Ana içeriğe geç
ElecSimHub

Kısa devre kapasitesi ve empedans — hızlı başvuru

Yukarı akış kısa devre kapasitesi S″kQ ve trafo plaka verilerini girin. IEC 60909-0 eşdeğer gerilim kaynağı yöntemi başlangıç simetrik kısa devre akımı I″k, tepe kısa devre akımı ip, kesme akımı Ib ve çevrim empedansı Zk değerlerini verir. Girdinin desteklemediği her şey sıfır olarak değil, mevcut değil olarak gösterilir.

Giriş verileri

Örnek durum önceden dolduruldu: OG şebeke 10 kV, S″kQ = 500 MVA, trafo 1000 kVA / uk = 6 % / Dyn11, AG bara 0.4 kV, çıkış kablosu yok. Alanları kendi değerlerinizle değiştirin - aşağıdaki her sayı bu sayfa tarafından değil, motor tarafından hesaplanır.

ZorunluÖnerilenSol çubuk: mavi = zorunlu, altın = önerilen. İsteğe bağlı ve gelişmiş alanlar kapalıdır.

Sonuçhesaplanmadı

Henüz hesaplanmadı - giriş verilerini doldurun ve Hesapla'ya basın.

Anahtar sayılar
LV barada I″k
—kA
Tepe ip (LV)
—kA
LV barada S″k
—MVA
Hesaplama grafikleri
Kısa devre akımı
I″k, MV tarafı
—kA
I″k, LV tarafı
—kA
I″k min, MV tarafı
—kA
I″k min, LV tarafı
—kA
Üç fazlı I″k3
—kA
İki fazlı I″k2
—kA
İki faz-toprak I″k2g
—kA
Tek faz-toprak Ik1
—kA
Motor geri beslemesi
—kA
AC zarf tepe değeri
—kA
Kullanılan X/R
—
X/R kaynağı
—
Empedans dağılımı Z_Q / Z_T / Z_line
Henüz hesaplanmadı - bu grafiği doldurmak için Hesapla'ya basın.
Arıza tipine göre başlangıç kısa devre akımı
Henüz hesaplanmadı - bu grafiği doldurmak için Hesapla'ya basın.
DC bileşen azalması i_dc(t)
Henüz hesaplanmadı - bu grafiği doldurmak için Hesapla'ya basın.
Dizi empedansları Z1 / Z2 / Z0
Henüz hesaplanmadı - bu grafiği doldurmak için Hesapla'ya basın.
Çevrim empedansı
Z_Q, şebeke (AG'ye indirgenmiş)
—Ω
Z_T, trafo (AG'ye indirgenmiş)
—Ω
Z_line, kablo (AG'ye yansıtılmış)
—Ω
Toplam Zk (AG'ye yansıtılmış)
—Ω
Kesme akımı ve tepe değer
Tepe ip, OG tarafı
—kA
Tepe ip, AG tarafı
—kA
Kesme akımı Ib, AG
—kA
Kısa devre kapasitesi S″k
—MVA
Kesme anındaki S
—MVA
Tepe faktörü κ, AG
—
DC zaman sabiti τ
—ms
Kesme süresi t_clear
—s
Bileşen ağları
Z1 pozitif bileşen
—Ω
Z2 negatif bileşen
—Ω
Z0 sıfır bileşen
—Ω
Z0 / Z1
—
Esas ve kaynaklar

IEC 60909-0:2016, eşdeğer gerilim kaynağı yöntemi: I″k = c·Un/(√3·Zk); tepe ip = κ·√2·I″k, κ = 1.02 + 0.98·e^(−3·R/X); kesme akımı Ib = μ·q·I″k, DC zaman sabiti τ = (X/R)/(2πf).

Gerilim faktörü c (IEC 60909-0 Tablo 1): Un 1 kV üzerinde 1.10 (maksimum) / 1.00 (minimum), Un 1 kV ve altında 1.05 (maksimum) / 0.95 (minimum).

Şebeke eşdeğer empedansı Z_Q = Un²/S″kQ arıza tarafına indirgenir; platform varsayılan kuralında c, Z_Q içine katılmaz, akım denkleminde bir kez uygulanır.

Trafo empedansı Z_T = (uk/100)·Un²/Sn AG tarafına indirgenir. uk girilmediğinde motor tipik bir kuru tip veya yağlı tip değere geri düşerdi, bu nedenle bu sayfa varsayılan bir değer koymak yerine uk değerini girdi olarak ister.

Bu sayfa kendi başına hiçbir hesaplama yapmaz. Her sayı, standart tasarım uç noktası üzerinden motor modülü shortcircuit-60909.js (IEC 60909 eşdeğer gerilim kaynağı) tarafından gelir; sayfa yalnızca girdinizi isteğe eşler ve dönen sonucu görüntüler.

Örnek durum: OG şebeke 10 kV / S″kQ = 500 MVA, trafo 1000 kVA / uk = 6 % / Dyn11, AG bara 0.4 kV, çıkış kablosu yok, motor yükü yok. El kontrolü: Z_Q = 10²/500 = 0.2 Ω, Z_T = 0.06·0.4²/1 = 0.0096 Ω, Zk = 0.00992 Ω; c = 1.05 (AG) ile I″k = 1.05·0.4/(√3·0.00992) = 24.44 kA.

Tanımlar, birimler ve sayının seçim ile teklif için neden önemli olduğu. Aranabilir, konuya göre gruplanmış, varsayılan olarak kapalı.

Bu sayfadaki her ? işareti aynı açıklamayı yerinde açar — sayfa değişmez.

11 terimden 11 tanesi gösteriliyor

Kısa devre ve koruma · 9
Ik[kA (rms)]Kısa devre ve koruma

Arıza noktasındaki başlangıç simetrik kısa devre akımı (IEC 60909-0): gerilim kaynağı c·Un/√3 eşdeğeriyle değiştirilerek, şebekenin üç fazlı sağlam bir arızaya sürdüğü rms akım.

Neden önemli: Her cihaz anma değerinin karşılaştırıldığı sayıdır — Icw, kesme kapasitesi ve kablo termal kontrolü hep Ik'ya göre okunur. Ik'yı eksik tahmin edin, teklif ettiğiniz pano ilk arızada tahrip olur; fazla tahmin edin, müşteri ihtiyacı olmayan anahtar tesisi için ödeme yapar.

Ik1[kA (rms)]Kısa devre ve koruma

Faz-toprak kısa devre akımı (IEC 60909-0), Z1 ve Z2'ye ek olarak sıfır bileşen empedansı Z0'dan hesaplanır.

Neden önemli: Toprak arıza korumasını ve nötr / topraklama yolunun anma dayanımını boyutlandırır. Transformatör vektör grubuna ve topraklama düzenine bağlı olarak Ik1, üç fazlı Ik'dan küçük veya büyük olabilir, bu nedenle asla ona eşit varsayılmamalıdır.

ip[kA (tepe)]Kısa devre ve koruma

Tepe kısa devre akımı ip = κ·√2·I″k (IEC 60909-0): arıza akımının, başlangıçtan yaklaşık yarım çevrim sonra ulaşılan en yüksek ani değeri.

Neden önemli: Bara, kablo kelepçeleri ve cihaz terminalleri üzerindeki elektrodinamik kuvveti oluşturan sayıdır. Bunu anma tepe dayanımı Ipk ile karşılaştırın — yalnızca Ik belirtmek pano'nun mekanik dayanımını denetimsiz bırakır.

κ[boyutsuz (1,0–2,0)]Kısa devre ve koruma

Tepe faktörü κ = ip / (√2·I″k): ilk tepenin etkin değere oranı olup IEC 60909-0'da eşdeğer empedansın R/X oranından hesaplanır.

Neden önemli: Kısa devre akımını mekanik kuvvete dönüştüren şeydir. Endüktif bir şebeke (AG kabloları, transformatörler) κ'yı 2,0'a doğru iter ve tepe kuvveti yükseltir; bu nedenle ip yalnızca Ik'dan türetilemez.

X/R[boyutsuz]Kısa devre ve koruma

Arıza noktasından görülen eşdeğer reaktansın eşdeğer dirence oranı (IEC 60909-0).

Neden önemli: Aynı anda iki şeyi belirler: tepe faktörü κ (dolayısıyla ip) ve DC bileşenin azalma hızı. Yüksek X/R (endüktif AG beslemeleri, jeneratör kaynakları) hem daha yüksek bir tepe hem de daha uzun bir DC geçici rejim verir; kesicinin bunu kesmesi gerekir.

Ssc[MVA]Kısa devre ve koruma

Bağlantı noktasındaki yukarı akış şebekesinin kısa devre görünür gücü, Ssc = √3·Un·I″k veya arkasındaki eşdeğer kaynak empedansı.

Neden önemli: Şebekenin ne kadar "sert" olduğunu söyleyen tek girdidir. Bu olmadan hiçbir arıza akımı değeri hesaplanamaz; bu nedenle herhangi bir anahtar tesisi teklifi verilmeden önce bu değerin dağıtım şirketinden talep edilmesi (veya belirtilen bir varsayımdan alınması) gerekir.

c[boyutsuz]Kısa devre ve koruma

Kısa devre hesabı için gerilim faktörü c (IEC 60909-0 Tablo 1): arıza yerinde varsayılan gerilim ile nominal gerilim arasındaki oran — maksimum akımlar için c > 1, minimum akımlar için c < 1 (AG için: 1,05 / 0,95; YG için: 1,10 / 1,00).

Neden önemli: Hesaplamanın açık güvenlik marjıdır. Maksimum akım faktörü, belirttiğiniz cihaz anma değerlerini belirler; minimum akım faktörü ise koruma hassasiyetini belirler. Yanlış olanın kullanılması, faktör yazdırılmadığı sürece raporda görünmeyen bir şekilde Ik'yı birkaç yüzde kaydırır.

i_dc[kA]Kısa devre ve koruma

Kısa devre akımının aperiyodik (DC) bileşeni, i_dc = √2·I″k·e^(−ωt·R/X) (IEC 60909-0): simetrik bileşenin üzerine binen sönümlenen ofset.

Neden önemli: Kontak ayrılma anında kesicinin kontağının kesmesi gereken ek akımdır ve hızlı (generatöre yakın) arızalarda gerekli kesme kapasitesinin I″k'dan neden yüksek olduğunun sebebidir. Bir teklifte o % DC bileşenindeki anma kesme kapasitesi olarak görünür.

t_clear[s (veya ms)]Kısa devre ve koruma

Koruma açma süresi: arıza başlangıcından ark sönmesine kadar geçen toplam süre — röle algılama + kasıtlı gecikme + devre kesici çalışma süresi.

Neden önemli: Bir ark parlaması çalışmasında olay enerjisi neredeyse açma süresiyle orantılıdır ve KKD kategorisi buna göre seçilir. Açma süresini yarıya indirmek genellikle enerjiyi yarıya indirir ve gerekli KKD'yi bir kademe düşürebilir — bu doğrudan bir işletme maliyeti kalemidir.

Transformatörler ve anahtar tesisi · 2
uk%[% (anma akımına ve referans sıcaklığa göre)]Transformatörler ve anahtar tesisi

Bir transformatörün kısa devre empedans gerilimi: kısa devre edilmiş sekonder sargıdan anma akımını geçiren, anma geriliminin yüzdesi olarak ifade edilen primer gerilimi (IEC 60076-1).

Neden önemli: LV arıza seviyesini (yaklaşık I″k ≈ In / uk) ve aynı zamanda yük altındaki gerilim düşümünü belirler. Bu gerçek bir teklif ödünleşimidir: daha büyük uk arıza seviyesini düşürür (alt akıştaki anahtar tesisi daha ucuz) ancak gerilim düşümünü ve kayıpları artırır. uk her zaman transformatörün anma gücüyle birlikte teklif edilmelidir.

Dyn11[kod, örn. Dyn11 / YNyn0]Transformatörler ve anahtar tesisi

Transformatör vektör grubu: iki tarafın sargı bağlantıları ile aralarındaki faz kayması, örneğin Dyn11 = yüksek gerilim tarafı üçgen, alçak gerilim tarafı yıldız ve nötr çıkarılmış, 11 × 30° kayma (IEC 60076-1 bağlantı sembolleri).

Neden önemli: Faz kaymasına, toprak arıza koruması için bir nötrün mevcut olup olmadığına ve sıfır bileşen akımının nerede akabileceğine karar verir — Dyn11 yerine YNyn0 ile aynı kVA transformatör farklı bir tek fazlı arıza akımı verir ve farklı bir koruma şeması gerektirir.

Bu sayfa tek eşdeğer kaynak üzerinde ön mühendislik tahminidir. Maksimum ve minimum işletme modları (IEC 60909-0 generatörden uzak / generatöre yakın durumlar) ve çok kaynaklı süperpozisyon tam bir şebeke topolojisi gerektirir - bunlar için şema tabanlı Kısa devre sütununu açın.

Sıkça sorulan sorular
Bu hesaplayıcı ne yapabilir?
Yukarı yönlü kısa devre gücünü S″kQ ve trafo plaka verilerini Sn ve uk girin. IEC 60909-0 eşdeğer gerilim kaynağı yöntemi, başlangıç simetrik kısa devre akımını I″k, tepe kısa devre akımını ip, kesme akımını Ib, kısa devre gücünü S″k ve çevrim empedansını Zk verir; c katsayısı, tepe faktörü κ ve d.a. zaman sabiti sayfada belirtilir. Tipik kullanımlar: şalt cihazı ve kablo ısıl görevi ön seçimi için hızlı bir arıza seviyesi, bir trafonun alt yöndeki ekipmanın anma değerine karşı kontrolü ve tam bir şebeke çalışmasından önce ilk tahmin. Girdinin destekleyemediği bir değer mevcut değil olarak gösterilir, asla sıfır olarak değil.
Ne hesaplanır ve hangi yöntemle?
IEC 60909-0 eşdeğer gerilim kaynağı yöntemi: kaynak empedansı yukarı yönlü kısa devre gücü S″kQ'dan, trafo empedansı alçak gerilim tarafına indirgenmiş Sn ve uk'dan gelir ve I″k = c·Un/(√3·Zk). Tepe faktörü κ ve d.a. zaman sabiti τ bu çevrimin R/X oranından gelir ve ip = κ·√2·I″k.
Bu sayfa ne zaman yetersiz kalır?
Tek eşdeğer kaynak üzerinde bir ön tahmindir. IEC 60909-0'ın en büyük ve en küçük işletme modları — jeneratörden uzak ve jeneratöre yakın durumlar — ve çok kaynaklı süperpozisyon tam bir şebeke topolojisi gerektirir; dolayısıyla gerçek bir koruma çalışması için bu değeri ekstrapole etmek yerine şema tabanlı simülatör sütununu açın.