ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก
ElecSimHub

กำลังลัดวงจรและอิมพีแดนซ์ — ข้อมูลอ้างอิงเร็ว

ป้อนค่ากำลังลัดวงจรด้านต้นทาง S″kQ และข้อมูลเนมเพลตของหม้อแปลง วิธีแหล่งจ่ายแรงดันสมมูลตาม IEC 60909-0 ให้ค่ากระแสลัดวงจรสมมาตรเริ่มต้น I″k กระแสยอด ip กระแสตัด Ib และอิมพีแดนซ์วงรอบ Zk ค่าใดที่ข้อมูลนำเข้าไม่รองรับจะแสดงเป็นไม่พร้อมใช้งาน - ไม่ใช่ศูนย์

ข้อมูลนำเข้า

ตัวอย่างที่ป้อนไว้ล่วงหน้า: กริด MV 10 kV, S″kQ = 500 MVA, หม้อแปลง 1000 kVA / uk = 6 % / Dyn11, บัสบาร์ LV 0.4 kV, ไม่มีสายเคเบิลขาออก เขียนทับช่องด้วยค่าของคุณเอง - ทุกตัวเลขด้านล่างคำนวณโดยเอนจิน ไม่ใช่โดยหน้านี้

จำเป็นแนะนำแถบด้านซ้าย: สีน้ำเงิน = จำเป็น, สีทอง = แนะนำ ช่องไม่บังคับและขั้นสูงจะถูกย่อไว้

ผลลัพธ์ยังไม่ได้คำนวณ

ยังไม่ได้คำนวณ - กรอกข้อมูลนำเข้าและกดคำนวณ

ค่าสำคัญ
I″k ที่บัส LV
—kA
ip สูงสุด (LV)
—kA
S″k ที่บัส LV
—MVA
แผนภูมิการคำนวณ
กระแสลัดวงจร
I″k ด้าน MV
—kA
I″k ด้าน LV
—kA
I″k ต่ำสุด ด้าน MV
—kA
I″k ต่ำสุด ด้าน LV
—kA
I″k3 สามเฟส
—kA
I″k2 สองเฟส
—kA
I″k2g สองเฟสลงดิน
—kA
Ik1 หนึ่งเฟสลงดิน
—kA
กระแสป้อนกลับจากมอเตอร์
—kA
ยอดเปลือก AC
—kA
X/R ที่ใช้
—
แหล่ง X/R
—
การแยกอิมพีแดนซ์ Z_Q / Z_T / Z_line
ยังไม่ได้คำนวณ - กด Calculate เพื่อเติมแผนภูมินี้
กระแสลัดวงจรเริ่มต้นตามชนิดของความผิดพร่อง
ยังไม่ได้คำนวณ - กด Calculate เพื่อเติมแผนภูมินี้
การลดลงขององค์ประกอบกระแสตรง i_dc(t)
ยังไม่ได้คำนวณ - กด Calculate เพื่อเติมแผนภูมินี้
อิมพีแดนซ์ลำดับ Z1 / Z2 / Z0
ยังไม่ได้คำนวณ - กด Calculate เพื่อเติมแผนภูมินี้
อิมพีแดนซ์วงรอบ
Z_Q, กริด (อ้างอิงถึง LV)
—Ω
Z_T, หม้อแปลง (อ้างอิงถึง LV)
—Ω
Z_line, สายเคเบิล (อ้างอิงถึง LV)
—Ω
Zk รวม (อ้างอิงถึง LV)
—Ω
กระแสตัดตอนและค่าสูงสุด
ip สูงสุด ด้าน MV
—kA
ip สูงสุด ด้าน LV
—kA
กระแสตัดต่อ Ib, LV
—kA
กำลังลัดวงจร S″k
—MVA
S ที่เวลาตัดต่อ
—MVA
ตัวคูณยอด κ, LV
—
ค่าคงตัวเวลากระแสตรง τ
—ms
เวลาตัดต่อ t_clear
—s
โครงข่ายลำดับ
Z1 ลำดับบวก
—Ω
Z2 ลำดับลบ
—Ω
Z0 ลำดับศูนย์
—Ω
Z0 / Z1
—
พื้นฐานและแหล่งอ้างอิง

IEC 60909-0:2016 วิธีแหล่งจ่ายแรงดันสมมูล: I″k = c·Un/(√3·Zk); กระแสยอด ip = κ·√2·I″k โดย κ = 1.02 + 0.98·e^(−3·R/X); กระแสตัด Ib = μ·q·I″k โดยค่าคงตัวเวลากระแสตรง τ = (X/R)/(2πf)

ตัวคูณแรงดัน c (IEC 60909-0 ตารางที่ 1): 1.10 (สูงสุด) / 1.00 (ต่ำสุด) สำหรับ Un เกิน 1 kV, 1.05 (สูงสุด) / 0.95 (ต่ำสุด) สำหรับ Un ถึง 1 kV

อิมพีแดนซ์สมมูลของกริด Z_Q = Un²/S″kQ เมื่ออ้างถึงด้านฟอลต์; ในข้อกำหนดเริ่มต้นของแพลตฟอร์ม c ไม่ถูกพับเข้าใน Z_Q แต่ใช้ครั้งเดียวในสมการกระแส

อิมพีแดนซ์หม้อแปลง Z_T = (uk/100)·Un²/Sn เมื่ออ้างถึงด้าน LV เมื่อไม่ได้ป้อน uk เอนจินจะถอยกลับไปใช้ค่าทั่วไปของชนิดแห้งหรือชนิดจุ่มน้ำมัน หน้านี้จึงกำหนดให้ uk เป็นข้อมูลนำเข้าแทนการแทนค่าดีฟอลต์

หน้านี้ไม่คำนวณใด ๆ ด้วยตนเอง ทุกตัวเลขมาจากโมดูลเอนจิน shortcircuit-60909.js (แหล่งจ่ายแรงดันสมมูล IEC 60909) ผ่านเอนด์พอยต์การออกแบบมาตรฐาน; หน้านี้เพียงแมปข้อมูลนำเข้าของคุณเข้าสู่คำขอและแสดงผลลัพธ์ที่ส่งกลับมา

ตัวอย่าง: กริด MV 10 kV / S″kQ = 500 MVA, หม้อแปลง 1000 kVA / uk = 6 % / Dyn11, บัสบาร์ LV 0.4 kV, ไม่มีสายเคเบิลขาออก, ไม่มีโหลดมอเตอร์ ตรวจสอบด้วยมือ: Z_Q = 10²/500 = 0.2 Ω, Z_T = 0.06·0.4²/1 = 0.0096 Ω, Zk = 0.00992 Ω; ด้วย c = 1.05 (LV) I″k = 1.05·0.4/(√3·0.00992) = 24.44 kA

คำจำกัดความ หน่วย และเหตุใดตัวเลขจึงสำคัญต่อการเลือกและการเสนอราคา ค้นหาได้ จัดกลุ่มตามหัวข้อ ย่อไว้โดยค่าเริ่มต้น

ทุกเครื่องหมาย ? ในหน้านี้จะเปิดคำอธิบายเดียวกันในตำแหน่งเดิม — ไม่เปลี่ยนหน้า

แสดง 11 คำศัพท์จาก 11

กระแสลัดวงจรและการป้องกัน · 9
Ik[kA (rms)]กระแสลัดวงจรและการป้องกัน

กระแสลัดวงจรสมมาตรเริ่มต้นที่จุดเกิดเหตุขัดข้อง (IEC 60909-0): ค่ากระแส RMS ที่โครงข่ายจ่ายเข้าสู่การขัดข้องแบบสามเฟสที่เกิดการเชื่อมโดยตรง โดยแทนแหล่งจ่ายแรงดันด้วยค่าสมมูล c·Un/√3

เหตุใดจึงสำคัญ: เป็นค่าที่พิกัดของอุปกรณ์ทุกตัวถูกนำไปเปรียบเทียบ — Icw, ความสามารถในการตัดกระแส และการตรวจสอบความร้อนของสายเคเบิล ล้วนอ่านเทียบกับ Ik หากประเมิน Ik ต่ำเกินไป ตู้ที่คุณเสนอราคาจะถูกทำลายเมื่อเกิดความผิดพร่องครั้งแรก หากประเมินสูงเกินไป ลูกค้าจะต้องจ่ายสำหรับสวิตช์เกียร์ที่ไม่จำเป็น

Ik1[kA (rms)]กระแสลัดวงจรและการป้องกัน

กระแสลัดวงจรแบบหนึ่งเฟสลงดิน (IEC 60909-0) คำนวณจากอิมพีแดนซ์ลำดับศูนย์ Z0 เพิ่มเติมจาก Z1 และ Z2

เหตุใดจึงสำคัญ: ใช้กำหนดขนาดการป้องกันกระแสลัดวงจรลงดินและพิกัดทนทานของเส้นทางเป็นกลาง/การต่อลงดิน ขึ้นอยู่กับกลุ่มเวกเตอร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าและการจัดวางการต่อลงดิน Ik1 อาจมีค่าน้อยกว่าหรือมากกว่า Ik สามเฟส ดังนั้นจึงต้องไม่สันนิษฐานว่าเท่ากัน

ip[kA (ค่าสูงสุด)]กระแสลัดวงจรและการป้องกัน

กระแสลัดวงจรสูงสุด ip = κ·√2·I″k (IEC 60909-0): ค่าสูงสุดชั่วขณะของกระแสลัดวงจร ซึ่งเกิดขึ้นประมาณครึ่งรอบหลังการเกิดลัดวงจร

เหตุใดจึงสำคัญ: เป็นค่าที่ทำให้เกิดแรงทางไฟฟ้าพลศาสตร์บนบัสบาร์ แคลมป์ยึดสายเคเบิล และขั้วต่ออุปกรณ์ เปรียบเทียบกับพิกัดทนกระแสสูงสุด Ipk — การระบุเพียง Ik จะไม่ตรวจสอบความแข็งแรงทางกลของตู้สวิตช์บอร์ด

κ[ไม่มีหน่วย (1.0–2.0)]กระแสลัดวงจรและการป้องกัน

ตัวประกอบสูงสุด κ = ip / (√2·I″k): อัตราส่วนของค่าสูงสุดแรกต่อค่ารากกำลังสองเฉลี่ย ซึ่งคำนวณใน IEC 60909-0 จากอัตราส่วน R/X ของอิมพีแดนซ์สมมูล

เหตุใดจึงสำคัญ: เป็นค่าที่ใช้แปลงกระแสลัดวงจรให้เป็นแรงทางกล เครือข่ายที่มีความเหนี่ยวนำสูง (สายเคเบิลแรงดันต่ำ หม้อแปลงไฟฟ้า) จะดันค่า κ เข้าใกล้ 2.0 และเพิ่มแรงสูงสุด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม ip จึงไม่สามารถคำนวณได้จาก Ik เพียงอย่างเดียว

X/R[ไม่มีมิติ]กระแสลัดวงจรและการป้องกัน

อัตราส่วนของรีแอกแตนซ์สมมูลต่อความต้านทานสมมูลที่มองจากจุดเกิดข้อผิดพลาด (IEC 60909-0)

เหตุใดจึงสำคัญ: กำหนดสองสิ่งพร้อมกัน: ตัวประกอบยอด κ (ดังนั้น ip) และอัตราการลดลงของส่วนประกอบ DC ค่า X/R สูง (ฟีดเดอร์แรงดันต่ำแบบเหนี่ยวนำ แหล่งกำเนิดจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ให้ทั้งยอดที่สูงขึ้นและทรานเซียนต์ DC ที่ยาวนานขึ้น ซึ่งเซอร์กิตเบรกเกอร์ต้องตัด

Ssc[MVA]กระแสลัดวงจรและการป้องกัน

กำลังปรากฏลัดวงจรของโครงข่ายต้นน้ำ ณ จุดเชื่อมต่อ Ssc = √3·Un·I″k หรืออิมพีแดนซ์แหล่งจ่ายสมมูลที่อยู่เบื้องหลัง

เหตุใดจึงสำคัญ: เป็นอินพุตเดียวที่บอกว่ากริดมีความแข็งเกร็งเพียงใด หากไม่มีค่านี้จะไม่สามารถคำนวณค่ากระแสลัดวงจรได้ ดังนั้นจึงต้องขอจากหน่วยงานสาธารณูปโภค (หรือใช้ค่าสมมติฐานที่ระบุไว้) ก่อนที่จะเสนอราคาสวิตช์เกียร์ใด ๆ

c[ไม่มีหน่วย]กระแสลัดวงจรและการป้องกัน

ตัวคูณแรงดันไฟฟ้า c สำหรับการคำนวณกระแสลัดวงจร (IEC 60909-0 ตารางที่ 1): อัตราส่วนระหว่างแรงดันที่สมมติ ณ ตำแหน่งฟอลต์กับแรงดันพิกัด — c > 1 สำหรับกระแสสูงสุด, c < 1 สำหรับกระแสต่ำสุด (สำหรับ LV: 1.05 / 0.95; สำหรับ HV: 1.10 / 1.00)

เหตุใดจึงสำคัญ: เป็นระยะความปลอดภัยที่ชัดเจนของการคำนวณ ตัวคูณกระแสสูงสุดเป็นตัวกำหนดพิกัดอุปกรณ์ที่คุณระบุ ตัวคูณกระแสต่ำสุดเป็นตัวกำหนดความไวของการป้องกัน การใช้ตัวคูณผิดจะทำให้ Ik เปลี่ยนแปลงหลายเปอร์เซ็นต์ในลักษณะที่มองไม่เห็นในรายงาน เว้นแต่จะพิมพ์ตัวคูณนั้นออกมา

i_dc[kA]กระแสลัดวงจรและการป้องกัน

องค์ประกอบแบบอคาบ (กระแสตรง) ของกระแสลัดวงจร, i_dc = √2·I″k·e^(−ωt·R/X) (IEC 60909-0): กระแสออฟเซตที่ลดลงตามเวลาซึ่งซ้อนทับอยู่บนองค์ประกอบสมมาตร

เหตุใดจึงสำคัญ: เป็นกระแสส่วนเกินที่เซอร์กิตเบรกเกอร์ต้องตัดวงจร ณ ขณะที่หน้าสัมผัสแยกออกจากกัน และเป็นเหตุผลว่าทำไมความสามารถในการตัดกระแสที่ต้องการจึงสูงกว่า I″k สำหรับความผิดพร่องแบบเร็ว (เกิดใกล้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ในใบเสนอราคาจะปรากฏเป็นความสามารถในการตัดกระแสที่พิกัด ณ องค์ประกอบกระแสตรง % นั้น

t_clear[s (หรือ ms)]กระแสลัดวงจรและการป้องกัน

เวลาการทำงานของระบบป้องกัน: เวลาทั้งหมดตั้งแต่เริ่มเกิดความผิดพร่องจนถึงการดับอาร์ก — การตรวจจับของรีเลย์ + ความหน่วงที่ตั้งใจ + เวลาทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์

เหตุใดจึงสำคัญ: ในการศึกษาอาร์กแฟลช พลังงานที่ตกกระทบเป็นสัดส่วนเกือบตรงกับเวลาการทำงานของระบบป้องกัน และระดับ PPE ถูกเลือกจากค่านี้ การลดเวลาการทำงานลงครึ่งหนึ่งมักลดพลังงานลงครึ่งหนึ่งและสามารถลดระดับ PPE ที่ต้องการลงได้หนึ่งขั้น ซึ่งเป็นรายการต้นทุนการดำเนินงานโดยตรง

หม้อแปลงไฟฟ้าและสวิตช์เกียร์ · 2
uk%[% (อ้างอิงถึงกระแสพิกัดและอุณหภูมิอ้างอิง)]หม้อแปลงไฟฟ้าและสวิตช์เกียร์

แรงดันไฟฟ้าอิมพีแดนซ์ลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้า: แรงดันไฟฟ้าด้านปฐมภูมิเป็นเปอร์เซ็นต์ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ซึ่งขับกระแสพิกัดผ่านขดลวดทุติยภูมิที่ถูกลัดวงจร (IEC 60076-1)

เหตุใดจึงสำคัญ: ค่าดังกล่าวกำหนดระดับกระแสลัดวงจรด้านแรงดันต่ำ (ประมาณ I″k ≈ In / uk) และในขณะเดียวกันก็กำหนดแรงดันตกภายใต้โหลด นี่คือการแลกเปลี่ยนจริงในการเสนอราคา: ค่า uk ที่ใหญ่ขึ้นจะลดระดับกระแสลัดวงจร (สวิตช์เกียร์ปลายน้ำมีราคาถูกลง) แต่เพิ่มแรงดันตกและความสูญเสีย ควรเสนอราคา uk พร้อมกับพิกัดของหม้อแปลงไฟฟ้าเสมอ

Dyn11[รหัส เช่น Dyn11 / YNyn0]หม้อแปลงไฟฟ้าและสวิตช์เกียร์

กลุ่มเวกเตอร์ของหม้อแปลงไฟฟ้า: การต่อขดลวดของทั้งสองด้านบวกกับการเหลื่อมเฟสระหว่างกัน ตัวอย่างเช่น Dyn11 = ด้านแรงดันสูงต่อแบบเดลตา ด้านแรงดันต่ำต่อแบบสตาร์โดยนำสายนิวทรัลออกมา การเหลื่อม 11 × 30° (สัญลักษณ์การต่อตาม IEC 60076-1)

เหตุใดจึงสำคัญ: ค่าดังกล่าวกำหนดการเลื่อนเฟส ว่ามีสายนิวทรัลให้ใช้สำหรับการป้องกันกระแสผิดพร่องลงดินหรือไม่ และกระแสลำดับศูนย์สามารถไหลได้ที่ใด — หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีพิกัด kVA เท่ากันแต่ใช้ YNyn0 แทน Dyn11 จะให้กระแสผิดพร่องเฟสเดียวที่แตกต่างกันและต้องใช้รูปแบบการป้องกันที่แตกต่างกัน

หน้านี้เป็นการประเมินทางวิศวกรรมเบื้องต้นบนแหล่งจ่ายสมมูลแหล่งเดียว โหมดการทำงานสูงสุดและต่ำสุด (กรณี far-from-generator / near-to-generator ตาม IEC 60909-0) และการซ้อนทับหลายแหล่งจ่ายต้องใช้โครงข่ายครบถ้วน - เปิดคอลัมน์การคำนวณกระแสลัดวงจรแบบอิงโครงข่ายสำหรับกรณีเหล่านั้น

คำถามที่พบบ่อย
เครื่องคำนวณนี้ทำอะไรได้บ้าง?
ป้อนกำลังลัดวงจรด้านต้นทาง S″kQ และข้อมูลแผ่นป้ายหม้อแปลง Sn และ uk วิธีแหล่งจ่ายแรงดันสมมูลตาม IEC 60909-0 ให้ผลเป็นกระแสลัดวงจรสมมาตรเริ่มต้น I″k กระแสลัดวงจรสูงสุด ip กระแสตัดวงจร Ib กำลังลัดวงจร S″k และอิมพีแดนซ์วงจร Zk โดยมีตัวคูณ c ตัวคูณยอด κ และค่าคงที่เวลากระแสตรงระบุบนหน้าเว็บ การใช้งานทั่วไป: ระดับลัดวงจรอย่างเร็วสำหรับการคัดเลือกสวิตช์เกียร์และภาระความร้อนของสายเคเบิล ตรวจสอบหม้อแปลงกับพิกัดของอุปกรณ์ปลายน้ำ และการประมาณเบื้องต้นก่อนการศึกษโครงข่ายเต็มรูปแบบ ค่าที่อินพุตไม่รองรับจะแสดงว่าไม่มี ไม่ใช่ศูนย์
คำนวณอะไร และด้วยวิธีใด?
วิธีแหล่งจ่ายแรงดันสมมูลตาม IEC 60909-0: อิมพีแดนซ์แหล่งจ่ายมาจากกำลังลัดวงจรด้านต้นทาง S″kQ อิมพีแดนซ์หม้อแปลงจาก Sn และ uk อ้างถึงด้านแรงต่ำ และ I″k = c·Un/(√3·Zk) ตัวคูณยอด κ และค่าคงที่เวลา τ กระแสตรงมาจากอัตราส่วน R/X ของวงจรนั้น และ ip = κ·√2·I″k
เมื่อใดที่หน้านี้ไม่เพียงพอ?
มันเป็นการประมาณเบื้องต้นบนแหล่งจ่ายสมมูลเดียว โหมดการทำงานสูงสุดและต่ำสุดของ IEC 60909-0 — กรณีไกลจากเครื่องกำเนิดและใกล้เครื่องกำเนิด — และการซ้อนทับหลายแหล่ง ต้องใช้โครงสร้างโครงข่ายที่สมบูรณ์ ดังนั้นสำหรับการศึกษาการป้องกันจริง ให้เปิดคอลัมน์เครื่องจำลองตามแบบแผนแทนการคาดการณ์จากตัวเลขนี้