Yeni başlayan elektrikçiler için kısa devre akımlarının hesaplanması

Herhangi bir enerji sistemi tasarlarken, teknik kılavuzlar, tablolar, grafikler ve bilgisayar programları kullanan özel olarak eğitilmiş elektrik mühendisleri, devrenin çalışması hakkında analizini aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli modlarda gerçekleştirir:

1. rölanti;

2. nominal yük;

3. acil durumlar.

Özel bir tehlike, cihaza zarar verebilecek bir ağ arızası meydana geldiğinde üçüncü durumdur. Çoğu zaman, Ohm fraksiyonu boyutuna sahip elektrik dirençleri giriş voltajının farklı potansiyelleri arasında rastgele bağlandığında, besleme devresinin "metalik" kısa devre ile ilişkilidir.

Bu tür modlara kısa devre akımları denir veya "kısa devre" olarak kısaltılır. Bunlar şu durumlarda oluşur:

• otomasyon ve koruma işlemindeki arızalar;

• personel hataları;

• teknik eskime nedeniyle ekipman hasarı;

• doğal olayların doğal etkileri;

• sabotaj veya vandal eylemler.

Kısa devre akımları, altında bir elektrik devresinin oluşturulduğu nominal yüklerden önemli ölçüde daha büyüktür. Bu nedenle, ekipmandaki zayıf noktaları yakarlar, yok ederler, yangınlara neden olurlar.

Termal yıkıma ek olarak, hala dinamik bir etkiye sahiptirler. Tezahürü videoyu iyi gösteriyor:

Operasyon sırasında bu tür kazaların gelişimini dışlamak için, elektrikli ekipman projesi oluşturma aşamasında bile onlarla mücadele etmeye başlarlar. Bunu yapmak için, teorik olarak kısa devre akımlarının oluşma olasılığını ve büyüklüklerini hesaplayın.

Bu veriler projeyi daha da oluşturmak ve devrenin güç elemanlarını ve koruyucu cihazlarını seçmek için kullanılır. Ekipmanın çalışması sırasında onlarla sürekli çalışmaya devam ediyorlar.

Olası kısa devrelerin akımları, korumaların güvenilir bir şekilde oluşturulması için kabul edilebilir değişen doğruluk derecelerine sahip teorik yöntemlerle hesaplanır.

Kısa devre akımlarını hesaplamak için hangi elektrik süreçleri temeldir

Başlangıçta, doğrudan, alternatif sinüzoidal, darbeli veya başka herhangi bir rastgele voltaj dahil olmak üzere her türlü uygulanan voltajın, bu formun görüntüsünü tekrarlayan veya uygulanan dirence ve yan faktörlerin etkisine bağlı olarak değiştiren kaza akımları oluşturduğu gerçeğine odaklanacağız. Bütün bunlar tasarımcılara sağlanmalı ve hesaplamalarında dikkate alınmalıdır.

Kısa devre akımlarının m hareketinin oluşumunun değerlendirilmesi şunları yapmanızı sağlar:

• Ohm yasası;

• voltaj kaynağından uygulanan gücün güç özelliğinin büyüklüğü;

• kullanılan elektrik devresinin yapısı;

• kaynağa uygulanan toplam direncin değeri.

Ohm Kanunu

Kısa devreleri hesaplamanın temeli, bağlı direncin değerine bölerseniz, akım gücünün uygulanan voltajın değeri ile hesaplanabileceğini belirleyen prensiptir.

Aynı zamanda nominal yüklerin hesaplanmasında da hareket eder. Tek fark şudur:

• elektrik devresinin optimal çalışması sırasında, voltaj ve direnç pratik olarak stabilize edilir ve çalışma teknik standartlarının sınırları içinde biraz değişir;

• Kaza durumunda, süreç kendiliğinden rastgele gerçekleşir. Ancak, geliştirilen yöntemlerle hesaplanabilir, öngörülebilir.

Besleme gerilimi

Yardımı ile kısa devre akımları ile yıkıcı iş yapma güç enerjisi olasılığı değerlendirilir, rotalarının süresi, değeri analiz edilir.

Bir buçuk kare mm kesitli ve yarım metre uzunluğunda bir ve aynı bakır tel parçasının ilk önce doğrudan Krona pil terminallerine bağlandığı ve bir süre sonra faz ve sıfır kontaklara bir ev prizi taktıklarında bir örneğe bakalım.

İlk durumda, kablodan ve voltaj kaynağından kısa devre akımı akacaktır, bu da bataryayı performansına zarar verecek bir duruma ısıtacaktır. Kaynağın gücü, bağlı jumper'ı yakmak ve devreyi kırmak için yeterli değildir.

İkinci durumda, otomatik koruma çalışır. Hepsinin hatalı ve sıkışmış olduğunu varsayalım. Daha sonra kısa devre akımı ev kablolarından geçecek, giriş kalkanına daireye, girişe, binaya ulaşacak ve güç trafosu trafo merkezine kablo veya havai güç hatları üzerinden ulaşacaktır.

Sonuç olarak, çok sayıda tel, kablo ve bağlantı yerlerine sahip oldukça uzun bir devre, transformatör sargısına bağlanır. Kısa devremizin elektrik direncini önemli ölçüde artıracaklar. Ancak bu durumda bile, uygulanan güce dayanmayacak ve sadece yanacak gibi görünmektedir.

Devre konfigürasyonu

Tüketiciler beslendiğinde, onlara farklı şekillerde voltaj verilir, örneğin:

• DC voltaj kaynağının pozitif ve negatif terminallerinin potansiyelleri aracılığıyla;

• tek fazlı bir ev ağının 220 volt fazı ve sıfır;

• 0,4 kV'luk üç fazlı bir devre.

Bu vakaların her birinde, çeşitli yerlerde yalıtım arızaları meydana gelebilir, bu da kısa devre akımlarının içinden akmasına neden olur. Sadece üç fazlı bir AC devresi için, aşağıdakiler arasındaki kısa devreler:

• üç fazın hepsi aynı anda - üç faz olarak adlandırılır;

• kendi aralarında herhangi iki faz - interfaz;

• herhangi bir faz ve sıfır - tek faz;

• faz ve toprak - tek fazdan toprağa;

• iki faz ve toprak - iki fazdan toprağa;

• üç faz ve toprak - üç fazdan toprağa.

Ekipmanın güç kaynağı için bir proje oluştururken, tüm bu modlar hesaplanmalı ve dikkate alınmalıdır.

Elektriksel direncin etkisi

Voltaj kaynağından kısa devrenin konumuna kadar olan hattın uzunluğu belirli bir elektrik direncine sahiptir. Değeri kısa devre akımlarını sınırlar. Transformatör sargılarının, bobinlerin, bobinlerin, kapasitör plakalarının varlığı, endüktif ve kapasitif dirençler ekleyerek temel harmoniklerin simetrik şeklini bozan aperiodik bileşenler oluşturur.

Kısa devre akımlarını hesaplamak için mevcut yöntemler, bunların önceden hazırlanmış bilgilere göre uygulama için yeterli doğrulukla hesaplanmasını sağlar. Önceden monte edilmiş bir devrenin gerçek elektrik direnci, yöntemle ölçülebilir faz sıfır döngüleri. Hesaplamayı netleştirmenizi, savunma seçiminde ayarlamalar yapmanızı sağlar.

Kısa devre akımlarının hesaplanması için temel belgeler

1. Kısa devre akımlarını hesaplama yöntemi

A.V. Belyaev'in Energoatomizdat tarafından 1988'de yayımlanan “0.4 kV ağlarda ekipman, koruma ve kablo seçimi” kitabında iyi ifade edilmiştir. Bilgi 171 sayfayı kaplar.

Kitap şunları sağlar:

• kısa devre akımlarının hesaplanma sırası;

• elektrik arkının hasar alanındaki akım sınırlayıcı etkisini dikkate alarak;

• hesaplanan akımların değerlerine göre koruyucu ekipman seçimi için prensipler.

Kitap aşağıdaki konularda referans bilgileri yayınlamaktadır:

• koruyucu özelliklerinin özelliklerinin analizi ile devre kesiciler ve sigortalar;

• elektrik motorlarını, güç gruplarını, jeneratör ve transformatörlerin giriş cihazlarını korumak için tesisler dahil olmak üzere kablo ve ekipman seçimi;

• bazı devre kesicilerin korunmasının dezavantajları;

• uzaktan röle korumasının kullanım özellikleri;

• tasarım problemlerini çözme örnekleri.

Bu kitabı buradan indirebilirsiniz: 0,4 kV ağlarda ekipman, ekran ve kablo seçimi

2. Kılavuz İlkeler RD 153—34.0—20.527—98

Bu belge şunları tanımlar:

• 1 kV'a kadar ve daha yüksek gerilime sahip elektrik tesisatlarında simetrik ve asimetrik modların kısa devre akımlarını hesaplama yöntemleri;

• termal ve elektrodinamik direnç için elektrikli cihazları ve iletkenleri kontrol etme yöntemleri;

• elektrikli cihazların anahtarlama yeteneği için test yöntemleri.

Talimatlar, belirli çalışma koşullarına sahip röle koruma cihazlarına ilişkin kısa devre akımlarının hesaplanmasını kapsamaz.

Bunları buradan indirebilirsiniz: Kısa devre akımlarının hesaplanması için yönergeler

3. GOST 28249-93

Belge alternatif akımın elektrik tesisatlarında meydana gelen kısa devreleri ve 1 kV'a kadar gerilime sahip sistemler için hesaplama prosedürünü açıklar. 1 Ocak 1995'ten beri Belarus ve Kırgızistan topraklarında yürürlüktedir. Moldova, Rusya, Tacikistan, Türkmenistan ve Ukrayna.

Durum standardı, senkron ve asenkron makineler, reaktörler ve transformatörler, havai ve kablo güç hatları, baralar, karmaşık kompleks yük düğümleri ile elektrik tesisatları için başlangıçta ve herhangi bir keyfi zaman anında kısa devre akımlarını hesaplamak için genel yöntemleri tanımlar.

Elektrik tesisatı tasarımı için teknik standartlar mevcut devlet standartlarına göre belirlenir ve Eyaletler Arası Standartlar, Metroloji ve Sertifikasyon Konseyi tarafından kabul edilir.

GOST 28249-93 (2003) 'ü indirin. Elektrik tesisatlarında kısa devreler. 1 kV'a kadar gerilimli AC elektrik tesisatlarında hesaplama yöntemleri burada olabilir: Kısa devre akımlarının hesaplanması için GOST

Kısa devre akımlarının hesaplanması için tasarımcının eylem sırası

Başlangıçta, analiz için gerekli bilgiler hazırlanmalı ve daha sonra hesaplamadan gerçekleştirilmelidir. Ekipmanın işletime alınması işlemi için ve işletim sırasında kurulumdan sonra, korumaların doğru seçimi ve çalışabilirliği kontrol edilir.

Kaynak veri toplama

Herhangi bir şema, iki bölümden oluştuğunda basitleştirilmiş bir forma indirgenebilir:

1. voltaj kaynağı. 0.4 kV'luk bir ağ için rolü, güç transformatörünün sekonder sargısı tarafından oynanır;

2. Güç hattı.

Bunların altında gerekli özellikler toplanır.

Kısa devre akımlarını hesaplamak için transformatör verileri

Öğrenin:

• kısa devre voltajı değeri (%) - Uкз;

• kısa devre kaybı (kW) - Rk;

• yüksek ve alçak yan sargılardaki nominal gerilimler (kV. V) - Uvn, Unn;

• düşük taraf sargısında faz gerilimi (V) - Ef;

• anma gücü (kVA) - Snt;

• tek fazlı kısa devre (mOhm) toplam akım direnci - Zt.

Kısa devre akımlarını hesaplamak için besleme hattı verileri

Bunlar:

• damarlar ve damar kesiti ile birlikte kabloların işaretleri ve miktarı;

• rotanın toplam uzunluğu (m) - L;

• endüktif direnç (mOhm / m) - X0;

• sıfır faz döngüsü için empedans (mOhm / m) - Zpt.

Transformatör ve hat için bu bilgiler dizinlerde yoğunlaşmıştır. Kud etki katsayısı da orada alınır.

Hesaplama sırası

Bulunan özelliklere göre, bunlar için hesaplanır:

• transformatör - aktif ve endüktif direnç (mOhm) - Rt, Xt;

• çizgiler - aktif, endüktif ve empedans (mOhm).

Bu veriler toplam aktif ve endüktif direnci (mOhm) hesaplamanızı sağlar. Ve bunlara dayanarak, devrenin (mOhm) ve akımların toplam direncini belirleyebilirsiniz:

• üç fazlı devre ve şok (kA);

• tek fazlı kısa devre (kA).

Son hesaplanan akımların değerlerine göre, tüketiciler için devre kesicileri ve diğer koruyucu cihazları seçerler.

Tasarımcılar, kısa devre akımlarının hesaplamasını formüllere, arama tablolarına ve grafiklere göre veya özel bilgisayar programlarını kullanarak manuel olarak gerçekleştirebilir.

Gerçekleştirilen gerçek güç ekipmanlarında, nominal ve kısa devreler dahil olmak üzere tüm akımlar otomatik osiloskoplarla kaydedilir.

Bu osilogramlar, acil durumların seyrini, güç ekipmanlarının ve koruyucu cihazların doğru çalışmasını analiz etmenizi sağlar.Elektrik devresi tüketicilerinin güvenilirliğini artırmak için etkili önlemler alırlar.

Comments

[#1]

AC elektrik gücünün grafiği yanlış - 90 derecelik bir faz kayması, reaktif güç, pozitif ve negatif güç yarım dalga alanları eşittir.

[#2 Mikhail Anatolyevich]

Transformatör direnci "tek fazlı kısa devre akımı ile empedans (mOhm) - Zt." yanlış işaretlenmiş. Dizinlerden Zt 3'e bölünmelidir. Zt / 3'e benziyor. Zt, transformatörün 3 fazlı kısa devre akımlarına karşı toplam direnci olduğu için.

[#3 Andrew]

"Blah blah blah" kategorisinde bir makale!
Formüller, değişkenlerinin ve katsayılarının tanımları, tipik hesaplama örnekleri nerede?

[#4 Vladimir]

Andrewkonusuna bakın, kısa devre hesaplama programı rz04
Belki bir şey işe yarayacaktır. Ve bu konuda internette çok fazla malzeme var. Buradaki en önemli şey, kendiniz için en gerekli olanı çizmek ve en gerekli olanı seçmek. Görüntülenen her sayfada, kendiniz için yararlı bulabilirsiniz.