Chuyển đến nội dung chính
ElecSimHub

Điện kháng nối tiếp — máy tính hạn chế dòng điện

Nhập điện áp hệ thống, công suất ngắn mạch lưới và điện cảm của điện kháng: bạn nhận được dòng điện ngắn mạchkhi có và không cóđiện kháng, mức giảm, điện áp xuất hiện trên điện kháng trong thời gian sự cố, và ảnh hưởng của dung sai điện cảm ±10%. Mọi thứ được tính từ công thức IEC 60909 nêu dưới phần kết quả — không có gì là bảng tra cứu.

Tổng trở cuộn kháng ZL: 0.3142 ΩIk không có cuộn kháng: 12,702 AIk có cuộn kháng: 7,801 AMức giảm: 38.6%Điện áp trên cuộn kháng: 4.24 kVIk / dòng điện định mức: 52×
Mức giảm theo công suất ngắn mạch lưới
Mức giảm theo công suất ngắn mạch lưới
Ssc lướiIk không cóIk có cuộn khángMức giảm
100 MVA6,351 A4,833 A23.9%
200 MVA12,702 A7,801 A38.6%
315 MVA20,005 A10,055 A49.7%
500 MVA31,754 A12,352 A61.1%
1000 MVA63,509 A15,334 A75.9%
Quét dung sai điện cảm (±10%):0.9× L → 8,114 A1× L → 7,801 A1.1× L → 7,511 A
Hình 1 · Điện cảm so với dòng ngắn mạch được hạn chế (L–Ik)Vẽ trực tiếp từ kết quả đã tính trên trang này — 0 yêu cầu.
0.250.7511.52Ik0 không có kháng
Dòng hạn chế Ik (A)Ik0 không có kháng
Điện cảm L (mH) → Dòng hạn chế Ik (A)
Hình 2 · Công suất ngắn mạch lưới so với mức giảm dòng
1002003155001000
Ik0 không có khángDòng hạn chế Ik (A)
Ssc lưới (MVA) → Ik (A)

Cơ sở: Dòng điện ngắn mạch cực đại đơn giản hóa theo IEC 60909 — Ik = c·Un / (√3·(Zgrid + Zreactor)), c = 1.1; Zgrid = Un²/Ssc; Zreactor = 2πfL. Giả thiết điện cảm tuyến tính; không có giá trị tra cứu.

⚠ Dòng điện sự cố cao hơn nhiều so với dòng điện định mức, do đó lõi sắt bão hòa sâu: các số liệu trên là ước tính điện cảm tuyến tính thận trọng. Hiệu ứng hạn chế thực tế cần đường cong bão hòa L–I của nhà sản xuất — hãy yêu cầu nhà cung cấp cuộn kháng cung cấp đường cong này.

Nơi sử dụng: điện kháng nối tiếp được đặt trước các bộ biến đổi điện tử công suất (máy biến áp thể rắn, biến tần VFD, inverter PV/BESS) để làm mịn dòng điện bộ biến đổi, giảm chấn sóng hài tần số cao và — quan trọng nhất — hạn chế dòng điện sự cố mà nếu không sẽ phá hủy các khóa bán dẫn.

Câu hỏi thường gặp
Công cụ tính này làm được gì?
Nhập điện áp hệ thống, công suất ngắn mạch phía thượng nguồn S″kQ và điện cảm cuộn kháng. Công cụ tính dòng ngắn mạch có và không có cuộn kháng theo công thức IEC 60909 nêu dưới kết quả, mức giảm dòng điện theo phần trăm, điện áp xuất hiện trên cuộn kháng trong thời gian ngắn mạch và quét dung sai điện cảm ±10% để bạn thấy cuộn kháng ở biên dung sai sản xuất. Ứng dụng điển hình: hạn chế dòng ngắn mạch mà các bộ biến đổi điện tử công suất (máy biến áp thể rắn, VFD, inverter PV/BESS) phải chịu, làm phẳng dòng điện bộ biến đổi và giảm chấn sóng hài tần số cao. Không có gì là bảng tra.
Cái gì được tính, và cái gì cố ý không phải bảng tra?
Mọi thứ đều từ công thức IEC 60909 hiển thị dưới kết quả: tổng trở vòng từ điện áp hệ thống và công suất ngắn mạch phía thượng nguồn, điện kháng cuộn kháng X = ωL mắc nối tiếp với nó, và tỷ số dòng điện thu được. Dung sai ±10% được áp dụng cho điện cảm L, không phải cho đáp số, nên phép quét cho thấy cuộn kháng ở biên dung sai hoạt động ra sao.
Tại sao điện áp trên cuộn kháng được báo cáo?
Cuộn kháng hạn chế dòng nối tiếp mang toàn bộ dòng ngắn mạch, nên điện áp trên nó trong thời gian ngắn mạch (cỡ X·I″k) là điện áp mà cách điện của chính nó và thiết bị phía sau phải chịu được, đồng thời nó cũng quyết định điện áp mà bộ biến đổi thấy sau khi ngắn mạch được cắt. Một cuộn kháng hạn chế dòng tốt nhưng không được định mức cho điện áp đó là lỗi áp dụng kinh điển.