शॉर्ट-सर्किट करंट, जे शॉर्ट-सर्किट करंटचे परिमाण निर्धारित करते

हा लेख इलेक्ट्रिकल नेटवर्कमधील शॉर्ट सर्किट्सवर लक्ष केंद्रित करेल. आम्ही शॉर्ट सर्किट्सची विशिष्ट उदाहरणे, शॉर्ट सर्किट प्रवाहांची गणना करण्याच्या पद्धतींचा विचार करू, शॉर्ट सर्किट करंट्सची गणना करताना प्रेरक प्रतिरोध आणि ट्रान्सफॉर्मरची रेट केलेली शक्ती यांच्यातील संबंधांकडे लक्ष देऊ आणि या गणनांसाठी विशिष्ट साधी सूत्रे देखील देऊ.

इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्स डिझाइन करताना, तीन-फेज सर्किटच्या वेगवेगळ्या बिंदूंसाठी सममितीय शॉर्ट-सर्किट प्रवाहांची मूल्ये जाणून घेणे आवश्यक आहे. या गंभीर सममितीय प्रवाहांच्या मूल्यांमुळे केबल्स, स्विचगियरच्या पॅरामीटर्सची गणना करणे शक्य होते. निवडक संरक्षण उपकरणे इ.

पुढे, ठराविक वितरण स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मरद्वारे तीन-फेज शून्य-प्रतिरोधक शॉर्ट-सर्किट करंटचा विचार करा. सामान्य परिस्थितीत, या प्रकारचे नुकसान (बोल्ट कनेक्शनचे शॉर्ट सर्किट) सर्वात धोकादायक आहे आणि गणना अगदी सोपी आहे.साधी गणना काही नियमांच्या अधीन राहून, इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सच्या डिझाइनसाठी स्वीकार्य असलेले पुरेसे अचूक परिणाम प्राप्त करण्यास अनुमती देते.

स्टेप-डाउन डिस्ट्रिब्युशन ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंगमध्ये शॉर्ट-सर्किट प्रवाह. प्रथम अंदाजे म्हणून, उच्च व्होल्टेज सर्किटचा प्रतिकार खूपच लहान असल्याचे गृहीत धरले जाते आणि म्हणून दुर्लक्ष केले जाऊ शकते:

येथे P ही व्होल्ट-अँपिअरमध्ये रेट केलेली पॉवर आहे, U2 हा लोड न करता दुय्यम वळणाचा फेज-टू-फेज व्होल्टेज आहे, अँपिअरमध्ये रेट केलेला प्रवाह आहे, अँपिअरमध्ये Isc हा शॉर्ट-सर्किट करंट आहे, Usc हा शॉर्ट-सर्किट प्रवाह आहे. सर्किट व्होल्टेज टक्केवारीत.

खालील तक्ता 20 kV HV विंडिंगसाठी तीन-फेज ट्रान्सफॉर्मरसाठी ठराविक शॉर्ट-सर्किट व्होल्टेज दाखवते.

जर, उदाहरणार्थ, बसला समांतर अनेक ट्रान्सफॉर्मर दिले जातात तेव्हा आम्ही या प्रकरणाचा विचार केला, तर बसला जोडलेल्या लाईनच्या सुरूवातीस शॉर्ट-सर्किट करंटचे मूल्य शॉर्ट-सर्किटच्या बेरजेइतके घेतले जाऊ शकते. प्रवाह, जे पूर्वी प्रत्येक ट्रान्सफॉर्मरसाठी स्वतंत्रपणे मोजले जातात.

जेव्हा सर्व ट्रान्सफॉर्मर एकाच उच्च व्होल्टेज नेटवर्कमधून दिले जातात, तेव्हा शॉर्ट-सर्किट प्रवाहांची मूल्ये, जेव्हा बेरीज केली जातात, तेव्हा ते प्रत्यक्षात दिसण्यापेक्षा किंचित जास्त मूल्य देतात. बसबार आणि स्विचेसचा प्रतिकार दुर्लक्षित आहे.

ट्रान्सफॉर्मरची रेट पॉवर 400 kVA असू द्या, दुय्यम वळणाचा व्होल्टेज 420 V आहे, जर आपण Usc = 4% घेतला तर:

खालील आकृती या उदाहरणाचे स्पष्टीकरण देते.

प्राप्त केलेल्या मूल्याची अचूकता इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशनची गणना करण्यासाठी पुरेशी असेल.

कमी व्होल्टेज बाजूच्या कोणत्याही इंस्टॉलेशन बिंदूवर थ्री-फेज शॉर्ट-सर्किट प्रवाह:

येथे: U2 हे ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंगच्या टप्प्यांमधील नो-लोड व्होल्टेज आहे. Zt - अपयशाच्या बिंदूच्या वर स्थित सर्किटचा प्रतिबाधा. मग Zt कसे शोधायचे ते विचारात घ्या.

इंस्टॉलेशनचा प्रत्येक भाग, मग ते नेटवर्क असो, पॉवर केबल असो, ट्रान्सफॉर्मर असो, सर्किट ब्रेकर असो किंवा बसबार असो, त्याचे स्वतःचे प्रतिबाधा Z असते ज्यामध्ये सक्रिय R आणि प्रतिक्रियाशील X असतात.

कॅपेसिटिव्ह प्रतिरोध येथे भूमिका बजावत नाही. Z, R आणि X ohms मध्ये व्यक्त केले जातात आणि खालील आकृतीमध्ये दाखवल्याप्रमाणे काटकोन त्रिकोणाच्या बाजू म्हणून मोजले जातात. प्रतिबाधाची गणना काटकोन त्रिकोणाच्या नियमानुसार केली जाते.

प्रत्येक विभागासाठी X आणि R शोधण्यासाठी ग्रिड स्वतंत्र विभागांमध्ये विभागली गेली आहे जेणेकरून गणना करणे सोयीचे असेल. सीरिज सर्किटसाठी, रेझिस्टन्स व्हॅल्यू सहज जोडल्या जातात आणि परिणाम म्हणजे Xt आणि RT. एकूण प्रतिकार Zt हे सूत्राद्वारे काटकोन त्रिकोणासाठी पायथागोरियन प्रमेयाद्वारे निर्धारित केले जाते:

जेव्हा विभाग समांतर जोडलेले असतात, समांतर जोडलेल्या प्रतिरोधकांसाठी गणना केली जाते, जर एकत्रित समांतर विभागांना अभिक्रिया किंवा सक्रिय प्रतिकार असेल, तर समतुल्य एकूण प्रतिकार प्राप्त होईल:

Xt इंडक्टन्सच्या प्रभावासाठी जबाबदार नाही आणि जर समीप इंडक्टन्सचा एकमेकांवर प्रभाव पडत असेल तर वास्तविक इंडक्टन्स जास्त असेल. हे लक्षात घेतले पाहिजे की Xz ची गणना केवळ स्वतंत्र स्वतंत्र सर्किटशी संबंधित आहे, म्हणजेच, परस्पर प्रेरणेच्या प्रभावाशिवाय. जर समांतर सर्किट्स एकमेकांच्या अगदी जवळ स्थित असतील तर Xs चे प्रतिकार लक्षणीयरीत्या जास्त असेल.

आता स्टेप-डाउन ट्रान्सफॉर्मरच्या इनपुटशी कनेक्ट केलेले नेटवर्क विचारात घ्या. थ्री-फेज शॉर्ट-सर्किट वर्तमान Isc किंवा शॉर्ट-सर्किट पॉवर Psc हे वीज पुरवठादाराद्वारे निर्धारित केले जाते, परंतु या डेटाच्या आधारे एकूण समतुल्य प्रतिरोध शोधला जाऊ शकतो. समतुल्य प्रतिबाधा, ज्याचा परिणाम एकाच वेळी कमी व्होल्टेज बाजूच्या समतुल्य होतो:

Psc-थ्री-फेज शॉर्ट-सर्किट सप्लाय, लो-व्होल्टेज सर्किटचे U2-नो-लोड व्होल्टेज.

नियमानुसार, उच्च-व्होल्टेज नेटवर्कच्या प्रतिकाराचा सक्रिय घटक — Ra — खूप लहान आहे आणि, प्रेरक प्रतिकाराच्या तुलनेत, नगण्य आहे. पारंपारिकपणे, Xa हे Za च्या 99.5% आणि Ra हे Xa च्या 10% इतके घेतले जाते. खालील सारणी 500 MVA आणि 250 MVA ट्रान्सफॉर्मरसाठी या मूल्यांसाठी अंदाजे आकडे दर्शविते.

पूर्ण Ztr — कमी व्होल्टेज साइड ट्रान्सफॉर्मर प्रतिकार:

Pn — किलोवोल्ट-अँपिअरमध्ये ट्रान्सफॉर्मरची रेट केलेली पॉवर.

windings च्या सक्रिय प्रतिकार आधारित आहे वीज तोटा.

अंदाजे गणना करताना, Rtr कडे दुर्लक्ष केले जाते आणि Ztr = Xtr.

कमी-व्होल्टेज सर्किट ब्रेकरचा विचार करायचा असल्यास, शॉर्ट-सर्किट पॉइंटच्या वर असलेल्या सर्किट ब्रेकरचा प्रतिबाधा मानला जातो. प्रेरक प्रतिरोध प्रति स्विच 0.00015 ओहमच्या बरोबरीने घेतला जातो आणि सक्रिय घटकाकडे दुर्लक्ष केले जाते.

बसबारसाठी, त्यांचा सक्रिय प्रतिकार नगण्यपणे लहान असतो, तर प्रतिक्रियाशील घटक त्यांच्या लांबीच्या अंदाजे 0.00015 ओहम प्रति मीटरने वितरीत केला जातो आणि जेव्हा बसबारमधील अंतर दुप्पट केले जाते तेव्हा त्यांची प्रतिक्रिया केवळ 10% वाढते. केबल पॅरामीटर्स त्यांच्या उत्पादकांद्वारे निर्दिष्ट केले जातात.

थ्री-फेज मोटरसाठी, शॉर्ट सर्किटच्या क्षणी ते जनरेटर मोडमध्ये जाते आणि विंडिंग्समध्ये शॉर्ट सर्किट करंटचा अंदाज Isc = 3.5 * इन आहे. सिंगल-फेज मोटर्समध्ये, शॉर्ट सर्किटच्या क्षणी वर्तमान वाढ नगण्य आहे.

सामान्यतः शॉर्ट सर्किट सोबत असलेल्या कमानामध्ये एक प्रतिकार असतो जो कोणत्याही प्रकारे स्थिर नसतो, परंतु त्याचे सरासरी मूल्य अत्यंत कमी असते, परंतु कंस ओलांडून व्होल्टेज ड्रॉप लहान असते, म्हणून विद्युत् प्रवाह जवळजवळ 20% ने कमी होतो, ज्यामुळे ऑपरेशन सुलभ होते. सर्किट ब्रेकरच्या ऑपरेशनमध्ये अडथळा न आणता विशेषत: ट्रिपिंग करंटवर परिणाम न करता.

रेषेच्या प्राप्त टोकावरील शॉर्ट-सर्किट प्रवाह रेषेच्या पुरवठा करणार्‍या शेवटच्या शॉर्ट-सर्किट करंटशी संबंधित आहे, परंतु ट्रान्समिटिंग वायर्सचे क्रॉस-सेक्शन आणि सामग्री तसेच त्यांची लांबी देखील विचारात घेतली जाते. खाते प्रतिकाराची कल्पना असल्याने, कोणीही ही साधी गणना करू शकतो. आम्हाला आशा आहे की आमचा लेख तुमच्यासाठी उपयुक्त होता.