Обзор тока короткого замыкания - часть 2 (на фото Главный распределительный щит by jayreynoldsisreal)
Продолжение предыдущей технической статьи: обзор тока короткого замыкания (часть 1)
реактанс
Суб-переходное реактивное сопротивление Xd " представляет собой кажущееся реактивное сопротивление обмотки статора в момент короткого замыкания, и оно определяет ток в течение первых нескольких циклов короткого замыкания.
Переходное реактивное сопротивление Xd ' является кажущимся начальным реактивным сопротивлением обмотки статора, если эффект всех обмоток амортизатора игнорируется и рассматривается только обмотка возбуждения. Это реактивное сопротивление определяет ток, следующий за периодом, когда субтранзитивное реактивное сопротивление является контрольным значением.
Эффективность переходного сопротивления эффективна до 1/2 с. т.е. 30 циклов или дольше, в зависимости от конструкции машины.
Синхронное реактивное сопротивление Xd представляет собой кажущееся реактивное сопротивление, которое определяет ток, когда достигается состояние устойчивого состояния.
Он не действует до нескольких секунд после короткого замыкания, следовательно, он не имеет никакого значения в расчетах короткого замыкания для применения выключателей, предохранителей и выбора контакторов, но полезен для исследований настройки реле.
Ниже приведено упрощенное представление асимметричного и симметричного тока короткого замыкания, а также различного реактивного сопротивления:
Асимметричный и симметричный ток повреждения
В течение первых нескольких циклов реактивность системы / синхронной машины меньше, а ток короткого замыкания является самым высоким. Этот этап называется субтранзитивным реактивным сопротивлением. Это реактивное сопротивление обозначается через X ". После первых нескольких циклов декремент в среднеквадратичном значении тока короткого замыкания меньше. Это состояние называется переходным реактивным сопротивлением и обозначается X '.
Наконец, переходный процесс исчезает, и ток достигает устойчивого синусоидального состояния. Реакция в этом состоянии называется реакцией устойчивого состояния и обозначается Xd.
Здесь мы можем ввести понятие создания короткого замыкания и тока отключения. В течение первых нескольких циклов тока короткого замыкания реактивное сопротивление наименьшее и максимальное значение тока короткого замыкания является самым высоким. Ток увеличивается до максимального значения на пике первого токового контура.
Все коммутационные устройства подвержены высоким электромагнитным воздействиям. Для обеспечения того, чтобы коммутационное устройство, подобное автоматическим выключателям, безопасно выдерживало эту высокую величину тока короткого замыкания, коммутационное устройство проверяется на ток короткого замыкания. Следовательно, мы также можем определить ток короткого замыкания как пиковое значение первого токового контура тока короткого замыкания.
Короткое замыкание
= Пиковое значение устойчивого состояния SC ток + эффект удвоения, вызванный первым пиком, содержащим компонент постоянного тока
= 1, 8 х пиковое значение тока короткого замыкания в установившемся режиме (с учетом эффекта удвоения)
= 1, 8 x √2 x Среднеквадратическое значение постоянного тока короткого замыкания
= 2, 5 x среднеквадратичное значение постоянного тока короткого замыкания
Поскольку значение среднеквадратичного значения тока постоянного тока называется током отключения, поэтому ток короткого замыкания может быть записан как:
Ток срабатывания короткого замыкания = 2, 5 x ток отключения короткого замыкания
Вышеприведенное выражение для расчета создающего тока также дается индийским стандартом 10118, часть 2 для выбора, установки и обслуживания распределительных устройств и устройств управления.
Однако в соответствии с индийским стандартом 8623-часть-1 для низковольтного распределительного устройства и узла управления:
Связь между пиком и RMS. значения тока короткого замыкания. Значение максимального тока короткого замыкания (пиковое значение первого контура тока короткого замыкания, включая компонент постоянного тока) для определения электродинамических напряжений, должно быть получено путем умножения RMS. значение тока короткого замыкания на коэффициент n.
Стандартные значения коэффициента n и соответствующий коэффициент мощности приведены в таблице ниже:
Таблица для выбора асимметричного пикового значения
| RMS Значение тока короткого замыкания | cosΦ | N |
| I ≤ 5 кА | 0.7 | 1, 5 |
| 5 кА | 0, 5 | 1, 7 |
| 10кА | 0, 3 | 2 |
| 20kA | 0, 25 | 2, 1 |
50kA | 0.2 |
2, 2 |
|
Можно заметить разницу в выборе множителя n в случае двух разных IS. В соответствии с IS 10118 коэффициент частица 2 должен составлять 2, 5, и в соответствии с коэффициентом умножения 8623 часть-1 должно быть n раз, а n должно быть выбрано в соответствии с приведенной выше таблицей.
Поскольку последнее издание IS 8623 относится к 1998 году, а IS 10118 было опубликовано до 8623 года, то, следовательно, обобщенное значение n в IS 10118 должно быть разработано в IS 8623. Также обратите внимание на тот факт, что IS 10118 рассматривает эффект удвоения в 1, 8 раза, что может варьироваться в зависимости от количество DC-компонента, которое, в свою очередь, зависит от отношения X / R.
Точных и точных знаний о соотношении X / R системы сложно получить, только некоторые инженеры энергосистем, которые участвуют в системных исследованиях, могут немного осветить его. Следовательно, различные значения коэффициента умножения при разных коэффициентах мощности (другими словами, X / R) в IS 8623 более надежны и используются всеми производителями коммутационных аппаратов.
Все распределительные устройства испытаны по типу согласно стандарту IS 8623. Частично-1 считывателям рекомендуется передать эквивалентную часть IEC 439 часть-1 для технического сравнения и анализа множителя n.
Источники и ограничители тока короткого замыкания
При определении величины токов короткого замыкания чрезвычайно важно учитывать все источники тока короткого замыкания и знать характеристики реактивности этих источников.
Электрические нагрузки либо статичны (например, освещение), либо динамические нагрузки (например, двигатели). Динамические нагрузки имеют остаточное напряжение, а напряжение точки отказа равно нулю (если это замыкание на землю) или очень мало, чем линейное напряжение, поэтому ток начинает течь от динамических нагрузок до точек разломов.
Во время короткого замыкания напряжение системы будет распадаться. Стабильное напряжение питания больше не существует. Вращающееся магнитное поле в роторе будет пытаться поддерживать условие пониженного напряжения, становясь источником питания. Теперь двигатель подает дополнительный ток в неисправную электрическую систему.
Это явление называется «моторным вкладом».
Количество тока зависит от импеданса двигателя. Сначала возникает асимметричный ток, содержащий как компоненты переменного тока, так и постоянного тока.
Отсутствие стабильного напряжения приводит к разложению компонента переменного тока, когда поток ротора начинает падать. Без стабильного напряжения питание переходного компонента постоянного тока также распадается. Вклад асинхронного двигателя обычно длится от одного до четырех циклов от времени, равного нулю в течение короткого замыкания.
Однако вклад коротких замыканий в синхронных двигателях может длиться от шести до восьми циклов. Основное различие заключается в том, что асинхронный двигатель не имеет возможности возбуждения синхронного двигателя; поэтому он не может поддерживать напряжение в течение того же периода времени.
В любом случае моторный вклад присутствует в течение первого цикла.
Существует три основных источника тока короткого замыкания:
- Генераторы
- Синхронные двигатели и синхронные конденсаторы
- Индукционный двигатель
Из-за остаточного потока в роторе асинхронного двигателя он вносит ток повреждения в течение 1-4 циклов. Обычно для расчета неисправностей учитывается ток тока асинхронного двигателя.
Стандарт ANSI C37.010 (1) дает указания при вычислении мощности двигателя для группы низковольтных двигателей, если данные о деталях двигателя недоступны. Допустим, что допустима мощность двигателя с четырехкратным номинальным током полной нагрузки. Стандарт пришел к этому значению, предположив, что моторный вклад 3, 6-кратного номинального тока поступает от 75% асинхронных двигателей и 4, 8-кратного номинального тока от 25% синхронных двигателей.
Элемент схемы, в котором напряжение индуцируется изменением тока в нем, является индуктором, а свойство называется индуктивным свойством. По закону Ленца норма изменения тока положительна, а индуцированное напряжение отрицательно.
Таким образом, индуктивность действует в отрицательном направлении вокруг схемы, чтобы противостоять изменению тока и, следовательно, также может ограничивать ток короткого замыкания.
Существуют три основных ограничителя тока короткого замыкания:
- Сопротивление трансформатора
- Сопротивление кабеля
- Полное сопротивление реактора (если есть)
Будет продолжено очень скоро
,