Cześć drodzy przyjaciele! W tym artykule dowiesz się, czym jest prąd zwarcie, jego przyczyny i sposób obliczania. Zwarcie występuje, gdy części przewodzące prąd o różnych potencjałach lub fazach są ze sobą połączone. Zwarcie może również powstać na korpusie urządzenia połączonym z ziemią. Zjawisko to jest również typowe dla sieci elektryczne i odbiorniki elektryczne.
Przyczyny i skutki prądu zwarciowego
Przyczyny zwarcia mogą być bardzo różne. Jest to ułatwione przez wilgoć lub agresywne środowisko, w którym rezystancja izolacji znacznie się pogarsza. Może nastąpić zamknięcie wpływy mechaniczne lub błędy personelu podczas napraw i konserwacji. Istota zjawiska kryje się w jego nazwie i oznacza skrócenie drogi, po której przepływa prąd. W rezultacie prąd przepływa przez obciążenie rezystancyjne. Jednocześnie wzrasta do niedopuszczalnych granic, jeśli wyłączenie ochronne nie działa.
Prądy zwarciowe oddziałują elektrodynamicznie i termicznie na urządzenia i instalacje elektryczne, co ostatecznie prowadzi do ich znacznego odkształcenia i przegrzania. W związku z tym konieczne jest wcześniejsze wykonanie obliczeń prądów zwarciowych.
Jak obliczyć prąd zwarciowy w domu
Znajomość wielkości prądu zwarciowego jest niezbędna do zapewnienia bezpieczeństwo przeciwpożarowe. Oczywiście jeśli zmierzony prąd zwarcia jest mniejszy od prądu ustawionego maksymalna ochrona maszyny lub 4-krotność prądu bezpiecznika, wówczas czas reakcji (przepalenie wkładki) będzie dłuższy, a to z kolei może prowadzić do nadmiernego nagrzewania się przewodów i ich pożaru.
Jak określić ten prąd? Istnieć specjalne techniki i specjalne do tego urządzenia. Tutaj rozważymy pytanie, jak to zrobić, mając tylko lub nawet woltomierz. Oczywiście metoda ta nie charakteryzuje się zbyt dużą dokładnością, ale jest wystarczająca do wykrycia rozbieżności pomiędzy maksymalnym zabezpieczeniem prądowym a wartością tego prądu.
Jak to zrobić w domu? Konieczne jest zabranie odpowiednio mocnego odbiornika, np. Czajnik elektryczny lub żelazo. Byłoby miło mieć też koszulkę. Do trójnika podłączamy naszego konsumenta i woltomierz lub multimetr w trybie pomiaru napięcia. Rejestrujemy wartość napięcia w stanie ustalonym (U1). Wyłączamy odbiornik i rejestrujemy wartość napięcia bez obciążenia (U2). Następnie dokonujemy obliczeń. Musisz podzielić moc swojego odbiornika (P) przez różnicę zmierzonych napięć.
Ic.c.(1) = Р/(U2 – U1)
Przeprowadźmy obliczenia na przykładzie. Czajnik 2 kW. Pierwszy pomiar to 215 V, drugi pomiar to 230 V. Według obliczeń okazuje się, że jest to 133,3 A. Jeśli na przykład jest automat BA 47-29 z charakterystyką C, to jego ustawienie będzie od 80 do 160 amperów. Dlatego możliwe jest, że maszyna będzie działać z opóźnieniem. Na podstawie charakterystyki maszyny można określić, że czas reakcji może wynosić do 5 sekund. Co jest w zasadzie niebezpieczne.
Co robić? Konieczne jest zwiększenie wartości prądu zwarciowego. Prąd ten można zwiększyć wymieniając przewody linii zasilającej na większy przekrój.
Przydatne krótkie powiadomienie
Wydawać by się mogło, że oczywistym faktem jest to, że zwarcie jest zjawiskiem wyjątkowo złym, nieprzyjemnym i niepożądanym. Może to prowadzić do najlepszy scenariusz do odłączenia zasilania obiektu, wyłączenia awaryjnych urządzeń ochronnych, a w najgorszym przypadku do przepalenia przewodów, a nawet pożaru. Dlatego należy skoncentrować wszystkie wysiłki na uniknięciu tego nieszczęścia. Obliczanie prądów zwarciowych ma jednak bardzo realne i praktyczne znaczenie. Wymyślono całkiem sporo środki techniczne, pracujący w trybie wysokoprądowym. Przykładem może być zwykły spawarka zwłaszcza łukowego, który w czasie pracy praktycznie zwiera elektrodę z masą. Inną kwestią jest to, że tryby te mają charakter krótkotrwały, a moc transformatora pozwala im wytrzymać te przeciążenia. Podczas spawania w miejscu styku końca elektrody przepływają ogromne prądy (mierzone w dziesiątkach amperów), w wyniku czego uwalniana jest wystarczająca ilość ciepła, aby lokalnie stopić metal i utworzyć mocny szew.
Temat: co to jest zwarcie w obwodzie elektrycznym, jakie są konsekwencje zwarcia.
Wiele osób słyszało o zwarciu elektrycznym, jednak nie każdy zna istotę tego zjawiska. Rozwiążmy to. Jeśli więc zagłębisz się w samo wyrażenie „zwarcie”, możesz zrozumieć, że zachodzi pewien proces, w którym coś jest zamykane na krótkiej ścieżce, a mianowicie najkrótszej ścieżce przepływu prąd elektryczny (ładunki elektryczne w Eksploratorze). Mówiąc najprościej, istnieje ścieżka, wzdłuż której przepływa prąd, jego prąd ładunków. Są to różne obwody elektryczne, przewodniki prądu elektrycznego. Im dłuższa jest ta droga, tym więcej przeszkód muszą pokonać ładunki, tym więcej opór elektryczny tą drogą. A z prawa Ohma wiemy co większy opórłańcuchy, te mniejsza siła będzie w nim prąd (przy określonej wartości napięcia). Dlatego najkrótszą ścieżką będzie maksymalny możliwy prąd, a ta ścieżka będzie krótka, jeśli końcówki samego źródła zasilania zostaną zwarte.
Ogólnie rzecz biorąc, mamy na przykład to, co zwykle akumulator(w stanie naładowanym). Jeśli podłączymy do niej żarówkę przeznaczoną na napięcie akumulatora (12 woltów), to w wyniku przepłynięcia przez tę lampę określonej ilości prądu otrzymamy emisję światła i ciepła. Lampa ma pewien opór elektryczny, który ogranicza siłę prądu przepływającego przez ten obwód. Aby celowo zrobić zwarcie wystarczy wziąć kawałek drutu i podłączyć go do końcówek zacisków akumulatora (równolegle do lampy). Drut ten ma bardzo mały opór w porównaniu do lampy. W związku z tym nie ma specjalnego ograniczenia, które uniemożliwiałoby ruch naładowanych cząstek. A gdy tylko zamkniemy taki obwód, mamy zwarcie. Przez drut natychmiast przepłynie duży prąd, który może po prostu podgrzać i stopić ten kawałek drutu.
W wyniku takiego zwarcia przewodnik (jego izolacja) zapali się, co może nawet doprowadzić do pożaru, jeśli ten przewodnik swoim zapłonem przeniesie ogień na znajdujące się w pobliżu przedmioty łatwopalne. Ponadto tak ostry, gwałtowny przepływ prądu może być szkodliwy dla samego akumulatora. W tym momencie zaczyna się również nagrzewać. A jak wiadomo akumulatory bardzo nie lubią nadmiernego ciepła. Co najmniej ich żywotność ulega znacznemu skróceniu, a maksymalnie ulegają awarii, a nawet zapalają się i eksplodują. Jeżeli do takiego zwarcia dojdzie np. przy baterii litowej w telefonie (która nie posiada w środku elektronicznego zabezpieczenia), w ciągu kilku sekund nastąpi silne nagrzanie, po czym nastąpi płomień i eksplozja.
Istnieją akumulatory, które początkowo są przeznaczone do dostarczania dużych prądów (akumulatory trakcyjne), ale nawet w przypadku nich całkowite zwarcie może prowadzić do dużych problemów. A co dzieje się z napięciem podczas zwarcia? Ze szkolnej fizyki powinno być wiadomo, że im większy prąd, tym większy spadek napięcia w tym odcinku obwodu. Dlatego też, gdy do zasilacza nie jest podłączone żadne obciążenie, widoczna jest na nim maksymalna wartość napięcia (tj Źródło pola elektromagnetycznego moc, jej siła elektromotoryczna). Gdy tylko załadujemy to źródło zasilania od razu pojawia się pewien spadek napięcia. Im większe obciążenie, tym większy spadek napięcia. Ponieważ podczas zwarcia rezystancja obwodu wynosi praktycznie zero, a natężenie prądu będzie maksymalne, to spadek napięcia na źródle prądu będzie również maksymalny (bliski zeru).
Rozważaliśmy opcję całkowitego zwarcia, które występuje bezpośrednio na zaciskach źródła zasilania. Tak, to jest to, co jeszcze warto dodać na ten temat. W przypadku akumulatora części wewnętrzne będą obciążone dużym prądem i substancje chemiczne sam akumulator (elektrolit, płytki, przewody). W przypadku zwarcia na źródłach prądu, takich jak generatory elektryczne, obciążenie prądowe spada na uzwojenia tych generatorów, co prowadzi do jego nadmiernego nagrzania i uszkodzenia (no właśnie tych obwodów, które pracują w generatorze po tym uzwojeniu). Zwarcie na zaciskach różnych zasilaczy prowadzi do przegrzania i awarii samych zasilaczy. schematy elektryczneźródła prądu i uzwojenie wtórne transformatora.
Zwarcie może wystąpić w samym obwód elektryczny schematy połączeń. W tym przypadku konsekwencje są również wyjątkowo negatywne. Ale w tym przypadku natężenie prądu będzie z reguły nieco mniejsze niż w przypadku zwarcia na wyjściu źródła zasilania. Na przykład istnieje obwód wzmacniacza audio. Nagle, z powodu słabej izolacji samych głośników, na wyjściu dźwiękowym tego wzmacniacza następuje zwarcie. W rezultacie najprawdopodobniej spalą się tranzystory wyjściowe, mikroukłady znajdujące się w ostatnich stopniach wzmocnienia dźwięku. W takim przypadku samo źródło zasilania może nawet nie zostać uszkodzone, ponieważ nadmierne obciążenie prądowe może do niego nie dotrzeć. Myślę, że rozumiesz istotę zwarcia.
P.S. W każdym razie zjawisko zwarcia elektrycznego prowadzi do katastrofalnych konsekwencji. Aby się przed tym zabezpieczyć, z reguły należy stosować konwencjonalne bezpieczniki, wyłączniki automatyczne, obwody ochronne itp. Ich zadaniem jest szybkie przerwanie obwodu elektrycznego przy gwałtownym wzroście prądu. Oznacza to, że zwykły bezpiecznik jest jakby najsłabszym ogniwem w całym obwodzie elektrycznym. Gdy tylko prąd gwałtownie wzrośnie, wkładka bezpiecznikowa po prostu topi się i przerywa obwód. W większości przypadków powoduje to, że pozostałe obwody w obwodzie pozostają nienaruszone.
Witamy, drodzy czytelnicy i odwiedzający witrynę „Notatki elektryka”.
Na mojej stronie internetowej znajduje się artykuł o. Przytoczyłem przypadki z mojej praktyki.
Aby więc zminimalizować skutki takich wypadków i incydentów, należy wybrać odpowiedni sprzęt elektryczny. Aby jednak wybrać go poprawnie, trzeba umieć obliczyć prądy zwarciowe.
W dzisiejszym artykule pokażę jak samodzielnie obliczyć prąd zwarciowy, czyli w skrócie prąd zwarciowy, na prawdziwym przykładzie.
Rozumiem, że wielu z Was nie musi dokonywać obliczeń, bo... Zwykle robią to projektanci w licencjonowanych organizacjach (firmach) lub studenci piszący kolejne zajęcia lub projekt dyplomowy. Szczególnie to drugie rozumiem, bo... Będąc jeszcze studentem (w 2000 r.) bardzo żałowałem, że w Internecie nie ma takich stron. Publikacja ta przyda się także pracownikom energetyki do podniesienia poziomu samorozwoju, czy odświeżenia pamięci o przebytym wcześniej materiale.
Swoją drogą, już to przyniosłem. Jeśli ktoś jest zainteresowany, proszę wejść w link i przeczytać.
Przejdźmy zatem do rzeczy. Kilka dni temu w naszym przedsiębiorstwie miał miejsce pożar. trasa kablowa przy zespole warsztatowym nr 10. Korytko kablowe, na którym poprowadzono wszystkie kable zasilające i sterujące, uległo niemal całkowitemu spaleniu. Oto zdjęcie z miejsca zdarzenia.
Nie będę wchodził w szczegóły dotyczące podsumowania, ale moje kierownictwo miało pytanie dotyczące uruchomienia spotkania wprowadzającego wyłącznik obwodu i jego zgodność z chronioną linią. W prostych słowach Powiem, że interesowała ich wielkość prądu zwarciowego na końcu mocy wejściowej linia kablowa, tj. w miejscu, w którym doszło do pożaru.
Naturalnie, nie dokumentacja projektu elektrycy warsztatowi do obliczania prądów zwarciowych. nie było pieniędzy na tę linię i musiałem sam dokonać całej kalkulacji, którą zamieszczam w domenie publicznej.
Gromadzenie danych do obliczania prądów zwarciowych
Zespół zasilający nr 10, w pobliżu którego nastąpił pożar, zasilany jest poprzez wyłącznik automatyczny A3144 600 (A) przewód z miedzi SBG (3x150) z transformatora obniżającego nr 1 10/0,5 (kV) o mocy 1000 (kVA).
Nie zdziw się, w naszym przedsiębiorstwie wciąż mamy wiele działających podstacji z izolowanym punktem neutralnym na 500 (V), a nawet 220 (V).
Wkrótce napiszę artykuł o tym, jak podłączyć się do sieci 220 (V) i 500 (V) z izolowanym punktem neutralnym. Nie przegap publikacji nowego artykułu - zapisz się, aby otrzymywać aktualności.
Transformator obniżający napięcie 10/0,5 (kV) zasilany jest przez Przewód zasilający AAShv (3x35) z wysokim napięciem podstacja dystrybucyjna № 20.
Kilka wyjaśnień dotyczących obliczania prądu zwarciowego
Chciałbym powiedzieć kilka słów o samym procesie zwarcia. Podczas zwarcia w obwodzie zachodzą procesy przejściowe ze względu na obecność w nim indukcyjności, które zapobiegają gwałtownej zmianie prądu. Pod tym względem prąd zwarciowy w procesie przejścia można podzielić na 2 elementy:
- okresowy (pojawia się w chwili początkowej i nie zmniejsza się do momentu odłączenia instalacji elektrycznej od zabezpieczeń)
- aperiodyczny (pojawia się w momencie początkowym i szybko maleje do zera po zakończeniu procesu przejściowego)
Prąd zwarcia Obliczę według RD 153-34.0-20.527-98.
W tym dokument regulacyjny Mówi się, że obliczenie prądu zwarciowego można przeprowadzić w przybliżeniu, ale pod warunkiem, że błąd obliczeniowy nie przekracza 10%.
Obliczę prądy zwarciowe w jednostkach względnych. W przybliżeniu doprowadzę wartości elementów obwodu do warunków podstawowych, biorąc pod uwagę przekładnię transformatora mocy.
Celem jest A3144 o prądzie znamionowym 600 (A) na zdolność przełączania. Aby to zrobić, muszę wyznaczyć trójfazowy i dwufazowy prąd zwarciowy na końcu linii kabla zasilającego.
Przykład obliczenia prądów zwarciowych
Jako stopień główny przyjmujemy napięcie 10,5 (kV) i ustalamy moc podstawową systemu elektroenergetycznego:
moc bazowa systemu elektroenergetycznego Sb = 100 (MVA)
napięcie bazowe Ub1 = 10,5 (kV)
prąd zwarciowy na szynach stacji nr 20 (wg projektu) Is = 9,037 (kA)
Sporządzamy schemat projektowy zasilania.
Na tym schemacie wskazujemy wszystkie elementy obwodu elektrycznego i ich. Nie zapomnij także wskazać punktu, w którym musimy znaleźć prąd zwarciowy. Zapomniałem zaznaczyć to na powyższym obrazku, więc wyjaśnię to słownie. Znajduje się bezpośrednio za kablem niskiego napięcia SBG (3x150) przed montażem nr 10.
Następnie narysujemy obwód zastępczy, zastępując wszystkie elementy powyższego obwodu rezystancjami czynnymi i reaktywnymi.
Przy obliczaniu składowej okresowej prądu zwarciowego dopuszczalne jest nieuwzględnianie rezystancji czynnej linii kablowych i napowietrznych. Aby uzyskać dokładniejsze obliczenia, wezmę pod uwagę rezystancję czynną na liniach kablowych.
Znając moce i napięcia bazowe, znajdziemy prądy bazowe dla każdego etapu transformacji:
Teraz musimy znaleźć rezystancję bierną i czynną każdego elementu obwodu w jednostkach względnych i obliczyć całkowitą rezystancję zastępczą obwodu zastępczego od źródła zasilania (systemu elektroenergetycznego) do punktu zwarcia. (zaznaczone czerwoną strzałką).
Wyznaczmy reaktancję równoważnego źródła (układu):
Określmy reaktancję linii kablowej 10 (kV):
- Xo - właściwa reaktancja indukcyjna dla kabla AAShv (3x35) została zaczerpnięta z podręcznika na temat zasilania i sprzętu elektrycznego firmy A.A. Fiodorow, tom 2, tabela. 61,11 (mierzone w omach/km)
Określmy rezystancję czynną linii kablowej 10 (kV):
- Rо - rezystancja właściwa czynna dla kabla AAShv (3x35) została zaczerpnięta z podręcznika na temat zasilania i sprzętu elektrycznego autorstwa A.A. Fiodorow, tom 2, tabela. 61,11 (mierzone w omach/km)
- l — długość linii kablowej (w kilometrach)
Wyznaczmy reaktancję transformatora dwuuzwojeniowego 10/0,5 (kV):
- uk% - napięcie zwarciowe transformatora 10/0,5 (kV) o mocy 1000 (kVA), zaczerpnięte z podręcznika o zasilaniu i sprzęcie elektrycznym firmy A.A. Fiodorow, stół. 27,6
Zaniedbuję rezystancję czynną transformatora, ponieważ jest ona nieproporcjonalnie mała w stosunku do reaktywnej.
Określmy reaktancję linii kablowej 0,5 (kV):
- Ho - oporność dla kabla SBG (3x150) bierzemy go z podręcznika na temat zasilania i sprzętu elektrycznego firmy A.A. Fiodorow, stół. 61,11 (mierzone w omach/km)
- l — długość linii kablowej (w kilometrach)
Określmy rezystancję czynną linii kablowej 0,5 (kV):
- Ro - rezystancja dla kabla SBG (3x150) została zaczerpnięta z podręcznika na temat zasilania i sprzętu elektrycznego firmy A.A. Fiodorow, stół. 61,11 (mierzone w omach/km)
- l — długość linii kablowej (w kilometrach)
Wyznaczmy całkowitą rezystancję zastępczą od źródła zasilania (systemu elektroenergetycznego) do punktu zwarcia:
Znajdźmy składową okresową trójfazowego prądu zwarciowego:
Znajdźmy składową okresową dwufazowego prądu zwarciowego:
Wyniki obliczeń prądów zwarciowych
Obliczyliśmy więc dwufazowy prąd zwarciowy na końcu linii kabla zasilającego o napięciu 500 (V). Jest to 10,766 (kA).
Wyłącznik wejściowy A3144 ma prąd znamionowy 600 (A). Ustawienie wyzwalacza elektromagnetycznego jest ustawione na 6000 (A) lub 6 (kA). Można zatem stwierdzić, że w przypadku wystąpienia zwarcia na końcu linii kablowej wejściowej (w moim przykładzie na skutek pożaru) uszkodzony odcinek obwodu został odłączony.
Uzyskane wartości prądów trójfazowych i dwufazowych można wykorzystać do doboru ustawień zabezpieczenia przekaźnika i automatyki.
W tym artykule nie obliczyłem prądu udarowego podczas zwarcia.
P.S. Powyższa kalkulacja została przesłana mojemu kierownictwu. Dla przybliżonych obliczeń jest to całkiem odpowiednie. Oczywiście stronę dolną można obliczyć bardziej szczegółowo, biorąc pod uwagę rezystancję styków wyłącznika, połączenia kontaktowe końcówek kablowych do szyn zbiorczych, rezystancja łuku w miejscu zwarcia itp. Napiszę o tym innym razem.
Jeśli potrzebujesz dokładniejszych obliczeń, możesz skorzystać ze specjalnych programów na swoim komputerze. Jest ich wiele w Internecie.
Wymagany obliczanie trójfazowego prądu zwarciowego (TCC) na szynach projektowanej rozdzielnicy zamkniętej – podstacji 110/6 kV „GPP-3” 6 kV. Stacja ta zasilana jest z dwóch linii napowietrznych 110 kV z stacji 110 kV GPP-2. ZRU-6 kV „P4SR” otrzymuje moc z dwóch transformatory mocy TDN-16000/110-U1, nad którym pracuję osobno. W przypadku rozłączenia jednego z wejść możliwe jest zasilanie odłączonej sekcji magistrali poprzez przełącznik sekcji w trybie automatycznym (ATS).
Rysunek 1 pokazuje schemat projektu sieci
Ponieważ łańcuch od I N.S. „GPP-2” do I północnej szerokości geograficznej. „GLP-3” jest identyczny z łańcuchem II s.sh. od „GPP-2” do II szerokości geograficznej północnej. Obliczenia „GPP-3” przeprowadzane są tylko dla pierwszego łańcucha.
Schemat zastępczy do obliczania prądów zwarciowych pokazano na rysunku 2.
Obliczenia zostaną dokonane w nazwanych jednostkach.
2. Wstępne dane do obliczeń
- 1. Dane systemu: Is=22 kA;
- 2. Dane VL - 2xAS-240/32 (Dane podano dla jednego obwodu AS-240/32, RD 153-34.0-20.527-98, Załącznik 9):
- 2.1 Reaktancja indukcyjna składowej zgodnej - X1ud=0,405 (om/km);
- 2.2 Przewodność pojemnościowa - bsp = 2,81x10-6 (S/km);
- 2.3 Rezystancja czynna przy +20 C na 100 km linii - R=R20C=0,12 (om/km).
- 3. Dane transformatora (zaczerpnięte z GOST 12965-85):
- 3.1 TDN-16000/110-U1, Uin=115 kV, Unn=6,3 kV, podobciążeniowy przełącznik zaczepów ±9*1,78, Uk.inn-nn=10,5%;
- 4. Dane przewodu elastycznego: 3xAC-240/32, l=20 m. (W celu uproszczenia obliczeń nie uwzględnia się rezystancji przewodu elastycznego.)
- 5. Dane reaktora ograniczającego prąd - RBSDG-10-2x2500-0,2 (zaczerpnięte z GOST 14794-79):
- 5.1 Prąd znamionowy reaktor - Inom. = 2500 A;
- 5.2 Nominalne straty mocy na fazę reaktora - ∆P= 32,1 kW;
- 5.3 Reaktancja indukcyjna – X4=0,2 Ohm.
3. Obliczanie rezystancji elementów
3.1 Rezystancja układu (dla napięcia 115 kV):
3.2 Opór napowietrzna linia(dla napięcia 115 kV):
Gdzie:
n - Liczba przewodów w jednej linii napowietrznej linii napowietrznej 110 kV;
3.3 Całkowita rezystancja transformatora (dla napięcia 115 kV):
X1,2=X1+X2=3,018+0,02025=3,038 (om)
R1,2=R2=0,006 (om)
3.4 Rezystancja transformatora:
3.4.1 Rezystancja transformatora (przełącznik zaczepów pod obciążeniem znajduje się w położeniu środkowym):
3.4.2 Rezystancja czynna transformatora (przełącznik zaczepów pod obciążeniem znajduje się w skrajnym położeniu „minus”):
3.4.3 Rezystancja czynna transformatora (przełącznik zaczepów pod obciążeniem znajduje się w skrajnym „dodatnim” położeniu):
Minimalna reaktancja indukcyjna transformatora (przełącznik zaczepów pod obciążeniem znajduje się w skrajnym położeniu „minus”)
Maksymalna reaktancja indukcyjna transformatora (przełącznik zaczepów pod obciążeniem znajduje się w skrajnym „dodatnim” położeniu)
Wartość zawarta w powyższym wzorze to napięcie odpowiadające skrajnie dodatniemu położeniu przełącznika zaczepów pod obciążeniem i jest równe Umax.VN=115*(1+0,1602)=133,423 kV, które przekracza najwyższą wartość roboczą napięcie urządzeń elektrycznych równe 126 kV (GOST 721-77 „Systemy zasilania, sieci, źródła, przetworniki i odbiorniki energia elektryczna. Napięcia znamionowe powyżej 1000 V”). Napięcie UmaxVN odpowiada Uк%max=10,81 (GOST 12965-85).
Jeżeli Umax.VN okaże się większe od maksymalnego dopuszczalnego dla danej sieci (tabela 5.1), to Umax.VN należy przyjmować zgodnie z tą tabelą. Wartość Uk% odpowiadającą nowej maksymalnej wartości Umax.VN określa się empirycznie lub na podstawie załączników GOST 12965-85.
3.4.5 Rezystancja dławika ograniczającego prąd (przy napięciu 6,3 kV):
4. Obliczanie trójfazowych prądów zwarciowych w punkcie K1
4.1 Całkowita reaktancja indukcyjna:
X∑=X1,2=X1+X2=3,018+0,02025=3,038 (om)
4.2 Całkowita rezystancja czynna:
R∑=R1,2=0,006 (om)
4.3 Całkowita impedancja:
4.4 Trójfazowy prąd zwarciowy:
4.5 Prąd udarowy zwarciowy:
5. Obliczanie trójfazowych prądów zwarciowych w punkcie K2
6.1.1 Wartość rezystancji całkowitej w punkcie K2 zmniejsza się do napięcia sieciowego 6,3 kV:
6.1.2 Prąd w miejscu zwarcia, obniżony do napięcia skutecznego 6,3 kV, jest równy:
6.1.3 Prąd udarowy zwarciowy:
6.2 Rezystancja na szynach rozdzielnicy zamkniętej 6 kV z przełącznikiem zaczepów pod obciążeniem transformatora T3 ustawionym w pozycji ujemnej
6.2.1 Wartość rezystancji całkowitej w punkcie K2 zmniejsza się do napięcia sieciowego 6,3 kV:
6.2.2 Prąd w miejscu zwarcia, obniżony do napięcia skutecznego 6,3 kV, jest równy:
6.2.3 Prąd udarowy zwarciowy:
6.3 Rezystancja na szynach rozdzielnicy zamkniętej 6 kV z przełącznikiem zaczepów pod obciążeniem transformatora T3 ustawionym w położeniu dodatnim
6.3.1 Wartość rezystancji całkowitej w punkcie K2 zmniejsza się do napięcia sieciowego 6,3 kV:
6.3.2 Prąd w miejscu zwarcia, obniżony do napięcia skutecznego 6,3 kV, jest równy:
6.3.3 Prąd udarowy zwarciowy:
Wyniki obliczeń wpisuje się do tabeli PP1.3
Tabela PP1.3 – Dane do obliczania trójfazowych prądów zwarciowych
| Pozycja zaczepu transformatora pod obciążeniem | Prądy zwarciowe | Punkt zwarcia | ||
|---|---|---|---|---|
| K1 | K2 | K3 | ||
| Przełącznik zaczepów pod obciążeniem w położeniu środkowym | Prąd zwarciowy, kA | 21,855 | 13,471 | 7,739 |
| Prąd udarowy zwarciowy, kA | 35,549 | 35,549 | 20,849 | |
| Prąd zwarciowy, kA | - | 13,95 | 7,924 | |
| Prąd udarowy zwarciowy, kA | - | 36,6 | 21,325 | |
| Przełącznik zaczepów pod obciążeniem w położeniu dodatnim | Prąd zwarciowy, kA | - | 13,12 | 7,625 |
| Prąd udarowy zwarciowy, kA | - | 34,59 | 20,553 | |
7. Obliczenie prądu zwarciowego wykonane w programie Excel
Jeśli wykonasz to obliczenie za pomocą kartki papieru i kalkulatora, zajmie to dużo czasu, poza tym możesz popełnić błąd i całe obliczenie pójdzie na marne, a jeśli dane źródłowe ciągle się zmieniają, to wszystko prowadzi do wydłużenia czasu projektowania i niepotrzebnej straty nerwów.
Dlatego zdecydowałem się wykonać te obliczenia za pomocą arkusza kalkulacyjnego Excel, aby nie tracić czasu na przeliczanie TKZ i uchronić się przed niepotrzebnymi błędami; za jego pomocą można szybko przeliczyć prądy zwarciowe, zmieniając jedynie oryginalne dane.
Mam nadzieję, że ten program Ci pomoże i spędzisz mniej czasu na projektowaniu swojego obiektu.
8. Referencje
- 1. Wytyczne dotyczące obliczania prądów zwarciowych i doboru urządzeń elektrycznych.
RD 153-34.0-20.527-98. 1998 - 2. Jak obliczyć prąd zwarciowy. E. N. Belyaev. 1983
- 3. Obliczanie prądów zwarciowych w sieciach elektrycznych 0,4-35 kV, Golubev M.L. 1980
- 4. Obliczanie prądów zwarciowych dla zabezpieczenia przekaźnika. I.L.Nebrat. 1998
- 5. Zasady budowy instalacji elektrycznych (PUE). Wydanie siódme. 2008