Расчет токов КЗ (Страница 1) — Учимся делать расчёты — Советы бывалого релейщика
retriever пишет:
1. потому что мега это 1000 000, а кило это 1000. делим миллион на тысячу получаем что? тысячу.
2. смотрите от чего запитана пс. если это понижающий трансформатор, то считаете его сопротивление, это сопротивление системы. если это кабель от другой пс, ищете питающую гпп на схеме, берете сопротивление тамошнего трансформатора и прибавляете к нему сопротивление кабеля. по-моему, активную составляющую сопротивления кабеля лучше учесть, она большая
Спасибо!
Но я всё равно недопонимаю.
Вот приложен мой расчет, подскажите где я ошибаюсь. Вроде все по “книге” делаю
Добавлено: 2018-09-28 12:25:57
Добавлено: 2018-09-28 12:27:01
Доброго времени суток!
Все таки нашел я часть книг которые искал, а начал изучать. По стечению обстоятельств я единственный “релейщик” в этой конторе.
Начальство дало задание, мол строится новая ГПЭС, ты ее будешь обслуживать, тебе и уставки считать! Честно признаюсь что кроме как в техникуме нигде токи коротких замыканий мне считать не приходилось, за исключением нескольких попыток которые на этом форуме были изложены (но так ничего и не вышло).
Посмотрел я на однолинейную схему и решил начать расчеты с самой просто ячейки (на мой взгляд), это ячейка питающая ТСН. На вскидку прикинул набор необходимых защит (отсечка, мтз, перезагрузка, землянка) решил, что сделал верный выбор.
Открыл книжку М.А. Шабад “Защита трансформаторов 10 кВ”, и начал погружаться в мир “высоких материй”. Ладно отойдем от лирики, и начну излагать суть моих расчетов (забегая вперед скажу что проблема возникла уже на второй формуле).
Из книги М.А. Шабад “Защита трансформаторов 10 кВ”
“Вычисление тока трехфазного КЗ по значению напряжения КЗ трансформатора. Наиболее просто максимально значение тока (в амперах) трехфазного КЗ за трансформатором вычисляется по значению напряжения КЗ трансформатора:
I(3)к=100*Iном.
тр/Uк+р;
где Uк – напряжение кз из паспорта в %;
Iном.тр – ном. ток тр-ра на стороне НН или ВН из паспорта;
p=100*Sном/Sk
где Sном – ном. мощность тр-ра
Sк – мощность трехфазного КЗ питающей энергосистемы в той точке, где подключается трансформатор, т.е. на его выводах ВН, если мощность энергосистемы относительно велика, то p=0.”
Дальше в книжке идут примеры расчетов, но во всех примерах он использует значение Sк =100 МВА (видимо произвольная величина).
Я начал искать где же взять эту величину, как ее рассчитать ну или спросить у кого).
Наткнулся я на учебное пособие “Расчет токов коротких замыканий и проверка электрооборудования” С.В. Хавроничев, И. Ю. Рыбкина (не знаю реклама это или нет), так вот там написано что: ” Для практических расчетов важно определить, можно ли в данном конкретном случае считать питающую систему системой неограниченной мощности. Если известна суммарная мощность генераторов системы, но при выполнении одного из условий
Хс*S/U^2<=3;
Sc/S(3)<=3;
где U – междуфазное напряжение системы, кВ;
S(3) – мощность трехфазного КЗ на шинах подстанции, МВА;
Sc – мощность системы, МВА;
Xc – сопротивление системы, Ом,
систему принимаю за систему неограниченной мощности”
Ну думаю вот оно, сейчас циферки подставлю и все, дело в шляпе.
2/100*1000=0.00238
I(3)=Uср/(1,73*Zтр)=6300/(1,73*0,00238)=1536585 А
По идеи расчеты I(3)= 1536585 А и I(3)к=1529,17А должны быть равны, но сами видите!
Дальше идет расчет КЗ в минимальном режиме, но это уже совсем другая история…
Прошу помочь мне разобраться во всем этом! Я понимаю конечно, что писать мол “читай учебник” проще всего, но думаю все здесь присутствующие (ну или большинство) перенимали опыт у своих наставников и коллег, но вот так сложилось, что мне не у кого принимать опыт, а сухой текст из “учебника” не всегда легко воспринимается.
В общем не судите строго, я просто хочу научится!
Post’s attachments
IMG_20180401_093818.jpg 3.11 Мб, 3 скачиваний с 2018-04-01
You don’t have the permssions to download the attachments of this post.
не судите строго), я только учусь!
Расчет токов короткого замыкания (КЗ), пример, методические пособия
Пример HTML-страницыВ этой статье мы ниже рассмотривает пример расчет из курсового проекта тока КЗ.
Скажем сразу, расчетов токов КЗ целое исскуство, и если Вам необходимо рассчитать токи КЗ для реальных электроустановок, то лучше скачать следующие методические пособия разработанные Петербурским энергетическим университетом повышения квалификации и всё сделать по ним.
И так:
1. И.Л. Небрат. Расчеты токов короткого замыкания в сетях 0,4 кв — скачать;
2.И.Л.Небрат, Полесицкая Т.П. Расчет ТКЗ для РЗ, часть 1 — скачать;
3.И.Л.Небрат, Полесицкая Т.П. Расчет ТКЗ для РЗ, часть 2 — скачать.
Так же полезно будет иметь под рукой программы, которые помогут Вам точно расчитать токи КЗ. Данных программ в настоящее время много и Вы можете найти большое количество различного софта в интернете, на который Вы можете потратить от часа до нескольких дней, чтобы разобраться как в нём работать. Ниже я выложу перечень программ в файле ворд, в котором указаны производители программ и как и где их можно получить (ссылок на скачивание в файле нет). А также выложу одну программу для расчета токов КЗ в сетях 0.
4кВ. Данная программа очень древняя, но и такая же надежная как весь совеский аэрофлот. Работает из под DOSa. Эмулятор в файле скачивания. И так:
1. Переченьпрограмм расчетов ТКЗ и уставок РЗ (если Вы знаете какие-то другие программы, то пишите на pue8(г а в)mail.ru). Мы их включим в перечень.;
2. Программа для расчета токов КЗ в сетях 0.4 кВ.
Если Вам необходим расчет для курсового проекта или учебного задания, то ниже приведен не большой расчет, который в этом Вам поможет.
В задании к курсовому проекту приводятся данные об эквивалентных параметрах сети со стороны высшего напряжения рабочих трансформаторов СН (ТСН) и со стороны высшего напряжения резервных трансформаторов СН (РТСН). В соответствии с рис.2.1, приводятся: ток КЗ на ответвлении к ТСН (3) по I , кА при номинальном напряжении генератора Uгн, кВ или эквивалентное сопротивление сети со стороны ВН ТСН ТСН э X , Ом. Имеет место следующая зависимость:
Рис.2.1. Расчетная схема для определения токов КЗ при расположении точек КЗ на секциях СН 6(10) кВ и 0,4(0,69) кВ.
Для резервных трансформаторов СН задается ток к.з. на шинах ОРУ в точке включения РТСН (3) по I , кА при среднеэксплуатационном напряжении ОРУ ср U , кВ или эквивалентное сопротивление системы в точке включения РТСН РТСН э Х , Ом:
Учитывается возможность секционирования с помощью токоограничивающих реакторов секций РУСН-6 кВ. Это дает возможность применить на секциях за реактором более дешевые ячейки КРУ с меньшими токами термической и электродинамической стойкости и меньшим номинальным током отключения, чем на секциях до реактора, и кабели с меньшим сечением токопроводящих жил.
Расчет ведется по среднеэксплуатационным напряжениям, равным в зависимости от номинального напряжения 1150; 750; 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,66; 0,525; 0,4; 0,23, и среднеэксплуатационным коэффициентам трансформации. В учебном пособии расчеты по определению токов КЗ в относительных (базисных) единицах применительно к схеме Ленинградской АЭС с тремя системами напряжения (750, 330, 110 кВ) и напряжением 6,3 кВ проводились с учетом как действительных, так и среднеэксплуатационных коэффициентов трансформации трансформаторов и автотрансформаторов.
Показано, что расчет по среднеэксплуатационным напряжениям не вносит существенных корректировок в уровни токов КЗ. В то же время требуется серьезная вычислительная работа методом последовательных приближений, чтобы связать уровни напряжения генераторов, значения их реактивных мощностей с учетом коэффициента трансформации АТ связи, рабочих и резервных ТСН и напряжений на приёмных концах линий. При сокращении числа переключений трансформаторов и АТ связи с РПН из соображений надежности работы блоков задача выбора отпаек РПН становится менее актуальной.
Схемы замещения для точек КЗ на напряжениях 6,3 и 0,4 кВ приведены на рис.2.2.
Все сопротивления приводятся к базисным условиям и выражаются либо в относительных единицах (о.е.) либо в именованных (Ом). В начале расчета необходимо определиться, в каких единицах будут производиться вычисления, и сохранять данную систему единиц до конца расчетов. Методики определения токов КЗ с использованием относительных и именованных единиц равноправны.
В работе приводятся методики расчетов в относительных и в именованных единицах, как с учетом действительных коэффициентов трансформации, так и по среднеэксплуатационным напряжениям.
В работе приводятся расчеты как в относительных, так и в именованных единицах для простейших схем 0,4 кВ, где нужно учесть не только индуктивное, но и активное сопротивления.
Рис.2.2. Схема замещения в случае наличия реактора при питании секций 6(10) кВ СН: а – от рабочего ТСН; б – от резервного ТСН Для расчета в относительных единицах задают базисную мощность Sбаз, базисное напряжение Uбаз и вычисляют базисные токи Iбаз. В качестве базисной целесообразно принять номинальную мощность трансформатора СН: Sбаз = SТСН, МВА. Базисное напряжение принимают, как правило, равным для точек К1, К2 Uбаз1,2 = 6,3 кВ; для точек К3, К4 Uбаз3,4 = 0,4 кВ. Заметим, что при расчете в относительных единицах можно выбрать любые другие значения Sбаз, Uбаз.
Базисные токи в точках короткого замыкания К1 – К4, кА:
При расчетах в именованных единицах задают только базисное напряжение Uбаз – напряжение той точки, для которой рассчитываются токи КЗ: для точек К1, К2 Uбаз1,2 = 6,3 кВ; для точек К3, К4 Uбаз3,4 = 0,4 кВ.
Сопротивления сети в точках включения рабочего хсист1 и резервного хсист2 трансформаторов СН приводятся к базисным условиям по формулам:
в относительных единицах:
где uкв-н – напряжение короткого замыкания ТСН между обмоткой ВН и обмотками НН, включенными параллельно, о.е.;
uкн-н – напряжение короткого замыкания ТСН между обмотками НН, приведенное к половинной мощности ТСН, о.е.;
SТСН – номинальная мощность ТСН, МВА.
При использовании справочников для определения напряжения короткого замыкания uкн-н следует обращать внимание на указанный в примечаниях смысл каталожных обозначений. Если напряжение короткого замыкания uк НН1-НН2 отнесено в каталоге к номинальной мощности трансформатора, то данное uк НН1-НН2 необходимо пересчитать для половинной мощности, разделив на 2. В случае неверной подстановки в формулы (2.5), (2.5′) зачастую сопротивление хв получается отрицательным. Например, для ТСН марки ТРДНС-63000/35 в табл.3.5 справочника uкв-н = 12,7% и uкн-н = 40% отнесены к полной мощности трансформатора – см.
примечание к таблице.
В этом случае в скобках формул (2.5), (2.5′) должно стоять выражение (0,127 – 20,2 ). Например, для РТСН марки ТРДН-32000/150 в табл.3.7 справочника uкв-н = 10,5% и uкн-н = 16,5% отнесены к половинной мощности трансформатора. При этом в скобках формул (2.5), (2.5′) должно быть (0,105 – 20,165 ). На блоках мощностью до 120 МВт используются двухобмоточные трансформаторы собственных нужд без расщепления. В этом случае сопротивление ТСН или РТСН вычисляется по формулам:
в относительных единицах:
где uкв-н – напряжение короткого замыкания трансформатора между обмотками высшего и низшего напряжений, о.е.;
Sбаз, SТСН, SРТСН имеют тот же смысл, что и в формулах (2.5), (2.5′), (2.6),(2.6′).
Сопротивление участка магистрали резервного питания:
в относительных единицах:
где Худ – удельное сопротивление МРП, Ом/км;
МРП – длина МРП, км;
Uср – среднеэксплуатационное напряжение на первой ступени трансформации, кВ.
Сопротивление трансформатора собственных нужд 6/0,4 кВ:
в относительных единицах:
где SТ 6/0,4 – номинальная мощность трансформатора, МВА.
Аналогично рассчитывается сопротивление трансформатора 10,5/0,69 кВ.
Сопротивление одинарных токоограничивающих реакторов Хр задается в Омах и для приведения к базисным условиям используют формулы:
в относительных единицах:
В некоторых каталогах сопротивление токоограничивающих реакторов Хр приводится в процентах и для приведения к базисным условиям используют формулы:
в относительных единицах:
где Iрн – номинальный ток реактора, кА, определяемый по мощности тех электродвигателей, которые предполагается включить за реактором.
Индуктивное сопротивление реактора Хр определяют по допустимому току КЗ за реактором Iп0доп. Значение Iп0доп связано с номинальным током отключения предполагаемых к установке за реактором выключателей (Iп0доп — Iоткл.н).
Одновременно происходит и снижение теплового импульса тока КЗ за реактором Вдоп, что благоприятно для выбора сечения кабелей по условиям термической стойкости и невозгорания.
При определении Iп0доп и Вдоп следует учитывать, что реактор не в состоянии ограничить подпитку точки КЗ от двигателей за реактором Iпд0 и ухудшает условия их пуска и самозапуска, т.е.
где Iпс – периодическая составляющая тока подпитки точки КЗ от ветви, в которую предполагается включить реактор;
Iпд0 – ток подпитки от двигателей за реактором.
Потеря напряжения U в одинарном реакторе при протекании токов рабочего режима I:
Сопротивление эквивалентного двигателя на каждой секции определяется через его мощность или через коэффициент загрузки Кзгр и номинальную мощность трансформатора СН. При отсутствии токоограничивающего секционного реактора и использовании на первой ступени трансформатора с расщепленными обмотками имеем:
В случае различия расчетных мощностей двигательной нагрузки Sд1, Sд2, в дальнейшем расчете сопротивления эквивалентного двигателя будет участвовать максимальная из них, вне зависимости от способа питания секций 6,3 кВ (от рабочего и резервного ТСН).
При использовании секционного токоограничивающего реактора определяется его проходная мощность Sр по формуле (2.12) и далее – мощности двигателей:
при использовании РТСН для замены рабочего ТСН энергоблока, работающего на мощности. Наличие предварительной нагрузки РТСН характерно для блоков генератор-трансформатор без генераторных выключателей. При наличии выключателя в цепи генераторного токопровода, что предусмотрено действующими нормами технологического проектирования, пуск и останов энергоблока обычно осуществляется от рабочего ТСН и надобности в использовании РТСН в этих режимах не возникает. Поэтому для схем с генераторными выключателями можно принимать ТСН згр к = РТСН згр к = 0,7. При отсутствии выключателей в цепи генераторного токопровода РТСН згр к возрастает.
Наличие секционного токоограничивающего реактора приводит к изменению распределения двигателей по сравнению с вариантом без реактора и к изменению доли подпитки ими точек КЗ до и после реактора.
При КЗ в точке К2 не следует учитывать подпитку от двигателей, включенных до реактора, а при КЗ в точке К1 не следует учитывать подпитку от двигателей, включенных за реактором.
По вычисленным мощностям двигателей Sд определяют приведенные сопротивления двигательной нагрузки в вариантах при отсутствии реактора и при его наличии:
в относительных единицах:
Короткое замыкание трансформатора
Часто задаваемые вопросы Общие сведения
Короткие замыкания или неисправности могут возникать и происходят в системах электроснабжения и распределения. Когда неисправность возникает на стороне нагрузки трансформатора, ток неисправности проходит через трансформатор. Как компоненты этих систем, трансформаторы должны выдерживать эти токи короткого замыкания.
Токи повреждения, протекающие через трансформаторы, значительно превышают номинальные токи трансформаторов. В худшем случае ток будет таким же большим, как ток, который будет течь, если системное напряжение будет подаваться на первичные клеммы, а вторичные клеммы закорочены, что ограничивается только импедансом трансформатора.
Эти токи вызывают как механические, так и термические напряжения в трансформаторах.
Силы, возникающие в результате прохождения токов через трансформатор, действуют на проводники. Силы являются функцией пикового асимметричного тока (наивысшее пиковое значение любого цикла тока), который обычно достигает своего максимума в течение первого полупериода неисправности. Продолжительность неисправности обычно не влияет на механическую устойчивость, поскольку пиковое значение каждого цикла тока уменьшается по мере сохранения неисправности. Изготовитель трансформатора должен убедиться, что эти силы не повредят трансформатор.
Термическая нагрузка вызвана высоким током, вызывающим нагрев трансформатора. Как среднеквадратическая величина симметричного тока, так и продолжительность неисправности способствуют нагреву трансформатора. Изготовитель трансформатора должен обеспечить, чтобы компоненты трансформатора не нагревались настолько, чтобы их можно было повредить.
Трансформаторы общего назначения сухого типа, как правило, рассчитаны на то, чтобы выдерживать механические и термические нагрузки, вызванные коротким замыканием, происходящим на вторичных клеммах трансформатора, при номинальном напряжении, приложенном к первичным клеммам в течение не более 2 секунд, при условии, что ток не превышает номинальный ток в 25 раз.
| Полное сопротивление трансформатора | Ток неисправности (кратно номинальному) |
| 4,0% | 25,0 |
| 5,0% | 20,0 |
| 6,0% | 16,7 |
| 7,0% | 14,3 |
| 8,0% | 12,5 |
Указан максимальный 25-кратный номинальный ток, поэтому трансформаторы с импедансом ниже 4 % должны выдерживать только 25-кратный номинальный ток, хотя ток короткого замыкания может быть выше этого значения. Это не означает, что все трансформаторы могут выдерживать ток короткого замыкания до 25-кратного номинального тока — при номинальном напряжении, приложенном к первичной обмотке, импеданс трансформатора выше 4% не позволит протекать току, в 25 раз превышающему номинальный.
Во многих спецификациях указывается уровень неисправности на первичных клеммах трансформатора. Некоторые заказчики требуют, чтобы трансформатор был закреплен на уровне первичной неисправности. Трансформатор общего назначения подходит для подключения к системе с указанным уровнем неисправности, но импеданс трансформатора ограничивает ток короткого замыкания через него значительно ниже допустимого уровня неисправности. Например, заказчик заказывает трансформатор на 2500 кВА, дельта 13,8 кВ на 480Y/277 В, импеданс 5,75 %, который должен быть рассчитан на уровень короткого замыкания 750 МВА при 13,8 кВ. В этом случае доступный ток короткого замыкания на первичных клеммах составляет 31,4 кА. В случае короткого замыкания на вторичной стороне трансформатора импеданс трансформатора ограничит ток короткого замыкания, протекающий в первичной обмотке, до 1,8 кА в линиях и 1,1 кА в катушках, что значительно ниже допустимого уровня короткого замыкания. Нет необходимости подбирать и закреплять первичные проводники трансформатора, чтобы выдерживать ток короткого замыкания 31,4 кА.
Некоторые условия эксплуатации требуют особого внимания. Некоторые заказчики требуют, чтобы трансформатор работал непрерывно с нагрузкой при напряжении выше номинального. Если неисправность возникает, когда трансформатор работает при напряжении, превышающем номинальное, результирующий ток короткого замыкания будет выше, чем для типичного трансформатора. Это увеличит как силы в трансформаторе, так и нагрев трансформатора. Некоторые клиенты указывают продолжительность неисправности более 2 секунд, не указывая более высокое напряжение. Это не влияет на силы, но увеличивает нагрев трансформатора. В этих случаях может потребоваться специальный дизайн.
Особого внимания требует один случай — трансформаторы, напрямую подключенные к генератору. Когда генератор питает нагрузку и нагрузка внезапно отключается, выходное напряжение генератора значительно возрастает на короткое время, пока система возбуждения не понизит напряжение. Если в это время происходит КЗ на вторичной обмотке трансформатора, ток КЗ может быть значительно выше, чем для обычного трансформатора.
Трансформаторы общего назначения обладают способностью выдерживать короткое замыкание, достаточной для многих применений. Изготовитель трансформатора должен быть проинформирован о случаях, когда может произойти отказ во вторичной обмотке трансформатора, когда на трансформатор подается напряжение, превышающее номинальное, или если продолжительность неисправности превышает 2 секунды, чтобы обеспечить надлежащую конструкцию трансформатора, чтобы противостоять возможным вторичным отказам. .
Расчеты короткого замыкания с использованием импеданса трансформатора и источника – Журнал IAEI
Для определения максимального тока короткого замыкания на вторичной стороне трансформатора можно использовать расчет бесконечного короткого замыкания шины, используя только данные с паспортной таблички трансформатора.
В моей статье Infinite Bus на сайте brainfiller.com метод бесконечной шины проиллюстрирован для расчета максимального тока короткого замыкания в наихудшем случае на вторичной обмотке 480 В трансформатора мощностью 1500 кВА с импедансом 5,75%. Использование «бесконечной шины» или «наихудшего случая» показало доступный ток короткого замыкания 31 374 ампер.
Однако что, если вы оцениваете адекватность панели на вторичной обмотке с номинальным током короткого замыкания 30 000 ампер? При подходе с бесконечной шиной это будет означать, что панель имеет неадекватную мощность прерывания.
Но так ли это на самом деле? Это может быть дорогостоящим выводом, основанным на предполагаемых (бесконечных первичных) данных.
Еще одна проблема, связанная с использованием подхода с бесконечной шиной, связана с тем, следует ли использовать расчеты короткого замыкания для исследования вспышки дуги. Это то, что я обсуждаю на своем учебном курсе по дуговому разряду, посвященному использованию IEEE 1584 для выполнения расчетов дугового разряда.
При исследованиях вспышки дуги более высокий ток короткого замыкания может привести к наихудшему падению энергии, но это не всегда так. Возможно, что меньший ток короткого замыкания может привести к увеличению времени срабатывания защитного устройства, что приведет к увеличению продолжительности вспышки дуги и увеличению общей падающей энергии.
Чтобы обеспечить более точные расчеты короткого замыкания, необходимо включить импеданс источника. Давайте посмотрим, как учесть влияние фактического тока короткого замыкания источника и эквивалентного импеданса источника.
Для учета импеданса источника можно использовать ту же формулу, которая использовалась для решения с бесконечной шиной, но необходимо добавить еще несколько шагов.
Формула бесконечной шины основана на импедансе трансформатора, как показано ниже. Он игнорирует импеданс источника:
SCA вторичная = ( FLA вторичная x 100 ) / (%Z трансформатор )
Полное сопротивление источника и трансформатора
Фактический ток короткого замыкания на вторичных клеммах трансформатора не является функцией трансформатора полное сопротивление, но оно также зависит от силы источника на первичной обмотке трансформатора. Трансформатор, подключенный к сильному источнику, например, близкому к крупной коммунальной подстанции, будет иметь больший вторичный ток короткого замыкания, чем если бы тот же трансформатор был подключен к слабому источнику, например к длинной распределительной линии в сельской местности.
Чтобы учесть силу/слабость импеданса источника, нам нужно всего лишь добавить одну дополнительную переменную, % Z источник к предыдущему уравнению.
Новое уравнение будет таким:
SCA вторичный = ( FLA вторичный x 100 ) / (%Z трансформатор
6 % 5Z 9008 источник трансформатор мощность источника включена. Более сильный источник будет иметь меньшее значение для %Z источник и более слабый источник будет иметь большее значение.
Процедура расчета аналогична расчету бесконечной шины, но теперь мы должны добавить дополнительный шаг расчета импеданса источника.
Шаг 1 – Для вычисления эквивалентного импеданса источника:
%z Источник = (KVA Трансформатор ) / (KVA Короткий замыкание ) x 100
, где:
9002 KVA ). = кВ Первичный x SQRT (3) x SCA первичный Это кажется достаточно простым, но где взять первичный SCA ? Отличный вопрос! Если трансформатор будет подключен к инженерной системе, источником этой информации обычно является энергоснабжающая компания.
Лучше всего начать с определения того, кто является представителем коммунального счета, и спросить, могут ли они либо предоставить вам информацию, либо направить вас к тому, кто может иметь информацию.
Если трансформатор не подключен напрямую к сети, а находится ниже по потоку в системе распределения электроэнергии, вам необходимо получить расчеты короткого замыкания для входной части системы. Это означает, что кому-то (возможно, вам) придется выполнять расчеты короткого замыкания от коммунального предприятия до системы распределения электроэнергии.
Если вы не можете определить какую-либо из этих данных и вас беспокоят самые тяжелые короткие замыкания, вы всегда можете по умолчанию использовать более простой и, как правило, более консервативный расчет бесконечной шины.
Будьте осторожны! Расчеты с бесконечной шиной хороши для оценки максимального тока короткого замыкания через трансформатор в наихудшем случае (за исключением вклада двигателя и допусков импеданса для трансформаторов, которые еще не поставлены/испытаны).
Однако, если вас интересуют минимальные токи короткого замыкания для анализа, например вспышки дуги, мерцания напряжения или гармонического резонанса, расчет бесконечной шины не подходит.
Вывод шага 1
Формула для расчета импеданса источника может показаться немного странной при первом знакомстве с ней. Разделение двух разных кВА волшебным образом становится импедансом. Однако этот метод берет свое начало в системе на единицы. Источник %Z фактически представляет собой истинное полное сопротивление первичного источника в омах, деленное на полное сопротивление базы трансформатора в омах. Вот как работает вывод шага 1:
%Z источник = (Z источник ом / Z база трансформатора ) x 100
%z Источник = (KV2 Вторичный /MVA КОРОТКА ) /(KV2 Вторие /MVA Трансформатор ) x 100
, где:
Z Sourmer ) x 100
, где:
z .
вторичная / МВА короткое замыкание
Z база трансформатора = кВ2 вторичная / МВА трансформатор
кВ вторичная в числителе и знаменателе вы оставлены вместе: друг с другом и знаменатель0003
%Z источник = [(1 / МВА короткое замыкание ) / (1 / МВА трансформатор )] x 100
что становится:
%Z источник / МВА 90 трансформатор короткое замыкание ) x 100
или в нашем случае мы используем килограмм вместо мега, поэтому наши числа масштабируются на 1000:
%Z источник = (кВА трансформатор / кВА короткое замыкание ) 90 x 1030
Шаг 2 — Рассчитайте номинальный вторичный ток полной нагрузки трансформатора:
FLA вторичная = кВА 3 фазы / [кВ вторичная x Sqrt (3)]
Шаг 3 — Рассчитайте ток короткого замыкания на трансформаторе, но на этот раз мы используем вторичную шину импеданс трансформатора И импеданс источника.
SCA вторичный = (FLA вторичный x 100) / (% Z трансформатор + %Z источник )
Вот пример расчета
Допустим, у нас есть трансформатор мощностью 1500 кВА с вторичным напряжением 480Y/277В, первичным напряжением 13,2 кВЛ-L и импедансом 5,75%. Предположим, коммунальное предприятие сообщает нам, что их максимальный ток короткого замыкания на первичной обмотке трансформатора составляет 6740 ампер при 13,2 кВ.
Этап 1 — Расчет импеданса источника:
кВА короткое замыкание = 6740 ампер x 13,2 кВл-л x кв.кв.(3)
кВА 5 короткое замыкание7 KVA
(некоторые коммунальные компании могут назвать это 154 MVA)
% z Источник = (1500 кВА / 154 097 кВА) x 100
% z Источник = 0,97 %
Шаг 2 – 2 – 0,97 %
Шаг 2 Как и в случае с бесконечной шиной, рассчитайте номинальный вторичный ток при полной нагрузке трансформатора.
FLA вторичная = 1500 кВА / [0,48 kVL-L x Sqrt (3)]
FLA вторичная = 1804 ампер
.
SCA вторичный = (1804 ампер x 100) / (5,75% + 0,97%)
SCA вторичный = 26 845 ампер
ток на вторичной обмотке будет:
SCA вторичная обмотка = 31 374 ампер
Вы можете видеть, что учет импеданса источника (силы источника) оказывает значительное влияние на величину тока короткого замыкания на клеммах вторичной обмотки трансформатора.
Все перечисленные выше переменные:
FLA вторичный = вторичный ток полной нагрузки
кВ первичный = первичное линейное напряжение в кВ
кВ вторичный = вторичное линейное напряжение в кВ
кВА 3-фазный трансформатор -фаза кВА,
с самоохлаждением
Sqrt (3) = квадратный корень из трех (1,73)
% Z трансформатора = полное сопротивление трансформатора в процентах
% Z источника = полное сопротивление источника в процентах
относительно базы трансформатора
кВА короткое замыкание = мощность короткого замыкания
SCA вторичная = ток трехфазного короткого замыкания на вторичной шине
SCA первичная = ток трехфазного короткого замыкания на первичной шине
Еще несколько слов осторожность! Импеданс трансформатора должен соответствовать фактической паспортной табличке, а не предполагаемому значению.
