Ο κύριος λόγος διακοπής της κανονικής λειτουργίας του συστήματος τροφοδοσίας (SES) είναι η εμφάνιση βραχυκυκλωμάτων (SC) στο δίκτυο ή στοιχεία ηλεκτρικού εξοπλισμού λόγω βλάβης στη μόνωση ή λανθασμένων ενεργειών του προσωπικού συντήρησης. Για να μειωθεί η ζημιά που προκαλείται από την αστοχία του ηλεκτρικού εξοπλισμού κατά τη ροή των ρευμάτων βραχυκυκλώματος, καθώς και για να αποκατασταθεί γρήγορα ο κανονικός τρόπος λειτουργίας του ηλιακού σταθμού, είναι απαραίτητο να προσδιορίσετε σωστά τα ρεύματα βραχυκυκλώματος και να επιλέξετε ηλεκτρικό εξοπλισμό , προστατευτικός εξοπλισμός και μέσα περιορισμού των ρευμάτων βραχυκυκλώματος που βασίζονται σε αυτά.
Βραχυκύκλωμαονομάζεται άμεση σύνδεση μεταξύ οποιωνδήποτε σημείων διαφορετικές φάσεις, καλώδιο φάσης και ουδέτερου ή φάση προς γείωση, που δεν προβλέπεται από τις κανονικές συνθήκες λειτουργίας της εγκατάστασης.
Οι κύριοι τύποι βραχυκυκλωμάτων σε ηλεκτρικά συστήματαΩ:
3. Μονοφασικό βραχυκύκλωμα, στην οποία μία από τις φάσεις βραχυκυκλώνει στο ουδέτερο καλώδιο ή γείωση. Σύμβολομονοφασικά σημεία βραχυκυκλώματος 
Τα ρεύματα, οι τάσεις, οι ισχύς και άλλες ποσότητες που σχετίζονται με ένα μονοφασικό βραχυκύκλωμα ορίζονται 
,
,
και τα λοιπά.
Υπάρχουν επίσης άλλοι τύποι βραχυκυκλωμάτων που σχετίζονται με σπασίματα καλωδίων και ταυτόχρονα βραχυκυκλώματα καλωδίων διαφορετικών φάσεων.
Ένα τριφασικό βραχυκύκλωμα είναι συμμετρικό, αφού μαζί του και οι τρεις φάσεις βρίσκονται υπό τις ίδιες συνθήκες. Όλα τα άλλα είδη βραχυκυκλωμάτων είναι ασύμμετρα, αφού με αυτά οι φάσεις δεν παραμένουν στις ίδιες συνθήκες, με αποτέλεσμα να παραμορφώνονται τα συστήματα ρεύματος και τάσης.
Όταν συμβαίνει βραχυκύκλωμα, η συνολική ηλεκτρική αντίσταση του κυκλώματος του συστήματος τροφοδοσίας μειώνεται, με αποτέλεσμα τα ρεύματα στους κλάδους του συστήματος να αυξάνονται απότομα και οι τάσεις σε μεμονωμένα τμήματα του συστήματος μειώνονται.
Τα στοιχεία των ηλεκτρικών συστημάτων έχουν ενεργές και αντιδραστικές (επαγωγικές ή χωρητικές) αντιστάσεις, επομένως, σε περίπτωση ξαφνικής διακοπής του κανονικού τρόπου λειτουργίας (όταν συμβαίνει βραχυκύκλωμα), το ηλεκτρικό σύστημα είναι ένα ταλαντευόμενο κύκλωμα. Τα ρεύματα στους κλάδους του συστήματος και οι τάσεις στα επιμέρους μέρη του θα αλλάξουν για κάποιο χρονικό διάστημα μετά την εμφάνιση βραχυκυκλώματος σύμφωνα με τις παραμέτρους αυτού του κυκλώματος. Εκείνοι. Κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος, εμφανίζεται μια παροδική διαδικασία στο κύκλωμα της κατεστραμμένης περιοχής.
Κατά τη διάρκεια ενός βραχυκυκλώματος σε κάθε φάση, μαζί με τη συνιστώσα του περιοδικού ρεύματος (συνιστώσα ρεύματος εναλλασσόμενου πρόσημου), υπάρχει και μια συνιστώσα απεριοδικού ρεύματος (συνιστώσα σταθερού πρόσημου), η οποία μπορεί επίσης να αλλάξει πρόσημο, αλλά σε μεγαλύτερα διαστήματα σε σύγκριση με την περιοδική .
Στιγμιαία αξία φαινομενικό ρεύμαΒραχυκύκλωμα για αυθαίρετο χρονικό σημείο:
Οπου 
- απεριοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος τη στιγμή του χρόνου 
;
- γωνιακή συχνότητα εναλλασσόμενου ρεύματος. 
- γωνία φάσης της τάσης πηγής τη στιγμή του χρόνου ;
- γωνία μετατόπισης ρεύματος στο κύκλωμα βραχυκυκλώματος σε σχέση με την τάση της πηγής, - σταθερά χρόνου του κυκλώματος βραχυκυκλώματος. 
- αυτεπαγωγή, επαγωγική και ενεργή αντίσταση του βραχυκυκλώματος.
Περιοδική συνιστώσα 
Το ρεύμα βραχυκυκλώματος (Εικ. 1) είναι το ίδιο για όλους τρεις φάσειςκαι καθορίζεται για οποιαδήποτε χρονική στιγμή από την τιμή της τεταγμένης του φακέλου διαιρεμένη με 
. Απεριοδικό συστατικό 
Το ρεύμα βραχυκυκλώματος είναι διαφορετικό και για τις τρεις φάσεις (βλ. Εικ. 2) και ποικίλλει ανάλογα με τη στιγμή που συμβαίνει το βραχυκύκλωμα.
Ρύζι. 3. Μεταβολή χρόνου της περιοδικής συνιστώσας του ρεύματος βραχυκυκλώματος:
α) όταν τροφοδοτείται από γεννήτριες χωρίς αυτόματο διακόπτη μεταφοράς· β) όταν τροφοδοτείται από γεννήτριες με διακόπτη αυτόματης μεταφοράς. γ) όταν τροφοδοτείται από το σύστημα ισχύος.
Το πλάτος της περιοδικής συνιστώσας αλλάζει στην παροδική διαδικασία σύμφωνα με την αλλαγή Πηγή EMFΒραχυκύκλωμα (Εικ. 3) Με ισχύ πηγής ανάλογη με την ισχύ του στοιχείου όπου εξετάζεται το βραχυκύκλωμα, καθώς και με την απουσία γεννητριών ARV, το emf της πηγής μειώνεται από την αρχική τιμή 
μέχρι σταθερό 
, ως αποτέλεσμα του οποίου το πλάτος της περιοδικής συνιστώσας ποικίλλει από 
(υπερπαροδικό ρεύμα βραχυκυκλώματος) έως 
(στάσιμο βραχυκύκλωμα) (Εικ. 3, α).
Παρουσία γεννητριών ARV, η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος αλλάζει, όπως φαίνεται στο Σχ. 3β. Η μείωση της περιοδικής συνιστώσας στην αρχική περίοδο του βραχυκυκλώματος εξηγείται από την αδράνεια της δράσης της συσκευής AR, η οποία αρχίζει να λειτουργεί 0,08-0,3 s μετά την εμφάνιση του βραχυκυκλώματος. Με την αύξηση του ρεύματος διέγερσης της γεννήτριας, το EMF της αυξάνεται και, κατά συνέπεια, η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος αυξάνεται μέχρι μια τιμή σταθερής κατάστασης.
Εάν η ισχύς της πηγής είναι σημαντικά μεγαλύτερη από την ισχύ του στοιχείου όπου εξετάζεται το βραχυκύκλωμα, το οποίο αντιστοιχεί σε μια πηγή απεριόριστης ισχύος της οποίας η εσωτερική αντίσταση είναι μηδέν, τότε το emf της πηγής είναι σταθερό. Επομένως, η περιοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος παραμένει αμετάβλητη κατά τη μεταβατική διαδικασία (Εικ. 3, γ), δηλ.
Απεριοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος 
είναι διαφορετική σε όλες τις φάσεις και μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη στιγμή εμφάνισης του βραχυκυκλώματος και την προηγούμενη λειτουργία (εντός της περιόδου). Ο ρυθμός εξασθένησης της συνιστώσας του απεριοδικού ρεύματος εξαρτάται από την αναλογία μεταξύ της ενεργού και της επαγωγικής αντίστασης του κυκλώματος βραχυκυκλώματος, δηλ. από σταθερό 
: όσο μεγαλύτερη είναι η ενεργή αντίσταση του κυκλώματος, τόσο πιο έντονη είναι η εξασθένηση. Η απεριοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος είναι αισθητή μόνο στα πρώτα 0,1-0,2 δευτερόλεπτα μετά την εμφάνιση του βραχυκυκλώματος. Συνήθως καθορίζεται από τη μεγαλύτερη δυνατή στιγμιαία τιμή, η οποία (σε κυκλώματα με κυρίαρχη επαγωγική αντίδραση 
)συμβαίνει τη στιγμή που η τάση της πηγής διέρχεται από τη μηδενική τιμή ( 
) και έλλειψη ρεύματος φορτίου. Εν 
.Σε αυτή την περίπτωση, το συνολικό ρεύμα βραχυκυκλώματος έχει τη μεγαλύτερη σημασία. Οι καθορισμένες συνθήκες υπολογίζονται κατά τον προσδιορισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος.
Ανώτατο όριο στιγμιαίο ρεύμαΤο βραχυκύκλωμα συμβαίνει μετά από περίπου μισή περίοδο, δηλ. 0,01 s μετά την εμφάνιση του βραχυκυκλώματος. Το υψηλότερο δυνατό στιγμιαίο ρεύμα βραχυκυκλώματος ονομάζεται ρεύμα κρούσης 
(Εικ. 3) Καθορίζεται για τη στιγμή 
Με:
Οπου 
- συντελεστής κρούσης ανάλογα με τη σταθερά χρόνου του βραχυκυκλώματος.
Η πραγματική τιμή του συνολικού ρεύματος βραχυκυκλώματος για μια αυθαίρετη χρονική στιγμή προσδιορίζεται από την έκφραση:
(3.4)
Οπου 
- πραγματική τιμή της περιοδικής συνιστώσας του ρεύματος βραχυκυκλώματος. 
- πραγματική τιμή της απεριοδικής συνιστώσας, ίση με
(3.5)
Η υψηλότερη αποτελεσματική τιμή του ρεύματος κρούσης για την πρώτη περίοδο από την έναρξη της διαδικασίας βραχυκυκλώματος:
(3.6)
Ισχύς βραχυκυκλώματος για ένα αυθαίρετο χρονικό σημείο:
(3.7)
Τροφοδοτικά βραχυκυκλώματος. Κατά τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος, θεωρείται ότι οι πηγές ισχύος της θέσης βραχυκυκλώματος είναι γεννήτριες στροβίλου και υδρογόνου, σύγχρονοι αντισταθμιστές και κινητήρες, ασύγχρονοι κινητήρες. Η επίδραση των ασύγχρονων κινητήρων λαμβάνεται υπόψη μόνο στην αρχική χρονική στιγμή και σε εκείνες τις περιπτώσεις που συνδέονται απευθείας στο βραχυκύκλωμα.
Καθορισμένες ποσότητες. Κατά τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος, καθορίζονται οι ακόλουθες τιμές:
-αρχική τιμή της περιοδικής συνιστώσας του ρεύματος βραχυκυκλώματος (αρχική τιμή του υπερμεταβατικού ρεύματος βραχυκυκλώματος).
- ρεύμα κρούσης βραχυκυκλώματος, απαραίτητο για τη δοκιμή ηλεκτρικών συσκευών, ζυγών και μονωτών για ηλεκτροδυναμική σταθερότητα.
- την υψηλότερη πραγματική τιμή του ρεύματος κρούσης βραχυκυκλώματος που απαιτείται για τη δοκιμή σταθερότητας ηλεκτρικών συσκευών κατά την πρώτη περίοδο της διαδικασίας βραχυκυκλώματος.
- νόημα Για 
, απαραίτητο για τον έλεγχο των αυτόματων διακοπτών με βάση το ρεύμα που απενεργοποιούν.
- την πραγματική τιμή του ρεύματος βραχυκυκλώματος σταθερής κατάστασης, το οποίο χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της θερμικής σταθερότητας των ηλεκτρικών συσκευών, των ζυγών, των δακτυλίων και των καλωδίων·
- ισχύς βραχυκυκλώματος για το χρόνο Αποφασισμένο να δοκιμάσει τους διακόπτες κυκλώματος βάσει της μέγιστης επιτρεπόμενης ισχύος μεταγωγής. Για διακόπτες υψηλής ταχύτητας αυτός ο χρόνος μπορεί να μειωθεί στα 0,08 δευτερόλεπτα.
Υποθέσεις και συνθήκες σχεδιασμού. Για να διευκολυνθεί ο υπολογισμός των ρευμάτων βραχυκυκλώματος, γίνονται ορισμένες υποθέσεις:
1) Το EMF όλων των πηγών θεωρείται ότι είναι σε φάση.
2) EMF πηγών που αφαιρέθηκαν σημαντικά από τη θέση βραχυκυκλώματος ( 
), θεωρούνται αμετάβλητα.
3) μην λαμβάνετε υπόψη τα εγκάρσια χωρητικά κυκλώματα βραχυκυκλώματος (εκτός από εναέριες γραμμές 330 kV πάνω και καλωδιακές γραμμές 110 kV παραπάνω) και τα ρεύματα μαγνήτισης των μετασχηματιστών.
4) η ενεργή αντίσταση του βραχυκυκλώματος λαμβάνεται υπόψη μόνο με την αναλογία 
,
Οπου 
Και 
- ισοδύναμες ενεργές και αντιδραστικές αντιστάσεις βραχυκυκλώματος.
5) σε ορισμένες περιπτώσεις, η επίδραση των φορτίων δεν λαμβάνεται υπόψη (ή λαμβάνεται περίπου υπόψη), ιδιαίτερα η επίδραση μικρών ασύγχρονων και σύγχρονων κινητήρων.
Σύμφωνα με τον σκοπό του προσδιορισμού των ρευμάτων βραχυκυκλώματος, καθορίζονται οι συνθήκες σχεδιασμού, οι οποίες περιλαμβάνουν τη σύνταξη ενός διαγράμματος σχεδιασμού, τον προσδιορισμό του τρόπου λειτουργίας βραχυκυκλώματος, τον τύπο του βραχυκυκλώματος, τη θέση των σημείων βραχυκυκλώματος και το εκτιμώμενο βραχυκύκλωμα - χρόνος κυκλώματος.
Κατά τον προσδιορισμό της λειτουργίας βραχυκυκλώματος, ανάλογα με τον σκοπό του υπολογισμού, καθορίζονται τα δυνατά μέγιστα και ελάχιστα επίπεδα ρευμάτων βραχυκυκλώματος. Για παράδειγμα, η δοκιμή ηλεκτρικού εξοπλισμού για τις ηλεκτροδυναμικές και θερμικές επιδράσεις των ρευμάτων βραχυκυκλώματος πραγματοποιείται με τον πιο αυστηρό τρόπο λειτουργίας - το μέγιστο, όταν το μεγαλύτερο ρεύμα βραχυκυκλώματος ρέει μέσω του στοιχείου που δοκιμάζεται. Αντίθετα, σύμφωνα με τον ελάχιστο τρόπο λειτουργίας που αντιστοιχεί στο χαμηλότερο ρεύμα βραχυκυκλώματος , διενεργούν υπολογισμούς και δοκιμές της λειτουργικότητας των συσκευών προστασίας ρελέ και αυτοματισμού.
Επιλογή του τύπου βραχυκυκλώματοςκαθορίζεται από τον σκοπό του υπολογισμού των ρευμάτων βραχυκυκλώματος. Για τον προσδιορισμό της ηλεκτροδυναμικής αντίστασης συσκευών και άκαμπτων λεωφορείων, λαμβάνεται ως σχεδιαστικό ένα τριφασικό βραχυκύκλωμα. για τον προσδιορισμό της θερμικής αντίστασης συσκευών και αγωγών - τριφασικό ή διφασικό βραχυκύκλωμα ανάλογα με το ρεύμα. Ο έλεγχος των δυνατοτήτων μεταγωγής και μεταγωγής των συσκευών πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τριφασικό ή μονοφασικό ρεύμαΒλάβη γείωσης (σε δίκτυα με μεγάλα ρεύματα σφάλματος γείωσης) ανάλογα με την τιμή του.
Η επιλογή του τύπου βραχυκυκλώματος στους υπολογισμούς της προστασίας ρελέ καθορίζεται από τον λειτουργικό σκοπό του και μπορεί να είναι τριφασικό, διφασικό, μονοφασικό και διφασικό σφάλμα γείωσης.
Θέσεις σημείων βραχυκυκλώματοςεπιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος ο ηλεκτρικός εξοπλισμός που ελέγχεται και οι αγωγοί να βρίσκονται στις πιο δυσμενείς συνθήκες. Για παράδειγμα, για να επιλέξετε εξοπλισμό μεταγωγής, είναι απαραίτητο να επιλέξετε τη θέση βραχυκυκλώματος απευθείας στους ακροδέκτες εξόδου τους· η διατομή της γραμμής καλωδίου επιλέγεται με βάση το ρεύμα βραχυκυκλώματος στην αρχή της γραμμής. Η θέση των σημείων βραχυκυκλώματος κατά τον υπολογισμό της προστασίας ρελέ καθορίζεται από τον σκοπό της - στην αρχή ή στο τέλος του προστατευμένου τμήματος.
Εκτιμώμενος χρόνος βραχυκυκλώματος. Ο πραγματικός χρόνος κατά τον οποίο συμβαίνει βραχυκύκλωμα καθορίζεται από τη διάρκεια του εξοπλισμού προστασίας και αποσύνδεσης,
. (3.8)
Στους υπολογισμούς, χρησιμοποιείται μειωμένος (πλασματικός) χρόνος - η χρονική περίοδος κατά την οποία το ρεύμα βραχυκυκλώματος σταθερής κατάστασης εκπέμπει την ίδια ποσότητα θερμότητας που θα έπρεπε να εκπέμπει το ρεύμα βραχυκυκλώματος που διέρχεται πραγματικά κατά τον πραγματικό χρόνο βραχυκυκλώματος.
Ο δεδομένος χρόνος που αντιστοιχεί στο πλήρες ρεύμα βραχυκυκλώματος είναι
. (3.9)
Οπου 
- μειωμένος χρόνος για την περιοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος.
- μειωμένος χρόνος για την απεριοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος.
Σε πραγματικό χρόνο 
c ο μειωμένος χρόνος για την περιοδική συνιστώσα του ρεύματος βραχυκυκλώματος προσδιορίζεται με νομογράμματα.
Σε πραγματικό χρόνο 
Με 
, Οπου 
- την τιμή του μειωμένου χρόνου για 
Με.
Προσδιορισμός του μειωμένου χρόνου για την απεριοδική συνιστώσα , και παράγεται στο 
σύμφωνα με τον τύπο:
, (3.10)
Οπου 
- ο λόγος του αρχικού υπερμεταβατικού ρεύματος προς το καθιερωμένο ρεύμα στη θέση βραχυκυκλώματος ( 
).
Στο 
- σύμφωνα με τον τύπο:
. (3.11)
Όταν ο πραγματικός χρόνος είναι περισσότερο από 1 δευτ. ή 
μειωμένος χρόνος της απεριοδικής συνιστώσας του ρεύματος βραχυκυκλώματος ( ) μπορεί να παραμεληθεί.
Απαιτείται υπολογισμός τριφασικού ρεύματος βραχυκυκλώματος (TCC)στις ράβδους του σχεδιασμένου κλειστού εξοπλισμού διανομής-6 kV υποσταθμός 110/6 kV "GPP-3". Αυτός ο υποσταθμός τροφοδοτείται από δύο εναέριες γραμμές 110 kV από τον υποσταθμό GPP-2 110 kV. Το ZRU-6 kV "P4SR" λαμβάνει ισχύ από δύο μετασχηματιστές ισχύος TDN-16000/110-U1, το οποίο δουλεύω ξεχωριστά. Όταν αποσυνδεθεί μία από τις εισόδους, είναι δυνατή η παροχή ρεύματος στο τμήμα διαύλου που έχει απενεργοποιηθεί μέσω ενός διακόπτη τομής σε αυτόματη λειτουργία (ATS).
Το σχήμα 1 δείχνει σχέδιο σχεδίασηςδίκτυα
Δεδομένου ότι η αλυσίδα από τον Ι Ν.Σ. "GPP-2" προς Ι βόρειο γεωγραφικό πλάτος. Το "GLP-3" είναι πανομοιότυπο με την αλυσίδα II s.sh. από "GPP-2" έως II βόρειο γεωγραφικό πλάτος. Ο υπολογισμός "GPP-3" πραγματοποιείται μόνο για την πρώτη αλυσίδα.
Το ισοδύναμο κύκλωμα για τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος φαίνεται στο σχήμα 2.
Ο υπολογισμός θα γίνει σε ονομαστικές μονάδες.
2. Αρχικά στοιχεία για τον υπολογισμό
- 1. Δεδομένα συστήματος: Is=22 kA;
- 2. Δεδομένα VL - 2xAS-240/32 (Τα δεδομένα δίνονται για ένα κύκλωμα AS-240/32, RD 153-34.0-20.527-98, Παράρτημα 9):
- 2.1 Επαγωγική αντίδραση θετικής ακολουθίας - X1ud=0,405 (Ohm/km);
- 2,2 Χωρητική αγωγιμότητα - bsp = 2,81x10-6 (S/km);
- 2.3 Ενεργή αντίσταση στους +20 C ανά 100 km γραμμής - R=R20C=0.12 (Ohm/km).
- 3. Δεδομένα μετασχηματιστή (λήφθηκαν από GOST 12965-85):
- 3.1 TDN-16000/110-U1, Uin=115 kV, Unn=6,3 kV, εναλλάκτης βρύσης επί φορτίου ±9*1,78, Uk.inn-nn=10,5%;
- 4. Δεδομένα εύκαμπτου αγωγού: 3xAC-240/32, l=20 m. (Για να απλοποιηθεί ο υπολογισμός, δεν λαμβάνεται υπόψη η αντίσταση του εύκαμπτου αγωγού.)
- 5. Δεδομένα του αντιδραστήρα περιορισμού ρεύματος - RBSDG-10-2x2500-0.2 (λήφθηκαν από GOST 14794-79):
- 5.1 Ονομαστικό ρεύμααντιδραστήρας - Inom. = 2500 A;
- 5.2 Ονομαστικές απώλειες ισχύος ανά φάση αντιδραστήρα - ∆P= 32,1 kW;
- 5.3 Επαγωγική αντίδραση – X4=0.2 Ohm.
3. Υπολογισμός αντιστάσεων στοιχείων
3.1 Αντίσταση συστήματος (για τάση 115 kV):
3.2 Αντίσταση εναέρια γραμμή(για τάση 115 kV):
Οπου:
n - Αριθμός καλωδίων σε μία εναέρια γραμμή εναέριας γραμμής 110 kV.
3.3 Συνολική αντίσταση στον μετασχηματιστή (για τάση 115 kV):
X1.2=X1+X2=3.018+0.02025=3.038 (Ωμ)
R1.2=R2=0.006 (Ωμ)
3.4 Αντίσταση μετασχηματιστή:
3.4.1 Αντίσταση μετασχηματιστή (ο εναλλάκτης βρύσης κατά το φορτίο βρίσκεται στη μεσαία θέση):
3.4.2 Ενεργή αντίσταση του μετασχηματιστή (ο εναλλάκτης βρύσης κατά το φορτίο βρίσκεται στην ακραία θέση «μείον»):
3.4.3 Ενεργή αντίσταση του μετασχηματιστή (ο εναλλάκτης βρύσης κατά το φορτίο βρίσκεται στην ακραία «θετική» θέση):
Ελάχιστη επαγωγική αντίδραση του μετασχηματιστή (ο εναλλάκτης βρύσης κατά το φορτίο βρίσκεται στην ακραία θέση «μείον»)
Μέγιστη επαγωγική αντίδραση του μετασχηματιστή (ο εναλλάκτης βρύσης κατά το φορτίο βρίσκεται στην ακραία «θετική» θέση)
Η τιμή που περιλαμβάνεται στον παραπάνω τύπο είναι η τάση που αντιστοιχεί στην ακραία θετική θέση του εναλλάκτη βρύσης επί φορτίου και είναι ίση με Umax.VN=115*(1+0,1602)=133,423 kV, η οποία υπερβαίνει την υψηλότερη λειτουργία τάση ηλεκτρικού εξοπλισμού ίση με 126 kV (GOST 721-77" Συστήματα τροφοδοσίας, δίκτυα, πηγές, μετατροπείς και δέκτες ηλεκτρική ενέργεια. Ονομαστικές τάσειςπάνω από 1000 V"). Η τάση UmaxVN αντιστοιχεί σε Uк%max=10,81 (GOST 12965-85).
Εάν το Umax.VN αποδειχθεί μεγαλύτερο από το μέγιστο επιτρεπόμενο για ένα δεδομένο δίκτυο (Πίνακας 5.1), τότε το Umax.VN θα πρέπει να ληφθεί σύμφωνα με αυτόν τον πίνακα. Η τιμή του Uk% που αντιστοιχεί σε αυτή τη νέα μέγιστη τιμή του Umax.VN προσδιορίζεται είτε εμπειρικά είτε βρίσκεται από τα παραρτήματα του GOST 12965-85.
3.4.5 Αντοχή αντιδραστήρα περιορισμού ρεύματος (σε τάση 6,3 kV):
4. Υπολογισμός τριφασικών ρευμάτων βραχυκυκλώματος στο σημείο Κ1
4.1 Ολική επαγωγική αντίδραση:
X∑=X1.2=X1+X2=3.018+0.02025=3.038 (Ωμ)
4.2 Ολική ενεργή αντίσταση:
R∑=R1.2=0.006 (Ωμ)
4.3 Συνολική αντίσταση:
4.4 Τριφασικό ρεύμα βραχυκυκλώματος:
4.5 Ρεύμα υπέρτασης βραχυκυκλώματος:
5. Υπολογισμός τριφασικών ρευμάτων βραχυκυκλώματος στο σημείο Κ2
6.1.1 Η τιμή της συνολικής αντίστασης στο σημείο Κ2 μειώνεται σε τάση δικτύου 6,3 kV:
6.1.2 Το ρεύμα στο βραχυκύκλωμα, μειωμένο σε πραγματική τάση 6,3 kV, είναι ίσο με:
6.1.3 Ρεύμα υπέρτασης βραχυκυκλώματος:
6.2 Αντίσταση στις ράβδους ζυγών ενός κλειστού συστήματος διανομής 6 kV με τον εναλλάκτη τροφοδοσίας του μετασχηματιστή Τ3 ρυθμισμένο στην αρνητική θέση
6.2.1 Η τιμή της συνολικής αντίστασης στο σημείο Κ2 μειώνεται σε τάση δικτύου 6,3 kV:
6.2.2 Το ρεύμα στο βραχυκύκλωμα, μειωμένο σε πραγματική τάση 6,3 kV, ισούται με:
6.2.3 Ρεύμα υπέρτασης βραχυκυκλώματος:
6.3 Αντίσταση στις ράβδους ζυγών ενός κλειστού συστήματος διανομής 6 kV με τον εναλλάκτη τροφοδοσίας του μετασχηματιστή Τ3 στη θετική θέση
6.3.1 Η τιμή της συνολικής αντίστασης στο σημείο Κ2 μειώνεται σε τάση δικτύου 6,3 kV:
6.3.2 Το ρεύμα στο βραχυκύκλωμα, μειωμένο σε πραγματική τάση 6,3 kV, είναι ίσο με:
6.3.3 Ρεύμα υπέρτασης βραχυκυκλώματος:
Τα αποτελέσματα υπολογισμού καταχωρούνται στον πίνακα PP1.3
Πίνακας PP1.3 – Στοιχεία υπολογισμού για τριφασικά ρεύματα βραχυκυκλώματος
| Θέση βρύσης μετασχηματιστή σε φορτίο | Ρεύματα βραχυκυκλώματος | Σημείο βραχυκυκλώματος | ||
|---|---|---|---|---|
| Κ1 | Κ2 | Κ3 | ||
| Εναλλάκτης τροφοδοσίας σε μεσαία θέση | Ρεύμα βραχυκυκλώματος, kA | 21,855 | 13,471 | 7,739 |
| Ρεύμα κρούσης βραχυκυκλώματος, kA | 35,549 | 35,549 | 20,849 | |
| Ρεύμα βραχυκυκλώματος, kA | - | 13,95 | 7,924 | |
| Ρεύμα κρούσης βραχυκυκλώματος, kA | - | 36,6 | 21,325 | |
| Εναλλάκτης βρύσης σε θετική θέση | Ρεύμα βραχυκυκλώματος, kA | - | 13,12 | 7,625 |
| Ρεύμα κρούσης βραχυκυκλώματος, kA | - | 34,59 | 20,553 | |
7. Υπολογισμός του ρεύματος βραχυκυκλώματος που εκτελείται στο Excel
Εάν εκτελέσετε αυτόν τον υπολογισμό χρησιμοποιώντας ένα κομμάτι χαρτί και μια αριθμομηχανή, χρειάζεται πολύς χρόνος, επιπλέον, μπορείτε να κάνετε ένα λάθος και ολόκληρος ο υπολογισμός θα απορριφθεί, και εάν τα δεδομένα πηγής αλλάζουν συνεχώς, αυτό οδηγεί σε αύξηση του χρόνου σχεδιασμού και περιττή σπατάλη νεύρων.
Ως εκ τούτου, αποφάσισα να εκτελέσω αυτόν τον υπολογισμό χρησιμοποιώντας ένα υπολογιστικό φύλλο Excel, για να μην χάσω το χρόνο μου σε επανυπολογισμούς TKZ και να προστατευτώ από περιττά σφάλματα. Με τη βοήθειά του, μπορείτε να υπολογίσετε γρήγορα τα ρεύματα βραχυκυκλώματος, αλλάζοντας μόνο τα αρχικά δεδομένα.
Ελπίζω ότι αυτό το πρόγραμμα θα σας βοηθήσει και θα αφιερώσετε λιγότερο χρόνο στο σχεδιασμό του αντικειμένου σας.
8. Παραπομπές
- 1. Οδηγίες για τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος και την επιλογή ηλεκτρικού εξοπλισμού.
RD 153-34.0-20.527-98. 1998 - 2. Πώς να υπολογίσετε το ρεύμα βραχυκυκλώματος. E. N. Belyaev. 1983
- 3. Υπολογισμός ρευμάτων βραχυκυκλώματος σε ηλεκτρικά δίκτυα 0,4-35 kV, Golubev M.L. 1980
- 4. Υπολογισμός ρευμάτων βραχυκυκλώματος για προστασία ρελέ. I.L.Nebrat. 1998
- 5. Κανόνες κατασκευής ηλεκτρικών εγκαταστάσεων (PUE). Έβδομη έκδοση. 2008
Γεια σας, αγαπητοί φίλοι! Σε αυτό το άρθρο θα μάθετε τι είναι το ρεύμα βραχυκυκλώματος, τις αιτίες του και πώς να το υπολογίσετε. Ένα βραχυκύκλωμα προκύπτει όταν συνδέονται μεταξύ τους μέρη που μεταφέρουν ρεύμα διαφορετικών δυναμικών ή φάσεων. Μπορεί επίσης να σχηματιστεί βραχυκύκλωμα στο σώμα του εξοπλισμού που είναι συνδεδεμένο με τη γείωση. Αυτό το φαινόμενο είναι επίσης χαρακτηριστικό για ηλεκτρικά δίκτυακαι ηλεκτρικούς δέκτες.
Αιτίες και συνέπειες του ρεύματος βραχυκυκλώματος
Οι αιτίες ενός βραχυκυκλώματος μπορεί να είναι πολύ διαφορετικές. Αυτό διευκολύνεται από την υγρασία ή επιθετικό περιβάλλον, στο οποίο η αντίσταση μόνωσης επιδεινώνεται σημαντικά. Μπορεί να προκύψει κλείσιμο μηχανικές επιρροέςή λάθη προσωπικού κατά τις επισκευές και τη συντήρηση. Η ουσία του φαινομένου βρίσκεται στο όνομά του και αντιπροσωπεύει μια συντόμευση της διαδρομής κατά μήκος της οποίας περνά το ρεύμα. Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα ρέει πέρα από το ωμικό φορτίο. Ταυτόχρονα, αυξάνεται σε απαράδεκτα όρια εάν δεν λειτουργεί το προστατευτικό κλείσιμο.
Τα ρεύματα βραχυκυκλώματος έχουν ηλεκτροδυναμική και θερμική επίδραση σε εξοπλισμό και ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, γεγονός που οδηγεί τελικά σε σημαντική παραμόρφωση και υπερθέρμανση τους. Από αυτή την άποψη, είναι απαραίτητο να γίνουν υπολογισμοί των ρευμάτων βραχυκυκλώματος εκ των προτέρων.
Πώς να υπολογίσετε το ρεύμα βραχυκυκλώματος στο σπίτι
Η γνώση του μεγέθους του ρεύματος βραχυκυκλώματος είναι απαραίτητη για να διασφαλιστεί ασφάλεια φωτιάς. Προφανώς, εάν το μετρούμενο ρεύμα βραχυκυκλώματος είναι μικρότερο από το ρυθμισμένο ρεύμα μέγιστη προστασίαμηχανή ή 4 φορές την ονομαστική τιμή ρεύματος της ασφάλειας, τότε ο χρόνος απόκρισης (καύση εύτηκτης ζεύξης) θα είναι μεγαλύτερος και αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολική θέρμανση των καλωδίων και στην πυρκαγιά τους.
Πώς μπορεί να προσδιοριστεί αυτό το ρεύμα; Υπάρχει ειδικές τεχνικέςκαι ειδικές συσκευές για αυτό. Εδώ θα εξετάσουμε το ερώτημα πώς να το κάνουμε αυτό, έχοντας μόνο ή ακόμα και ένα βολτόμετρο. Προφανώς, αυτή η μέθοδος δεν έχει πολύ υψηλή ακρίβεια, αλλά εξακολουθεί να είναι επαρκής για να ανιχνεύσει μια ασυμφωνία μεταξύ της μέγιστης προστασίας ρεύματος και της τιμής αυτού του ρεύματος.
Πώς να το κάνετε αυτό στο σπίτι; Είναι απαραίτητο να πάρετε έναν αρκετά ισχυρό δέκτη, για παράδειγμα, Ηλεκτρικός βραστήραςή σίδερο. Θα ήταν επίσης ωραίο να έχετε ένα μπλουζάκι. Συνδέουμε τον καταναλωτή μας και ένα βολτόμετρο ή πολύμετρο σε λειτουργία μέτρησης τάσης στο μπλουζάκι. Καταγράφουμε την τιμή της τάσης σταθερής κατάστασης (U1). Απενεργοποιούμε τον καταναλωτή και καταγράφουμε την τιμή τάσης χωρίς φορτίο (U2). Στη συνέχεια κάνουμε τον υπολογισμό. Πρέπει να διαιρέσετε την ισχύ του καταναλωτή σας (P) με τη διαφορά στις μετρούμενες τάσεις.
Ic.c.(1) = Р/(U2 – U1)
Ας κάνουμε τα μαθηματικά με ένα παράδειγμα. Βραστήρας 2 kW. Η πρώτη μέτρηση είναι 215 V, η δεύτερη μέτρηση είναι 230 V. Σύμφωνα με τον υπολογισμό, αποδεικνύεται ότι είναι 133,3 A. Εάν, για παράδειγμα, υπάρχει μια αυτόματη μηχανή BA 47-29 με χαρακτηριστικό C, τότε η ρύθμισή της θα είναι από 80 έως 160 Amperes. Επομένως, είναι πιθανό αυτό το μηχάνημα να λειτουργήσει με καθυστέρηση. Με βάση τα χαρακτηριστικά του μηχανήματος, μπορεί να προσδιοριστεί ότι ο χρόνος απόκρισης μπορεί να είναι έως και 5 δευτερόλεπτα. Που είναι βασικά επικίνδυνο.
Τι να κάνω? Είναι απαραίτητο να αυξηθεί η τιμή του ρεύματος βραχυκυκλώματος. Αυτό το ρεύμα μπορεί να αυξηθεί αντικαθιστώντας τα καλώδια της γραμμής τροφοδοσίας με μεγαλύτερη διατομή.
Χρήσιμη σύντομη ειδοποίηση
Φαίνεται ότι το προφανές γεγονός είναι ότι ένα βραχυκύκλωμα είναι ένα εξαιρετικά κακό, δυσάρεστο και ανεπιθύμητο φαινόμενο. Μπορεί να οδηγήσει σε το καλύτερο σενάριοστην απενεργοποίηση της εγκατάστασης, τη διακοπή λειτουργίας του προστατευτικού εξοπλισμού έκτακτης ανάγκης και στη χειρότερη περίπτωση, στην εξάντληση των καλωδίων, ακόμη και σε πυρκαγιά. Επομένως, όλες οι προσπάθειες πρέπει να επικεντρωθούν στην αποφυγή αυτής της ατυχίας. Ωστόσο, ο υπολογισμός των ρευμάτων βραχυκυκλώματος έχει πολύ πραγματικό και πρακτικό νόημα. Έχουν εφευρεθεί πάρα πολλά τεχνικά μέσα, που λειτουργεί σε λειτουργία υψηλού ρεύματος. Ένα παράδειγμα θα ήταν το συνηθισμένο μηχανή συγκόλλησης, ειδικά ένα τόξο, που τη στιγμή της λειτουργίας πρακτικά βραχυκυκλώνει το ηλεκτρόδιο με γείωση. Ένα άλλο ζήτημα είναι ότι αυτοί οι τρόποι λειτουργίας έχουν βραχυπρόθεσμο χαρακτήρα και η ισχύς του μετασχηματιστή τους επιτρέπει να αντέχουν αυτές τις υπερφορτώσεις. Κατά τη συγκόλληση περνούν τεράστια ρεύματα στο σημείο επαφής του άκρου του ηλεκτροδίου (μετρώνται σε δεκάδες αμπέρ), με αποτέλεσμα να απελευθερώνεται αρκετή θερμότητα για να λιώσει τοπικά το μέταλλο και να δημιουργήσει μια ισχυρή ραφή.