تيار الدائرة القصيرة ، والذي يحدد حجم تيار الدائرة القصيرة
ستركز هذه المقالة على الدوائر القصيرة في الشبكات الكهربائية. سننظر في أمثلة نموذجية للدوائر القصيرة ، وطرق حساب تيارات الدائرة القصيرة ، والاهتمام بالعلاقة بين المقاومة الاستقرائية والقوة المقدرة للمحولات عند حساب تيارات الدائرة القصيرة ، ونقدم أيضًا صيغًا بسيطة محددة لهذه الحسابات.
عند تصميم التركيبات الكهربائية ، من الضروري معرفة قيم التيارات المتناظرة ذات الدائرة القصيرة لنقاط مختلفة في دائرة ثلاثية الطور. تتيح قيم هذه التيارات المتناظرة الحرجة حساب معلمات الكابلات ، والمفاتيح الكهربائية ، أجهزة الحماية الانتقائية إلخ.
بعد ذلك ، ضع في اعتبارك تيار دائرة قصر ذو مقاومة صفرية ثلاثي الأطوار يتم تغذيته من خلال محول تنازلي للتوزيع النموذجي. في ظل الظروف العادية ، يعد هذا النوع من الضرر (ماس كهربائى لتوصيل الترباس) هو الأكثر خطورة ويكون الحساب بسيطًا للغاية.تسمح الحسابات البسيطة ، وفقًا لقواعد معينة ، بالحصول على نتائج دقيقة بشكل كافٍ ومقبولة لتصميم التركيبات الكهربائية.
تيار الدائرة القصيرة في الملف الثانوي لمحول توزيع تنحي. كتقدير أولي ، يُفترض أن مقاومة دائرة الجهد العالي صغيرة جدًا وبالتالي يمكن إهمالها:
هنا P هي القدرة المقدرة في فولت أمبير ، U2 هي جهد الطور إلى الطور للملف الثانوي بدون تحميل ، In هو التيار المقنن بالأمبير ، Isc هو تيار الدائرة القصيرة بالأمبير ، Usc هو قصير- جهد الدائرة في المئة.
يوضح الجدول أدناه الفولتية النموذجية للدائرة القصيرة للمحولات ثلاثية الطور لملف HV 20 كيلو فولت.
على سبيل المثال ، إذا أخذنا في الاعتبار الحالة التي يتم فيها تغذية العديد من المحولات بالتوازي مع الناقل ، فيمكن اعتبار قيمة تيار الدائرة القصيرة في بداية الخط المتصل بالحافلة مساوية لمجموع دائرة قصر التيارات ، والتي تم حسابها مسبقًا بشكل منفصل لكل من المحولات.
عندما يتم تغذية جميع المحولات من نفس شبكة الجهد العالي ، فإن قيم تيارات الدائرة القصيرة ، عند جمعها ، ستعطي قيمة أعلى قليلاً مما تبدو عليه بالفعل. تم إهمال مقاومة القضبان والمفاتيح.
دع المحول لديه طاقة مقدرة تبلغ 400 كيلو فولت أمبير ، يكون جهد الملف الثانوي 420 فولت ، ثم إذا أخذنا Usc = 4 ٪ ، ثم:
يقدم الشكل أدناه شرحًا لهذا المثال.
ستكون دقة القيمة التي تم الحصول عليها كافية لحساب التركيبات الكهربائية.
تيار الدائرة القصيرة ثلاثي الأطوار في أي نقطة تركيب على جانب الجهد المنخفض:
هنا: U2 هو جهد عدم التحميل بين مراحل اللفات الثانوية للمحول. ZT - مقاومة الدائرة الموجودة فوق نقطة الفشل. ثم فكر في كيفية العثور على Zt.
كل جزء من التثبيت ، سواء كان شبكة ، أو كابل طاقة ، أو المحول نفسه ، أو قاطع الدائرة أو قضيب التوصيل ، له ممانعته الخاصة Z التي تتكون من R النشط و X التفاعلي.
لا تلعب المقاومة السعوية دورًا هنا. يتم التعبير عن Z و R و X بالأوم ويتم حسابها على أنها جوانب مثلث قائم الزاوية كما هو موضح في الشكل أدناه. يتم حساب المقاومة وفقًا لقاعدة المثلث القائم.
تنقسم الشبكة إلى أقسام منفصلة للعثور على X و R لكل قسم بحيث يكون الحساب مناسبًا. بالنسبة لدائرة متسلسلة ، تتم إضافة قيم المقاومة ببساطة والنتيجة هي Xt و RT. يتم تحديد المقاومة الكلية Zt بواسطة نظرية فيثاغورس للمثلث القائم الزاوية بالصيغة:
عندما تكون الأقسام متصلة بالتوازي ، يتم إجراء الحساب بالنسبة للمقاومات المتصلة بالتوازي ، إذا كانت الأقسام المتوازية المدمجة لها مفاعلة أو مقاومة نشطة ، فسيتم الحصول على المقاومة الإجمالية المكافئة:
لا تأخذ Xt في الحسبان تأثير المحاثات ، وإذا كانت المحاثات المجاورة تؤثر على بعضها البعض ، فإن المحاثة الفعلية ستكون أعلى. تجدر الإشارة إلى أن حساب Xz يرتبط فقط بدائرة مستقلة منفصلة ، أي أيضًا بدون تأثير الحث المتبادل. إذا كانت الدوائر المتوازية تقع بالقرب من بعضها البعض ، فإن المقاومة Xs ستكون أعلى بشكل ملحوظ.
ضع في اعتبارك الآن الشبكة المتصلة بإدخال محول التنحي. يتم تحديد تيار الدائرة القصيرة ذو الثلاث مراحل Isc أو طاقة الدائرة القصيرة Psc بواسطة مزود الكهرباء ، ولكن بناءً على هذه البيانات ، يمكن العثور على المقاومة المكافئة الإجمالية. المعاوقة المكافئة ، والتي تؤدي في نفس الوقت إلى ما يعادل جانب الجهد المنخفض:
إمداد الدائرة القصيرة Psc-three-phase short ، جهد U2-no-load لدائرة الجهد المنخفض.
كقاعدة عامة ، يكون المكون النشط لمقاومة شبكة الجهد العالي - Ra - صغيرًا جدًا ، وليس مهمًا مقارنة بالمقاومة الاستقرائية. بشكل تقليدي ، تؤخذ Xa تساوي 99.5٪ من Za و Ra تساوي 10٪ من Xa. يوضح الجدول أدناه الأرقام التقريبية لهذه القيم لمحولات 500 MVA و 250 MVA.
Full Ztr - مقاومة المحولات الجانبية للجهد المنخفض:
Pn - القدرة المقدرة للمحول في كيلو فولت أمبير.
تعتمد المقاومة النشطة لللفات على خسائر الطاقة.
عند إجراء حسابات تقريبية ، يتم إهمال Rtr و Ztr = Xtr.
إذا كان سيتم النظر في قاطع دارة الجهد المنخفض ، يتم النظر في مقاومة قاطع الدائرة فوق نقطة ماس كهربائى. تؤخذ المقاومة الاستقرائية تساوي 0.00015 أوم لكل مفتاح ويتم إهمال المكون النشط.
أما بالنسبة لقضبان التوصيل ، فإن مقاومتها النشطة صغيرة بشكل مهم ، بينما يتوزع المكون التفاعلي عند حوالي 0.00015 أوم لكل متر من طولها ، وعندما تتضاعف المسافة بين القضبان ، تزداد مفاعلتها بنسبة 10٪ فقط. يتم تحديد معلمات الكابلات من قبل الشركات المصنعة لها.
بالنسبة للمحرك ثلاثي الطور ، في لحظة حدوث ماس كهربائي ، يدخل في وضع المولد ، ويقدر تيار الدائرة القصيرة في اللفات على أنه Isc = 3.5 * In. في المحركات أحادية الطور ، فإن الزيادة في التيار في لحظة ماس كهربائى لا تكاد تذكر.
القوس الذي يصاحب عادة ماس كهربائى له مقاومة ليست ثابتة بأي حال من الأحوال ، ولكن متوسط قيمته منخفض للغاية ، لكن انخفاض الجهد عبر القوس صغير ، وبالتالي ينخفض التيار عمليا بحوالي 20٪ ، مما يسهل العملية من قاطع الدائرة دون الإخلال بتشغيله دون التأثير بشكل خاص على تيار التعثر.
يرتبط تيار الدائرة القصيرة في الطرف المستقبل للخط بتيار الدائرة القصيرة في نهاية الإمداد للخط ، ولكن يتم أيضًا أخذ المقطع العرضي والمادة الخاصة بأسلاك الإرسال ، بالإضافة إلى طولها. حساب. عند وجود فكرة عن المقاومة ، يمكن لأي شخص القيام بهذا الحساب البسيط. نأمل أن تكون مقالتنا مفيدة لك.