단락 전류의 크기를 결정하는 단락 전류

이 기사는 전기 네트워크의 단락에 중점을 둘 것입니다. 단락의 전형적인 예, 단락 전류를 계산하는 방법, 단락 전류를 계산할 때 유도 저항과 변압기의 정격 전력 간의 관계에주의를 기울이고 이러한 계산을 위해 간단한 특정 공식을 제공합니다.

전기 설비를 설계할 때 3상 회로의 여러 지점에 대한 대칭 단락 전류 값을 알아야 합니다. 이러한 중요한 대칭 전류의 값을 통해 케이블, 스위치기어, 선택적 보호 장치 등.

다음으로 일반적인 배전 강압 변압기를 통해 공급되는 3상 제로 저항 단락 전류를 고려하십시오. 정상적인 조건에서 이러한 유형의 손상(볼트 연결부의 단락)은 가장 위험하며 계산이 매우 간단합니다.간단한 계산을 통해 특정 규칙에 따라 전기 설비 설계에 허용되는 충분히 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.

강압 배전 변압기의 2차 권선에서 단락 전류. 첫 번째 근사치로 고전압 회로의 저항은 매우 작은 것으로 가정하므로 무시할 수 있습니다.

여기서 P는 볼트 암페어 단위의 정격 전력, U2는 부하가 없는 2차 권선의 상간 전압, In은 암페어 단위의 정격 전류, Isc는 암페어 단위의 단락 전류, Usc는 단락 회로 전류입니다. 회로 전압(%).

아래 표는 20kV HV 권선용 3상 변압기의 일반적인 단락 전압을 보여줍니다.

예를 들어 여러 변압기가 버스에 병렬로 공급되는 경우를 고려하면 버스에 연결된 라인 시작 부분의 단락 전류 값은 단락의 합과 같을 수 있습니다. 이전에 각 변압기에 대해 개별적으로 계산된 전류.

모든 변압기가 동일한 고전압 네트워크에서 공급되는 경우 단락 전류 값을 합산하면 실제로 나타나는 것보다 약간 더 높은 값을 제공합니다. 모선과 스위치의 저항은 무시됩니다.

변압기의 정격 전력이 400kVA이고 2차 권선의 전압이 420V이면 Usc = 4%를 취하면 다음과 같습니다.

아래 그림은 이 예에 대한 설명을 제공합니다.

얻은 값의 정확도는 전기 설비를 계산하기에 충분합니다.

저전압 측의 모든 설치 지점에서 3상 단락 전류:

여기서 U2는 변압기의 2차 권선 상 사이의 무부하 전압입니다. Zt — 고장 지점 위에 위치한 회로의 임피던스. 그런 다음 Zt를 찾는 방법을 고려하십시오.

네트워크, 전원 케이블, 변압기 자체, 회로 차단기 또는 버스바 등 설비의 각 부분에는 능동 R ​​및 반응 X로 구성된 자체 임피던스 Z가 있습니다.

용량성 저항은 여기서 역할을 하지 않습니다. Z, R 및 X는 옴으로 표시되며 아래 그림과 같이 직각 삼각형의 변으로 계산됩니다. 임피던스는 직각 삼각형 규칙에 따라 계산됩니다.

그리드는 계산이 편리하도록 각 섹션에 대한 X와 R을 찾을 수 있도록 별도의 섹션으로 나뉩니다. 직렬 회로의 경우 저항 값을 간단히 더하면 결과는 Xt와 RT입니다. 총 저항 Zt는 직각 삼각형에 대한 피타고라스의 정리에 의해 다음 공식으로 결정됩니다.

섹션이 병렬로 연결된 경우 병렬로 연결된 저항에 대해 계산이 수행되며 결합된 병렬 섹션에 리액턴스 또는 활성 저항이 있는 경우 등가 총 저항이 얻어집니다.

Xt는 인덕턴스의 영향을 고려하지 않으며 인접한 인덕턴스가 서로 영향을 미치는 경우 실제 인덕턴스는 더 높아집니다. Xz의 계산은 상호 인덕턴스의 영향 없이 별도의 독립 회로에만 관련된다는 점에 유의해야 합니다. 병렬 회로가 서로 가까이 있으면 저항 X가 눈에 띄게 높아집니다.

이제 강압 변압기의 입력에 연결된 네트워크를 고려하십시오. 3상 단락 전류 Isc 또는 단락 전력 Psc는 전기 공급자가 결정하지만 이러한 데이터를 기반으로 총 등가 저항을 찾을 수 있습니다. 저전압 측에 대해 동시에 등가 임피던스:

Psc-3상 단락 공급, U2-저전압 회로의 무부하 전압.

일반적으로 고전압 네트워크 저항의 활성 구성 요소인 Ra는 매우 작고 유도 저항에 비해 중요하지 않습니다. 통상적으로 Xa는 Za의 99.5%이고 Ra는 Xa의 10%이다. 아래 표는 500 MVA 및 250 MVA 변압기에 대한 이러한 값에 대한 대략적인 수치를 보여줍니다.

전체 Ztr — 저전압 측 변압기 저항:

Pn - 킬로볼트-암페어 단위의 변압기 정격 전력.

권선의 활성 저항은 다음을 기반으로 합니다. 전력 손실.

근사 계산을 수행할 때 Rtr은 무시되고 Ztr = Xtr입니다.

저전압 회로 차단기를 고려하는 경우 단락 지점 위의 회로 차단기 임피던스가 고려됩니다. 유도 저항은 스위치당 0.00015옴과 동일하게 간주되며 능동 구성 요소는 무시됩니다.

모선의 경우 능동 저항은 무시할 수 있을 정도로 작은 반면 반응성 구성 요소는 길이 미터당 약 0.00015옴으로 분배되며 모선 사이의 거리가 두 배가 될 때 리액턴스는 10%만 증가합니다. 케이블 매개변수는 제조업체에서 지정합니다.

3상 모터의 경우 단락 순간 발전기 모드로 들어가고 권선의 단락 전류는 Isc = 3.5 * In으로 추정됩니다. 단상 모터에서 단락 순간의 전류 증가는 무시할 수 있습니다.

일반적으로 단락에 수반되는 아크는 저항이 일정하지 않지만 평균값은 매우 낮지 만 아크에 걸리는 전압 강하는 작기 때문에 실제로 전류가 약 20 % 감소하여 작동이 용이합니다. 트리핑 전류에 특별히 영향을 주지 않고 작동을 방해하지 않고 회로 차단기의

라인의 수신단에서의 단락 전류는 라인의 공급단에서의 단락 전류와 관련이 있지만 전송 와이어의 단면적과 재질 및 길이도 고려됩니다. 계정. 저항에 대한 아이디어가 있으면 누구나이 간단한 계산을 할 수 있습니다. 우리 기사가 당신에게 도움이 되었기를 바랍니다.