/ Überblick über den Kurzschlussstrom (Teil 3)

Ein Überblick über den Kurzschlussstrom (Teil 3)

Ein Überblick über den Kurzschlussstrom (Teil 3)

Ein Überblick über den Kurzschlussstrom (Teil 3)


Fortsetzung des vorherigen technischen Artikels: Überblick über den Kurzschlussstrom (Teil 2)


Beispielrechnung für kleines LT-System

Fehlerberechnungen werden durchgeführt, um die Größe des Fehlerstroms bei verschiedenen Spannungsebenen des elektrischen Systems zu ermitteln.

Eine der Schlüsselkomponenten bei der BerechnungDas Verfahren besteht darin, die Gesamtimpedanz des Stromkreises vom Versorger / der Quelle über das Übertragungssystem, die Transformatoren und die Leiter bis zu dem fraglichen Punkt, wie z. Die Impedanzen der verschiedenen Schaltungselemente haben beides Widerstand und Reaktanz und werden oft als die "komplexe Impedanz" oder "polare Notation”.

Kurzschlussberechnungen sind eigentlich nur eine ausführliche Version des Ohmschen Gesetzes.

Fehlerstromwerte und -zeit helfen bei der EntscheidungKurzzeitfestigkeit der Ausrüstung und Ableitung der Einstellungen der Schutzrelais. Die Unterbrechungskapazität von Schutzgeräten sollte hoch genug sein, um den maximalen Kurzschlussstrom, den das Stromversorgungssystem durch das Gerät führen kann, sicher öffnen zu können.

Eine Beispielrechnung zur Berechnung der Kurzschlussstrom hinter dem Transformator wird unten gezeigt.

Zweck und Zweck dieser Berechnung ist zu Berechnen Sie die kurzfristige Strombewertung von einem Rangierkiosk, von dem er gespeist werden soll AC-Verteiler (ACDB). ACDB wird von einer Quelle von gespeist 630 kVA Transformator.

Berechnungsgrundlage

1 / Die Sammelschiene und die Schaltanlage des Marshalling-Kiosks sind für die Kurzzeitbewertung nach Beitrag von der MV-Quelle durch den LT-Transformator dimensioniert.

2 / Für Stromkreise, die mit einem Transformator verbunden sind, ist das PU-System besonders geeignet. Bei Auswahl einer geeigneten Basis-kV für Schaltkreise bleibt die Reaktanz und der Widerstand je Einheit unverändert, bezogen auf beideHV oder LV) des Transformators.

3/ Für Stromkreise, die über einen Transformator verbunden sind, wird für beide Stromkreise dieselbe kVA gewählt (HV und LV) weil die Leistung während des gesamten Prozesses konstant bleibt.

4 / In der Regel sollten zuerst nur zwei Basen ausgewählt werdenund aus diesen beiden sollten die verbleibenden Basen berechnet werden. Dies ist so, weil kV, kVA, I und Z miteinander zusammenhängen. Sie müssen dem Ohmschen Gesetz gehorchen. Wenn wir die Basis-kVA und die Basis-kV als Basis auswählen, werden Basis-I und Basis-Z aus Basis-kV und Basis-kVA berechnet.

Umgekehrt wird es unpraktisch sein, dass die Auswahl der Basis I und Z und die Berechnung anderer Basen wie kV und kVA die Berechnung schwierig machen.

Zu erfassende Eingabedaten:
1. Transformatorbewertung = 0,63 MVA
2. Spannungsverhältnis des Transformators = 11 / 0,433 kV
3. Frequenz = 50 Hz
4. Transformatorimpedanz = 5% = 0,05 PU
5. Fehler des MV-Systems (Maximum) = 40 kA
6. MV-Systemfehler MVA = 3 x 40 x 11 = 762 MVA

Berechnung

Tatsächlicher Fehlerstrom bei AC-Verteiler verfügbar
Basis-MVA = 0.63
Basis-kV = 11
Basisstrom in kA = Basis-MVA / (3 x Base kV) = 0,63 / (3 x 11) = 0,033
Basisimpedanz = (Basis-kV)2 / Basis-MVA = 192.1
Quellenimpedanz = MV Systemfehler MVA / Basis-MVA = 0.0008
LT Transformatorimpedanz bei 0,63 MVA und 11 kV Basis = 0.05
Gesamt-MV-Systemimpedanz (MV-System + LT-Transformer) = 0.0508
Fehler MVA von Source über LT Transformer beigesteuert = Basis-MVA / Gesamtimpedanz
= 0,63 / 0,0508 = 12,40
Fehlerstrombeitrag in KiloAmpers aus dem MV-System auf der LV-Seite durch (Switchyard) LT Transformer:
= Fehler MVA x 1000 x 1000 / (√ 3 x 0,433 x 1000 x 1000)
= 12,40 x 1000 x 1000 / (√ 3 x 0,433 x 1000 x 1000)
= 17,245 kA

Aktueller Fehlerstrom an Rangierkioskbusbar verfügbar

Sammelschienen und Schaltgerätekomponenten eines Rangierkiosks müssen auf den Spitzenwert des Fehlerstrombeitrags aus dem MV-System ausgerichtet sein bis 630 kVA-Quelltransformator.

Im Folgenden wird der Marshalling-Kiosk als BMK und der AC-Verteiler als ACDB bezeichnet.

Aktueller Fehlerstrom an Rangierkioskbusbar verfügbar

Aktueller Fehlerstrom an Rangierkioskbusbar verfügbar


Basis-kVA = wie oben, da dieser Parameter in der gesamten Schaltung konstant bleibt
Basis-kV = 0,415 V Basis-kV im LV-Kreis
Entfernung des Transformators in Metern von ACDB = 20
Entfernung in Metern von BMK von ACDB = 50
Größe des Verbindungskabels in Sq mm vom Transformator zur ACDB = 3,5 · 300 mm² Al, XLPE
Widerstand in Ohm / kM des Verbindungskabels vom Transformator zum BMK = 0,128

Gesamtwiderstand über Streckenlänge = 20 × 0,128 / 1000 = 0,003
PU-Beständigkeit = Tatsächlicher Widerstand x Basis kVA / (BasekV2 x 1000)
= 0,003 × 0,63 × 1000 / (0,415 × 0,415 × 1000) = 0,009

Reaktanz in Ohm / kM des Verbindungskabels vom Transformator zum BMK = 0,0705
Gesamtreaktanz über die Routenlänge = 0,0705 × 20/1000 = 0,001

PU-Reaktanz = Aktuelle Reaktanz x Basis-kVA / (Basis-kV2x 1000)
= 0,001 × 0,63 × 1000 / (0,415 × 0,415 × 1000) = 0,0052

PU-Impedanz des Kabels vom LT-Transformator zur ACDB
= √ ((PU-Widerstand)2+ (PU-Reaktanz)2) = √ (0,0092+ 0,07052) = 0,011

Größe des Anschlusskabels in Sq mm von ACDB bis BMK = 3,5 C x 35 Al, XLPE
Widerstand in Ohm / kM des Verbindungskabels von ACDB zu BMK = 0,671
Gesamtwiderstand über Streckenlänge = 0,671 x 50/1000 = 0,034
PU-Widerstand = tatsächlicher Widerstand x Basis kVA / (Basis kV2 x 1000)
= 0,034 × 0,63 × 1000 / (0,415 × 0,415 × 1000) = 0,12

Reaktivität in Ohm / kM des Verbindungskabels von ACDB zu BMK = 0,0783
Gesamtreaktanz über die Routenlänge = 0,0783 × 50/1000 = 0,004

PU-Reaktanz = Aktuelle Reaktanz x Basis-kVA / (Basis-kV2x 1000)
= 0,004 × 0,63 × 1000 / (0,415 × 0,415 × 1000) = 0,14

PU-Impedanz des Kabels von ACDB zu BMK = √ ((PU-Widerstand)2+ (PU-Reaktanz)2) = √ ((0,12)2+ (0,14)2) = 0,124

Gesamt-PU Verbindungskabel vom LT-Transformator zum BMK = 0,011 + 0,124 = 0,134
Gesamt-PU-Impedanz vom LT-Transformator zum BMK = PU-Impedanz des Transformators + Gesamt-PU
Impedanz des Verbindungskabels vom LT-Transformator zum BMK = 0,05 + 0,134 = 0,1842

Fehler MVA an BMK-Sammelschiene = Basis-MVA / Gesamtimpedanz = 0,63 / 0,1842 = 3,42

Fehlerstrom in KiloAmps an der BMK-Sammelschiene = Fehler MVA x 1000 x 1000 / (√ 3 x 0,415 x 1000 x 1000)
= 3,42 × 1000 × 1000 / (3 × 0,415 × 1000 × 1000) = 4,775 kA

Daher Auswahl von 10kA-Sammelschiene und Schaltgerätekomponenten wie MCB sind sicher und angemessen je nach aktuellem Fehlerzustand an der BMK-Hauptsammelschiene.

Si. Nein Ausrüstung AKTUELLE BEWERTUNG

BERECHNETE KURZE
TERMINSTROM
BEWERTUNG IN kA

OPTIMALE AUSWAHL
VON KURZZEIT
AKTUELLE BEWERTUNG IN KA

RMS
Symmetrisch
Assymmetrisch
Spitzenwert =
nxRMS
Symmetrisch
RMS
Symmetrisch
Assymmetrisch
Spitzenwert =
nxRMS
Symmetrisch
1 LT-Hauptplatine 17.24 34,5 (n = 2) 35 73,5 (n = 2,1)
2 Marshalling-Kiosk 4.75 7,1 (n = 1,5) 10 17 (n = 1,7)
</ p>
Verweise:
  1. Indian Standard 8623, Teil-1-SPEZIFIKATION FÜR SCHALTER MIT NIEDERSPANNUNG UND STEUERGERÄTE
  2. Indian Standard 10118, Teil-2-CODE OF PRACTICE ZUR AUSWAHL, INSTALLATION UND WARTUNG VON SCHALTER UND STEUERGERÄTEN
  3. Die Bedeutung des X / R-Verhältnisses in Niederspannungs-Kurzschlussstudien - Forschungsarbeit Datum: 17. November 1999 REVISION: 0 von AUTOR: John Merrell
  4. Berechnungsverfahren für Kurzschlussstrom von Donald Beeman, Alan Graeme Darling und R. H. Kaufmann
  5. Industrielle Energietechnik und Anwendungshandbuch von K.C. Agrawal

Bemerkungen: