun struja kratkog spoja
Agregat br. 10, u blizini kojeg je izbio požar, napaja se preko prekidača A3144 600 (A) bakarni kabl SBG (3x150) od opadajućeg transformatora br. 1 10/0,5 (kV) snage 1000 (kVA).
Nemojte se iznenaditi, u našem preduzeću još uvijek imamo mnogo operativnih trafostanica sa izolovanim neutralnim naponom od 500 (V) pa čak i 220 (V).
Uskoro ću napisati članak o tome kako se spojiti na mrežu od 220 (V) i 500 (V) s izoliranom neutralnom vezom. Ne propustite objavljivanje novog članka - pretplatite se da primate vijesti.
Opadajući transformator 10/0,5 (kV) se napaja kabl za napajanje AAShv (3x35) sa visokim naponom distributivna trafostanica № 20.
Neka pojašnjenja za izračunavanje struje kratkog spoja
Želio bih reći nekoliko riječi o samom procesu kratkog spoja. Tijekom kratkog spoja u krugu se javljaju prijelazni procesi zbog prisustva induktiviteta u njemu koji sprječavaju oštru promjenu struje. U tom smislu, struja kratkog spoja tokom procesa tranzicije može se podijeliti na 2 komponente:
- periodično (pojavljuje se u početnom trenutku i ne smanjuje se sve dok se električna instalacija ne odvoji od zaštite)
- aperiodično (pojavljuje se u početnom trenutku i brzo se smanjuje na nulu nakon završetka prolaznog procesa)
Struja kratkog spoja Računaću prema RD 153-34.0-20.527-98.
U tome regulatorni dokument Rečeno je da se proračun struje kratkog spoja može izvesti približno, ali pod uslovom da greška u proračunu ne prelazi 10%.
Izračunat ću struje kratkog spoja u relativnim jedinicama. Približno ću dovesti vrijednosti elemenata kola u osnovne uvjete, uzimajući u obzir omjer transformacije energetskog transformatora.
Cilj je A3144 sa nazivnom strujom od 600 (A) po uklopnom kapacitetu. Da bih to učinio, trebam odrediti trofaznu i dvofaznu struju kratkog spoja na kraju strujnog kabela.
Primjer izračunavanja struja kratkog spoja
Uzimamo napon od 10,5 (kV) kao glavni stepen i postavljamo osnovnu snagu elektroenergetskog sistema:
bazna snaga elektroenergetskog sistema Sb = 100 (MVA)
bazni napon Ub1 = 10,5 (kV)
struja kratkog spoja na sabirnicama TS br. 20 (prema projektu) Is = 9,037 (kA)
Kompajliranje shema dizajna snabdijevanje električnom energijom
U ovom dijagramu označavamo sve elemente električnog kola i njihove. Također, ne zaboravite naznačiti tačku u kojoj trebamo pronaći struju kratkog spoja. Zaboravio sam to naznačiti na gornjoj slici, pa ću to riječima objasniti. Nalazi se odmah iza niskonaponskog kabla SBG (3x150) pre sklopa br.10.
Zatim ćemo nacrtati ekvivalentno kolo, zamjenjujući sve elemente gornjeg kruga aktivnim i reaktivnim otporima.
Prilikom izračunavanja periodične komponente struje kratkog spoja, dozvoljeno je ne uzeti u obzir aktivni otpor kablovskih i nadzemnih vodova. Za precizniji izračun, uzet ću u obzir aktivni otpor na kabelskim vodovima.
Poznavajući osnovne snage i napone, naći ćemo osnovne struje za svaki stupanj transformacije:
Sada moramo pronaći reaktivni i aktivni otpor svakog elementa kola u relativnim jedinicama i izračunati ukupni ekvivalentni otpor ekvivalentnog kola od izvora napajanja (energetskog sistema) do tačke kratkog spoja. (označeno crvenom strelicom).
Odredimo reaktanciju ekvivalentnog izvora (sistema):
Odredimo reaktanciju kablovskog voda 10 (kV):
- Xo - specifična induktivna reaktancija za kabel AAShv (3x35) preuzeta je iz priručnika za napajanje i električnu opremu A.A. Fedorov, tom 2, tabela. 61,11 (mjereno u Ohm/km)
Odredimo aktivni otpor kablovske linije 10 (kV):
- Ro - specifični aktivni otpor za kabl AAShv (3x35) preuzet je iz priručnika za napajanje i električnu opremu A.A. Fedorov, tom 2, tabela. 61,11 (mjereno u Ohm/km)
- l — dužina kablovske linije (u kilometrima)
Odredimo reaktanciju transformatora s dva namotaja 10/0,5 (kV):
- uk% - napon kratkog spoja transformatora 10/0,5 (kV) snage 1000 (kVA), preuzet iz priručnika za napajanje i električnu opremu A.A. Fedorov, sto. 27.6
Zanemarujem aktivni otpor transformatora, jer on je neproporcionalno mali u odnosu na reaktivni.
Odredimo reaktanciju kablovske linije 0,5 (kV):
- ho - otpornost za SBG kabl (3x150) uzimamo iz priručnika za napajanje i električnu opremu od A.A. Fedorov, sto. 61,11 (mjereno u Ohm/km)
- l — dužina kablovske linije (u kilometrima)
Odredimo aktivni otpor kablovske linije 0,5 (kV):
- Ro-otpornost za SBG kabl (3x150) preuzeta je iz priručnika za napajanje i električnu opremu A.A. Fedorov, sto. 61,11 (mjereno u Ohm/km)
- l — dužina kablovske linije (u kilometrima)
Odredimo ukupni ekvivalentni otpor od izvora napajanja (energetskog sistema) do tačke kratkog spoja:
Nađimo periodičnu komponentu trofazne struje kratkog spoja:
Nađimo periodičnu komponentu dvofazne struje kratkog spoja:
Rezultati proračuna struja kratkog spoja
Dakle, izračunali smo dvofaznu struju kratkog spoja na kraju strujnog kabla napona od 500 (V). To je 10,766 (kA).
Ulazni prekidač A3144 ima nazivna struja 600 (A). Postavka elektromagnetnog okidanja je postavljena na 6000 (A) ili 6 (kA). Stoga možemo zaključiti da je u slučaju kratkog spoja na kraju ulaznog kabelskog voda (u mom primjeru zbog požara) došlo do isključenja oštećenog dijela strujnog kola.
Dobivene vrijednosti trofaznih i dvofaznih struja mogu se koristiti za odabir postavki za relejnu zaštitu i automatizaciju.
U ovom članku nisam izračunao struju udara tokom kratkog spoja.
P.S. Gornji obračun je poslat mojoj upravi. Za približan izračun sasvim je prikladan. Naravno, niska strana bi se mogla detaljnije izračunati, uzimajući u obzir otpor kontakata prekidača, kontaktne veze kabelske papučice do sabirnica, otpor luka na mjestu kvara, itd. O ovome ću pisati neki drugi put.
Ako vam je potreban precizniji proračun, možete koristiti posebne programe na vašem računaru. Ima ih mnogo na internetu.