Kısa devre akımı formülünün hesaplanması. Kısa devre akımı. Kısa devrenin çalışma prensibi

Daireler ve evler için elektrik tesisatlarının tasarımı (Schneider Electric)

2.1. Elektrik yüklerinin hesaplanması

İlk tasarım aşamasında, elektrik alıcılarının kesin verileri pratik olarak bilinmediğinde, ancak elektrik gücünü bağlamak için teknik koşulların elde edilmesi gerektiğinde, tüketicilerin kurulu güç miktarının nasıl hesaplanacağı ve bu temelde, bir dairenin veya kır evinin girişindeki tasarım yükünü belirleyin. Aynı zamanda, bir tüketici veya ağ elemanının hesaplanan elektrik yükü Рр kavramı, 30 dakika içinde beklenen maksimum yüke eşit güç anlamına gelir.

Binaların (apartmanların), kulübelerin, mikro bölgelerin (blokların) ve kentsel dağıtım ağının unsurlarının tasarım elektrik yüklerini belirleme standartları (kentsel elektrik ağlarının tasarımına ilişkin Talimatlarda değişiklikler ve eklemeler - RD 34.20.185-94) ) belirli tasarım yükleri sağlar.

Belirtilen Standartlar, bir apartman dairesinde (yazlık) gelecek vaat eden bir dizi elektrikli ev aleti ve makinesinin güç tüketim modlarının analizi temelinde derlenmiştir. Cihaz ve makinelerin kurulu gücüne ilişkin veriler dikkate alınarak, her bir cihaz ve makinenin günlük elektrik tüketimi ve olası çalışma süreleri belirlendi.

Spesifik tasarım yüklerinde, tek bir dairenin (yazlık) veya az sayıda dairenin (yazlık) tasarım yükünün, ara sıra kullanılan ancak önemli kurulu kapasiteye sahip cihazlar tarafından belirlenmesi esas alınır. Bu tür cihazlar arasında örneğin ısıtılmış su içeren çamaşır makineleri, jakuziler, ısıtılmış su içeren bulaşık makineleri, elektrikli su ısıtıcılar, elektrikli saunalar vb. yer alır. Bu cihazlar için talep faktörleri belirlendi ve ardından hesaplanan yükleri diğer tüm düşük yüklerle toplandı. -talep katsayısının ortalama değeri kullanılarak belirlenen elektrikli aletler.

Standartların geliştiricileri aşağıdakileri temel girdi verileri olarak kabul ettiler:

1. Ortalama daire alanı (toplam), m2:

standart seri üretilen binalarda 70

lüks dairelerin bulunduğu binalarda

(elit) bireysel projeler için 150

2. Yazlık alanı (toplam), m2 50 - 600

3. Ortalama aile, kişiler 3.1

4. Kurulu güç, kW:

gaz sobalı daireler 21,4

standart binalarda elektrikli sobalı daireler 32,6

lüks binalarda elektrikli sobalı daireler 39,6

Gaz sobalı evler 35,7

Gaz sobalı ve elektrikli saunalı evler 48,7

elektrikli sobalı evler 47,9

Elektrikli sobalı ve elektrikli saunalı evler 59,9

Masada Tablo 2.1 konut binalarının dairelerindeki elektrik alıcılarının özel tasarım yükünü ve tabloyu göstermektedir. 2.2 - evler.

“Konut Binalarının Elektrik Yüklerinin Hesaplanmasına İlişkin Geçici Talimatlar” РМ2696-01'de, kategori I evler için dairenin girişindeki tasarım yükünün aşağıdaki formülü kullanarak belirlenmesi tavsiye edilir:

burada Рз, evdeki elektrikli ve aydınlatma cihazlarının yanı sıra priz ağının nominal güçlerinin toplanmasıyla belirlenen elektrik alıcılarının beyan edilen gücüdür;

Tablo 2.1 Konut binalarındaki dairelerin elektrik alıcılarının özel tasarım elektrik yükü

Konut binalarındaki dairelerin elektrik alıcılarının özel tasarım elektrik yükü

Elektrik tüketicileri

Özel tasarım elektrik yükü, kW/daire, daire sayısı ile birlikte

Döşemeli daireler:

Doğalgazda:

Sıvılaştırılmış gazda (grup kurulumları dahil) ve katı yakıtta:

8,5 kW'a kadar elektrik gücü

10,5 kW'a kadar güce sahip elektrikli sobalı superior daireler

Tablo 2.2 Yazlıkların elektrik alıcılarının özel tasarım elektrik yükü

Yazlıkların elektrik alıcılarının özel tasarım elektrik yükü

Elektrik tüketicileri	Özel tasarım elektrik yükü, kW/yazlık, kulübe sayısı
Doğal gaz sobalı kır evi
Doğal gaz sobalı ve 12 kW'a kadar güce sahip elektrikli saunalı evler
10,5 kW'a kadar elektrikli sobalı evler
10,5 kW'a kadar güce sahip elektrikli sobalara ve 12 kW'a kadar güce sahip elektrikli saunaya sahip evler

Kc, dairede beyan edilen güç miktarına bağlı olarak talep katsayısıdır.

“Geçici Talimatlar...” uyarınca tasarım öncesi aşamalarda, ev elektrifikasyonunun farklı seviyelerine bağlı olarak Tablo 2.3'e göre yaklaşık spesifik yüklere göre tasarım yüklerinin belirlenmesi ve bu aşamada tasarım yüklerinin belirlenmesi tavsiye edilir. Detaylı tasarımda yükler yukarıdaki formül kullanılarak belirtilir.

Masada 2.3 spesifik yükleri belirlerken, elektrik alıcılarının şu güçleri alınmıştır, kW: aydınlatma 2,8, elektrik prizi şebekesi 2,8, elektrikli sobalar 9-10,5, çamaşır makinesi 2,2, bulaşık makinesi 2,2, ısıtmalı jakuzi 2,5, ısıtmalı duş kabini 3, depolama suyu ısıtıcı 2, ani su ısıtıcısı 8-18, klimalar 3, elektrikli ev aletleri 4, ısıtmalı zeminler 1.

Tablo 2.3 Kategori I'deki evler için yaklaşık spesifik yükler

Kategori I'deki evler için yaklaşık spesifik yükler

Daire özellikleri

Daire sayısına göre spesifik yük, kW/daire

1 Saunasız, ani su ısıtıcılı ve klimasız, 9 kW'a kadar elektrikli sobaların bulunduğu evler

600 veya daha fazla

10,5 kW'a kadar elektrikli sobalı 2 ev:

2.1 Saunalar ve anlık su ısıtıcıları olmadan

12 kW'a kadar güce sahip su ısıtıcıları

2.2 Saunalar olmadan ancak akışlı olanlarla

2.3 Saunalar olmadan ancak 18 kW'a kadar kapasiteye sahip ani su ısıtıcıları ile

2.4 Ani su ısıtıcıları olmayan, 12 kW'a kadar saunalarda

2.5 Gücü 6 kW'a kadar olan saunalar ve 8 kW'a kadar gücü olan anlık su ısıtıcıları ile

2.6 Gücü 12 kW'a kadar olan saunalar ve 12 kW'a kadar gücü olan anlık su ısıtıcıları ile

Bu Standartları ve Talimatları geliştirenlerin asıl amacının, temel alınan ilk verilere dayanarak konut binalarına veya yazlık köylere uygulanan ortalama tasarım yüklerini belirlemek olduğunu açıklığa kavuşturmak gerekir.

SP31-110-2003'te konforu arttırılmış daireler için tasarım yükünün tasarım görevine göre veya beyan edilen kapasite ile talep ve eşzamanlılık faktörlerine uygun olarak belirlenmesi tavsiye edilmektedir.

Lüks bir daire için talep faktörleri:

Beyan edilen güç, kW 14 20 30 40 50 60 70 ve daha fazlasına kadar

Talep katsayısı 0,8 0,65 0,6 0,55 0,5 0,48 0,45

Lüks bir daire için eşzamanlılık katsayıları Ko:

Daire sayısı 1-5 6 9 12 15 18

Eşzamanlılık faktörü. . . 1 0,51 0,38 0,32 0,29 0,26

Daire sayısı 24 40 60 100 200 400 600 ve üzeri

Eşzamanlılık faktörü. . . . 0,24 0,2 0,18 0,16 0,14 0,13 0,11

Lüks dairelerin elektrik alıcılarından RU-0,4 kV TP otobüslerindeki besleme hatlarının, girişlerin ve otobüslerin hesaplanan yükü Rp.kW kW aşağıdaki formülle belirlenir:

burada Rkv lüks dairelerin elektrik alıcılarının yüküdür; n - daire sayısı; Ko - lüks daireler için eşzamanlılık katsayısı.

SP31-106-2002'de tek aileli konut binaları için herhangi bir kısıtlamanın olmadığı durumlarda tasarım yükünün de müşterinin talimatlarına göre belirlenmesi tavsiye edilmektedir. Ancak güç kaynağı kapasitesi sınırlı olduğunda, elektrik alıcılarının tasarım yükü aşağıdakilerden az olmamalıdır:

5,5 kW - elektrikli sobası olmayan evler için;

8,8 kW - elektrikli sobalı evler için.

Evin toplam alanı 60 m2'yi aşarsa, hesaplanan yük her ilave 1 m2 için %1 oranında artırılmalıdır.

Gerçek durumlarda, lüks dairelerin ve kır evlerinin alanları temel alanlardan önemli ölçüde farklılık göstermektedir ve hane halkı elektrifikasyonu düzeyinde bir üst sınıra sahip değildir.

Müştemilatlı her bir daire veya kır evi, ortalamalarla değil, nominal gücü düzenleyici materyallerde benimsenenlerden önemli ölçüde farklı olabilen gerçek elektrik tüketicileriyle dolu kendi mikrokozmosunu temsil eder.

Özel tasarım yükleri, temel olarak, konut konforu ve günlük yaşam için piyasada sürekli olarak ortaya çıkan, uzun süreli çalışma (30 dakikadan fazla) ile giderek daha sofistike hale gelen çeşitli tüketicilerin kullanımını temel olarak hesaba katamadı.

Masada Düzenleyici belgelere, çok sayıda projenin analizinin sonuçlarına ve elektrikli ev aletlerinin pasaport verilerine göre derlenen Tablo 2.4, bireysel elektrik alıcıları için önerilen güç değerlerini ve hesaplanan katsayıları göstermektedir.

Grup yükünün ve prizlere bağlı elektrik alıcılarından gelen besleme hatlarının hesaplanan Рр.р değerinin belirlenmesinin, yatakhaneler için SP31-110-2003'te verilen tavsiyeye göre aşağıdaki formüle göre yapılması gerekmektedir:

burada Rud, 100'e kadar olan soket sayısı 0,1 olarak kabul edilen ve 100 - 0,06 kW'ın üzerinde olan soket başına özgül güçtür;

nр - soket sayısı;

Ko.r - sayıya bağlı olarak belirlenen bir soket ağı için eşzamanlılık katsayısı

10'a kadar soket. . . .1.0

10 ila 20'den fazla soket. . . 0,0,9

20 ila 50'den fazla soket. . . 0,0,8

50 ila 100'den fazla soket. . . .0.7

100 ila 200'den fazla soket. . 0,0,6

200 ila 400'den fazla soket. . 0,0,5

400 ila 600'den fazla soket. . .0.4

650'den fazla soket. . . 0,0,35

Hesaplanan ana katsayılar şunlardır: talep katsayısı Kc, kullanım katsayısı Ki ve güç katsayısı cosph.

Yük talep faktörü, hesaplanan elektrik yükünün elektrik alıcılarının nominal (kurulu) gücüne oranı olarak anlaşılır:

burada Рр - tasarım elektrik yükü, kW (maksimum 30 dakika); Ru - elektrik alıcılarının kurulu gücü, kW.

Bireysel elektrik alıcılarının önerilen güç değerleri ve tasarım katsayıları

	İsim elektrik alıcıları	Nominal veya kurulu aktif güç	Tahmini oranlar		Not
			Talep K	Ki'yi kullanma
	Oturma odaları için elektrikli aydınlatma				Akkor lambalar
	Oturma odalarının (yatak odaları) elektrikli aydınlatması
	Ofisler, kütüphaneler, oyun odaları vb. için elektrikli aydınlatma.
	Elektrikli mutfak aydınlatması
	Salonların, koridorların vb. elektrikli aydınlatması.
	Ev priz ağı (televizyon ve radyo ekipmanları, buzdolapları, elektrikli süpürgeler, ütüler, yer lambaları, aplikler, masa lambaları vb.)	100 W/soket			Toplam 6 m2 alan başına 1 priz Ki=0,7 - 50'den fazla yuvayla; Ki=0,8 - yuva sayısı 20'den 50'ye kadar; Ki=0,9 - soket sayısı 10'dan 20'ye kadar; Ki=1 - 10'a kadar yuva sayısıyla
	Elektrikli soba	10,5 kW/ppit
	Çamaşır makinesi
	Bulaşık makinesi
	Isıtmalı Jakuzi
	Isıtmalı duş kabini
	Birikimli su ısıtıcıları
	Anlık su ısıtıcıları
	Klimalar
	Elektrikli şömineler
	Mutfak robotları, kahve makineleri, elektrikli su ısıtıcıları vb. (Toplam)	4-5 kW/daire
	Oturma odasında, mutfakta, koridorda sıcak zeminler
	Banyoda, saunada, çocuk odasında sıcak zeminler
	Elektrikli ısıtma kazanları
	Elektrikli ısıtma cihazları
	Isı fanları
	Elektrikli ısıtıcılar
	Çim biçme makinaları
	Dalgıç pompalar
	Kişisel bilgisayarlar

Bir veya bir grup elektrik alıcısının aktif güç kullanım faktörü, tüketilen gerçek gücün P'nin nominal güce Pn oranı olarak anlaşılır:

Tablo 2.5 Örneğin kaynak verileri

Tesisler	Alan, m2	Kurulu elektrikli aletler	Nominal (kurulu) güç, kW	Not
		Elektrikli soba		Masa 2.4 madde 7
		Bulaşık makinesi		Masa 2.4 madde 9
		Buzdolabı		Pasaport verilerine göre
		Mutfak robotu		Masa 2.4 madde 17
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 4
		16 A akım için 1 soket, 6 A akım için 4 soket		Masa 2.4 madde 6
Salon ve koridorlar		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 5
		6 A akım için 6 soket		Masa 2.4 madde 6
				Masa 2.4 madde 11
		Elektrikli duş		Masa 2.4 madde 12
		Sıcak zemin (4 m2)		Masa 2.4 madde 19
		Fan		Pasaport verilerine göre
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 5
		6 A akım için 4 priz		Masa 2.4 madde 6
		Elektrikli duş		Masa 2.4 madde 12
		Sıcak zemin (4 m2)		Masa 2.4 madde 19
		Fan		Pasaport verilerine göre
		Çamaşır makinesi		Masa 2.4 madde 8
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 5
		6 A akım için 2 priz		Masa 2.4 madde 6
Oturma odası		Elektrikli şömine		Masa 2.4 madde 16
		Klima		Masa 2.4 madde 15
		Ev Sineması		Pasaport verilerine göre
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 1
		6 A akım için 10 priz		Masa 2.4 madde 6
Yatak odası 1		Sıcak zemin (12 m2)		Masa 2.4 madde 18
		Klima		Masa 2.4 madde 15
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 2
		6 A akım için 4 priz		Masa 2.4 madde 6
Yatak odası 2		Sıcak zemin (10 m2)		Masa 2.4 madde 18
		Klima		Masa 2.4 madde 15
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 2
		6 A akım için 4 priz		Masa 2.4 madde 6
Çocuk odası		Sıcak zemin (20 m2)		Masa 2.4 madde 18
		Klima		Masa 2.4 madde 15
		Kişisel bilgisayar		Masa 2.4 madde 26
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 3
		6 A akım için 4 priz		Masa 2.4 madde 6
		Klima		Masa 2.4 madde 15
		Kişisel bilgisayar		Masa 2.4 madde 26
		Elektrikli aydınlatma		Masa 2.4 madde 3
		6 A akım için 4 priz		Masa 2.4 madde 6

Pratik durumlarda, elektrik prizleri ve elektrik aydınlatması gibi bir dizi tüketici için kullanım katsayısı, bu tüketici grubu için eşzamanlılık katsayısı Ko ile çakışmaktadır.

İlk veri:

Bir apartmanda toplam 200 m2 alana sahip daire. Dairede 5 oda ve bir mutfak bulunmaktadır.

2 banyo, salon ve koridorlar. Masada Tablo 2.5 kurulu elektrikli ev ekipmanlarına ilişkin başlangıç ​​verilerini göstermektedir. Elektrikli ocak hariç tüm tüketiciler tek fazlıdır.

Yük hesaplaması.

Tablodaki verilere dayanmaktadır. 2.5 hesaplama tablosu tablosunu oluşturuyoruz. Tabloya göre kabul edilen tahmini talep ve kullanım katsayılarını içeren 2.6. 2.4.

Güç faktörleri §1.3'te verilen verilere göre alınır.

Masada 2.6 Aynı tip elektrik alıcılarının (örneğin, elektrik aydınlatması, evdeki elektrik prizleri, fanlar, ısıtmalı zeminler) kurulu kapasiteleri toplanır..

Tablo 2.6 Örnek 1 numaralı hesaplama tablosu

Elektrik tüketicisi gruplarının veya bireysel elektrik alıcılarının adları	Kurulu (nominal) güç, kW	Tahmini oranlar			Tasarım gücü		Not
		talepK	Ki'yi kullanma	güç cosф/tgф	aktif	tam dolu
Elektrikli aydınlatma							Akkor lambalar her yerde kabul edilir
Ev priz ağı
Elektrikli soba
Bulaşık makinesi
Buzdolabı
Mutfak robotu
Klimalar
Çamaşır makinesi
Sıcak zemin
Elektrikli duş
Hayranlar
Elektrikli şömine
Ev Sineması
Kişisel bilgisayarlar

Her bir elektrik alıcısı grubunun hesaplanan aktif gücü (kW) aşağıdaki formülle belirlenir:

Her elektrik alıcı grubunun toplam gücü, kV*A:

Elektrikli soba hariç tüm yüklerin tek fazlı ve besleme ağının üç fazlı olduğunu göz önünde bulundurarak, fazların dengesiz yüklenmesini göz ardı ederek dairenin girişinde hesaplanan akımı elde ederiz:

Dairenin girişine kurulum için 63 A anma akımına sahip üç fazlı, dört kutuplu bir devre kesici seçiyoruz.

Masada Tablo 2.7 ve 2.8, kişisel arsalardaki seçkin daireler, evler ve müstakil binalar için elektrik tüketicilerinin önerilen güç değerlerini göstermektedir. Önerilen değerler, son yıllarda tamamlanan çok sayıda projenin analizine dayanarak belirlendi.

Masada 2,7 ve 2,8, kurulu güç, süresi genellikle 1 saati aşan tüketicilerin toplam gücü anlamına gelir. Ara sıra tüketiciler, priz ağının toplam gücüne dahildir. Hesaplanan güç, bireysel tüketiciler için azaltıcı faktörleri ve tüm tüketicilerin eşzamanlı çalışmasını hesaba katan 0,8'lik genel faktörü hesaba katar.

Lüks dairelerin önerilen güç tüketicileri

Lüks bir dairenin toplam alanı, m2	Plaka			Not
		Kurulmuş	hesaplanmış
				Mutfak, oturma odası, yatak odası, çocuk odası, banyo, salon
	Elektrik
				Mutfak, oturma odası, 2 yatak odası, çocuk odası, 2 banyo, hol
	Elektrik
				Mutfak, oturma odası, 2 yatak odası, 2 banyo, jakuzi, çocuk odası, kütüphane, salon
	Elektrik
				Mutfak, oturma odası, 2 yatak odası, 2 banyolar, jakuzi, çocuk odası, kütüphane, kış bahçesi, salon
	Elektrik

Kişisel arsalarda evler ve bireysel binalar için önerilen güç tüketicileri

Sitedeki yazlık veya bireysel binaların toplam alanı, m2	Plaka, ısıtma			Not
		Kurulmuş	Hesaplanmış
Kır evi 150				Elektrikli ısıtma, su ısıtıcıları, dalgıç pompa, ısıtmalı zeminler
	Elektrik
Kır evi 250				Elektrikli kazan, su ısıtıcıları, dalgıç pompa, ısıtmalı zeminler
	Elektrik
Kır evi 300
	Elektrik
Kır evi 400
	Elektrik
Kır evi 500
	Elektrik
Kır evi 600
	Elektrik
Konuk evi 100
	Elektrik
	Odun yakma			Elektrikli ısıtma, su ısıtıcıları, ısıtmalı zeminler
	Elektrik
İki araçlık garaj 40
Elektrikli ısıtmalı sera
Bölgenin elektrikli aydınlatması ve sanatsal aydınlatma				Arsa alanı 0,2 hektar

2.2. Kısa devre akımlarının hesaplanması

Kısa devre akımlarının (SC) hesaplamaları aşağıdakiler için gerçekleştirilir:

Elektrodinamik ve termal direnç açısından elektrikli ekipmanların seçimi ve test edilmesi;

Bir apartman dairesine veya kır evine girişlerde ayarların belirlenmesi ve koruma seçiciliğinin sağlanması.

Bu öncelikle devre kesicilerin seçimi için geçerlidir.

Kısa devre akımlarını hesaplama prosedürünü düzenleyen ana belgeler şunlardır:

GOST 28249-93 "Elektrik tesisatlarında kısa devreler. 1 kV'a kadar gerilime sahip alternatif akım elektrik tesisatlarında hesaplama yöntemleri;

Kısa devre akımlarının hesaplanması ve elektrikli ekipmanın seçilmesine ilişkin yönergeler - RD 153-34.0-20.527-98 RAO UES, Rusya, (2002).

Kısa devre akımlarını hesaplamak için çeşitli yöntemler teknik literatürde yeterince ayrıntılı olarak yansıtılmıştır. Yayınlanan materyallere dayanan bu çalışmada, yalnızca elit konutlar için güç kaynağı projelerini uygularken ve her şeyden önce mülk ve yazlıkların güç kaynağı için kısa devre akımlarını hesaplamak için gerekli verileri sunuyoruz.

1 kV'a kadar elektrik tesislerinde kısa devre akımlarını hesaplarken, güç transformatörleri, akım transformatörleri, reaktörler, devre kesicilerin akım bobinleri dahil kısa devre devresinin tüm elemanlarının aktif ve endüktif direncini hesaba katmak gerekir. ve iletkenler. Ayrıca şunları da göz önünde bulundurmalısınız:

Kısa devre sırasında ısınmaları nedeniyle kısa devre devresindeki iletkenlerin aktif direncindeki değişiklik;

Kısa devrenin olduğu yerde elektrik ark direnci.

Eşdeğer eşdeğer devreleri hazırlarken, orijinal tasarım devresinin elemanlarının parametreleri, kısa devre noktasının bulunduğu ağ voltajı aşamasına azaltılmalıdır.

Kısa devre akımlarını hesaplarken aşağıdakilere izin verilir:

Arıza konumuyla ilgili olarak tüm dış ağı mümkün olduğunca basitleştirin ve sıfır dirençli sonsuz güce sahip bir sistem olarak gösterin;

Transformatörlerin dönüşüm oranlarını, transformatörleri bağlayan gerilim adımlarının ortalama nominal gerilimlerinin oranına eşit alın. Ortalama nominal voltaj değerleri: 10,5; 6.3; 0,4; 0,23 kV.

Doğrudan güç sistemi ağından güç alan elektrik tesislerinde, düşürücü transformatörlerin, sistemin eşdeğer endüktif reaktansı aracılığıyla sabit voltaj genliğine sahip bir kaynağa bağlandığı genel olarak kabul edilir. Şebekenin en düşük voltaj kademesine indirgenen bu direncin değeri (xc), (mOhm) formülüyle hesaplanır.

burada Uav.n.n, transformatörün alçak gerilim sargısına bağlı ağın ortalama nominal gerilimidir, V;

Uav.n - transformatörün yüksek voltaj sargısının bağlı olduğu ağın ortalama nominal voltajı, V;

Ikv.n = In0.v.n - transformatörün yüksek gerilim sargısının terminallerinde üç fazlı kısa devre sırasında akımın periyodik bileşeninin etkin değeri, kA;

Sk - transformatörün yüksek gerilim sargısının terminallerindeki koşullu kısa devre gücü, MV^A.

Belirtilen verilerin yokluğunda, sistemin eşdeğer endüktif reaktansı aşağıdaki formül (mOhm) kullanılarak hesaplanabilir:

burada Iot.nom, düşürücü transformatörün yüksek gerilim tarafına monte edilen anahtarın nominal kapatma akımıdır, kA.

Düşürücü transformatörün güç sistemi ağına bir reaktör, havai veya kablo hattı (1 km'den uzun) aracılığıyla bağlandığı durumlarda, bunların yalnızca endüktif değil aynı zamanda aktif direncinin de dikkate alınması gerekir. elementler.

Gerilimleri 1 kV'a kadar olan elektrik tesislerinde kısa devre akımlarının adı geçen birimlerde hesaplanması tavsiye edilir.

Şebekenin en düşük voltaj aşamasına indirgenmiş düşürücü transformatörün (RT, XT) aktif ve endüktif direnci, mOhm formülleri kullanılarak hesaplanır:

burada St.nom transformatörün nominal gücüdür, kV*A; Rk.z - transformatördeki kısa devre kayıpları, kW; Un.n.nom - transformatörün alçak gerilim sargısının anma gerilimi, kV; Uk - transformatörün kısa devre voltajı, %.

Masada 2.9, transformatörlerin 0,4 kV gerilime indirgenmiş aktif ve endüktif direncini gösterir.

Tablo 2.9 0,4 kV sekonder voltajlı düşürücü transformatörlerin direnci

0,4 kV sekonder voltajlı düşürücü transformatörlerin direnci

Nominal güç,	bağlantılar	Kısa voltaj kapanışlar	Direnç, mOhm
			doğrudan sıra				sıfır dizi		tek fazlı kısa devre akımı
			aktif	endüktif		aktif		endüktif	aktif	endüktif

burada R0sh ve X0sh baranın spesifik aktif değeri ve reaktansıdır, Ohm/m;

lsh - bara uzunluğu, m.

ShRA ve ShMA tipi komple fabrika yapımı baraların dirençleri Tablo 2.10'da verilmiştir.

Tablo 2.10 Komple bara kanallarının direnç değerleri

Komple bara kanallarının direnç değerleri

bara kanalı	Nominal akım, A	Faz direnci, mOhm/m		Nötr iletken direnci, mOhm/m
		aktif	endüktif	aktif	endüktif

Veri yokluğunda, baranın transformatörden devre kesiciye olan direnci yaklaşık olarak alınabilir: Rsh = 0,5 mOhm, Xsh = 0,25 mOhm.

Havai hatların aktif ve endüktif direnci (OHL):

Aktif direnç (Ohm)

burada p tel malzemenin direncidir, bakır için p = 0,0178 Ohm*mm2/m, alüminyum için p = 0,0294.

l - hat uzunluğu, m;

S - tel kesiti, mm2.

Faz başına endüktif reaktans (mOhm/m) aşağıdaki formülle belirlenir:

burada a iletkenler arasındaki mesafedir, mm;

dпp - iletken çapı, mm.

Alüminyum ve bakır iletkenli kabloların aktif ve endüktif dirençleri tabloda verilmiştir. 2.11-2.14, havai hatlar - tabloda. 2.15.

Aynı kesite sahip yuvarlak tellerden yapılmış ve paralel olarak döşenen faz ve nötr iletkenlere sahip bir faz-sıfır döngüsünün (mOhm/m) endüktif reaktansı aşağıdaki formülle belirlenir:

Topraklama cihazları dikkate alınmadan faz-sıfır döngüsünün dirençleri Tabloda verilmiştir. 2.16'da havai hatların ve kabloların faz-sıfır döngüsünün empedansları tabloda verilmiştir. 2.17.

Gerilimi 1 kV'a kadar olan ağlarda kurulu cihazların aktif ve endüktif dirençleri tabloda verilmiştir. 2.18 ve 2.19. Devre kesicilerin verilen direnç değerleri, akım salma bobinlerinin direncini ve hareketli kontakların geçiş direncini içerir.

Tablo 2.11 İletken olmayan bir kılıf içinde alüminyum iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

İletken olmayan bir kılıf içinde alüminyum iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Kablo kesiti	İletken olmayan bir kılıftaki üç ve dört damarlı kabloların direnci, mOhm/m
	Doğrudan sıra		Sıfır dizi

Her makinenin devreye seri olarak iki ayrılabilir kontak aracılığıyla bağlandığı dikkate alınmalıdır. Elektrik kontaklarının geçiş direncini yaklaşık olarak hesaplamak için aşağıdakiler alınır: Rк = 0,1 mOhm - kabloların kontak bağlantıları için; Rк = 0,01 mOhm - baralar için; Rк - 1,0 mOhm - cihazları değiştirmek için.

Aşağıda sabit kontak bağlantılarının geçici aktif dirençleri mOhm verilmiştir:

Tablo 2.12 Alüminyum kılıf içinde alüminyum iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Kablo kesiti	Alüminyum kılıflı üç ve dört damarlı kabloların direnci, mOhm/m
	Doğrudan sıra		Sıfır dizi

Tablo 2.13 Kurşun kılıflı alüminyum iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Kurşun kılıflı alüminyum iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Kablo kesiti	Üç ve dört çekirdekli kurşun kılıflı kablonun direnci, mOhm/m
	Doğrudan sıra		Sıfır dizi

Tablo 2.14 Çelik kılıf içinde bakır iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Çelik kılıf içinde bakır iletkenli bir kablonun aktif ve endüktif direnci

Kablo kesiti	Doğrudan sıra		Sıfır dizi

Kısa devre akımları hesaplanırken, kısa devre devresinde bulunan tüm çok turlu ölçüm akım transformatörlerinin (Kt.a, Xta) primer sargılarının aktif ve endüktif direnci dikkate alınır. Bazı çok turlu akım transformatörlerinin parametreleri Tablo'da verilmiştir. 2.19. Kısa devre akımları hesaplanırken tek turlu transformatörlerin aktif ve endüktif direnci (500 A'nın üzerindeki akımlar için) ihmal edilebilir.

Aktif ark direnci tabloda verilmiştir. 2.20.

Üç fazlı ve tek fazlı kısa devre akımlarını hesaplama prensiplerini ele alalım. Üç fazlı kısa devre, bir elektrik sistemindeki üç faz arasındaki kısa devreyi ifade eder. Tek fazlı kısa devre, yalnızca bir fazın toprağa bağlı olduğu, nötrü sağlam topraklanmış üç fazlı bir elektrik sistemindeki güç elemanlarının topraklamasına kısa devre anlamına gelir.

Üç fazlı kısa devre akımlarının hesaplanması tanımlamaktır:

Kısa devre akımının periyodik bileşeninin başlangıç ​​etkin değeri;

Kısa devre akımının zamanın ilk ve isteğe bağlı anında periyodik olmayan bileşeni;

Şok akımı kısa devresi.

Tüketiciye güç sisteminden bir düşürücü transformatör aracılığıyla güç verildiğinde, kısa devre akımının periyodik bileşeninin (7k0) elektrik motorlarından gelen şarj dikkate alınmadan başlangıçtaki etkin değeri (kA) formülü ile hesaplanır.

burada Uav.n.n, kısa devrenin meydana geldiği şebekenin ortalama nominal voltajıdır, V;

- kısa devre devresinin toplam direnci, mOhm;

х1кз - kısa devre devresinin doğrudan sırasının toplam aktif ve endüktif direnci, sırasıyla eşit

burada xc, sistemin düşürücü transformatöre kadar olan eşdeğer endüktif reaktansı olup, en düşük voltaj kademesine indirgenmiştir, mOhm;

rt ve xt - düşürücü transformatörün aktif ve endüktif pozitif dizi direnci, mOhm;

rr ve xr - reaktörlerin aktif ve endüktif direnci, mOhm (üreticiye göre);

rtt ve xtt - akım transformatörünün birincil sargılarının aktif ve endüktif direnci, Ohm; rАВ ve ХАВ - devre kesicilerin aktif ve endüktif direnci, mOhm, serbest bırakma bobinlerinin mevcut bobinlerinin direnci ve hareketli kontakların geçiş direnci dahil;

rsh ve hsh - baraların aktif ve endüktif direnci, mOhm;

rk - çeşitli kontakların toplam aktif direnci, mOhm;

gkb, gvl ve hkb, hvl - kablo ve havai hatların aktif ve endüktif direnci, mOhm; rD, arkın kısa devre konumundaki aktif direncidir, mOhm.

Tablo 2.15 Havai hat telleri ve kablolarının aktif ve endüktif direnci (500 V'a kadar gerilimler için)

Havai hat telleri ve kablolarının aktif ve endüktif direnci (500 V'a kadar gerilimler için)

	Direnç, mOhm/m
	aktif		endüktif
	alüminyum		açık teller	kemer kağıdı izolasyonlu	borulardaki teller, kauçuk ve PVC izolasyonlu kablolar

Tablo 2.16 Topraklama cihazları hariç faz-sıfır döngü direnci değerleri

Topraklama cihazları hariç faz-sıfır döngü direnci değerleri

Faz teli kesiti, mm2	Döngünün aktif (pay) ve endüktif (payda) direnci, mOhm, nötr telin kesiti ile, mm2

Tablo 2.17 Havai hatların ve kabloların faz-sıfır döngü empedansları, mOhm/m

Havai hatların ve kabloların faz-sıfır döngü empedansları, mOhm/m

Tel kesiti, mm2		Kablo veya tel		Makaralar ve yalıtkanlar üzerindeki teller		Havai teller
	tersi		alüminyum		alüminyum		alüminyum

Tablo 2.18 Dirençlerin akım bobinlerinin anahtarlama dirençleri ve otomatik devre kesicilerin hareketli kontaklarının ve devre kesicilerin sökülebilir kontaklarının geçiş dirençleri

Alıcıların akım bobinlerinin anahtarlama dirençleri ve otomatik anahtarların hareketli kontakları ile anahtarların sökülebilir kontaklarının geçiş dirençleri

Nominal akım, A	65 C'de devre kesicilerin direnci, mOhm		Anahtarların sökülebilir kontaklarının direnci, mOhm
	aktif	endüktif

Tablo 2.19 Çok turlu akım transformatörlerinin primer sargılarının direnci

Çok turlu akım transformatörlerinin primer sargılarının direnci

Akım trafo oranı	Direnç, mOhm, doğruluk sınıfındaki çok turlu akım transformatörlerinin birincil sargıları

Tablo 2.20 Ark direnci değeri

Kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeni, kısa devrenin başlangıç ​​anında akımın periyodik bileşeninin genliğine eşittir, yani:

Kısa devre akımının zaman içinde isteğe bağlı bir noktada periyodik olmayan bileşeni aşağıdaki formülle belirlenir:

burada t zaman, s;

Ta, kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeninin bozunma süresi sabitidir, s, eşittir

burada XE ve RE, kısa devre devresinin sonuçta ortaya çıkan endüktif ve aktif direncidir, mOhm; yus - senkron açısal frekans ağ voltajı, rad/s.

Tek enerji kaynağına (güç sistemi veya otonom kaynak) sahip elektrik tesisatlarında üç fazlı kısa devrenin darbe akımı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Nerede - şekilde gösterilen eğrilerden belirlenen darbe katsayısı

Pirinç. 2.1

Ta bozunma süresi sabitidir

kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeni;

Üç fazlı kısa devre hesaplama örneği

Evin girişindeki (yazlık) kısa devre akımını belirleyin.

Köye, 400 kV*A kapasiteli 10/0,4 kV'luk bir transformatör aracılığıyla 10 kV'luk bir havai hat üzerinden güç sisteminin bir dağıtım noktasından (DP) güç sağlanmaktadır.

Kır evi, 300 m uzunluğunda 0,4 kV'luk bir kablo hattıyla çalıştırılmaktadır.

4x50 mm2 kesitli bakır iletkenli kablo (Şekil 2.2).

RP-10 veriyollarında kısa devre gücü Sk.z=200 MV*A.

Tasarım şeması ve eşdeğer devre Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.3.

10 kV sistem dağıtım noktasından trafo merkezine kadar 10 kV'luk bir hattın uzunluğunun 1 km'den az olduğu göz önüne alındığında, GOST 28249-93 uyarınca kısa devre hesaplamalarında hat dikkate alınmayabilir. akımlar.

Pirinç. 2.2

Pirinç. 2.3

Eşdeğer devre dirençlerinin belirlenmesi

Sistem direnci:

Trafo direnci 400 kVA (Tablo 2.9):

Elektrik kontaklarının geçiş direnci (bkz. GOST 28249-93 madde 2.5), Rк = 0,1 mOhm;

Devre kesicilerin direnci (Tablo 2.18)

Akım trafosu direnci 300/5A 1 (bkz. Tablo 2.19)

CL direnci - 0,4 kV, kesit 4x50, uzunluk 300 m (Tablo 2.14)

Kısa devre direnci:

aktif:

reaktif:

Kısa devre devre empedansı:

Üç fazlı kısa devre akımının periyodik bileşeninin başlangıç ​​değeri:

Kısa devrenin başlangıç ​​anında kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeni:

burada Ia0 kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeninin en büyük başlangıç ​​değeridir.

Rastgele bir t zamanında periyodik olmayan bileşen aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

t zaman nerede, s

Ta, kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeninin bozunma süresi sabitidir;

bizim durumumuzda

periyodik olmayan bileşen yaklaşık 0,002 saniye sonra bozulur ve göz ardı edilebilir.

Kısa devre şok akımı:

nerede nerede. = 1 - Şekil 2'deki eğri boyunca. orandan 2.1

Tek fazlı kısa devre akımlarının hesaplanması 1 kV'a kadar olan ağlarda, korunan hattın sonundaki kısa devre akımının minimum değerlerinde korumanın güvenilir şekilde çalışmasını sağlamak için gerçekleştirilir.

Tek fazlı kısa devrenin tasarım noktası, devre kesici tarafından korunan ağ bölümünün elektriksel olarak en uzak noktasıdır.

“Elektrik Tesisatı Kuralları” (PUE) gerekliliklerine uygun olarak, ağın hasarlı bir bölümünün bağlantısını güvenilir bir şekilde kesmek için, en küçük anma kısa devre akımı, sigorta bağlantısının anma akımını veya devrenin anma akımını aşmalıdır. en az 3 kat ters akım karakteristiğine sahip, ağın bu bölümünü koruyan kesici bobin.

Devre kesicinin yalnızca anlık bir açma (kesme) özelliği varsa, minimum nominal kısa devre akımı kesme ayarını en az 1,4 kat aşmalıdır.

Üç fazlı kısa devre akımlarının hesaplanmasıyla karşılaştırıldığında, tek fazlı kısa devre akımlarının hesaplanması daha karmaşıktır çünkü bu durumda ileri kısa devre devresindeki (fazdaki) direncin dikkate alınmasına ek olarak, topraklama devresindeki (ters devredeki) direncin de hesaba katılması gerekir. Topraklama için çelik borular, kablo kanalı çerçeveleri ve diğer bina yapıları kullanıldığında, kısa devre direnci konusuna karar vermede birçok belirsizlik vardır.

Ek olarak, tek fazlı kısa devreler asimetrik olarak sınıflandırılır ve bu da hesaplamaya ek zorluklar getirir.

Tek fazlı kısa devre akımlarının hesaplanması, simetrik bileşenler yöntemi veya faz-sıfır döngüsünün direnci kullanılarak yapılabilir.

Asimetrik kısa devrelerin hesaplamalarını basitleştirmek için simetrik bileşenler yöntemi önerilmiştir. Bu yöntemin özü, tek fazlı bir kısa devre sırasında üç fazlı bir ağın asimetrik akım sistemini üç simetrik sistemle değiştirmektir: pozitif, negatif ve sıfır dizi. Simetrik sistemler teorik hesaplama için oldukça basittir. Bu yöntemin pratik kullanımında, topraklama devresinin benimsenen versiyonu için sıfır dizi dirençlerine ilişkin referans materyallerin bulunmamasından dolayı sıklıkla zorluklar ortaya çıkar.

Tek fazlı kısa devre akımlarını faz-sıfır döngüsünün direncine göre hesaplarken Ohm kanunu kullanılır ancak orijinal verilerde de aynı zorluklarla karşılaşılır.

Her iki yöntem de aynı sonucu üretmelidir ve teorik olarak birbirlerinden türetilebilir. Hesaplamanın doğruluğu yalnızca kaynak verilerin doğruluğu ile belirlenir.

GOST 28249-93'te, tek fazlı kısa devre akımlarını hesaplamanın temeli, aşağıda daha ayrıntılı olarak ele alınan simetrik bileşenlerin yöntemidir.

Tek fazlı kısa devrenin simetrik bileşenler yöntemiyle hesaplanması aşağıdaki formüle göre gerçekleştirilir:

burada I1, tek fazlı kısa devre akımının periyodik bileşeninin etkin değeridir, kA;

Ul - ortalama nominal (doğrusal) ağ voltajı, V;

R1E - kısa devre faz devresinin toplam aktif direnci (pozitif dizi direnci), mOhm;

R0E - sıfır dizi akımı (sıfır dizi direnci) için kısa devre devresinin toplam aktif direnci, mOhm;

X1E - kısa devre faz devresinin toplam endüktif reaktansı (pozitif dizi direnci), mOhm;

X0E - sıfır dizi akımı (sıfır dizi direnci) için kısa devre devresinin toplam endüktif reaktansı, mOhm.

Negatif dizi dirençleri, pozitif dizi dirençlerine eşittir ve yukarıdaki formülde R1E ve X1E'den önce 2 faktörüyle dikkate alınır.

Kısa devre faz devresinin toplam aktif ve toplam endüktif direnci aşağıdaki formüllerle belirlenir:

burada r1T ve X1T, düşürücü transformatörün pozitif dizi direncidir, mOhm;

r1Л ve Х1Л - hattın pozitif dizi direnci (faz iletkeni), mOhm;

rTT ve XTT - akım transformatörlerinin birincil sargılarının direnci, mOhm;

rA ve XA - devre kesicilerin direnci, mOhm;

rK - kısa devre faz devresindeki çeşitli kontakların toplam aktif direnci, mOhm;

rD - kısa devre konumundaki elektrik arkının aktif direnci, mOhm.

Sıfır bileşen akımı için kısa devre devresinin toplam aktif ve toplam endüktif direnci aşağıdaki formüllerle belirlenir:

burada r0Т ve Х0Т, düşürücü transformatörün sıfır dizi dirençleridir, mOhm; r0Л ve Х0Л - hattın sıfır dizi direnci (topraklama devresini dikkate alarak baraların, tellerin, kabloların direnci), mOhm;

rTT, XTT, rA, XA, rK ve rD - kısa devre faz devresinin direnci, mOhm.

Hattın sıfır dizi direnci, faz iletkeninin direnci artı topraklama devresinin direncinin üç katına eşittir:

burada rН ve ХН, tüm topraklama elemanları (nötr tel, kablo kılıfı, çelik borular vb.) dikkate alınarak, kısa devre noktasından transformatöre topraklama (sıfır) devresinin eşdeğer dirençleridir, mOhm.

Hasarlı fazın sıfır dizi akımı için topraklama devresinin direncindeki 3 kat artış, simetrik bileşenler yöntemine göre, her üç fazın eşit değerdeki sıfır dizi akımlarının olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. topraklama devresi aracılığıyla kapatılır. Böylece:

Korumanın hassasiyetini kontrol etmek için tek fazlı kısa devre akımlarının minimum değerlerini belirlerken, kısa devre ile ısınmaları sonucu iletkenlerin aktif direncindeki artışın dikkate alınması önerilir. akım. Bu amaçla kesiti 16 mm2'ye (dahil) kadar olan iletkenlerin direncinin 1200C sıcaklığa, 25-95 mm2 kesitli iletkenlerin direncinin ise sıcaklığa getirilmesi tavsiye edilir. 1450C, 120-140 mm2 kesitli iletkenlerin 950C sıcaklığa direnci. Kısa devre sonunda iletkenlerin sıcaklığının bu (yaklaşık) değerleri, koruma cihazlarının gerçek zamanlı akım özellikleri dikkate alınarak ve adyabatik ısıtma işlemi koşulu altında yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilmiştir. iletken çekirdekler. Devlet standardı GOST 2824+-89, tüm bölümler için elektrik direncinin sıcaklık katsayısı değerinin 1450C sıcaklığa karşılık gelen 1,5'e eşit olmasına izin verir. Ancak büyük kesitli iletkenler pratikte kısa devre sırasında böyle bir sıcaklığa kadar ısınmazlar.

200C'deki iletken direncini son sıcaklıktaki dirence düşürmek için sıcaklık katsayısı aşağıdaki formülle hesaplanır:

Okon nerede? - kısa devre sonunda iletken çekirdeğin sıcaklığı, 0C.

Sonlu sıcaklıkta iletken direnci

burada r20, iletkenin 20 0C sıcaklıktaki direncidir.

Tek fazlı kısa devre akımını hesaplamaya bir örnek.

Şekil 2'ye göre devre için. 2.2 Yazlık girişindeki tek fazlı kısa devre akımını belirler.

Hesaplama simetrik bileşenler yöntemi kullanılarak gerçekleştirilir.

Elektrik tesisatına sistemden bir düşürücü transformatör aracılığıyla güç verildiğinde, tek fazlı kısa devre akımının periyodik bileşeninin başlangıç ​​​​değeri aşağıdaki formül (kA) kullanılarak hesaplanır:

burada r1E, x1E - kısa devre noktasına göre aktif ve endüktif toplam pozitif dizi direnci. Bizim durumumuzda (üç fazlı kısa devrenin hesaplanmasına bakın) - r1E = 137,5 mOhm, X1E = 45,4 mOhm;

r0E,XOE. - kısa devre noktasına göre aktif ve endüktif toplam sıfır dizi direnci.

Bu dirençler eşittir:

burada r0Т, X0Т - düşürücü transformatörün aktif ve endüktif sıfır dizi direnci;

rTT, XTT - akım transformatörünün aktif ve endüktif direnci;

rkv, HKV - devre kesicilerin aktif ve endüktif direnci;

rK - temas direnci.

Söz konusu örnek için:

Tabloya göre 2.9 400 kVA'lık bir transformatörün sıfır bileşen dirençleri şunlardır: Х0Т = 149 mOhm, r0Т = 55,6 mOhm.

burada r’0 ve x’0 4x50 mm2 kesitli 1 m bakır kablonun aktif ve endüktif direncidir (Tablo 2.14);

Böylece:

YEDİNCİ BÖLÜM

KISA DEVRE AKIMLARININ HESAPLANMASI

7.1. Endüstriyel bir tesisin simetrik üç fazlı devresinde kısa devre

Kısa devre akımlarının belirlenmesi, sonuçların doğruluğuna, ilk verilere ve hesaplamanın amacına yönelik gereksinimlere bağlıdır. Genel durumda, kısa devre akımları, elektrik mühendisliğinin teorik temelleri tarafından incelenen elektrik devrelerindeki geçici süreçlerle belirlenir. Endüstriyel işletmelerin elektrik ağlarında kısa devre akımlarının hesaplanması, elektrik ağları ve sistemlerinde yapılan hesaplamalardan biraz farklıdır. Bu, enerji santrallerinin turbo ve hidrojeneratörlerinin vurgulanmaması (dikkate alınmaması), çeşitli güç kaynaklarından şarj edilmesi, dallanmış karmaşık halka devrelerinin çalışması, uzun mesafeli güç hatlarının özellikleri ve gerçek dönüşüm oranları ile açıklanmaktadır.

Cihazları ve iletkenleri seçmek, kısa devre akımlarını hesaplarken destekleyici yapılar üzerindeki etkiyi belirlemek için aşağıdaki hükümlere göre ilerleyin. Söz konusu noktaya güç sağlayan tüm kaynaklar nominal yükte çalışır. Senkron makinelerde otomatik voltaj regülatörleri ve yüksek hızlı uyarma güçlendiriciler bulunur. Kısa devre akımının en büyük değere sahip olduğu bir zamanda kısa devre meydana gelir. Tüm güç kaynaklarının elektromotor kuvvetleri aynı fazdadır. Her aşamanın tasarım voltajı, nominal şebeke voltajından (ortalama nominal voltaj) %5 daha yüksek olarak alınır, yani: 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 18; 15.75; 13.8; 10.5; 6.3; 3.15; 0,69; 0,525; 0,4; 0,23; O.133 kV.

Bu ağa bağlı senkron kompansatörlerin, senkron ve asenkron elektrik motorlarının kısa devre akımları üzerindeki etkisi dikkate alınır. Asenkron elektrik motorlarının kısa devre akımları üzerindeki etkisi, elektrik motorlarının kısa devre konumundan bir dönüşüm aşaması kadar uzakta olması durumunda ve ayrıca herhangi bir zamanda 100 kW'a kadar elektrik motorlarının birim gücü için dikkate alınmaz. güç, kısa devre konumundan iki veya daha fazla dönüşüm aşamasıyla ayrılmışsa veya akım bunlardan arıza konumuna yalnızca ağdan gelen ana kısa devre akımının geçtiği ve önemli dirence sahip olan elemanlar aracılığıyla akabiliyorsa (hatlar, transformatörler vb.).

Gerilimi 1 kV'un üzerinde olan elektrik tesisatlarında, elektrik makinelerinin, güç transformatörlerinin ve ototransformatörlerin, reaktörlerin, havai ve kablo hatlarının ve iletkenlerin endüktif direnci dikkate alınır. Aktif direnç yalnızca küçük kesitli tellere ve çelik tellere sahip havai hatlar için ve ayrıca yüksek aktif dirence sahip küçük kesitli uzun kablo ağları için dikkate alınmalıdır.

1 kV'a kadar gerilime sahip elektrik tesisatlarında, kısa devre devresinin tüm elemanlarının endüktif ve aktif dirençleri dikkate alınır (cihazların geçiş kontakları, akım bobinleri, geçiş dirençleri, faz dengesizliği vb.). Güç sistemi direncinin, 1 kV'a kadar taraftaki kısa devre akımlarının hesaplanmasının sonuçları üzerindeki etkisinin küçük olduğu unutulmamalıdır. Bu nedenle pratik hesaplamalarda 6-10 kV tarafındaki direnç sıfıra eşit olduğu düşünülerek sıklıkla ihmal edilir. Düşen transformatörlerden 1 kV'a kadar gerilime sahip elektrik şebekelerinin beslenmesi durumunda, kısa devre akımları hesaplanırken, transformatöre sağlanan voltajın sabit ve nominal değerine eşit olması durumundan yola çıkılmalıdır.

Röle koruması ve sistem otomasyonu için kısa devre akımlarını hesaplama gereklilikleri, cihaz ve iletken seçimine yönelik hesaplama gerekliliklerinden biraz farklıdır. Topraklama cihazlarının seçimi için kısa devre akımlarının hesaplanmasının doğruluğuna ilişkin gereksinimler, topraklama cihazlarının hesaplanmasında yer alan diğer parametrelerin (örneğin, toprak direnci) belirlenmesine yönelik yöntemlerin düşük doğruluğu nedeniyle düşüktür. Bu nedenle topraklama cihazlarını seçmek için kısa devre akımlarının değerlerini yaklaşık bir yöntem kullanarak belirlemek mümkündür.

Kısa devre akımlarını belirlemek için tasarım şeması, kısa devre akımını etkileyen jeneratörler, kompansatörler, senkron ve asenkron elektrik motorlarının yanı sıra güç kaynağı sisteminin elemanlarını (hatlar, transformatörler, reaktörler) içeren tek hatlı bir şemadır. ) Elektrik kaynaklarının arıza yerine bağlanması. Elektrikli cihazları ve iletkenleri seçmek ve kısa devre akımlarını belirlemek için bir tasarım şeması hazırlarken, belirli bir elektrik tesisatı için sağlanan uzun süreli çalışma koşullarından yola çıkılmalıdır. Bu durumda, bu elektrik tesisatının devresinde, örneğin anahtarlama sırasında, kısa süreli değişikliklerin dikkate alınmasına gerek yoktur. Bir elektrik tesisatının onarım ve acil durum sonrası çalışma modları, devrede kısa süreli değişiklikleri içermez. Ek olarak, tasarım şeması, söz konusu tesisin elektriksel olarak bağlı olduğu harici ağların ve üretim kaynaklarının geliştirilmesine yönelik beklentileri de dikkate almalıdır (planlanan işletmeye alma tarihinden itibaren en az 5 yıl süreyle).

Tasarım şemasına göre, transformatör bağlantılarının elektrikli olanlarla değiştirildiği eşdeğer bir devre çizilir. Elektrik kaynaklarını kısa devre konumuna bağlayan güç kaynağı sisteminin elemanları, dirençlerle ve enerji kaynaklarıyla - dirençler ve EMF ile eşdeğer devreye sokulur. Eşdeğer devrenin direnci ve EMF'si bir voltaj aşamasına (ana aşama) azaltılmalıdır. Pratik hesaplamalarda kısa devre akımlarının ana olarak belirlendiği aşamayı almak uygundur. Eşdeğer devre elemanlarının parametreleri adlandırılmış veya ilgili birimlerle ifade edilebilir.

Göreceli birimlerde eşdeğer bir devre çizerken, devrenin emf ve direnci değerleri, temel büyüklüklerin seçilen değerlerinin kesirleri olarak ifade edilir. Temel değerler temel güç olarak alınır S b genellikle hesaplamalarda S b = 100 MB∙A) ve temel voltaj ..gif" width="81" height="48"> 7.1)

Adlandırılmış ve ilgili birimlerde devre elemanlarının direncini belirlemek için hesaplama formülleri (EN-US">S)

anma anma gerilimi sen nom, alt geçici endüktif reaktans, üç fazlı kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeninin bozulma süresi sabiti. EMF dışında listelenen parametreler makinenin pasaport verilerinde verilmiştir, mevcut değilse referans tablolardan alınabilir.

Elektrik hareket gücü e" (faz değeri) yaklaşık ifadeyle belirlenir

burada https://pandia.ru/text/79/406/images/image010_27.gif" width="28" height="24"> nominal akımdır; J- acil durum öncesi modunda akım ve gerilim arasındaki açı.

Katsayı değerleri k, bağıl birimler halinde EMF E"'ye eşit olan değerler aşağıda verilmiştir.

Normal koşullar altında ortalama değerler ve E", bağıl birimler:

Makine türleri
Senkron kompansatör
Senkronize motor
Asenkron elektrik motoru

Bir tür veya başka bir jeneratörün toplam gücüyle belirtilen bir güç kaynağı varsa S S ve ilk zaman için ortaya çıkan direnç X s, o zaman böyle bir kaynak, nominal güce sahip eşdeğer bir jeneratör olarak düşünülebilir. S nominal S ve süper iletken direnç Xİle.

Güç kaynağı, ortaya çıkan dirençle tanımlanan güçlü bir enerji havuzu ise X kısa devre akımı ile BEN k veya güç, o zaman böyle bir ilişkinin tüketici otobüslerinden dirençle uzak bir güç sistemi olduğunu düşünebiliriz. Xİle.

Güç sistemi ile ilgili gerekli veriler mevcut olmadığında hesaplamalar maksimum kapatma akımına göre yapılır. BEN güç sistemi ile iletişim veriyollarına takılı anahtarların arızalanması. Kapatma akımı kısa devre akımına eşittir BEN k ve buradan direnç belirlenir Xİle.

Adlandırılmış ve ilgili birimlerde sistem dirençlerinin belirlenmesi:

(7.4)

burada https://pandia.ru/text/79/406/images/image016_14.gif" width = "28" height = "24">, işletmenin bağlantısında kurulu kataloğa göre anahtarın kapatma gücüdür sisteme trafo merkezi; https:// /pandia.ru/text/79/406/images/image018_10.gif" width="25" height="25 src=">.

Gerilimi 1 kV'un üzerinde olan elektrik motorları, jeneratörlere benzer şekilde ele alınır. Alt geçici EMF E", E" = olarak tanımlanır kÜ isim. Katsayı k karşılık gelir e" ve masadan alınır.

Jeneratörlerin aksine, aşırı geçici direnç elektrik motoru pasaportunda belirtilmez ve başlangıç ​​akımının katları ile belirlenir:

motorun nominal akımı nerede; - başlangıç ​​akımının nominal akıma oranı.

Senkron ve asenkron motorların adlandırılmış ve ilgili birimlerdeki direnci

(7.5)

Aydınlatma yükleri, elektrik motorlarının güç kaynağı, fırınlar, redresörler vb.'den oluşan genelleştirilmiş bir yüke genellikle karışık yük denir. Böyle bir yükün ortalama tasarım parametreleri tabloda verilmiştir ve ortalama nominal voltajla ilgilidir. yükün bağlandığı noktadaki dönüşüm aşaması ve yükün toplam gücü (MB ∙A). Genelleştirilmiş yükün direncinin belirlenmesi (7.5)'e benzer şekilde yapılır.

İki sargılı bir transformatörün hesaplanan pasaport parametreleri (Şekil 7.1, a, b) şunları içerir: nominal güç, sargıların nominal voltajı https://pandia.ru/text/79/406/images/image024_6.gif" genişlik ="41 height=24 " height="24"> kısa devre kayıpları P k veya oran x/r. Rezistans

(7.6)

Şekil 7.1. İki sargılı transformatör ve eşdeğer devresi ( A, B); üç sargılı transformatör ( V, G); bölünmüş alçak gerilim sargılı iki sargılı transformatör ( D, e)

Parametreyi açıklayalım. Transformatörün sargıları arasında yalnızca manyetik bağlantı vardır. Transformatörün primer ve sekonder sargılarının eşdeğer elektrik direnci, aşağıdakilerden oluşan kısa devre deneyiminden belirlenir: transformatörün sekonder sargısı kısa devre yapılır, ardından transformatör nominal akımla yüklenir, daha sonra birincil sargının terminallerinde voltaj düşüşü ∆ ölçülür sen ve kısa devre kayıpları P transformatörde k.

Tecrübeye dayanarak, kısa devre voltajı, nominal akım içinden geçtiğinde transformatörün direncindeki bağıl voltaj düşüşü olarak hesaplanır:

Nerede z t, transformatör sargılarının eşdeğer elektrik direncidir. Bu nedenle, nominal koşullar altında transformatörün bağıl birimlerindeki direncine karşılık gelir.

Kısa devre gerilimini hesaba katan transformatörün endüktif reaktansı sen ve kısa devre kayıpları https://pandia.ru/text/79/406/images/image030_5.gif" width="135" height="31">

Transformatörlerin aktif direnci nispeten küçük olduğundan genellikle kabul edilir.

Kısa devre şok akımını hesaplamak için transformatörün aktif direncini belirlemek gerekliyse R t, 630 kV∙A veya daha az kapasiteli transformatörler için tavsiye edilir, bu kayıplara dayalı olarak yapılabilir. P k, katalogdan alınmış veya eğrilere göre X/R:

(7.7)

Üç sargılı transformatörleri hesaplamak için (Şekil 7.1, c, d) aşağıdakiler verilmelidir: nominal güç; sargıların nominal gerilimleri https://pandia.ru/text/79/406/images/image034_5.gif" width="157" height="24">kısa devre kayıpları P veya ilişki X/R. Üç sargılı bir transformatörün nominal gücü, en güçlü sargısının nominal gücüdür; Transformatörün bağıl direnci ve kısa devre kayıpları bu güce indirgenir.

Kısa devre voltajlarını belirlemek için deney 3 kez yapılır - V-C, V-N ve C-N sargıları arasında ve her seferinde deneyde yer almayan üçüncü sargı açık kalır. Kısa devre deneyinden, sargılar arasındaki kısa devre geriliminin, bu sargıların kısa devre gerilimlerinin toplamı olarak ifade edilebileceği açıktır; örneğin

Eşdeğer devrenin her bir dalı için göreceli temel dirençler belirlenir:

(7.8)

Adlandırılmış birimlerdeki değerler birinci formüle (7.6) benzer şekilde belirlenir.

Üç sargılı bir transformatörün kısa devre kayıpları, bir transformatörde mümkün olan maksimum kayıplardır https://pandia.ru/text/79/406/images/image038_4.gif" width="36" height="24 src= "> transformatör kataloğunda belirtilmiştir.

Tasarım parametrelerine (Şekil 7.1, D, e) şunları içerir: yüksek gerilim sargısının nominal gücü https://pandia.ru/text/79/406/images/image040_4.gif" width="64" height="27"> (güç = 0,5); nominal voltaj sargılar ; EN-US">P sargıları arasındaki kısa devre gerilimi veya oranı X/R.

Her bir transformatör sargısının kısa devre gerilimleri için ifadeler (7.8) ve (7.6)'ya benzer:

(7.9)

Bölünmüş transformatörlerin aktif dirençlerinin belirlenmesi, üç sargılı transformatörler için bu dirençlerin belirlenmesine benzer şekilde gerçekleştirilir. Üç sargılı transformatörlerin aksine, bölünmüş transformatörlerin katalogları, alçak gerilim sargısının gücüne bağlı olarak B-H1 (H2) sargıları için kısa devre kayıplarını verir.

Bir transformatörün aktif direncini belirlemek için kısa devre kayıpları bilinmiyorsa eğriler kullanılabilir. X/R.

Reaktörün tasarım parametreleri şunlardır: ohm veya ilgili birimler cinsinden nominal endüktif reaktans X isim veya X isim %; m anma gerilimi sen isim; Anma akımı BEN isim; nominal kayıp ∆ R veya tutum X/R.

Çift reaktör kullanılması durumunda, reaktör branşı için endüktif reaktans ayarlanır ve listelenen parametrelere ek olarak branşlar arasındaki bağlantı katsayısı gösterilir. k genellikle k sv = 0,5 (Şekil 7.2).

Reaktör direnci bağıl ve tabana indirgenmiş

(7.10)

Nerede X p - reaktörün nominal reaktansı, Ohm, sen c - reaktörün ve ikili reaktörün kurulum noktasındaki şebeke voltajı:

(7.11)

İkili reaktörün, reaktör sargısını iki kola bölen sargı orta nokta çıkışına sahip olması bakımından geleneksel reaktörden yapısal olarak farklı olduğu bilinmektedir.

Reaktörlerin aktif direnci, nominal kayıplara göre veya X/R. Reaktör fazı başına kayıplar kullanıldığında hesaplama şu şekilde yapılır: tek reaktörler için; ikiz reaktörler için

Tasarım diyagramlarındaki enerji hatlarının direnci, 1 km uzunluk başına direnç ile karakterize edilir. Bir hattın endüktif reaktansı, teller arasındaki mesafeye ve telin yarıçapına bağlıdır. Adlandırılmış ve ilgili birimlerde iletim hattı direnci

(7.12)

Nerede X o - 1 km'lik hattın ortalama direnci; ben- satır uzunluğu.

Pirinç. 7.2. İkiz reaktör ( A) ve eşdeğer devresi ( B)

Faz başına hesaplanan ortalama endüktif reaktans değerleri alınmalıdır, Ohm/km:

Hava hattı:
330 kV (faz başına iki kablo)
Üç çekirdekli kablo:
Tek damarlı yağ dolu 110 kV

Aktif direncin toplam değerinin, kısa devre noktasına kadar eşdeğer devrenin tüm elemanlarının endüktif reaktansının üçte birinden fazla olduğu durumlarda, yani Alüminyum" href="/text/category/alyuminij olduğunda aktif direnç dikkate alınmalıdır. /" rel="bookmark">alüminyum teller şu şekilde sayılır:

Nerede ben- çizgilerin uzunluğu, m; Q- tel kesiti, m2; G- özgül iletkenlik, (MOhm∙m) -1, bakır için eşit G= =53, alüminyum için G = 32.

7.2. 1 kV üzeri elektrik tesisatlarında kısa devre akım değerlerinin hesaplanması

Üç fazlı bir kısa devreyi karakterize eden koşullar, devrenin simetrisi ve kısa devre konumunda faz-faz ve faz-faz gerilimlerinin sıfıra eşitliğidir:

Böylece kısa devre devresinin, üretici kaynağın bağlantı noktasından kısa devre noktasına kadar olan potansiyel farkı, bu kaynağın EMF'sine eşittir. Bu, periyodik terimin başlangıçtaki etkin değerinin Ohm yasasına göre belirlenmesini mümkün kılar. Güç sisteminden kısa devre güç kaynağı olması durumunda, periyodik bileşenin belirlenmesi için hesaplanan ifade şu şekildedir:

(7.14)

burada https://pandia.ru/text/79/406/images/image056_2.gif" width="137" height="33"> kısa devre devresinin ortaya çıkan direncidir; X c, güç sisteminin tasarım diyagramındaki bağlantısının konumuna göre ortaya çıkan direncidir (endüktif); X V, R c - güç sisteminin bağlantı noktasından kısa devre noktasına kadar sırasıyla endüktif ve aktif direnç.

Aktif direnci hesaba katmadan periyodik akım

(7.15)

burada https://pandia.ru/text/79/406/images/image059_1.gif" width="131" height="28"> (7.16)

Nerede BEN k - dikkate alınan kısa devre noktasındaki akım, gerilime düşürüldü sen evlenmek

Göreceli birimlerde, tasarım ağ şemasındaki güç kaynağı güç sistemi ise, sistemin emk'si ve baralarındaki voltaj eşittir: dolayısıyla

Aktif direnci hesaba katmadan

(7.18)

Kısa devre güç sisteminden beslendiğinde, sistem veri yollarındaki sabit gerilimin bir sonucu olarak, kısa devre akımının periyodik bileşeninin genlikleri zamanla değişmez ve tüm kısa devre süreci boyunca etkin değeri de değişir. değişmeden kalır: Bu durumda kısa devrenin herhangi bir anı için periyodik bileşenin belirlenmesi, akımın başlangıç ​​değerini hesaplamak için hesaplanan ifadeler (7.14) ve (7.15) kullanılarak yapılmalıdır.

Kısa devre, otomatik uyarma regülatörü (AEC) olan veya olmayan bir jeneratör tarafından beslendiğinde, periyodik bileşenin genlikleri ve etkin değerleri kısa devre sırasında değerde değişir. Kısa devrenin çeşitli anlarında periyodik bileşenin pratik hesaplamaları için genellikle tasarım eğrilerini kullanan bir grafik-analitik yöntem kullanılır, aksi takdirde tasarım eğrileri yöntemi kullanılır.

Cihaz ve iletken seçimi için üç fazlı kısa devre akımlarını hesaplarken, genel olarak kısa devre akımının veya şok akımının maksimum anlık değerinin, kısa devrenin meydana geldiği andan itibaren 0,01 s'de meydana geldiği kabul edilir.

Seri bağlı elemanlara sahip devreler için şok akımı şu ifade kullanılarak hesaplanır:

Nerede T a, kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeninin bozulma süresi sabitidir; k vuruş - zaman için şok katsayısı T= 0,01 sn.

Zaman sabiti T a ifadeyle tanımlanır

burada 0 " stil = "margin-left:-68,35pt; border-collapse:collapse; border:none">

Transformatörlerin gücü, MB A

ReaktörlerV akım başına, A:

1500 ve üzeri

Hava Yolları

3 XX 185 mm2 kesitli 6-10 kV kablolar

Senkron ve asenkron elektrik motorlarının şok akımı aşağıdaki şekilde belirlenir:

Nerede k y motor devresinin şok katsayısıdır. Elektrik motorunun dış devresinin direnci küçükse EN-US">ky bitmiş formda alınır; dış direncin dikkate alınması gerekiyorsa, o zaman k y analitik olarak belirlenmelidir. Dönüşüm sonucunda tasarım devresi iki veya daha fazla bağımsız üretim kolu olarak temsil edilebiliyorsa, kısa devre konumundaki şok akımı bu dalların şok akımlarının toplamı olarak belirlenir.

Toplam kısa devre akımının etkin değeri BT zamanın keyfi bir anında eşittir

Nerede BEN nt, kısa devre akımının periyodik bileşeninin zaman içinde isteğe bağlı bir noktada etkin değeridir (hesaplanan eğrilere göre); BEN kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeninin aynı anda etkin değeridir.

Kısa devre akımının sürecin başlangıcından itibaren ilk dönem için etkin değeri formülle belirlenir.

(7.23)

Nerede k y, Şekil 2'deki eğriden belirlenen darbe katsayısıdır. 1.3. Kısa devre devresinin aktif direncinin dikkate alınmadığı tüm durumlarda genellikle kabul edilir. k y = 1,8. Aktif direnci dikkate alan uzak kısa devre noktaları için k y, kısa devre süresinin sabite oranının üstel bağımlılığı ile belirlenir. T A.

Zaman içinde isteğe bağlı bir nokta için koşullu kısa devre gücü (kesme kapasitesine göre bir devre kesici seçmek için) formülle belirlenir.

Nerede sen av - kısa devre akımının hesaplandığı nokta için ortalama nominal ağ voltajı.

https://pandia.ru/text/79/406/images/image073_1.gif" genişlik = "77" yükseklik = "29">

Elektrik motorlarından kısa devre noktalarının yeniden şarj edilmesi dikkate alınarak, motorların elektriksel olarak kısa devre noktasına doğrudan bağlanması ve kısa mesafe bölgesinde bulunması durumunda gerçekleştirilir. Bir dönüşüm aşaması tarafından kısa devre noktasından uzaktaki motorlardan veya ikili reaktörün sargıları yoluyla gelen kısa devre akımları, kural olarak dikkate alınmaz.

Motorlar kısa devre noktasına 300 m'den uzun olmayan kablo hatlarıyla bağlıysa, kısa devre akımının periyodik bileşeninin başlangıç ​​değeri, harici direnç dikkate alınmadan belirlenir:

süper geçiş EMF'si nerede (bkz. § 7.1); BEN motorun nominal akımı.

Devre kesicinin kapatılması anında kısa devre akımının periyodik bileşeninin değeri:

asenkron bir motordan

Nerede T p, motor kısa devre akımının periyodik bileşeninin hesaplanan bozulma süresi sabitidir; veri yokluğunda T = 0,04-0,06 s'yi alabilirsiniz; senkron bir motordan

burada https://pandia.ru/text/79/406/images/image078_1.gif" width="21" height="24"> 0,7'ye eşittir T=0,1 s ve 0,25 s'de 0,6). Motor tipi bilinmiyorsa SDN serisi motorlarda olduğu gibi ortalama eğriden değer belirlenebilir.

Motorlardan gelen periyodik olmayan bileşen ve şok akımı

(7.25)

Veri yoksa kabul edebilirsiniz T asenkron motorlar için a = 0,04 s ve T a = 0,06 s senkron için.

7.3. 1 kV'a kadar gerilime sahip ağlarda kısa devre

Atölye AC elektrik ağlarındaki kısa devre akımlarının hesaplanması, 1 kV ve üzeri ağlardaki hesaplamalardan farklıdır. 1 kV'a kadar olan ağlarda, endüktif direncin yanı sıra, kısa devre devre elemanlarının aktif direnci de dikkate alınır: güç transformatörleri, kablo hatları, baralar, çok turlu akım transformatörlerinin primer sargıları, devre kesicilerin akım bobinleri, çeşitli kontak bağlantıları (cihazların geçmeli ve geçmeli kontakları vb.), kısa devre konumundaki arklar.Kısa devre devresinin toplam aktif direnci R S %30'dan fazla olabilir X Empedansı etkileyen S z S ve kısa devre akımı.

Ağdaki kısa devrenin güç kaynağından 1 kV'a kadar uzaklığı nedeniyle ( X*p > 3) süper geçici akımın periyodik bileşeni, kararlı durum akım değerine eşit olur BEN∞, yani kısa devre akımının periyodik bileşeni zaman içinde sabittir. Fiziksel olarak bu, atölye transformatörünün yüksek endüktif direnci nedeniyle 1 kV'a kadar bir ağdaki kısa devrenin, 6-10 kV'luk bir ağda duyarsız olan küçük bir yük artışı olarak algılanmasıyla açıklanmaktadır. 110 kV'luk bir ağda.

Sistemin gücüne bağlı direnci seri bağlı elemanlardan oluşur: jeneratörler ( X g ³ 0,125), düşürücü transformatörler ( X bakış açısı tr ³ 0,105), enerji hatları ( X l ³ 005), bölge trafo merkezlerinin ve (veya) GGSH işletmelerinin düşürücü transformatörleri ( X Pazartesi. tr³ 0,105).

Bu nedenle, atölye transformatörü olmayan ilgili ünitelerde güç sisteminin ortaya çıkan direnci genellikle en az 0,4 olacaktır.

Atölye transformatörünün endüktif reaktansı sistem gücüne bağlı olduğunda,

ve kısa devre devresinin toplam direnci 3'ten fazladır ( X*p > 3) elimizde

(7.26)

Eğer = 1000 kV∙A, > 5,5 ise şunu elde ederiz: S c > 47 MB∙A, modern güç kaynağı sistemleri için her zaman uygundur.

İlişkinin analizinden (7.26), kısa devre akım devresinin toplam direncinin atölye transformatörünün direnci tarafından belirlendiği açıktır. Bu, füze savunma sistemlerinin atölye transformatör trafo merkezlerinin çalışma modlarının aşağıdaki özelliklerini belirler: 1) iki atölye transformatörünün paralel çalışması, kısa devre gücünü pratik olarak iki katına çıkarır, bu da elektrik ağlarının ve yan taraftaki anahtarlama ekipmanının stabilitesi gereksinimlerini artırır. 1 kV'a kadar; 2) atölye transformatörlerinin ünite gücündeki bir artış (1600 ve 2500 kV∙A transformatörlerin kullanılması), ağdaki kısa devre akımlarının 1 kV'a çıkmasına neden olur ve atölye ağları açısından daha katı gereksinimler getirir. kısa devre akımına karşı dirençleri.

Kısa devre devresinin bireysel elemanlarının hesaplanması pasaport veya referans verilerine göre yapılır ve elemanların direncini miliohm cinsinden ifade eden adlandırılmış birimler halinde gerçekleştirilir. Baraların ve kablo hatlarının direnci aktif olarak belirlenir. R 0 ve endüktif X Referans verilerinden alınan 0 faz direnci (mOhm/m).

Bir atölye transformatörünün en düşük voltaj kademesine indirgenmiş toplam, aktif ve endüktif direnci mOhm formülleriyle ifade edilir,

(7.27)

(7.28)

(7.29)

burada https://pandia.ru/text/79/406/images/image083_1.gif" width = "40" height = "25">.gif" width = "39" yükseklik = "25"> - anma gerilimi Transformatörün alçak gerilim tarafı, kV.

1 kV'a kadar bir ağdaki geçiş direnci iki bileşen şeklinde temsil edilebilir:

burada https://pandia.ru/text/79/406/images/image091_0.gif" width="33" height="25"> kısa devre konumundaki ark direncidir. Toplam direnç

burada https://pandia.ru/text/79/406/images/image094_0.gif" width = "20" height = "24 src = ">, serbest bırakma bobinlerinin direncinden oluşan devre kesicilerin direncidir ve temas direnci; https://pandia.ru/text/79/406/images/image096_0.gif" width="109" height="25">

Nerede e d - ark yanma noktasında 1,5 V/mm'ye eşit alınabilen elektrik alan kuvveti; ben d - yay uzunluğu, mm (kısa devre konumunda ağ fazlar arasındaki a mesafesinin iki katına eşit); BEN k - üç fazlı kısa devre akımı.

Pratik hesaplamalarda değerleri kullanabilirsiniz Rşeritler tabloda verilmiştir. 1 kV'a kadar tipik bir ağ şeması için 7.1 (Şekil 7.4).

Tabloda verilen sonuçlara yaklaşırken. 7.1, K2 - K4 noktalarında kısa devre sırasında toplam geçiş direncini belirlemek için bir formül elde edildi:

(7.30)

burada 0 " stil = "margin-left:-37,05pt; border-collapse:collapse; border:none">

Güç, transformatör, kV∙A

Geçici direnç değerleri R başına, mOhm, kısa devre noktalarında

k 1

k 2

k 3

k 4

Not. Pay, bir ana devre için direnç değerlerini ve radyal devre için paydayı gösterir.

Pirinç. 7.4. Kısa devre akımlarını hesaplamak için bir atölye elektrik ağının tipik diyagramı

Kısa devre akımlarını hesaplarken, değerleri referans veya fabrika verilerine göre alınan kısa devre devresine akım trafolarının endüktif dirençleri ve otomatik devre kesicilerin aşırı akım bobinleri de dahil edilir.

Kısa devre akımlarının hesaplanması, atölye ağının akım taşıyan cihazlarını ve ekipmanlarını kısa devre etkisine karşı direnç açısından seçmek ve test etmek için gerçekleştirilir. Atölye ağlarında nötr moddan bağımsız olarak en şiddetli mod üç fazlı kısa devredir.

Eşdeğer bir devrenin dönüşümü çoğunlukla seri bağlı aktif ve endüktif reaktansların eklenmesiyle kısa devre devresinin toplam direncinin belirlenmesine indirgenir. N elemanlar, çünkü 1 kV'a kadar olan ağlar tek yönlü güç kaynağına sahiptir:

Üç fazlı kısa devre akımı formülle bulunur

Doğrudan kısa devre noktasına bağlanan asenkron motorların etkisi, değer artırılarak yaklaşık olarak dikkate alınabilir. BEN 4'e kadar BEN vd ( BEN vd - motorların toplam nominal akımı). burada BEN k %10'dan fazla artmaz.

Üç fazlı kısa devrenin darbe akımı (7.19), (7.25) formülleriyle belirlenir. Anlam BEN Kısa devre akımının periyodik olmayan bileşeninin hızlı zayıflamasına neden olan kısa devre devresinin yüksek aktif direnci nedeniyle 1 kV'a kadar ağlarda k, 1 kV'nin üzerindeki ağlardan daha azdır. Darbe katsayısının değeri özel eğriler kullanılarak veya orana bağlı olarak hesaplanarak belirlenebilir. X S/ R S veya periyodik olmayan bileşenin bozunma süresi sabiti T bir = X S/(w R S).

Belirlerken yaklaşık hesaplamalarda Ben atölye trafo merkezlerinin baralarında kV∙A kapasiteli kullanılabilir k y=1,3 ve daha uzak ağ noktaları için k y" 1. Kısa devreye doğrudan bağlanan asenkron motorların Ben Bulunan değeri artırarak yaklaşık olarak dikkate alınabilir. Ben evet (4-7) BEN dv.

Tek fazlı kısa devre akımının, korumanın güvenilir çalışması için yeterli değerlerden daha az olabileceği durumlarda, sağlam topraklanmış nötr ile 1 kV'a kadar ağlarda tek fazlı kısa devre akımlarının hesaplanması özellikle zordur. atölye ağları (devre kesiciler veya sigortalar). Bu tür şebekelerde, sıfır bileşen akımın üç katına eşit olan tek fazlı arıza akımı formülle belirlenir.

burada https://pandia.ru/text/79/406/images/image112.gif" width = "45" height = "24 src = "> toplam aktif ve endüktif sıfır dizi dirençleridir.

Patlama tehlikesi olmayan tesislerde korumanın güvenilir şekilde çalışması için tek fazlı toprak arızasının akımı, ilgili sigortanın nominal akımından en az 3 kat daha yüksek olmalıdır.

Gerilimi 1 kV'a kadar olan şebekelerde kısa devre akımları belirlenirken atölye trafo merkezlerinin komple üniteler ve ekipmanları (içlerinde anahtarlar bulunan yüksek ve alçak gerilim dolapları, akım trafoları, baralar ve baralar) olarak üretildiği dikkate alınmalıdır. diğer elemanlar) uzun süreli normal çalışma için tasarlanmıştır ve belirli bir güçteki bir transformatörün alçak gerilim ağında kısa devre akımlarına karşı direnç gereksinimlerini karşılar. Bir atölye elektrik ağında ana ve dağıtım baralarının tamamı kullanılıyorsa, bunların nominal akıma göre seçilmesi, kural olarak kısa devre akımına karşı direnç gerekliliklerinin karşılanmasına olanak tanır.

Aydınlatma ağı, dağıtım baralarından beslenen aydınlatma baralarını kullanıyorsa, güç ve aydınlatma yüklerinin ortak güç beslemesi durumunda kısa devre akımlarının hesaplanması yapılmalıdır. ShOS tipi bara kanal sistemlerinin dinamik direnci 5 kA'dır ve bu, ShRA tipi bara kanalının dayanıklılığından (15-35 kA) önemli ölçüde düşüktür. Atölye elektrik ağı borulardaki kablolardan veya tellerden oluşuyorsa, 1 kV'a kadar gerilime sahip cihazları seçmek ve test etmek için bu tür ağlarda kısa devre akımlarının hesaplanması zorunludur.

Kendi kendine test soruları

1. Endüstriyel elektrik ağlarında kısa devre akımlarının hesaplamalarını basitleştirmenin özelliklerini adlandırın.

2. Şekle bakın. 1.1'i bir tasarım şeması olarak çizin ve şekle dayanarak kısa devre akımlarını hesaplamak için eşdeğer bir devre çizin.

3. Bir elektrik devresi elemanlarının direncini belirlemek için hesaplama formüllerini hatırlayın.

4. Kısa devre akımlarının hesaplanmasında adı geçen sistemin öncelikli kullanım alanını belirtiniz.

6. 1 kV'a kadar bir ağdaki kısa devre akımlarını hesaplamanın özelliklerini belirtin.

7. Güç kaynağı sisteminin farklı seviyelerinde kısa devre gücünün fiziksel anlamını, kısa devre akımlarının efektif ve darbe değerlerini açıklayınız.

Hesaplama, röle koruması ve otomasyon ayarlarını seçmek ve kontrol etmek veya ekipman parametrelerini kontrol etmek için yapılır.

Hesaplamayı basitleştiren ve önemli hatalara yol açmayan bir dizi varsayımı tanıtalım:

• 1. Tüm devre elemanlarının doğrusallığı;
• 2. Yaklaşık yük hesabı;
• 3. Kısa devreler hariç tüm elemanların simetrisi;
• 4. X/R>3 ise aktif dirençleri ihmal edin;
• 5. Transformatörlerin mıknatıslanma akımları dikkate alınmaz;

Bu varsayımlar altında hesaplama hatası %2-5'i geçmez.

Eşdeğer bir devre kullanıldığında kısa devre akımlarının hesaplanması basitleştirilmiştir. Kısa devre akımlarını adlandırılmış birimlerle hesaplıyoruz.

Kısa devre noktaları tasarlayın:

K1…K5 - TP lastiklerinde.

Şekil 6.1. 10 kV eşdeğer devre

Sistem parametreleri:

nerede U cp - ortalama voltaj, kV;

RP-9 otobüslerinde kısa devre akımı var.

EMF sistemi:

Kablo hattı parametreleri:

R CL = r 0 l, (6.3)

X CL = x 0 l, (6.4)

R w3 = 0,208 1,95 = 0,4056 Ohm

X w3 = 0,079 1,95 = 0,154 Ohm

Hat parametreleri tablo 6.1'de verilmiştir.

Tablo 6.1. Hat seçenekleri

			x 0, Ohm/km
	APvP-10-3Ch150
	APvP-10-3Ch150
	APvP-10-3Ch120
	APvP-10-3Ch150
	APvP-10-3Ch95
	APvP-10-3Ch150
	APvP-10-3Ch150

Kısa devre akımlarının hesaplanması, devre direncinin azaldığı tarafın voltajı için yapılır.

güç kaynağından hesaplanan kısa devre noktasına kadar toplam toplam eşdeğer direnç Ohm.

İki fazlı kısa devre sırasında akımın kararlı durum değeri, üç fazlı kısa devre akımının değeri ile belirlenir:

Şok akımı:

burada ksp şok katsayısıdır.

Kısa devre akımlarını yük tarafındaki yeniden şarjı hesaba katmadan hesaplıyoruz.

Kısa devre akımlarının hesaplanması tablo L1'de özetlenmiştir EK L

6.2 0,4 kV kısa devre akımlarının hesaplanması

Kısa devre akımlarının hesaplanması, anahtarlama ekipmanını korumanın dinamik direnci, hassasiyeti ve seçiciliği açısından test etmek amacıyla yapılır. Zheleznodorozhnaya Caddesi'ndeki 1 numaralı ev için 1 No'lu TP için bir hesaplama örneği vereceğiz.

Şekil 6.2. Kısa devre akımlarını hesaplamak için başlangıç ​​devresi

Şekil 6.3. İkame şeması

Eşdeğer devrenin parametrelerini bulalım.

Sistem C:;

Transformatör: S n.tr =1000 kVA; Uk =%5,5; DR k =10,2 kW.

Sistem endüktif reaktansı:

kısa devre yaptığım yer KTP'nin HV baralarındaki kısa devre akımıdır.

Trafo direnci:

Hat dirençleri:

RW = 0,13·80=10,4 mOhm;

XW = 0,077 80 = 6,16 mOhm;

Devre kesici dirençleri:

RQF1 =0,74 mOhm; X QF1 =0,55 mOhm;

RQF2 =1,8 mOhm; XQF2 =0,86 mOhm.

Sabit kontak bağlantılarının geçiş dirençleri:

Rk1 =0,6 mOhm;

R k2 =0,75 mOhm.

Ark Direnci:

ark boyunca voltaj düşüşü nerede, kV;

Maksimum kısa devre akımı, A. tablo 7.3'ten

ark gövdesindeki gerilim nerede

Yay uzunluğu.

Nerede; - sistem tarafından kısa devre noktasına kadar pozitif dizili toplam endüktif ve aktif direnç.

Minimum kısa devre akımı şu ifadeyle belirlenir:

Şok akımı şu ifadeyle belirlenir:

darbe katsayısı nerede.

ağ frekansı nerede, .

K1 noktası için:

X UK1 = 1,19 + 8,65 + 0,55 = 10,39 mOhm;

R UK1 = 1,632 + 0,74+0,6 = 2,97 mOhm;

1000 kVA transformatörlü transformatörler için iletken a'nın fazlar arasındaki mesafe 60 mm'dir, çünkü a > 50 mm, bu durumda L D = a = 60 mm.

Şok akımını bulalım:

K2 noktası için:

X UK2 = 10,39 + 0,86 + 6,16 = 17,41 mOhm;

R UK2 = 2,97 + 1,8 + 10,4 +0,675 = 15,845 mOhm;

İletken a'nın fazlar arasındaki mesafe 2,8 mm'dir, çünkü A< 5 мм, то L Д = 4а = 11,2 мм.

Şok akımını bulalım:

1 kV'a kadar gerilime sahip ağlarda tek fazlı kısa devre akımları kural olarak minimum düzeydedir. Değerleri koruyucu ekipmanın hassasiyetini kontrol etmek için kullanılır.

Tek fazlı kısa devre akımının periyodik bileşeninin etkin değeri aşağıdaki formülle belirlenir:

besleme sisteminin, transformatörün ve ayrıca tek fazlı kısa devre noktasının geçiş kontaklarının toplam direnci nerede;

Transformatörden kısa devre noktasına kadar olan faz-sıfır döngüsünün empedansı.

güç transformatörünün pozitif ve negatif dizisinin endüktif ve aktif dirençleri sırasıyla nerede;

Buna göre güç transformatörünün endüktif ve aktif sıfır bileşen direnci.

elemanın faz-sıfır döngüsünün direnci nerede;

Eleman uzunluğu.

K2 noktasındaki tek fazlı kısa devre akımı değeri:

ZP = 0,36·80=28,8 mOhm;

7. Anahtarlama ve koruyucu ekipmanların seçimi ve test edilmesi

7 .1 Yük anahtarlarının seçimi

Anahtarlar anma akımı ve gerilimine, kurulum tipi ve çalışma koşullarına, tasarım ve kesme yeteneklerine göre seçilir.

Anahtar seçimi yapılır:

voltajla

Sen kimsin? U ağı, nom, (7.1)

Burada U nom, anahtarın nominal gerilimidir, kV;

U ağı, nominal ağ voltajı, kV.

2) sürekli akım için

Ben mi? Ben köleyim, maksimum, (7.2)

burada ben anahtarın nominal akımıdır, A

I köle, maksimum - maksimum çalışma akımı, A

3) kapasiteyi keserek:

burada i a,r kısa devre akımının periyodik olmayan bileşenidir, anahtar kontakları birbirinden ayrılana kadar geçen zaman bileşenidir;

i a,devre kesicinin norm - nominal periyodik olmayan kesme akımı;

Aşağıdaki koşullara izin verilir:

normda, kapatma akımındaki periyodik olmayan bileşenin standart yüzdesi;

f - kısa devrenin başlangıcından kontak ayrılma anına kadar en kısa süre;

f = f z, min + t hıçkırık, (7.5)

burada f s, min = 1,5 s - minimum koruma süresi;

kalay - devre kesiciyi kapatmanın kendi zamanı.

4) anahtar, uçtan uca kısa devre akım limiti ile elektrodinamik direnç açısından kontrol edilir:

nerede ben pr, rms - kısa devre akımından geçen maksimumun gerçek değeri;

Devre kesicideki kısa devre akımının periyodik bileşeninin başlangıç ​​değeri.

5) termal direnç için:

Anahtar termal darbe ile kontrol edilir:

devre kesicinin maksimum açma akımına eşit maksimum termal direnç akımı nerede;

Termal kararlılık akımının akması için standart süre.

35 kV'a kadar nominal gerilimde 4s

110 kV'un üzerinde nominal gerilimde 3s

Proje, 10 kV'luk bir dağıtım noktası şalt cihazının KSO tipi sabit tek yönlü servis odalarıyla BB / TEL tipi vakum devre kesicilerle donatılmasını sağlar:

• - anma gerilimi 10 kV;
• - anma akımı 630 A;
• - nominal kapatma akımı 12,5 kA;
• - dinamik akım 20 kA;
• - 4 saniyelik bir süre boyunca termal kararlılık akımı. 20kA;
• - ark sönmeden önceki kapatma süresi 0,075 saniyeden fazla değildir, tа = 0,075 saniye.

Anahtarların seçimi tablo 7.1'de verilmiştir.

Tablo 7.1. 10 kV tarafında kurulu anahtarların parametreleri

Merhaba sevgili okuyucular ve Elektrikçinin Notları web sitesinin ziyaretçileri.

Web sitemde bununla ilgili bir makalem var. Uygulamamdaki vakalardan alıntı yaptım.

Dolayısıyla bu tür kaza ve olayların sonuçlarını en aza indirmek için doğru elektrikli ekipmanların seçilmesi gerekmektedir. Ancak doğru seçebilmek için kısa devre akımlarını hesaplayabilmeniz gerekir.

Bugünkü yazımda size gerçek bir örnek kullanarak kısa devre akımını veya kısaca kısa devre akımını bağımsız olarak nasıl hesaplayabileceğinizi göstereceğim.

Çoğunuzun hesaplama yapmasına gerek olmadığını anlıyorum, çünkü... Bu genellikle lisanslı kuruluşlardaki (firmalardaki) tasarımcılar tarafından veya bir sonraki ders veya diploma projesini yazan öğrenciler tarafından yapılır. Özellikle ikincisini anlıyorum çünkü... Ben de bir öğrenci olarak (2000 yılında) internette böyle sitelerin olmamasına gerçekten üzülmüştüm. Bu yayın aynı zamanda enerji çalışanlarının kişisel gelişim düzeylerini yükseltmeleri veya daha önce aktarılan konularla ilgili hafızalarını tazelemeleri için de faydalı olacaktır.

Bu arada, onu zaten getirdim. İlgilenenler bağlantıyı takip etsin ve okusun.

O halde hadi işimize bakalım. Birkaç gün önce işletmemizde 10 numaralı montaj atölyesinin yakınındaki kablo güzergahında yangın çıktı. Oradan geçen tüm güç ve kontrol kablolarının bulunduğu kablo tepsisi neredeyse tamamen yanmıştı. İşte olay yerinden bir fotoğraf.

Bilgilendirme hakkında fazla ayrıntıya girmeyeceğim ancak yönetimimin giriş devre kesicinin çalışması ve korunan hatta uygunluğu konusunda bir sorusu vardı. Basit bir ifadeyle, giriş güç kablosu hattının ucundaki kısa devre akımının büyüklüğüyle ilgilendiklerini söyleyeceğim, yani. yangının çıktığı yerde.

Doğal olarak mağaza elektrikçilerinin kısa devre akımlarını hesaplamak için tasarım belgeleri yoktur. bu hat için para yoktu ve kamuya açık olarak yayınladığım hesaplamanın tamamını kendim yapmak zorunda kaldım.

Kısa devre akımlarını hesaplamak için veri toplanması

Yakınında yangının meydana geldiği 10 numaralı güç ünitesi, 1 10/0,5 (kV) gücünde bir düşürücü transformatörden SBG (3x150) bakır kabloyla A3144 600 (A) devre kesiciden beslenir. 1000 (kVA).

Şaşırmayın, işletmemizde hala 500 (V) ve hatta 220 (V)'de izole nötr ile çalışan birçok trafo merkezimiz var.

Yakında izole nötr ile 220 (V) ve 500 (V) ağa nasıl bağlanılacağı hakkında bir makale yazacağım. Yeni bir makalenin yayınını kaçırmayın - haber almak için abone olun.

10/0,5 (kV) düşürücü transformatöre, 20 numaralı yüksek gerilim dağıtım trafo merkezinden gelen AAShv güç kablosu (3x35) ile güç sağlanır.

Kısa devre akımının hesaplanmasına ilişkin bazı açıklamalar

Kısa devre sürecinin kendisi hakkında birkaç söz söylemek istiyorum. Kısa devre sırasında, akımda keskin bir değişimi önleyen endüktansların varlığı nedeniyle devrede geçici işlemler meydana gelir. Bu bağlamda kısa devre akımı geçiş süreci sırasında 2 bileşene ayrılabilir:

• periyodik (ilk anda belirir ve elektrik tesisatının korumayla bağlantısı kesilene kadar azalmaz)
• periyodik olmayan (ilk anda ortaya çıkar ve geçici sürecin tamamlanmasından sonra hızla sıfıra düşer)

Kısa devre akımı RD 153-34.0-20.527-98'e göre hesaplayacağım.

Bu düzenleyici belge, kısa devre akımı hesaplamasının yaklaşık olarak yapılabileceğini ancak hesaplama hatasının% 10'u geçmemesi koşuluyla yapılabileceğini belirtir.

Kısa devre akımlarını bağıl birimlerle hesaplayacağım. Güç transformatörünün dönüşüm oranını dikkate alarak devre elemanlarının değerlerini yaklaşık olarak temel koşullara getireceğim.

Hedef, anahtarlama kapasitesi başına 600 (A) nominal akıma sahip bir A3144'tür. Bunun için güç kablosu hattının ucundaki üç fazlı ve iki fazlı kısa devre akımını belirlemem gerekiyor.

Kısa devre akımlarını hesaplama örneği

Ana aşama olarak 10,5 (kV) voltajı alıyoruz ve güç sisteminin temel gücünü belirliyoruz:

güç sisteminin baz gücü Sb = 100 (MVA)

baz gerilimi Ub1 = 10,5 (kV)

20 nolu trafo merkezinin baralarındaki kısa devre akımı (projeye göre) Is = 9,037 (kA)

Güç kaynağı için bir tasarım şeması hazırlıyoruz.

Bu şemada elektrik devresinin tüm elemanlarını ve bunların özelliklerini gösteriyoruz. Ayrıca kısa devre akımını bulmamız gereken noktayı da belirtmeyi unutmayın. Yukarıdaki resimde belirtmeyi unuttuğum için kelimelerle anlatacağım. 10 numaralı montajdan önce alçak gerilim kablosu SBG'nin (3x150) hemen sonrasında bulunur.

Daha sonra yukarıdaki devrenin tüm elemanlarını aktif ve reaktif dirençlerle değiştirerek eşdeğer bir devre oluşturacağız.

Kısa devre akımının periyodik bileşenini hesaplarken, kablo ve havai hatların aktif direncinin dikkate alınmamasına izin verilir. Daha doğru bir hesaplama için kablo hatlarındaki aktif direnci dikkate alacağım.

Temel güçleri ve gerilimleri bilerek, her dönüşüm aşaması için temel akımları bulacağız:

Şimdi her devre elemanının reaktif ve aktif direncini göreceli birimler halinde bulmamız ve güç kaynağından (güç sistemi) kısa devre noktasına kadar eşdeğer devrenin toplam eşdeğer direncini hesaplamamız gerekiyor. (kırmızı okla vurgulanmıştır).

Eşdeğer kaynağın (sistemin) reaktansını belirleyelim:

Kablo hattı 10'un (kV) reaktansını belirleyelim:

• Xo - AAShv (3x35) kablosu için özel endüktif reaktans, A.A. tarafından güç kaynağı ve elektrikli ekipmanlarla ilgili referans kitabından alınmıştır. Fedorov, cilt 2, tablo. 61,11 (Ohm/km cinsinden ölçülür)

Kablo hattı 10'un (kV) aktif direncini belirleyelim:

• AAShv (3x35) kablosu için R®'ye özgü aktif direnç, A.A.'nın güç kaynağı ve elektrikli ekipmanlar hakkındaki referans kitabından alınmıştır. Fedorov, cilt 2, tablo. 61,11 (Ohm/km cinsinden ölçülür)
• l - kablo hattı uzunluğu (kilometre cinsinden)

İki sargılı bir transformatörün reaktansını 10/0,5 (kV) belirleyelim:

• uk% - 1000 (kVA) gücünde bir transformatörün 10/0,5 (kV) kısa devre voltajı, A.A. tarafından güç kaynağı ve elektrikli ekipman hakkındaki referans kitabından alınmıştır. Fedorov, masa. 27.6

Transformatörün aktif direncini ihmal ediyorum çünkü reaktif olana göre orantısız derecede küçüktür.

Kablo hattının reaktansını 0,5 (kV) belirleyelim:

• SBG kablosunun (3x150) Xo - direnci, A.A.'nın güç kaynağı ve elektrik ekipmanı hakkındaki referans kitabından alınmıştır. Fedorov, masa. 61,11 (Ohm/km cinsinden ölçülür)
• l - kablo hattı uzunluğu (kilometre cinsinden)

Kablo hattının aktif direncini 0,5 (kV) belirleyelim:

• SBG kablosunun (3x150) Ro direnci, A.A.'nın güç kaynağı ve elektrik ekipmanı hakkındaki referans kitabından alınmıştır. Fedorov, masa. 61,11 (Ohm/km cinsinden ölçülür)
• l - kablo hattı uzunluğu (kilometre cinsinden)

Güç kaynağından (güç sistemi) kısa devre noktasına kadar toplam eşdeğer direnci belirleyelim:

Üç fazlı kısa devre akımının periyodik bileşenini bulalım:

İki fazlı kısa devre akımının periyodik bileşenini bulalım:

Kısa devre akımlarının hesaplanması sonuçları

Böylece 500 (V) gerilime sahip bir güç kablosu hattının ucundaki iki fazlı kısa devre akımını hesapladık. 10.766 (kA)’dır.

Giriş devre kesicisi A3144'ün nominal akımı 600 (A)'dir. Elektromanyetik salınımın ayarı 6000 (A) veya 6 (kA) olarak ayarlanmıştır. Dolayısıyla giriş kablosu hattının sonunda kısa devre olması durumunda (benim örneğimde yangın nedeniyle) devrenin hasarlı bölümünün bağlantısının kesildiği sonucuna varabiliriz.

Üç fazlı ve iki fazlı akımların elde edilen değerleri, röle koruması ve otomasyona yönelik ayarları seçmek için kullanılabilir.

Bu yazımda kısa devre sırasında oluşan şok akımını hesaplamadım.

Not: Yukarıdaki hesaplama yönetimime gönderildi. Yaklaşık bir hesaplama için oldukça uygundur. Elbette, devre kesici kontaklarının direnci, kablo pabuçlarının baralara kontak bağlantıları, arıza noktasındaki ark direnci vb. dikkate alınarak düşük taraf daha ayrıntılı olarak hesaplanabilir. Bu konuyu başka zaman yazacağım.

Daha doğru bir hesaplamaya ihtiyacınız varsa PC'nizdeki özel programları kullanabilirsiniz. İnternette birçoğu var.

Hesaplamalar olmadan yapılamaz. Bunlardan biri kısa devre akımlarının hesaplanmasıdır. Makalede 0,4 kV ağlarda bir hesaplama örneğini ele alacağız. Yazının sonlarına doğru Word'de örnek hesaplama içeren dosyayı indirebileceğiniz gibi siteden çıkmadan kendiniz de hesaplama yapabilirsiniz (makalenin sonunda çevrimiçi hesap makinesi bulunmaktadır).

İlk veriler: Binanın ana santraline, iki adet 630 kVA transformatöre sahip bir trafo merkezinden güç sağlanmaktadır.
Nerede:
E C – ağ EMF'si;
R t, X t, Z t – transformatörün aktif, reaktif ve empedansı;
R к, X к, Z к – kablonun aktif, reaktif ve empedansı;
Z c – kablo için faz sıfır döngüsünün direnci;
Z w – bara bağlantı direnci;
K1 – ana santral veri yollarındaki kısa devre noktası.

Trafo parametreleri:
Transformatörün anma gücü S n = 630 kVA,
Trafo kısa devre gerilimi U k% = %5,5,
Trafo kısa devre kayıpları P k = 7,6 kW.

Besleme hattı parametreleri:
AVVGng 2x (4×185) kabloların tipi, sayısı (N k) ve kesiti (S),
Hat uzunluğu L = 208 m

X t = 13,628 mOhm

Rt = 3,064 mOhm

Rk = 20,80 mOhm

X k = 5,82 mOhm

Güç sistemi direnci:
X c = 1,00 mOhm

Bölümün toplam reaktansı:
X Σ =X c +X t +X k =20,448 mOhm

Bölümün toplam aktif direnci:
R Σ =R t +Rk =23,864 mOhm

Toplam toplam direnç:

R Σ =31,426 mOhm

I K3 =7,35 kA (Icn)

i У =10,39 kA (Icu)

ben K1 =4,09 kA

Her seferinde hesap makinesinde manuel olarak saymamak ve sayıları Microsoft Word'e aktarmak için bu hesaplamaları doğrudan Word'de uyguladım. Artık sadece sorduğu sorulara cevap vermeniz yeterli. Şuna benziyor:

Hesaplamanın tamamı bir dakikadan az sürdü.

Word'de TKZ hesaplamasının bir örneğini indirmek için düğmeye tıklayın:

Kısa devre akımlarını hesaplamak için çevrimiçi hesap makinesi

Kısa devre akımlarını hızlı bir şekilde hesaplamak isteyenler için doğrudan sitede bir hesap makinesi yaptım. Artık kısa devre akımlarını çevrimiçi olarak hesaplayabilirsiniz. Anahtarlara tıklayın, kaydırıcıları hareket ettirin, listeden değerleri seçin; her şey anında otomatik olarak yeniden hesaplanacaktır.

Çevrimiçi hesaplayıcıdaki bakır ve alüminyumun direnci, GOST R 50571.5.52-2011, Bölüm 5-52'nin (20°C'de 1,25 direnç) tavsiyelerine uygun olarak alınır:

• bakırın direnci - 0,0225 Ohm mm/m
• Alüminyumun direnci 0,036 Ohm mm/m'dir.

Hesap makinesinin yetenekleri sizin için yeterli değilse (farklı bölümlerdeki birkaç kablo bölümüne ihtiyacınız var, farklı transformatörleriniz var veya sadece hesaplamanın Word'de yapılması gerekiyor), o zaman düğmeye tıklayıp sipariş vermekten çekinmeyin.