Струја кратког споја, која одређује величину струје кратког споја

Овај чланак ће се фокусирати на кратке спојеве у електричним мрежама. Размотрићемо типичне примере кратких спојева, методе израчунавања струја кратког споја, обратити пажњу на однос између индуктивног отпора и називне снаге трансформатора приликом израчунавања струја кратког споја, а такође ћемо дати конкретне једноставне формуле за ове прорачуне.

Приликом пројектовања електричних инсталација потребно је познавати вредности симетричних струја кратког споја за различите тачке трофазног кола. Вредности ових критичних симетричних струја омогућавају израчунавање параметара каблова, расклопних уређаја, уређаји за селективну заштиту итд.

Затим, размотрите трофазну струју кратког споја нултог отпора која се напаја кроз типичан дистрибутивни опадајући трансформатор. У нормалним условима ова врста оштећења (кратки спој вијчане везе) је најопаснија и прорачун је врло једноставан.Једноставни прорачуни омогућавају, уз одређена правила, да се добију довољно тачни резултати који су прихватљиви за пројектовање електричних инсталација.

Струја кратког споја у секундарном намотају опадајућег дистрибутивног трансформатора. Као прва апроксимација, претпоставља се да је отпор високонапонског кола веома мали и стога се може занемарити:

Овде је П називна снага у волт-амперима, У2 је напон фаза-фаза секундарног намотаја без оптерећења, Ин је називна струја у амперима, Исц је струја кратког споја у амперима, Усц је краткотрајна струја. напон кола у процентима.

Табела испод приказује типичне напоне кратког споја за трофазне трансформаторе за 20 кВ ВН намотај.

Ако, на пример, узмемо у обзир случај када се више трансформатора напаја паралелно са магистралом, онда се вредност струје кратког споја на почетку линије прикључене на сабирницу може узети једнаком збиру кратког споја струје, које се претходно посебно израчунавају за сваки од трансформатора.

Када се сви трансформатори напајају из исте мреже високог напона, вредности струја кратког споја, када се сумирају, даће нешто већу вредност него што се стварно појављују. Отпор сабирница и прекидача је занемарен.

Нека трансформатор има називну снагу од 400 кВА, напон секундарног намотаја је 420 В, онда ако узмемо Усц = 4%, онда:

Слика испод даје објашњење за овај пример.

Тачност добијене вредности биће довољна за прорачун електричне инсталације.

Трофазна струја кратког споја на било којој тачки инсталације на страни ниског напона:

Овде: У2 је напон празног хода између фаза секундарних намотаја трансформатора. Зт — импеданса кола које се налази изнад тачке квара. Затим размислите како пронаћи Зт.

Сваки део инсталације, било да се ради о мрежи, каблу за напајање, самом трансформатору, прекидачу или сабирници, има сопствену импеданцију З која се састоји од активног Р и реактивног Кс.

Капацитивни отпор овде не игра улогу. З, Р и Кс су изражени у омима и израчунати као странице правоуглог троугла као што је приказано на слици испод. Импеданса се израчунава према правилу правоуглог троугла.

Мрежа је подељена на засебне одељке да би се пронашли Кс и Р за сваки одељак тако да је прорачун погодан. За серијско коло, вредности отпора се једноставно додају и резултат су Кст и РТ. Укупан отпор Зт је одређен Питагорином теоремом за правоугли троугао по формули:

Када су секције спојене паралелно, прорачун се врши као за паралелно спојене отпорнике, ако комбиноване паралелне секције имају реактанцију или активни отпор, добиће се еквивалентни укупни отпор:

Кст не узима у обзир утицај индуктивности, а ако суседне индуктивности утичу једна на другу, онда ће стварна индуктивност бити већа. Треба напоменути да се прорачун Ксз односи само на засебно независно коло, односно без утицаја међусобне индуктивности. Ако се паралелна кола налазе близу један другом, онда ће отпор Ксс бити приметно већи.

Размотрите сада мрежу која је повезана са улазом опадајућег трансформатора. Трофазну струју кратког споја Исц или снагу кратког споја Псц одређује добављач електричне енергије, али се на основу ових података може наћи укупан еквивалентни отпор. Еквивалентна импеданса, која истовремено резултира еквивалентом за нисконапонску страну:

Псц-трофазно напајање кратког споја, У2-напон без оптерећења нисконапонског кола.

По правилу, активна компонента отпора високонапонске мреже — Ра — је веома мала и, у поређењу са индуктивним отпором, безначајна. Уобичајено, Кса се узима једнаким 99,5% За, а Ра је једнак 10% Кса. У табели испод су приказане приближне бројке за ове вредности за трансформаторе од 500 МВА и 250 МВА.

Пуни Зтр — отпор бочног трансформатора ниског напона:

Пн — називна снага трансформатора у киловолт-амперима.

Активни отпор намотаја се заснива на губици снаге.

При извођењу приближних прорачуна Ртр се занемарује и Зтр = Кстр.

Ако се узима у обзир нисконапонски прекидач, узима се у обзир импеданса прекидача изнад тачке кратког споја. Индуктивни отпор је узет једнак 0,00015 Охм по прекидачу и активна компонента се занемарује.

Што се тиче сабирница, њихов активни отпор је занемарљиво мали, док је реактивна компонента распоређена на приближно 0,00015 ома по метру њихове дужине, а када се растојање између сабирница удвостручи, њихова реактанса расте за само 10%. Параметре каблова одређују њихови произвођачи.

Што се тиче трофазног мотора, у тренутку кратког споја он прелази у режим генератора, а струја кратког споја у намотајима се процењује као Исц = 3,5 * Ин. Код једнофазних мотора повећање струје у тренутку кратког споја је занемарљиво.

Лук који обично прати кратки спој има отпор који никако није константан, али је његова просечна вредност изузетно ниска, али је пад напона на луку мали, па се струја практично смањује за око 20%, што олакшава рад. прекидача без ометања његовог рада без посебног утицаја на струју окидања.

Струја кратког споја на пријемном крају линије повезана је са струјом кратког споја на крају за напајање, али се узимају у обзир и попречни пресек и материјал предајних жица, као и њихова дужина. рачун. Имајући идеју о отпору, свако може да уради ову једноставну калкулацију. Надамо се да је наш чланак био користан за вас.