Nguyên nhân chính dẫn đến sự gián đoạn hoạt động bình thường của hệ thống cung cấp điện (SES) là do xảy ra đoản mạch (SC) trong mạng hoặc các bộ phận của thiết bị điện do lớp cách điện bị hỏng hoặc hành động không chính xác của nhân viên bảo trì. Để giảm thiểu thiệt hại do sự cố của thiết bị điện trong quá trình xuất hiện dòng điện ngắn mạch cũng như nhanh chóng khôi phục chế độ hoạt động bình thường của nhà máy điện năng lượng mặt trời cần xác định chính xác dòng điện ngắn mạch và lựa chọn thiết bị điện. , thiết bị bảo vệ và phương tiện hạn chế dòng điện ngắn mạch dựa trên chúng.
Ngắn mạchđược gọi là một kết nối trực tiếp giữa bất kỳ điểm nào giai đoạn khác nhau, dây pha và dây trung tính hoặc pha nối đất, không được cung cấp bởi các điều kiện vận hành bình thường của hệ thống lắp đặt.
Các loại ngắn mạch chính trong những hệ thống điệnỒ:
3. Ngắn mạch một pha, trong đó một trong các pha ngắn mạch tới dây trung tính hoặc đất. Biểu tượngđiểm ngắn mạch một pha 
Dòng điện, điện áp, công suất và các đại lượng khác liên quan đến ngắn mạch một pha được ký hiệu 
,
,
vân vân.
Ngoài ra còn có các loại ngắn mạch khác liên quan đến đứt dây và ngắn mạch đồng thời của các dây có pha khác nhau.
Ngắn mạch ba pha là đối xứng vì cả ba pha đều ở cùng điều kiện. Tất cả các loại ngắn mạch khác đều không đối xứng, vì với chúng, các pha không giữ nguyên điều kiện, do đó hệ thống dòng điện và điện áp bị biến dạng.
Khi xảy ra đoản mạch, tổng điện trở của mạch hệ thống cấp điện giảm, do đó dòng điện trong các nhánh của hệ thống tăng mạnh và điện áp ở các phần riêng lẻ của hệ thống giảm.
Các phần tử của hệ thống điện có điện trở tác dụng và điện trở phản kháng (cảm ứng hoặc điện dung), do đó, trong trường hợp chế độ vận hành bình thường bị gián đoạn đột ngột (khi xảy ra đoản mạch), hệ thống điện là một mạch dao động. Dòng điện trong các nhánh của hệ thống và điện áp trong các bộ phận riêng lẻ của nó sẽ thay đổi một thời gian sau khi xảy ra đoản mạch theo các thông số của mạch này. Những thứ kia. Trong thời gian ngắn mạch, một quá trình nhất thời xảy ra trong mạch của khu vực bị hư hỏng.
Trong quá trình ngắn mạch ở mỗi pha, cùng với thành phần dòng điện tuần hoàn (thành phần dòng điện xoay chiều) còn có thành phần dòng điện không tuần hoàn (thành phần dấu hằng số) cũng có thể đổi dấu nhưng với khoảng thời gian dài hơn so với thành phần tuần hoàn. .
Giá trị tức thời Tổng dòng điệnĐoản mạch tại một thời điểm tùy ý:
Ở đâu 
- thành phần không tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch tại thời điểm đó 
;
- tần số góc của dòng điện xoay chiều; 
- góc pha của điện áp nguồn tại thời điểm ;
- góc dịch chuyển dòng điện trong mạch ngắn mạch so với điện áp nguồn; - hằng số thời gian của mạch ngắn mạch; 
- điện cảm, điện trở cảm ứng và điện trở chủ động của mạch ngắn mạch.
Thành phần định kỳ 
dòng điện ngắn mạch (Hình 1) là như nhau đối với tất cả ba giai đoạn và được xác định tại bất kỳ thời điểm nào bằng giá trị tọa độ của đường bao chia cho 
. Thành phần không định kỳ 
Dòng điện ngắn mạch là khác nhau ở cả ba pha (xem Hình 2) và thay đổi tùy theo thời điểm xảy ra ngắn mạch.
Cơm. 3. Thay đổi thời gian thành phần định kỳ của dòng điện ngắn mạch:
a) khi được cấp điện bằng máy phát điện không có thiết bị chuyển mạch tự động; b) khi được cấp điện bằng máy phát điện có công tắc chuyển nguồn tự động; c) khi được cấp điện từ hệ thống điện.
Biên độ của thành phần tuần hoàn thay đổi trong quá trình nhất thời phù hợp với sự thay đổi nguồn EMFĐoản mạch (Hình 3). Với công suất nguồn tương xứng với công suất của phần tử được xem xét ngắn mạch, cũng như khi không có máy phát ARV, emf nguồn giảm so với giá trị ban đầu. 
cho đến khi ổn định 
, do đó biên độ của thành phần định kỳ thay đổi từ 
(dòng ngắn mạch siêu tốc) lên tới 
(ngắn mạch cố định) (Hình 3,a).
Với sự có mặt của máy phát ARV, thành phần tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch thay đổi, như trong Hình 2. 3b. Sự giảm thành phần tuần hoàn trong giai đoạn đầu của ngắn mạch được giải thích bằng quán tính tác động của thiết bị AR, bắt đầu hoạt động 0,08-0,3 giây sau khi xảy ra ngắn mạch. Với sự gia tăng dòng điện kích thích của máy phát, EMF của nó và theo đó, thành phần định kỳ của dòng điện ngắn mạch tăng lên đến giá trị ở trạng thái ổn định.
Nếu công suất của nguồn lớn hơn đáng kể so với công suất của phần tử được xem xét ngắn mạch, tương ứng với một nguồn có công suất vô hạn có điện trở trong bằng 0, thì suất điện động của nguồn không đổi. Do đó, thành phần tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch không thay đổi trong quá trình nhất thời (Hình 3,c), tức là
Thành phần không tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch 
khác nhau ở tất cả các pha và có thể thay đổi tùy theo thời điểm xảy ra ngắn mạch và chế độ trước đó (trong khoảng thời gian). Tốc độ suy giảm của thành phần dòng điện không tuần hoàn phụ thuộc vào tỷ số giữa điện trở tác dụng và điện trở cảm ứng của mạch ngắn mạch, tức là. từ hằng số 
: điện trở hoạt động của mạch càng lớn thì độ suy giảm càng mạnh. Thành phần không tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch chỉ đáng chú ý trong 0,1-0,2 giây đầu tiên sau khi xảy ra ngắn mạch. Thường xuyên được xác định bởi giá trị tức thời lớn nhất có thể, giá trị này (trong các mạch có điện kháng cảm ứng chiếm ưu thế 
)xảy ra tại thời điểm điện áp nguồn đi qua giá trị 0 ( 
) và thiếu dòng tải. trong đó 
Trong trường hợp này, tổng dòng điện ngắn mạch có tầm quan trọng lớn nhất. Các điều kiện quy định được tính toán khi xác định dòng điện ngắn mạch.
Tối đa dòng điện tức thờiĐoản mạch xảy ra sau khoảng nửa thời gian, tức là. 0,01 giây sau khi xảy ra ngắn mạch. Dòng điện ngắn mạch tức thời cao nhất có thể được gọi là dòng điện xung kích 
(Hình 3). Nó được xác định vào lúc này. 
Với:
Ở đâu 
- hệ số sốc, phụ thuộc vào hằng số thời gian ngắn mạch.
Giá trị hiệu dụng của dòng điện ngắn mạch tổng trong một thời điểm tùy ý được xác định từ biểu thức:
(3.4)
Ở đâu 
- giá trị hiệu dụng của thành phần tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch; 
- giá trị hiệu dụng của thành phần không tuần hoàn, bằng
(3.5)
Giá trị hiệu dụng cao nhất của dòng điện xung trong khoảng thời gian đầu tiên kể từ khi bắt đầu quá trình ngắn mạch:
(3.6)
Công suất ngắn mạch tại một thời điểm tùy ý:
(3.7)
Nguồn điện ngắn mạch. Khi tính toán dòng điện ngắn mạch, giả sử nguồn điện của vị trí ngắn mạch là các máy phát điện tua-bin và hydro, máy bù đồng bộ và động cơ, động cơ không đồng bộ. Ảnh hưởng của động cơ không đồng bộ chỉ được tính đến tại thời điểm ban đầu và trong trường hợp chúng được nối trực tiếp với mạch ngắn mạch.
Số lượng xác định. Khi tính toán dòng điện ngắn mạch, các giá trị sau được xác định:
- giá trị ban đầu của thành phần định kỳ của dòng điện ngắn mạch (giá trị ban đầu của dòng điện ngắn mạch siêu quá độ);
- dòng điện xung kích ngắn mạch, cần thiết để thử nghiệm độ ổn định điện động của các thiết bị điện, thanh cái và chất cách điện;
- giá trị hiệu dụng cao nhất của dòng điện giật ngắn mạch cần thiết để kiểm tra độ ổn định của thiết bị điện trong giai đoạn đầu tiên của quá trình ngắn mạch;
- nghĩa Vì 
, cần thiết để kiểm tra bộ phận ngắt mạch dựa trên dòng điện mà chúng tắt;
- giá trị hiệu dụng của dòng điện ngắn mạch ở trạng thái ổn định, được sử dụng để kiểm tra độ ổn định nhiệt của các thiết bị điện, thanh cái, ống lót và cáp;
- Nguồn điện ngắn mạch trong thời gian ;được xác định để kiểm tra các bộ ngắt mạch dựa trên công suất chuyển mạch tối đa cho phép. Đối với các công tắc tốc độ cao, thời gian này có thể giảm xuống còn 0,08 giây.
Giả định và điều kiện thiết kế. Để thuận tiện cho việc tính toán dòng điện ngắn mạch, một số giả định được đưa ra:
1) EMF của tất cả các nguồn được coi là cùng pha;
2) EMF của các nguồn bị loại bỏ đáng kể khỏi vị trí ngắn mạch ( 
), được coi là không thay đổi;
3) không tính đến ngắn mạch điện dung ngang (ngoại trừ đường hàng không 330 kVi trở lên và đường cáp từ 110 kVi trở lên) và dòng điện từ hóa của máy biến áp;
4) điện trở tác dụng của ngắn mạch chỉ được tính đến với tỷ số 
,
Ở đâu 
Và 
- điện trở tác dụng và phản kháng tương đương của mạch ngắn mạch;
5) trong một số trường hợp, ảnh hưởng của tải không được tính đến (hoặc tính đến gần đúng), đặc biệt là ảnh hưởng của động cơ không đồng bộ và động cơ đồng bộ nhỏ.
Để xác định dòng điện ngắn mạch, các điều kiện thiết kế được thiết lập, bao gồm lập sơ đồ thiết kế, xác định chế độ ngắn mạch, loại ngắn mạch, vị trí các điểm ngắn mạch và thời gian ngắn mạch ước tính. -thời gian mạch.
Khi xác định chế độ ngắn mạch, tùy thuộc vào mục đích tính toán mà xác định mức tối đa và tối thiểu có thể có của dòng điện ngắn mạch. Ví dụ, việc thử nghiệm thiết bị điện về tác động điện động và nhiệt của dòng điện ngắn mạch được thực hiện ở chế độ khắc nghiệt nhất - tối đa, khi dòng điện ngắn mạch lớn nhất chạy qua phần tử được thử nghiệm. Ngược lại, theo chế độ tối thiểu tương ứng với dòng điện ngắn mạch thấp nhất , thực hiện tính toán và kiểm tra chức năng của các thiết bị tự động hóa và bảo vệ rơle.
Lựa chọn loại ngắn mạchđược xác định nhằm mục đích tính toán dòng điện ngắn mạch. Để xác định điện trở động của các thiết bị và thanh cái cứng, ngắn mạch ba pha được lấy làm thiết kế; để xác định điện trở nhiệt của thiết bị và dây dẫn - ngắn mạch ba pha hoặc hai pha tùy thuộc vào dòng điện. Việc kiểm tra khả năng chuyển mạch và chuyển mạch của thiết bị được thực hiện bằng nguồn điện ba pha hoặc dòng điện một pha Lỗi chạm đất (trong mạng có dòng chạm đất lớn) tùy thuộc vào giá trị của nó.
Việc lựa chọn loại ngắn mạch trong tính toán bảo vệ rơle được xác định theo mục đích chức năng của nó và có thể là lỗi nối đất ba, hai, một pha và hai pha.
Vị trí các điểm ngắn mạchđược chọn sao cho trong thời gian ngắn mạch, thiết bị điện được thử nghiệm và dây dẫn ở điều kiện bất lợi nhất. Ví dụ, để chọn thiết bị chuyển mạch cần chọn vị trí ngắn mạch trực tiếp tại các đầu ra của chúng, chọn mặt cắt dây cáp do dòng điện ngắn mạch ở đầu đường dây gây ra. Vị trí các điểm ngắn mạch khi tính toán bảo vệ rơle được xác định theo mục đích của nó - ở đầu hoặc cuối đoạn được bảo vệ.
Ước tính thời gian ngắn mạch. Thời gian thực tế xảy ra đoản mạch được xác định bởi thời gian bảo vệ và ngắt kết nối của thiết bị,
. (3.8)
Trong tính toán, thời gian giảm (giả định) được sử dụng - khoảng thời gian trong đó dòng điện ngắn mạch ở trạng thái ổn định phát ra cùng một lượng nhiệt mà dòng điện ngắn mạch thực tế đi qua sẽ phát ra trong thời gian ngắn mạch thực tế.
Thời gian đã cho ứng với dòng điện ngắn mạch toàn phần là
. (3.9)
Ở đâu 
- giảm thời gian đối với thành phần định kỳ của dòng điện ngắn mạch;
- giảm thời gian đối với thành phần không tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch.
Trong thời gian thực 
c thời gian giảm đối với thành phần tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch được xác định bằng biểu đồ.
Trong thời gian thực 
Với 
, Ở đâu 
- giá trị của thời gian giảm cho 
Với.
Xác định thời gian rút gọn của thành phần không tuần hoàn , và được sản xuất tại 
theo công thức:
, (3.10)
Ở đâu 
- tỷ số giữa dòng điện quá độ ban đầu và dòng điện thiết lập tại vị trí ngắn mạch ( 
).
Tại 
- theo công thức:
. (3.11)
Khi thời gian thực lớn hơn 1 giây. hoặc 
thời gian giảm của thành phần không tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch ( ) có thể bỏ qua.
Xin chào các bạn thân mến! Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu dòng điện ngắn mạch là gì, nguyên nhân và cách tính toán nó. Đoản mạch xảy ra khi các bộ phận mang dòng điện có điện thế hoặc pha khác nhau được nối với nhau. Đoản mạch cũng có thể hình thành trên thân thiết bị được nối đất. Hiện tượng này cũng đặc trưng cho mạng lưới điện và các máy thu điện.
Nguyên nhân và ảnh hưởng của dòng điện ngắn mạch
Nguyên nhân gây đoản mạch có thể rất khác nhau. Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi độ ẩm hoặc môi trường hung hăng, trong đó điện trở cách điện suy giảm đáng kể. Việc đóng cửa có thể dẫn đến tác động cơ học hoặc lỗi nhân sự trong quá trình sửa chữa và bảo trì. Bản chất của hiện tượng này nằm ở tên của nó và thể hiện sự rút ngắn đường đi mà dòng điện đi qua. Kết quả là dòng điện chạy qua tải điện trở. Đồng thời, nó tăng lên đến giới hạn không thể chấp nhận được nếu chức năng tắt bảo vệ không hoạt động.
Dòng điện ngắn mạch có tác dụng điện động và nhiệt lên thiết bị và hệ thống điện, cuối cùng dẫn đến biến dạng đáng kể và quá nhiệt. Về vấn đề này, cần phải tính toán trước dòng điện ngắn mạch.
Cách tính dòng điện ngắn mạch tại nhà
Biết cường độ dòng điện ngắn mạch là điều cần thiết để đảm bảo an toàn cháy nổ. Rõ ràng, nếu dòng điện ngắn mạch đo được nhỏ hơn dòng điện đặt Sự bảo vệ tối đa máy hoặc gấp 4 lần định mức dòng điện của cầu chì thì thời gian đáp ứng (cháy liên kết cầu chì) sẽ lâu hơn và điều này có thể dẫn đến dây dẫn quá nóng và cháy.
Làm thế nào có thể xác định được dòng điện này? Hiện hữu kỹ thuật đặc biệt và các thiết bị đặc biệt cho việc này. Ở đây chúng ta sẽ xem xét câu hỏi làm thế nào để thực hiện điều này khi chỉ có hoặc thậm chí có một vôn kế. Rõ ràng, phương pháp này không có độ chính xác cao lắm nhưng vẫn đủ để phát hiện sự khác biệt giữa mức bảo vệ dòng điện tối đa và giá trị của dòng điện này.
Làm thế nào để làm điều này ở nhà? Cần phải có một máy thu đủ mạnh, ví dụ: Ấm đun nước điện hoặc sắt. Sẽ thật tuyệt nếu có một chiếc tee. Chúng tôi kết nối người tiêu dùng và vôn kế hoặc đồng hồ vạn năng ở chế độ đo điện áp với điểm phát bóng. Chúng tôi ghi lại giá trị điện áp ở trạng thái ổn định (U1). Chúng tôi tắt người tiêu dùng và ghi lại giá trị điện áp khi không tải (U2). Tiếp theo chúng ta thực hiện tính toán. Bạn cần chia công suất của người tiêu dùng (P) cho chênh lệch điện áp đo được.
Ic.c.(1) = Р/(U2 – U1)
Hãy làm toán bằng một ví dụ. Ấm đun nước 2 kW. Lần đo đầu tiên là 215 V, lần đo thứ hai là 230 V. Theo tính toán thì ra là 133,3 A. Ví dụ: nếu có máy tự động BA 47-29 có đặc tính C thì cài đặt của nó sẽ là từ 80 đến 160 Ampe. Vì vậy, rất có thể chiếc máy này sẽ hoạt động bị trễ. Dựa vào đặc tính của máy có thể xác định thời gian phản hồi có thể lên tới 5 giây. Về cơ bản là nguy hiểm.
Phải làm gì? Cần phải tăng giá trị dòng điện ngắn mạch. Dòng điện này có thể được tăng lên bằng cách thay thế dây dẫn của đường dây cung cấp có tiết diện lớn hơn.
Thông báo ngắn hữu ích
Có vẻ như sự thật hiển nhiên là đoản mạch là một hiện tượng cực kỳ tồi tệ, khó chịu và không mong muốn. Nó có thể dẫn tới kịch bản hay nhấtđến việc cơ sở bị mất điện, ngừng hoạt động các thiết bị bảo vệ khẩn cấp và trong trường hợp xấu nhất là cháy hệ thống dây điện và thậm chí là hỏa hoạn. Vì vậy, mọi nỗ lực phải tập trung để tránh điều bất hạnh này. Tuy nhiên, việc tính toán dòng điện ngắn mạch có ý nghĩa rất thực tế và thiết thực. Khá nhiều thứ đã được phát minh phương tiện kỹ thuật, hoạt động ở chế độ dòng điện cao. Một ví dụ sẽ là thông thường máy hàn, đặc biệt là hồ quang, tại thời điểm hoạt động, thực tế sẽ làm đoản mạch điện cực có nối đất. Một vấn đề khác là các chế độ này có bản chất ngắn hạn và công suất của máy biến áp cho phép chúng chịu được những tình trạng quá tải này. Khi hàn, dòng điện lớn chạy qua điểm tiếp xúc của đầu điện cực (chúng được đo bằng hàng chục ampe), do đó tỏa ra đủ nhiệt để làm nóng chảy cục bộ kim loại và tạo ra một đường may chắc chắn.
Đề tài: Đoản mạch trong mạch điện là gì, hậu quả của đoản mạch là gì.
Nhiều người đã nghe nói đến hiện tượng chập điện nhưng không phải ai cũng biết bản chất của hiện tượng này. Hãy tìm hiểu điều này. Vì vậy, nếu bạn đi sâu vào cụm từ “ngắn mạch”, bạn có thể hiểu rằng một số quá trình đang diễn ra trong đó một thứ gì đó bị đóng dọc theo một đường dẫn ngắn, cụ thể là đường dẫn dòng chảy ngắn nhất dòng điện (phí điện trong Explorer). Nói một cách đơn giản, có một con đường mà dòng điện chạy qua, dòng điện tích của nó. Đây là các mạch điện, dây dẫn điện khác nhau. Con đường này càng dài thì điện tích càng cần phải vượt qua nhiều trở ngại hơn, điện trở con đường này. Và từ định luật Ohm chúng ta biết điều gì sức đề kháng nhiều hơn dây chuyền, những cái đó ít sức mạnh hơn dòng điện sẽ ở trong đó (ở một giá trị điện áp nhất định). Do đó, dọc theo đường đi ngắn nhất sẽ có dòng điện lớn nhất có thể, và đường đi này sẽ ngắn nếu bản thân các đầu của nguồn điện bị chập.
Nói chung, chúng ta có, ví dụ, thông thường ắc quy ô tô(ở trạng thái tích điện). Nếu chúng ta kết nối một bóng đèn được thiết kế cho điện áp pin (12 volt) với nó, thì khi một dòng điện nhất định chạy qua đèn này, chúng ta sẽ nhận được sự phát xạ ánh sáng và nhiệt. Đèn có một điện trở nhất định, làm hạn chế cường độ dòng điện chạy qua mạch này. Để cố tình làm chập mạch, chúng ta chỉ cần lấy một đoạn dây nối vào hai đầu cực của ắc quy (song song với đèn). Dây này có điện trở rất nhỏ so với đèn. Do đó, không có giới hạn đặc biệt nào có thể ngăn cản sự chuyển động của các hạt tích điện. Và ngay khi chúng ta đóng một mạch như vậy, chúng ta sẽ bị đoản mạch. Một dòng điện lớn sẽ ngay lập tức chạy qua dây, có thể làm nóng và làm nóng chảy đoạn dây này.
Kết quả của sự ngắn mạch như vậy, dây dẫn (cách điện của nó) sẽ bốc cháy, thậm chí dẫn đến hỏa hoạn, nếu dây dẫn này, do đánh lửa, truyền lửa sang những vật dễ cháy ở gần đó. Ngoài ra, dòng điện mạnh, đột ngột như vậy có thể gây hại cho chính pin. Nó cũng bắt đầu nóng lên vào thời điểm này. Và như bạn đã biết, pin không thích nhiệt độ quá cao. Ở mức tối thiểu, tuổi thọ sử dụng của chúng giảm đi đáng kể sau đó, và tối đa là chúng bị hỏng, thậm chí bốc cháy và phát nổ. Ví dụ: nếu xảy ra đoản mạch như vậy với pin lithium trong điện thoại (không có lớp bảo vệ điện tử bên trong), hiện tượng nóng mạnh sẽ xảy ra trong vòng vài giây, sau đó là ngọn lửa và vụ nổ.
Có một số loại pin ban đầu được thiết kế để cung cấp dòng điện cao (pin kéo), nhưng ngay cả khi sử dụng chúng, việc đoản mạch hoàn toàn cũng có thể dẫn đến những rắc rối lớn. Vâng, điều gì xảy ra với điện áp trong thời gian ngắn mạch? Vật lý học đường nên biết rằng dòng điện càng lớn thì điện áp rơi ở phần này của mạch điện càng lớn. Do đó, khi không nối tải vào nguồn điện, có thể nhìn thấy giá trị điện áp tối đa trên đó (đây là EMF của nguồn điện, lực điện động của nó). Ngay khi chúng ta nạp nguồn điện này vào thì lập tức xuất hiện hiện tượng sụt áp nhất định. Và tải càng lớn thì điện áp rơi càng lớn. Vì trong thời gian ngắn mạch, điện trở mạch thực tế bằng 0 và cường độ dòng điện sẽ ở mức tối đa có thể, nên điện áp rơi trên nguồn điện cũng sẽ ở mức tối đa (gần bằng 0).
Chúng tôi đã xem xét phương án ngắn mạch hoàn toàn, xảy ra trực tiếp tại các cực của nguồn điện. Vâng, đó là điều đáng nói thêm về điều này. Trong trường hợp pin, sẽ có dòng điện lớn tác động lên các bộ phận bên trong và chất hóa học bản thân pin (điện phân, tấm, dây dẫn). Trong trường hợp xảy ra đoản mạch trên các nguồn điện như máy phát điện, dòng điện sẽ rơi vào cuộn dây của các máy phát điện này, dẫn đến nhiệt độ quá cao và hư hỏng (à, những mạch hoạt động trong máy phát điện sau cuộn dây này). Đoản mạch ở các cực của các nguồn điện khác nhau dẫn đến hiện tượng quá nhiệt và hỏng nguồn điện. sơ đồ điện nguồn dòng và cuộn thứ cấp của máy biến áp.
Đoản mạch có thể xảy ra trong mạch điện sơ đồ mạch điện. Trong trường hợp này, hậu quả cũng vô cùng tiêu cực. Nhưng trong trường hợp này, theo quy luật, cường độ dòng điện sẽ nhỏ hơn một chút so với trường hợp đoản mạch ở đầu ra của nguồn điện. Ví dụ, có một mạch khuếch đại âm thanh. Đột nhiên, do khả năng cách nhiệt của loa kém, xảy ra đoản mạch ở đầu ra âm thanh của bộ khuếch đại này. Kết quả là, các bóng bán dẫn đầu ra, các vi mạch nằm ở giai đoạn khuếch đại âm thanh cuối cùng, rất có thể sẽ bị cháy. Trong trường hợp này, bản thân nguồn điện thậm chí có thể không bị hỏng vì tải dòng điện quá mức có thể không chạm tới nó. Tôi nghĩ bạn hiểu được bản chất của sự ngắn mạch.
tái bút Dù thế nào đi nữa, hiện tượng chập điện đều dẫn đến hậu quả tai hại. Để bảo vệ chống lại điều này, theo quy định, hãy sử dụng cầu chì thông thường, cầu dao, mạch bảo vệ, v.v. Nhiệm vụ của họ là nhanh chóng ngắt mạch điện với dòng điện tăng mạnh. Nghĩa là, cầu chì thông thường là mắt xích yếu nhất trong toàn bộ mạch điện. Ngay khi dòng điện tăng mạnh, dây cầu chì sẽ tan chảy và đứt mạch. Điều này trong hầu hết các trường hợp dẫn đến các mạch khác còn lại trong mạch vẫn nguyên vẹn.
Xin chào các bạn độc giả và khách ghé thăm website Ghi chú của thợ điện thân mến.
Tôi có một bài viết trên trang web của tôi về. Tôi đã trích dẫn các trường hợp từ thực tiễn của tôi.
Vì vậy, để hạn chế tối đa hậu quả của những tai nạn, sự cố như vậy cần phải lựa chọn những thiết bị điện phù hợp. Nhưng để chọn đúng, bạn cần tính toán được dòng điện ngắn mạch.
Trong bài viết hôm nay, tôi sẽ chỉ cho bạn cách bạn có thể tính toán dòng điện ngắn mạch một cách độc lập bằng cách sử dụng một ví dụ thực tế.
Tôi hiểu rằng nhiều bạn không cần phải tính toán, bởi vì... Điều này thường được thực hiện bởi các nhà thiết kế trong các tổ chức (công ty) được cấp phép hoặc bởi các sinh viên đang viết bài luận hoặc dự án cấp bằng tốt nghiệp tiếp theo của họ. Tôi đặc biệt hiểu điều sau, bởi vì... Bản thân là một sinh viên (vào năm hai nghìn), tôi thực sự rất tiếc vì trên Internet không có những trang như vậy. Ấn phẩm này cũng sẽ hữu ích cho những người làm việc trong ngành năng lượng để nâng cao mức độ phát triển bản thân hoặc để làm mới trí nhớ của họ về những tài liệu đã được thông qua trước đó.
Nhân tiện, tôi đã mang nó rồi. Nếu ai quan tâm thì vào link và đọc nhé.
Vì vậy, hãy bắt tay vào kinh doanh. Cách đây vài ngày chúng tôi đã xảy ra hỏa hoạn ở doanh nghiệp của mình. tuyến cáp gần xưởng lắp ráp số 10. Máng cáp chứa toàn bộ cáp nguồn và cáp điều khiển chạy ở đó gần như cháy rụi hoàn toàn. Đây là một bức ảnh từ hiện trường.
Tôi sẽ không đi sâu vào chi tiết về cuộc phỏng vấn, nhưng quản lý của tôi có một câu hỏi về việc kích hoạt phần giới thiệu ngắt mạch và sự tương ứng của nó với đường dây được bảo vệ. Nói một cách đơn giản Tôi sẽ nói rằng họ quan tâm đến cường độ dòng điện ngắn mạch ở cuối đường cáp nguồn đầu vào, tức là. tại nơi xảy ra vụ cháy.
Đương nhiên là không tài liệu dự án mua sắm thợ điện để tính toán dòng điện ngắn mạch. không có tiền cho dòng này và tôi phải tự mình thực hiện toàn bộ phép tính mà tôi đang đăng trên phạm vi công cộng.
Thu thập số liệu tính toán dòng điện ngắn mạch
Cụm điện số 10 gần nơi xảy ra cháy được cấp điện qua cầu dao A3144 600 (A) dây cáp đồng SBG (3x150) từ máy biến áp giảm áp số 1 10/0,5 (kV) công suất 1000 (kVA).
Đừng ngạc nhiên, chúng tôi vẫn còn nhiều trạm biến áp đang hoạt động tại doanh nghiệp của mình với điện áp trung tính cách ly ở mức 500 (V) và thậm chí là 220 (V).
Tôi sẽ sớm viết một bài về cách kết nối với mạng 220 (V) và 500 (V) bằng dây trung tính cách ly. Đừng bỏ lỡ việc phát hành một bài viết mới - đăng ký để nhận tin tức.
Máy biến áp hạ áp 10/0,5 (kV) được cấp nguồn bởi dây cáp điện AAshv (3x35) có điện áp cao trạm biến áp phân phối № 20.
Một số giải thích về tính toán dòng điện ngắn mạch
Tôi muốn nói vài lời về chính quá trình đoản mạch. Trong thời gian ngắn mạch, các quá trình nhất thời xảy ra trong mạch do sự hiện diện của điện cảm trong mạch ngăn cản sự thay đổi mạnh của dòng điện. Về vấn đề này, dòng điện ngắn mạch trong quá trình chuyển đổi có thể chia thành 2 thành phần:
- định kỳ (xuất hiện tại thời điểm ban đầu và không giảm cho đến khi ngắt kết nối hệ thống điện khỏi bảo vệ)
- không định kỳ (xuất hiện tại thời điểm ban đầu và nhanh chóng giảm về 0 sau khi hoàn thành quá trình nhất thời)
Dòng điện ngắn mạch Mình sẽ tính theo RD 153-34.0-20.527-98.
Trong đó văn bản quy định Người ta nói rằng việc tính toán dòng điện ngắn mạch có thể được thực hiện một cách gần đúng nhưng với điều kiện là sai số tính toán không vượt quá 10%.
Tôi sẽ tính dòng điện ngắn mạch theo đơn vị tương đối. Tôi sẽ đưa các giá trị của các phần tử mạch về các điều kiện cơ bản một cách gần đúng, có tính đến tỷ số biến đổi của máy biến áp.
Mục tiêu là chiếc A3144 có dòng điện định mức 600 (A) trên mỗi công suất chuyển mạch. Để làm được điều này tôi cần xác định dòng ngắn mạch ba pha và hai pha ở cuối đường dây cáp điện.
Ví dụ tính dòng điện ngắn mạch
Chúng tôi lấy điện áp 10,5 (kV) làm cấp chính và đặt công suất cơ bản của hệ thống điện:
công suất nền của hệ thống điện Sb = 100 (MVA)
điện áp nền Ub1 = 10,5 (kV)
dòng điện ngắn mạch trên thanh cái trạm biến áp số 20 (theo đồ án) Is = 9,037 (kA)
Biên dịch kế hoạch thiết kế Cung cấp điện
Trong sơ đồ này, chúng tôi chỉ ra tất cả các phần tử của mạch điện và chúng. Ngoài ra, đừng quên chỉ ra điểm mà chúng ta cần tìm dòng điện ngắn mạch. Tôi quên chỉ ra nó trong hình trên nên tôi sẽ giải thích bằng lời. Nó nằm ngay sau cáp hạ thế SBG (3x150) trước cụm số 10.
Sau đó, chúng ta sẽ vẽ một mạch tương đương, thay thế tất cả các phần tử của mạch trên bằng các điện trở tác dụng và phản kháng.
Khi tính toán thành phần định kỳ của dòng điện ngắn mạch cho phép không tính đến điện trở tác dụng của cáp và đường dây trên không. Để tính toán chính xác hơn, tôi sẽ tính đến điện trở chủ động trên các đường cáp.
Biết công suất cơ bản và điện áp, chúng ta sẽ tìm được dòng điện cơ sở cho từng giai đoạn biến đổi:
Bây giờ chúng ta cần tìm điện trở phản kháng và điện trở tác dụng của từng phần tử mạch theo đơn vị tương đối và tính tổng điện trở tương đương của mạch tương đương từ nguồn điện (hệ thống điện) đến điểm ngắn mạch. (được đánh dấu bằng mũi tên màu đỏ).
Hãy xác định điện kháng của nguồn (hệ thống) tương đương:
Hãy xác định điện kháng của tuyến cáp 10 (kV):
- Xo - điện kháng riêng của cáp AAShv (3x35) được lấy từ sách tham khảo về nguồn điện và thiết bị điện của A.A. Fedorov, tập 2, bảng. 61,11 (đo bằng Ohm/km)
Hãy xác định điện trở tác dụng của tuyến cáp 10 (kV):
- Ro - điện trở tác dụng riêng cho cáp ААШв (3x35) được lấy từ sách tham khảo về nguồn điện và thiết bị điện của A.A. Fedorov, tập 2, bảng. 61,11 (đo bằng Ohm/km)
- l - chiều dài đường cáp (tính bằng km)
Hãy xác định điện kháng của máy biến áp hai cuộn dây 10/0,5 (kV):
- uk% - điện áp ngắn mạch của máy biến áp 10/0,5 (kV) có công suất 1000 (kVA), lấy từ sách tham khảo về nguồn điện và thiết bị điện của A.A. Fedorov, bàn. 27,6
Tôi bỏ qua điện trở hoạt động của máy biến áp, bởi vì... nó nhỏ một cách không tương xứng so với phản ứng.
Hãy xác định điện kháng của đường cáp 0,5 (kV):
- Hồ - điện trở suấtđối với cáp SBG (3x150), chúng tôi lấy nó từ sách tham khảo về cung cấp điện và thiết bị điện của A.A. Fedorov, bàn. 61,11 (đo bằng Ohm/km)
- l - chiều dài đường cáp (tính bằng km)
Hãy xác định điện trở tác dụng của đường cáp 0,5 (kV):
- Ro - điện trở suất của cáp SBG (3x150) được lấy từ sách tham khảo về nguồn điện và thiết bị điện của A.A. Fedorov, bàn. 61,11 (đo bằng Ohm/km)
- l - chiều dài đường cáp (tính bằng km)
Hãy xác định tổng điện trở tương đương từ nguồn điện (hệ thống điện) đến điểm ngắn mạch:
Hãy tìm thành phần tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch ba pha:
Hãy tìm thành phần tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch hai pha:
Kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch
Như vậy, chúng ta đã tính được dòng ngắn mạch hai pha ở cuối đường dây cáp điện có điện áp 500 (V). Đó là 10,766 (kA).
Bộ ngắt mạch đầu vào A3144 có đánh giá hiện tại 600 (A). Cài đặt nhả điện từ được đặt thành 6000 (A) hoặc 6 (kA). Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng trong trường hợp xảy ra đoản mạch ở cuối đường cáp đầu vào (trong ví dụ của tôi là do hỏa hoạn), phần mạch bị hỏng đã bị ngắt kết nối.
Các giá trị thu được của dòng điện ba pha và hai pha có thể được sử dụng để chọn cài đặt cho bảo vệ và tự động hóa rơle.
Trong bài viết này, tôi không tính toán dòng điện xung kích khi xảy ra đoản mạch.
tái bút Tính toán trên đã được gửi đến quản lý của tôi. Đối với một tính toán gần đúng, nó khá phù hợp. Tất nhiên, phía thấp có thể được tính toán chi tiết hơn, có tính đến điện trở của các tiếp điểm bộ ngắt mạch, kết nối liên lạc vấu cáp vào thanh cái, điện trở hồ quang tại điểm sự cố, v.v. Tôi sẽ viết về điều này vào lúc khác.
Nếu bạn cần tính toán chính xác hơn, bạn có thể sử dụng các chương trình đặc biệt trên PC. Có rất nhiều trong số họ trên Internet.