Обзор тока короткого замыкания (часть 3)
Продолжение предыдущей технической статьи: Обзор тока короткого замыкания (часть 2)
Пример расчета для небольшой системы LT
Расчеты ошибок проводятся для определения величины тока повреждения на различных уровнях напряжения электрической системы.
Одним из ключевых компонентов процесса расчета является определение полного импеданса схемы от утилиты / источника через систему передачи, трансформаторы и проводники вплоть до рассматриваемой точки, например, расположение панели или коммутатора. Сопротивления различных элементов схемы имеют сопротивление и реактивность и часто называются « комплексным полным сопротивлением » или « полярным обозначением ».
Расчет коротких замыканий на самом деле представляет собой лишь продуманную версию Закона Ома.
Значения и время возникновения неисправностей помогают решить проблему нехватки времени работы оборудования и получения настроек реле защиты. Прерывающая способность защитного оборудования должна быть достаточно высокой, чтобы безопасно открывать максимальный ток короткого замыкания, который система питания может вытечь через это оборудование.
Ниже приведен один пример расчета для расчета тока короткого замыкания на выходе трансформатора.
Цель и намерение этого расчета состоит в том, чтобы рассчитать краткосрочный номинальный ток сортировочного киоска, который будет питаться распределительным щитом переменного тока (ACDB). ACDB питается источником трансформатора 630 кВА.
Основы расчета
1 / Шина и распределительное устройство киоска Marshalling рассчитаны на короткий срок по вкладу от источника MV через трансформатор LT.
2 / Для цепей, соединенных трансформаторной системой PU, особенно подходит. Выбирая подходящую базовую кВ для цепей, однокомпонентное сопротивление и сопротивление остаются такими же, что относится к любой стороне (HV или LV) трансформатора.
3 / Для цепей, соединенных трансформатором, то же самое значение kVA выбирается для обоих цепей (HV и LV), так как мощность остается постоянной во всех случаях, так что одна и та же базовая кВА должна учитываться повсюду.
4 / Как правило, сначала должны быть выбраны только две базы, и из этих двух должны быть рассчитаны остальные основания. Это связано с тем, что kV, kVA, I и Z взаимосвязаны. Они должны соблюдать закон ом. Если мы выберем базовые кВА и базовые кВ, чем другие основания, такие как основание I и основание Z, рассчитаны из базы кВ и базы кВА.
В противном случае будет неудобно выбирать базу I и Z и вычислять другие базы, такие как кВ и КВА, затруднят расчет.
| Входные данные, которые необходимо собрать: | ||
| 1. Рейтинг трансформаторов | знак равно | 0, 63 МВА |
| 2. Коэффициент трансформаторного напряжения | знак равно | 11 / 0, 433 кВ |
| 3. Частота | знак равно | 50Гц |
| 4. Импеданс трансформатора | знак равно | 5% = 0, 05 ПУ |
| 5. Уровень неисправности системы МВ (максимум) | знак равно | 40 кА |
| 6. Ошибка MV MVA | знак равно | √3 x 40 x 11 = 762 МВА |
расчет
| Фактическая неисправность Ток, доступный на распределительном щите переменного тока | ||
| Базовая МВА | знак равно | 0, 63 |
| Базовый кВ | знак равно | 11 |
| Базовый ток в кА | знак равно | Base MVA / (√3 x Base kV) = 0, 63 / (√3 x 11) = 0, 033 |
| Базовый импеданс = (Base kV) 2 / Base MVA | знак равно | 192, 1 |
| Исходное сопротивление = MV Ошибка системы MVA / Base MVA | знак равно | 0, 0008 |
| Сопротивление трансформатора LT на уровне 0, 63MVA и 11kV | знак равно | 0, 05 |
| Полное сопротивление всей системы (MV System + LT Transformer) | знак равно | 0, 0508 |
| Ошибка MVA, предоставленная Source через LT Transformer | знак равно | Базовый MVA / общий импеданс |
| знак равно | 0, 63 / 0, 0508 = 12, 40 | |
| Вклад текущего тока в килоамперах от системы MV на стороне низкого напряжения через (Switchyard) LT Трансформатор: | ||
| знак равно | Ошибка MVA x 1000 x 1000 / (√3 x 0, 433 x 1000 x 1000) | |
| знак равно | 12.40 x 1000 x 1000 / (√3 x 0.433 x 1000 x 1000) | |
| знак равно | 17, 245 кА | |
Фактическая неисправность Ток, доступный при сортировке киосков
Шинные шины и компоненты распределительного устройства маршаллингового киоска должны быть соединены с максимальным значением входного тока неисправности от системы MV через трансформатор с номинальным напряжением 630 кВА.
В дальнейшем Marshalling kiosk будет называться BMK и распределительным щитом переменного тока, который будет называться ACDB.
Фактическая неисправность Ток, доступный при сортировке киосков
Базовая кВА = такая же, как и выше, поскольку этот параметр остается постоянным по всей цепи
Базовый кВ = 0, 415 В Базовый кВ в цепи низкого напряжения
Расстояние в метрах трансформатора от ACDB = 20
Расстояние в метрах от BMK от ACDB = 50
Размер соединительного кабеля в Sq мм от трансформатора до ACDB = 3, 5C x 300 Sq мм Al, XLPE
Сопротивление в Ом / кМ соединительного кабеля от трансформатора до BMK = 0.128
Общее сопротивление по длине маршрута = 20 × 0, 128 / 1000 = 0, 003
Сопротивление ПУ = Фактическое сопротивление x Базовая кВА / (BasekV 2 x 1000)
= 0, 003 х 0, 63 х 1000 / (0, 415 х 0, 415 х 1000) = 0, 009
Реактивность в Ом / кМ соединительного кабеля от трансформатора до BMK = 0, 0705
Общее реактивное сопротивление по длине маршрута = 0, 0705 × 20/1000 = 0, 001
Реактивное сопротивление ПУ = Фактическая реактивность x Базовая кВА / (База кВ 2 x 1000)
= 0, 001 х 0, 63 х 1000 / (0, 415 х 0, 415 х 1000) = 0, 0052
Импеданс кабеля от трансформатора LT до ACDB
= √ ((сопротивление PU) 2 + (реактивное сопротивление ПУ) 2) = √ (0, 009 2 + 0, 0705 2) = 0, 011
Размер соединительного кабеля в кв. М от ACDB до BMK = 3, 5C x 35 Al, XLPE
Сопротивление в Ом / кМ соединительного кабеля от ACDB до BMK = 0, 671
Общее сопротивление по длине маршрута = 0, 671 x 50/1000 = 0, 034
Сопротивление ПУ = Фактическое сопротивление x Базовая кВА / (Основание кВ 2 x 1000)
= 0, 034 х 0, 63 х 1000 / (0, 415 х 0, 415 х 1000) = 0, 12
Реакция в Ом / кМ соединительного кабеля от ACDB до BMK = 0.0783
Общее реактивное сопротивление по длине маршрута = 0, 0773 x 50/1000 = 0, 004
Реактивное сопротивление ПУ = Фактическая реактивность x Базовая кВА / (База кВ 2 x 1000)
= 0, 004 х 0, 63 х 1000 / (0, 415 х 0, 415 х 1000) = 0, 14
PU-импеданс кабеля от ACDB до BMK = √ ((сопротивление PU) 2 + (реактивное сопротивление PU) 2) = √ ((0, 12) 2 + (0, 14) 2) = 0, 124
Общее количество PU. Неисправность соединительного кабеля от трансформатора LT до BMK = 0, 011 + 0, 134 = 0, 134
Полное сопротивление ПУ от LT Transformer до BMK = Импеданс трансформатора + полный PU
Сопротивление соединительного кабеля от трансформатора LT до BMK = 0, 05 + 0, 134 = 0, 1842
Ошибка MVA на шине BMK = базовый MVA / общий импеданс = 0, 63 / 0, 1842 = 3, 42
Ток повреждения в килобайтах на шине BMK = Ошибка MVA x 1000x 1000 / (√3 x 0, 415 x 1000 x 1000)
= 3, 42 х 1000 х 1000 / (√3 х 0, 415 х 1000 х 1000) = 4, 757 кА
Следовательно, выбор компонентов сборной шины 10кА и распределительных устройств, таких как MCB, является безопасным и подходящим в соответствии с фактическим уровнем сбоев, существующим на главной шине BMK.
| Международная система единиц СИ нет | Оборудование | ТЕКУЩИЙ РЕЙТИНГ | |||
|
РАСЧЕТНЫЙ КРАТКИЙ СРОЧНЫЙ ТОК RATING IN kA |
ОПТИМАЛЬНЫЙ ВЫБОР КОРОТКОГО ВРЕМЕНИ ТЕКУЩИЙ РЕЙТИНГ В кА |
||||
|
RMS Симметричный |
Assymmetrical пиковое значение = nxRMS Симметричный |
RMS Симметричный |
Assymmetrical пиковое значение = nxRMS Симметричный |
||
| 1 | Основная плата LT | 17, 24 | 34, 5 (n = 2) | 35 | 73, 5 (n = 2, 1) |
| 2 | Маршрутизаторский киоск | 4, 75 | 7, 1 (n = 1, 5) | 10 | 17 (n = 1, 7) |
Рекомендации:
- Индийский стандарт 8623, часть-1-СПЕЦИФИКАЦИЯ ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ И КОНТРОЛЛЕРА НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
- Индийский стандарт 10118, часть-2-КОДЕКС ПРАКТИКИ ДЛЯ ВЫБОРА, УСТАНОВКИ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ И КОНТРОЛЯ
- Важность коэффициента X / R в низковольтных исследованиях коротких замыканий - исследовательский документ ДАТА: 17 ноября 1999 г. ПЕРЕСМОТР: 0 АВТОР: Джон Меррелл
- Процедуры расчета короткого замыкания Дональдом Бименом, Аланом Грэмом Дарлинг и Р. Х. Кауфманом
- Руководство по промышленной энергетике и приложениям KC Agrawal