สวัสดีเพื่อนรัก! ในบทความนี้คุณจะได้เรียนรู้ว่าปัจจุบันคืออะไร ไฟฟ้าลัดวงจรเหตุผลและวิธีการคำนวณ การลัดวงจรเกิดขึ้นเมื่อชิ้นส่วนที่มีกระแสไหลผ่านซึ่งมีศักย์หรือเฟสต่างกันเชื่อมต่อถึงกัน อาจเกิดการลัดวงจรบนตัวอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับกราวด์ได้ ปรากฏการณ์นี้ก็เป็นเรื่องปกติสำหรับ เครือข่ายไฟฟ้าและเครื่องรับไฟฟ้า
สาเหตุและผลกระทบของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร
สาเหตุของการลัดวงจรอาจแตกต่างกันมาก สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยชื้นหรือ สภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวซึ่งความต้านทานของฉนวนลดลงอย่างมาก การปิดอาจส่งผลให้ อิทธิพลทางกลหรือข้อผิดพลาดของบุคลากรในระหว่างการซ่อมแซมและบำรุงรักษา แก่นแท้ของปรากฏการณ์นี้อยู่ในชื่อของมัน และแสดงถึงการย่อเส้นทางที่กระแสน้ำไหลผ่าน เป็นผลให้กระแสไหลผ่านโหลดต้านทาน ในเวลาเดียวกันจะเพิ่มเป็นขีดจำกัดที่ยอมรับไม่ได้หากการปิดระบบป้องกันไม่ทำงาน
กระแสไฟฟ้าลัดวงจรมีผลกระทบทางไฟฟ้าและความร้อนต่ออุปกรณ์และการติดตั้งระบบไฟฟ้า ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การเสียรูปและความร้อนสูงเกินไป ในเรื่องนี้จำเป็นต้องคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรล่วงหน้า
วิธีการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่บ้าน
การทราบขนาดของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจได้ ความปลอดภัยจากอัคคีภัย. แน่นอนว่าหากกระแสลัดวงจรที่วัดได้น้อยกว่ากระแสที่ตั้งไว้ การป้องกันสูงสุดเครื่องจักรหรืออัตรากระแสฟิวส์ 4 เท่าดังนั้นเวลาตอบสนอง (ความเหนื่อยหน่ายของลิงค์ฟิวส์) จะนานขึ้น และในทางกลับกันอาจทำให้สายไฟและไฟร้อนเกินไป
กระแสนี้สามารถกำหนดได้อย่างไร? มีอยู่ เทคนิคพิเศษและอุปกรณ์พิเศษสำหรับสิ่งนี้ ที่นี่เราจะพิจารณาคำถามว่าจะทำอย่างไรโดยมีโวลต์มิเตอร์เพียงตัวเดียวหรือหลายตัว เห็นได้ชัดว่าวิธีนี้ไม่มีความแม่นยำสูงมาก แต่ก็ยังเพียงพอที่จะตรวจจับความคลาดเคลื่อนระหว่างการป้องกันกระแสสูงสุดและค่าของกระแสนี้
ทำอย่างไรที่บ้าน? มีความจำเป็นต้องใช้เครื่องรับที่ทรงพลังเพียงพอเช่น กาต้มน้ำไฟฟ้าหรือเหล็ก คงจะดีไม่น้อยถ้ามีเสื้อยืด เราเชื่อมต่อผู้บริโภคของเรากับโวลต์มิเตอร์หรือมัลติมิเตอร์ในโหมดการวัดแรงดันไฟฟ้าเข้ากับที เราบันทึกค่าแรงดันไฟฟ้าสภาวะคงตัว (U1) เราปิดผู้บริโภคและบันทึกค่าแรงดันไฟฟ้าโดยไม่มีโหลด (U2) ต่อไปเราจะทำการคำนวณ คุณต้องหารกำลังของผู้ใช้บริการ (P) ด้วยค่าความต่างของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้
Ic.c.(1) = Р/(U2 – U1)
ลองทำคณิตศาสตร์ด้วยตัวอย่างกัน กาต้มน้ำ 2 kW. การวัดครั้งแรกคือ 215 V การวัดครั้งที่สองคือ 230 V ตามการคำนวณจะได้ 133.3 A ตัวอย่างเช่นหากมีเครื่องอัตโนมัติ BA 47-29 ที่มีลักษณะ C การตั้งค่าจะเป็น 80 ถึง 160 แอมแปร์ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่เครื่องนี้จะทำงานด้วยความล่าช้า ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของเครื่องสามารถกำหนดได้ว่าเวลาตอบสนองอาจนานถึง 5 วินาที ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นอันตราย
จะทำอย่างไร? จำเป็นต้องเพิ่มค่ากระแสลัดวงจร กระแสไฟฟ้านี้สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเปลี่ยนสายไฟอุปทานด้วยหน้าตัดที่ใหญ่ขึ้น
ประกาศสั้น ๆ ที่เป็นประโยชน์
ดูเหมือนว่าความจริงที่ชัดเจนก็คือไฟฟ้าลัดวงจรเป็นปรากฏการณ์ที่เลวร้าย ไม่พึงประสงค์ และไม่พึงประสงค์อย่างยิ่ง มันอาจจะนำไปสู่ สถานการณ์กรณีที่ดีที่สุดการไฟฟ้าดับของสถานที่ การปิดอุปกรณ์ป้องกันฉุกเฉิน และในกรณีที่เลวร้ายที่สุด สายไฟดับและแม้แต่เพลิงไหม้ ดังนั้นความพยายามทั้งหมดจะต้องมุ่งไปที่การหลีกเลี่ยงโชคร้ายนี้ อย่างไรก็ตาม การคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรมีความหมายที่เป็นจริงและใช้งานได้จริง มีการประดิษฐ์ขึ้นมาค่อนข้างมาก วิธีการทางเทคนิค, ทำงานในโหมดกระแสสูง ตัวอย่างก็จะเป็นเรื่องปกติ เครื่องเชื่อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนโค้งซึ่งในขณะที่ใช้งานจริงจะลัดวงจรอิเล็กโทรดด้วยการต่อสายดิน ปัญหาอีกประการหนึ่งคือโหมดเหล่านี้มีลักษณะเป็นระยะสั้น และกำลังของหม้อแปลงทำให้สามารถทนต่อการโอเวอร์โหลดเหล่านี้ได้ เมื่อทำการเชื่อมกระแสขนาดใหญ่จะไหลผ่านจุดสัมผัสของปลายอิเล็กโทรด (วัดเป็นสิบแอมแปร์) ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ความร้อนเพียงพอถูกปล่อยออกมาเพื่อทำให้โลหะละลายในพื้นที่และสร้างรอยต่อที่แข็งแกร่ง
หัวข้อ: ไฟฟ้าลัดวงจรในวงจรไฟฟ้าคืออะไร ผลที่ตามมาของการลัดวงจรคืออะไร
หลายคนเคยได้ยินเกี่ยวกับไฟฟ้าลัดวงจร แต่ไม่ใช่ทุกคนที่รู้สาระสำคัญของปรากฏการณ์นี้ ลองคิดดูสิ ดังนั้น หากคุณเจาะลึกวลี “ลัดวงจร” คุณจะเข้าใจได้ว่ากระบวนการบางอย่างกำลังเกิดขึ้นโดยมีบางสิ่งปิดอยู่ตามเส้นทางสั้น กล่าวคือ เส้นทางการไหลที่สั้นที่สุด กระแสไฟฟ้า (ค่าไฟฟ้าในเอ็กซ์พลอเรอร์) พูดง่ายๆ ก็คือ มีเส้นทางที่กระแสไฟฟ้าไหล กระแสประจุของมัน เหล่านี้คือวงจรไฟฟ้าตัวนำไฟฟ้าต่างๆ ยิ่งเส้นทางนี้ยาวเท่าไร อุปสรรคที่ต้องเอาชนะก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความต้านทานไฟฟ้าทางนี้. และจากกฎของโอห์ม เรารู้อะไร ความต้านทานมากขึ้นโซ่พวกนั้น ความแข็งแรงน้อยลงกระแสไฟฟ้าจะอยู่ในนั้น (ที่ค่าแรงดันไฟฟ้าที่แน่นอน) ดังนั้นตามเส้นทางที่สั้นที่สุดจะมีกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้และเส้นทางนี้จะสั้นหากปลายแหล่งพลังงานลัดวงจร
โดยทั่วไปแล้ว เรามี เช่น ปกติ แบตเตอรี่รถยนต์(อยู่ในสถานะชาร์จ) หากเราเชื่อมต่อหลอดไฟที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ (12 โวลต์) เข้ากับหลอดไฟนั้นเป็นผลมาจากกระแสไฟจำนวนหนึ่งผ่านหลอดไฟนี้เราจึงจะได้รับแสงและความร้อน หลอดไฟมีความต้านทานไฟฟ้าซึ่งจำกัดความแรงของกระแสที่ไหลผ่านวงจรนี้ หากต้องการลัดวงจรโดยเจตนา เราเพียงแค่นำลวดเส้นหนึ่งมาต่อเข้ากับปลายขั้วแบตเตอรี่ (ขนานกับหลอดไฟ) ลวดนี้มีความต้านทานน้อยมากเมื่อเทียบกับหลอดไฟ ดังนั้นจึงไม่มีข้อจำกัดพิเศษที่จะป้องกันการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ และทันทีที่เราปิดวงจรดังกล่าว เราจะเกิดการลัดวงจร กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่จะไหลผ่านเส้นลวดทันที ซึ่งสามารถทำความร้อนและละลายเส้นลวดชิ้นนี้ได้
ผลที่ตามมาของการลัดวงจรดังกล่าวตัวนำ (ฉนวน) จะลุกไหม้แม้จะนำไปสู่เพลิงไหม้หากตัวนำนี้ถ่ายโอนไฟไปยังสิ่งที่ติดไฟได้ที่อยู่ใกล้เคียงโดยการจุดระเบิด นอกจากนี้กระแสไฟฟ้าที่ไหลอย่างกะทันหันอาจเป็นอันตรายต่อแบตเตอรี่ได้ ช่วงนี้ก็เริ่มร้อนขึ้นเช่นกัน และอย่างที่คุณทราบแบตเตอรี่ไม่ชอบความร้อนมากเกินไปมากนัก อย่างน้อยที่สุดอายุการใช้งานจะลดลงอย่างมากหลังจากนี้ และสูงสุดจะล้มเหลวและอาจลุกไหม้และระเบิดได้ หากเกิดการลัดวงจร เช่น เมื่อมีแบตเตอรี่ลิเธียมในโทรศัพท์ (ซึ่งไม่มีระบบป้องกันอิเล็กทรอนิกส์อยู่ภายใน) ความร้อนแรงจะเกิดขึ้นภายในไม่กี่วินาที ตามด้วยเปลวไฟและการระเบิด
มีแบตเตอรี่บางรุ่นที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อจ่ายกระแสไฟสูง (แบตเตอรี่แบบฉุดลาก) แต่ถึงแม้จะลัดวงจรโดยสิ้นเชิงก็อาจทำให้เกิดปัญหาใหญ่ได้ จะเกิดอะไรขึ้นกับแรงดันไฟฟ้าระหว่างการลัดวงจร? ควรทราบจากฟิสิกส์ของโรงเรียนว่ายิ่งกระแสไฟฟ้ามากเท่าใด แรงดันตกคร่อมในส่วนนี้ของวงจรก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นเมื่อไม่มีการเชื่อมต่อโหลดกับแหล่งจ่ายไฟ สามารถมองเห็นค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดได้ (นี่คือ แหล่งที่มาของอีเอ็มเอฟกำลังไฟฟ้า แรงเคลื่อนไฟฟ้าของมัน) ทันทีที่เราโหลดแหล่งพลังงานนี้ แรงดันไฟฟ้าตกจะปรากฏขึ้นทันที และยิ่งโหลดมาก แรงดันตกคร่อมก็จะยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย เนื่องจากในระหว่างการลัดวงจร ความต้านทานของวงจรจะเป็นศูนย์ และความแรงของกระแสจะสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แรงดันตกคร่อมแหล่งพลังงานก็จะสูงสุดเช่นกัน (ใกล้ศูนย์)
เราพิจารณาตัวเลือกของการลัดวงจรแบบสมบูรณ์ซึ่งเกิดขึ้นโดยตรงที่ขั้วของแหล่งพลังงาน ใช่ นั่นคือสิ่งที่ควรค่าแก่การเพิ่มเกี่ยวกับเรื่องนี้ ในกรณีของแบตเตอรี่จะมีกระแสโหลดขนาดใหญ่ที่ชิ้นส่วนภายในและ สารเคมีตัวแบตเตอรี่เอง (อิเล็กโทรไลต์, แผ่น, สายไฟ) ในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจรบนแหล่งพลังงานเช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ภาระปัจจุบันตกอยู่ที่ขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ ซึ่งนำไปสู่ความร้อนและความเสียหายที่มากเกินไป (เช่น วงจรเหล่านั้นที่ทำงานในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลังจากขดลวดนี้) การลัดวงจรที่ขั้วของแหล่งจ่ายไฟต่างๆ ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและความล้มเหลวของแหล่งจ่ายไฟเอง ไดอะแกรมไฟฟ้าแหล่งกำเนิดกระแสและขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า
อาจเกิดไฟฟ้าลัดวงจรได้เป็นอย่างมาก วงจรไฟฟ้าการเดินสายไฟ, ไดอะแกรม ในกรณีนี้ผลที่ตามมาก็เป็นลบอย่างมากเช่นกัน แต่ในกรณีนี้ความแรงของกระแสจะน้อยกว่าในกรณีของการลัดวงจรที่เอาต์พุตของแหล่งพลังงานเล็กน้อย เช่น มีวงจรขยายเสียง. ทันใดนั้นเนื่องจากฉนวนของลำโพงไม่ดีจึงเกิดไฟฟ้าลัดวงจรที่เอาต์พุตเสียงของแอมพลิฟายเออร์นี้ เป็นผลให้ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตซึ่งเป็นวงจรขนาดเล็กที่อยู่ในขั้นตอนการขยายเสียงสุดท้ายมักจะไหม้ ในกรณีนี้แหล่งพลังงานอาจไม่เสียหายด้วยซ้ำเนื่องจากโหลดกระแสไฟที่มากเกินไปอาจไม่สามารถเข้าถึงได้ ฉันคิดว่าคุณได้รับสาระสำคัญของการลัดวงจร
ป.ล. ไม่ว่าในกรณีใดปรากฏการณ์ไฟฟ้าลัดวงจรจะนำไปสู่ผลที่ตามมาร้ายแรง ตามกฎแล้วเพื่อป้องกันสิ่งนี้ ให้ใช้ฟิวส์ธรรมดา เบรกเกอร์วงจร วงจรป้องกัน ฯลฯ หน้าที่ของพวกเขาคือทำลายวงจรไฟฟ้าอย่างรวดเร็วด้วยกระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว นั่นคือฟิวส์ธรรมดาเป็นจุดอ่อนที่สุดในวงจรไฟฟ้าทั้งหมด ทันทีที่กระแสเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ฟิวส์ลิงค์ก็จะละลายและตัดวงจร ในกรณีส่วนใหญ่ส่งผลให้วงจรอื่นๆ ที่เหลืออยู่ในวงจรยังคงสภาพเดิม
สวัสดีผู้อ่านและผู้เยี่ยมชมเว็บไซต์ Electrician's Notes
ฉันมีบทความบนเว็บไซต์ของฉันเกี่ยวกับ ฉันอ้างถึงกรณีจากการปฏิบัติของฉัน
ดังนั้นเพื่อลดผลกระทบของอุบัติเหตุและเหตุการณ์ดังกล่าวให้เหลือน้อยที่สุดจึงจำเป็นต้องเลือกอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เหมาะสม แต่เพื่อที่จะเลือกได้อย่างถูกต้องคุณต้องสามารถคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้
ในบทความวันนี้ ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่าคุณสามารถคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรหรือกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้อย่างอิสระโดยใช้ตัวอย่างจริงได้อย่างไร
เข้าใจว่าหลายท่านไม่ต้องคำนวณ เพราะ... โดยปกติจะทำโดยนักออกแบบในองค์กรที่ได้รับใบอนุญาต (บริษัท) หรือโดยนักศึกษาที่กำลังเขียนรายวิชาหรือโครงการอนุปริญญาครั้งต่อไป ฉันเข้าใจอย่างหลังเป็นพิเศษเพราะ... ในฐานะนักเรียนเอง (ย้อนกลับไปในปี 2000) ฉันรู้สึกเสียใจจริงๆ ที่ไม่มีเว็บไซต์ดังกล่าวบนอินเทอร์เน็ต เอกสารนี้ยังมีประโยชน์สำหรับพนักงานด้านพลังงานในการยกระดับการพัฒนาตนเองหรือเพื่อฟื้นฟูความทรงจำเกี่ยวกับเนื้อหาที่ผ่านๆ มาก่อนหน้านี้
อีกอย่าง ฉันเอามันมาแล้ว หากใครสนใจตามลิงค์ไปอ่านได้เลย
เรามาลงมือทำธุรกิจกันดีกว่า เมื่อไม่กี่วันก่อน เกิดไฟไหม้ที่องค์กรของเรา เส้นทางเคเบิลใกล้การประชุมเชิงปฏิบัติการหมายเลข 10 ถาดสายเคเบิลที่มีสายไฟและสายควบคุมทั้งหมดทำงานอยู่นั้นถูกไฟไหม้เกือบหมด นี่คือภาพถ่ายจากที่เกิดเหตุ
ฉันจะไม่ลงรายละเอียดมากนักเกี่ยวกับการซักถาม แต่ฝ่ายบริหารของฉันมีคำถามเกี่ยวกับสาเหตุของการซักถามเบื้องต้น เบรกเกอร์และความสอดคล้องกับแนวป้องกัน ด้วยคำพูดง่ายๆฉันจะบอกว่าพวกเขาสนใจขนาดของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่จุดสิ้นสุดของกำลังไฟฟ้าเข้า สายเคเบิล, เช่น. ในบริเวณที่เกิดเพลิงไหม้
โดยธรรมชาติแล้วไม่มี เอกสารโครงการช่างไฟฟ้าร้านค้าเพื่อคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ไม่มีเงินสำหรับบรรทัดนี้ และฉันต้องคำนวณทั้งหมดด้วยตัวเอง ซึ่งฉันโพสต์เป็นสาธารณสมบัติ
การรวบรวมข้อมูลสำหรับการคำนวณกระแสลัดวงจร
ชุดจ่ายไฟหมายเลข 10 ใกล้ที่เกิดเพลิงไหม้จ่ายไฟผ่านเบรกเกอร์ A3144 600 (A) สายทองแดง SBG (3x150) จากหม้อแปลงสเต็ปดาวน์เบอร์ 1 10/0.5 (kV) กำลัง 1000 (kVA)
อย่าแปลกใจเลย เรายังมีสถานีย่อยปฏิบัติการจำนวนมากในองค์กรของเรา โดยมีค่าความเป็นกลางแบบแยกเดี่ยวที่ 500 (V) และแม้แต่ 220 (V)
ในไม่ช้าฉันจะเขียนบทความเกี่ยวกับวิธีเชื่อมต่อกับเครือข่าย 220 (V) และ 500 (V) โดยมีความเป็นกลางแบบแยก อย่าพลาดการเปิดตัวบทความใหม่ - สมัครสมาชิกเพื่อรับข่าวสาร
หม้อแปลงสเต็ปดาวน์ 10/0.5 (kV) ใช้พลังงานจาก สายไฟ AAShv (3x35) พร้อมไฟฟ้าแรงสูง สถานีย่อยการกระจาย № 20.
คำชี้แจงบางประการสำหรับการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร
ฉันอยากจะพูดสองสามคำเกี่ยวกับกระบวนการลัดวงจรนั่นเอง ในระหว่างการลัดวงจร กระบวนการชั่วคราวจะเกิดขึ้นในวงจรเนื่องจากการมีความเหนี่ยวนำอยู่ในนั้น ซึ่งป้องกันการเปลี่ยนแปลงกระแสอย่างกะทันหัน ในเรื่องนี้กระแสไฟฟ้าลัดวงจร ในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนผ่านสามารถแบ่งได้เป็น 2 องค์ประกอบ คือ
- เป็นระยะๆ (ปรากฏในช่วงแรกและไม่ลดลงจนกว่าการติดตั้งระบบไฟฟ้าจะหลุดออกจากระบบป้องกัน)
- เป็นระยะๆ (ปรากฏในช่วงเริ่มต้นและลดลงอย่างรวดเร็วจนเหลือศูนย์หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการชั่วคราว)
กระแสไฟฟ้าลัดวงจร ฉันจะคำนวณตาม RD 153-34.0-20.527-98
ในนั้น เอกสารกำกับดูแลว่ากันว่าการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามารถทำได้โดยประมาณ แต่มีข้อผิดพลาดในการคำนวณไม่เกิน 10%
ฉันจะคำนวณกระแสลัดวงจรในหน่วยสัมพันธ์ ฉันจะนำค่าขององค์ประกอบของวงจรไปสู่สภาวะพื้นฐานโดยประมาณโดยคำนึงถึงอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงของหม้อแปลงไฟฟ้า
เป้าหมายคือ A3144 ที่มีกระแสไฟพิกัด 600 (A) ต่อความสามารถในการสลับ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ฉันต้องกำหนดกระแสไฟลัดวงจรสามเฟสและสองเฟสที่ปลายสายไฟ
ตัวอย่างการคำนวณกระแสลัดวงจร
เราใช้แรงดันไฟฟ้า 10.5 (kV) เป็นสเตจหลักและตั้งค่ากำลังพื้นฐานของระบบไฟฟ้า:
กำลังฐานของระบบไฟฟ้า Sb = 100 (MVA)
แรงดันไฟฟ้าพื้นฐาน Ub1 = 10.5 (kV)
กระแสไฟฟ้าลัดวงจรบนบัสบาร์ของสถานีย่อยหมายเลข 20 (ตามโครงการ) คือ = 9.037 (kA)
เราวาดไดอะแกรมการออกแบบสำหรับแหล่งจ่ายไฟ
ในแผนภาพนี้เราระบุองค์ประกอบทั้งหมดของวงจรไฟฟ้าและองค์ประกอบเหล่านั้น นอกจากนี้อย่าลืมระบุจุดที่เราต้องค้นหากระแสไฟฟ้าลัดวงจรด้วย ฉันลืมระบุในภาพด้านบน เลยจะอธิบายเป็นคำพูด ติดตั้งอยู่ทันทีหลังสายเคเบิลแรงดันต่ำ SBG (3x150) ก่อนชุดประกอบหมายเลข 10
จากนั้นเราจะวาดวงจรที่เท่ากันโดยแทนที่องค์ประกอบทั้งหมดของวงจรด้านบนด้วยความต้านทานแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟ
เมื่อคำนวณองค์ประกอบเป็นระยะของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจะไม่อนุญาตให้คำนึงถึงความต้านทานที่ใช้งานของสายเคเบิลและสายเหนือศีรษะ เพื่อการคำนวณที่แม่นยำยิ่งขึ้น ฉันจะคำนึงถึงความต้านทานที่ใช้งานของสายเคเบิลด้วย
เมื่อทราบกำลังพื้นฐานและแรงดันไฟฟ้า เราจะค้นหากระแสฐานสำหรับแต่ละขั้นตอนการเปลี่ยนแปลง:
ตอนนี้เราจำเป็นต้องค้นหาความต้านทานปฏิกิริยาและแอคทีฟของแต่ละองค์ประกอบของวงจรในหน่วยสัมพันธ์และคำนวณความต้านทานเทียบเท่ารวมของวงจรสมมูลจากแหล่งพลังงาน (ระบบไฟฟ้า) ไปยังจุดลัดวงจร (เน้นด้วยลูกศรสีแดง)
ให้เราพิจารณารีแอกแตนซ์ของแหล่งที่เทียบเท่า (ระบบ):
พิจารณาค่ารีแอกแตนซ์ของสายเคเบิล 10 (kV):
- Xo - ปฏิกิริยารีแอคแตนซ์เฉพาะสำหรับสายเคเบิล AAShv (3x35) นำมาจากหนังสืออ้างอิงเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้าโดย A.A. Fedorov เล่มที่ 2 ตาราง 61.11 (วัดเป็นโอห์ม/กม.)
พิจารณาความต้านทานที่ใช้งานของสายเคเบิล 10 (kV):
- Rо - ความต้านทานแบบแอคทีฟเฉพาะสำหรับสายเคเบิล AAShv (3x35) นำมาจากหนังสืออ้างอิงเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้าโดย A.A. Fedorov เล่มที่ 2 ตาราง 61.11 (วัดเป็นโอห์ม/กม.)
- l — ความยาวสายเคเบิล (เป็นกิโลเมตร)
เรามาพิจารณาค่ารีแอกแตนซ์ของหม้อแปลงสองขดลวด 10/0.5 (kV):
- uk% - แรงดันไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลง 10/0.5 (kV) ที่มีกำลัง 1,000 (kVA) นำมาจากหนังสืออ้างอิงเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้าของ A.A. เฟโดรอฟ โต๊ะ 27.6
ฉันละเลยความต้านทานแบบแอคทีฟของหม้อแปลงเพราะว่า มันมีขนาดเล็กอย่างไม่เป็นสัดส่วนเมื่อเทียบกับปฏิกิริยา
ให้เราพิจารณาค่ารีแอกแตนซ์ของสายเคเบิล 0.5 (kV):
- โฮ - ความต้านทานสำหรับสาย SBG (3x150) เรานำมาจากหนังสืออ้างอิงเรื่องแหล่งจ่ายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้าของ A.A. เฟโดรอฟ โต๊ะ 61.11 (วัดเป็นโอห์ม/กม.)
- l — ความยาวสายเคเบิล (เป็นกิโลเมตร)
พิจารณาความต้านทานที่ใช้งานของสายเคเบิล 0.5 (kV):
- Ro - ความต้านทานสำหรับสายเคเบิล SBG (3x150) นำมาจากหนังสืออ้างอิงเกี่ยวกับแหล่งจ่ายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้าโดย A.A. เฟโดรอฟ โต๊ะ 61.11 (วัดเป็นโอห์ม/กม.)
- l — ความยาวสายเคเบิล (เป็นกิโลเมตร)
พิจารณาความต้านทานรวมที่เท่ากันจากแหล่งพลังงาน (ระบบไฟฟ้า) ถึงจุดลัดวงจร:
มาหาส่วนประกอบเป็นระยะของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามเฟส:
มาหาองค์ประกอบเป็นระยะของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสองเฟส:
ผลการคำนวณกระแสลัดวงจร
ดังนั้นเราจึงคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสองเฟสที่ปลายสายไฟที่มีแรงดันไฟฟ้า 500 (V) มันคือ 10.766 (kA)
เบรกเกอร์วงจรอินพุต A3144 มีพิกัดกระแสอยู่ที่ 600 (A) การตั้งค่าการปล่อยแม่เหล็กไฟฟ้าตั้งไว้ที่ 6000 (A) หรือ 6 (kA) ดังนั้นเราสามารถสรุปได้ว่าในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจรที่ปลายสายเคเบิลอินพุต (ในตัวอย่างของฉันเนื่องจากไฟไหม้) ส่วนที่เสียหายของวงจรจะถูกตัดการเชื่อมต่อ
ค่าที่ได้รับของกระแสสามเฟสและสองเฟสสามารถใช้เพื่อเลือกการตั้งค่าสำหรับการป้องกันรีเลย์และระบบอัตโนมัติ
ในบทความนี้ ฉันไม่ได้คำนวณกระแสไฟฟ้าช็อตระหว่างไฟฟ้าลัดวงจร
ป.ล. การคำนวณข้างต้นถูกส่งไปยังฝ่ายบริหารของฉันแล้ว สำหรับการคำนวณโดยประมาณก็ค่อนข้างเหมาะสม แน่นอนว่าด้านต่ำสามารถคำนวณได้อย่างละเอียดมากขึ้นโดยคำนึงถึงความต้านทานของหน้าสัมผัสของเบรกเกอร์ การเชื่อมต่อการติดต่อการต่อสายเคเบิลเข้ากับบัสบาร์ ความต้านทานส่วนโค้งที่จุดฟอลต์ ฯลฯ ฉันจะเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้อีกครั้ง
หากคุณต้องการการคำนวณที่แม่นยำยิ่งขึ้น คุณสามารถใช้โปรแกรมพิเศษบนพีซีของคุณได้ มีมากมายบนอินเทอร์เน็ต
ที่จำเป็น การคำนวณกระแสไฟลัดวงจรสามเฟส (TCC)บนบัสบาร์ของสถานีย่อยสวิตช์เกียร์ปิด 6 kV ที่ออกแบบมา 110/6 kV "GPP-3" สถานีย่อยนี้ใช้พลังงานจากสายไฟเหนือศีรษะ 110 kV สองเส้นจากสถานีย่อย 110 kV GPP-2 ZRU-6 kV "P4SR" รับไฟจากสองตัว หม้อแปลงไฟฟ้า TDN-16000/110-U1 ซึ่งฉันทำงานแยกกัน เมื่ออินพุตตัวใดตัวหนึ่งถูกตัดการเชื่อมต่อ จะสามารถจ่ายไฟให้กับส่วนบัสที่ไม่ได้รับพลังงานผ่านสวิตช์ส่วนในโหมดอัตโนมัติ (ATS)
รูปที่ 1 แสดง รูปแบบการออกแบบเครือข่าย
ตั้งแต่ห่วงโซ่จาก I N.S. "GPP-2" ถึงละติจูดเหนือของฉัน “ GLP-3” เหมือนกับ chain II s.sh จาก "GPP-2" ถึงละติจูดที่ 2 เหนือ การคำนวณ "GPP-3" ดำเนินการสำหรับห่วงโซ่แรกเท่านั้น
วงจรสมมูลสำหรับการคำนวณกระแสลัดวงจรแสดงในรูปที่ 2
การคำนวณจะทำในหน่วยที่ระบุชื่อ
2. ข้อมูลเบื้องต้นสำหรับการคำนวณ
- 1. ข้อมูลระบบ: Is=22 kA;
- 2. ข้อมูล VL - 2xAS-240/32 (ข้อมูลได้รับสำหรับหนึ่งวงจร AS-240/32, RD 153-34.0-20.527-98, ภาคผนวก 9):
- 2.1 รีแอคแตนซ์อินดัคทีฟลำดับบวก - X1ud=0.405 (โอห์ม/กม.)
- 2.2 ค่าการนำไฟฟ้าแบบคาปาซิทีฟ - bsp = 2.81x10-6 (S/km)
- 2.3 ความต้านทานแบบแอคทีฟที่ +20 C ต่อ 100 กม. ของเส้น - R=R20C=0.12 (Ohm/km)
- 3. ข้อมูลหม้อแปลง (นำมาจาก GOST 12965-85):
- 3.1 TDN-16000/110-U1, Uin=115 kV, Unn=6.3 kV, ตัวเปลี่ยนแทปออนโหลด ±9*1.78, Uk.inn-nn=10.5%;
- 4. ข้อมูลตัวนำแบบยืดหยุ่น: 3xAC-240/32, l=20 m. (เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น ความต้านทานของตัวนำแบบยืดหยุ่นจะไม่ถูกนำมาพิจารณา)
- 5. ข้อมูลของเครื่องปฏิกรณ์ที่จำกัดกระแส - RBSDG-10-2x2500-0.2 (นำมาจาก GOST 14794-79):
- 5.1 จัดอันดับปัจจุบันเครื่องปฏิกรณ์ - อิโนม = 2500 ก;
- 5.2 การสูญเสียพลังงานที่กำหนดต่อเฟสเครื่องปฏิกรณ์ - ∆P= 32.1 kW;
- 5.3 รีแอคแทนซ์แบบเหนี่ยวนำ – X4=0.2 โอห์ม
3. การคำนวณความต้านทานขององค์ประกอบ
3.1 ความต้านทานของระบบ (สำหรับแรงดันไฟฟ้า 115 kV):
3.2 ความต้านทาน เส้นเหนือศีรษะ(สำหรับแรงดันไฟฟ้า 115 กิโลโวลต์):
ที่ไหน:
n - จำนวนสายไฟในหนึ่งเส้นเหนือศีรษะของเส้นเหนือศีรษะ 110 kV;
3.3 ความต้านทานรวมต่อหม้อแปลง (สำหรับแรงดันไฟฟ้า 115 kV):
X1.2=X1+X2=3.018+0.02025=3.038 (โอห์ม)
R1.2=R2=0.006 (โอห์ม)
3.4 ความต้านทานของหม้อแปลงไฟฟ้า:
3.4.1 ความต้านทานของหม้อแปลง (ตัวเปลี่ยนแทปขณะโหลดอยู่ในตำแหน่งตรงกลาง):
3.4.2 ความต้านทานแบบแอคทีฟของหม้อแปลง (ตัวเปลี่ยนแทปขณะโหลดอยู่ในตำแหน่ง "ลบ" สุดขีด):
3.4.3 ความต้านทานแบบแอคทีฟของหม้อแปลง (ตัวเปลี่ยนแทปขณะโหลดอยู่ในตำแหน่ง "บวก" สุดขีด):
รีแอคแตนซ์อินดัคทีฟขั้นต่ำของหม้อแปลง (ตัวเปลี่ยนแท็ปขณะโหลดอยู่ในตำแหน่ง "ลบ" สุดขีด)
รีแอคแตนซ์อินดัคทีฟสูงสุดของหม้อแปลงไฟฟ้า (ตัวเปลี่ยนแท็ปขณะโหลดอยู่ในตำแหน่ง "บวก" สุดขีด)
ค่าที่รวมอยู่ในสูตรด้านบนคือแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับตำแหน่งบวกสุดขีดของตัวเปลี่ยนต๊าปขณะโหลด และเท่ากับ Umax.VN=115*(1+0.1602)=133.423 kV ซึ่งเกินค่าการทำงานสูงสุด แรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้าเท่ากับ 126 kV (GOST 721-77 " ระบบจ่ายไฟ, เครือข่าย, แหล่งกำเนิด, ตัวแปลงและตัวรับสัญญาณ พลังงานไฟฟ้า. แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับมากกว่า 1,000 โวลต์") แรงดันไฟฟ้า UmaxVN สอดคล้องกับ Uк%max=10.81 (GOST 12965-85)
หาก Umax.VN ปรากฏว่ามากกว่าค่าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับเครือข่ายที่กำหนด (ตาราง 5.1) ดังนั้นควรใช้ Umax.VN ตามตารางนี้ ค่าของ Uk% ที่สอดคล้องกับค่าสูงสุดใหม่ของ Umax.VN นี้ถูกกำหนดโดยเชิงประจักษ์หรือพบได้จากภาคผนวกของ GOST 12965-85
3.4.5 ความต้านทานของเครื่องปฏิกรณ์แบบจำกัดกระแส (ที่แรงดันไฟฟ้า 6.3 กิโลโวลต์):
4. การคำนวณกระแสลัดวงจรสามเฟสที่จุด K1
4.1 รีแอคแตนซ์อินดัคทีฟรวม:
X∑=X1.2=X1+X2=3.018+0.02025=3.038 (โอห์ม)
4.2 ความต้านทานรวมที่ใช้งานอยู่:
R∑=R1.2=0.006 (โอห์ม)
4.3 ความต้านทานรวม:
4.4 กระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามเฟส:
4.5 กระแสไฟกระชากลัดวงจร:
5. การคำนวณกระแสลัดวงจรสามเฟสที่จุด K2
6.1.1 ค่าความต้านทานรวมที่จุด K2 ลดลงเป็นแรงดันไฟฟ้าเครือข่าย 6.3 kV:
6.1.2 กระแสไฟฟ้าที่ไฟฟ้าลัดวงจรลดลงเหลือแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ 6.3 kV เท่ากับ:
6.1.3 กระแสไฟกระชากลัดวงจร:
6.2 ความต้านทานบนบัสบาร์ของสวิตช์เกียร์แบบปิด 6 kV โดยที่ตัวเปลี่ยนแทปโหลดของหม้อแปลง T3 ตั้งไว้ที่ตำแหน่งลบ
6.2.1 ค่าความต้านทานรวมที่จุด K2 ลดลงเป็นแรงดันไฟฟ้าเครือข่าย 6.3 kV:
6.2.2 กระแสไฟฟ้าที่ไฟฟ้าลัดวงจรลดลงเหลือแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ 6.3 kV เท่ากับ:
6.2.3 กระแสไฟกระชากลัดวงจร:
6.3 ความต้านทานบนบัสบาร์ของสวิตช์เกียร์แบบปิด 6 kV โดยที่ตัวเปลี่ยนแทปโหลดของหม้อแปลง T3 ตั้งไว้ที่ตำแหน่งบวก
6.3.1 ค่าความต้านทานรวมที่จุด K2 ลดลงเป็นแรงดันไฟฟ้าเครือข่าย 6.3 kV:
6.3.2 กระแสที่ไฟฟ้าลัดวงจรลดลงเหลือแรงดันไฟฟ้าประสิทธิผล 6.3 กิโลโวลต์ เท่ากับ:
6.3.3 กระแสไฟกระชากลัดวงจร:
ผลการคำนวณจะถูกป้อนลงในตาราง PP1.3
ตาราง PP1.3 - ข้อมูลการคำนวณสำหรับกระแสลัดวงจรสามเฟส
| ตำแหน่งแตะโหลดของหม้อแปลง | กระแสลัดวงจร | จุดลัดวงจร | ||
|---|---|---|---|---|
| K1 | K2 | K3 | ||
| ตัวเปลี่ยนแท็ปขณะโหลดอยู่ในตำแหน่งตรงกลาง | กระแสไฟฟ้าลัดวงจร, kA | 21,855 | 13,471 | 7,739 |
| กระแสไฟฟ้าลัดวงจร, kA | 35,549 | 35,549 | 20,849 | |
| กระแสไฟฟ้าลัดวงจร, kA | - | 13,95 | 7,924 | |
| กระแสไฟฟ้าลัดวงจร, kA | - | 36,6 | 21,325 | |
| ตัวเปลี่ยนแทปขณะโหลดอยู่ในตำแหน่งบวก | กระแสไฟฟ้าลัดวงจร, kA | - | 13,12 | 7,625 |
| กระแสไฟฟ้าลัดวงจร, kA | - | 34,59 | 20,553 | |
7. การคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรใน Excel
หากคุณทำการคำนวณนี้โดยใช้กระดาษและเครื่องคิดเลข จะใช้เวลานาน นอกจากนี้ คุณอาจทำผิดพลาดได้และการคำนวณทั้งหมดจะพังลง และหากข้อมูลต้นฉบับมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา สิ่งนี้จะนำไปสู่ผลลัพธ์ทั้งหมด เพื่อเพิ่มเวลาในการออกแบบและสิ้นเปลืองความกังวลโดยไม่จำเป็น
ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจทำการคำนวณนี้โดยใช้สเปรดชีต Excel เพื่อไม่ให้เสียเวลากับการคำนวณ TKZ ใหม่และเพื่อป้องกันตัวเองจากข้อผิดพลาดที่ไม่จำเป็น ด้วยความช่วยเหลือนี้คุณสามารถคำนวณกระแสลัดวงจรได้อย่างรวดเร็วโดยเปลี่ยนเฉพาะข้อมูลต้นฉบับ
ฉันหวังว่าโปรแกรมนี้จะช่วยคุณและคุณจะใช้เวลาน้อยลงในการออกแบบวัตถุของคุณ
8. ข้อมูลอ้างอิง
- 1.แนวทางการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรและการเลือกอุปกรณ์ไฟฟ้า
ถ.153-34.0-20.527-98. 1998 - 2. วิธีการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร อี. เอ็น. เบลยาเยฟ 1983
- 3. การคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในเครือข่ายไฟฟ้า 0.4-35 kV, Golubev M.L. 1980
- 4. การคำนวณกระแสลัดวงจรเพื่อป้องกันรีเลย์ อิลเนแบรต. 1998
- 5. หลักเกณฑ์การก่อสร้างระบบไฟฟ้า (PUE) ฉบับที่เจ็ด. 2551