शॉर्ट-सर्किट करंट, जो शॉर्ट-सर्किट करंट के परिमाण को निर्धारित करता है

यह लेख विद्युत नेटवर्क में शॉर्ट सर्किट पर केंद्रित होगा। हम शॉर्ट सर्किट के विशिष्ट उदाहरणों पर विचार करेंगे, शॉर्ट सर्किट धाराओं की गणना के तरीके, शॉर्ट सर्किट धाराओं की गणना करते समय आगमनात्मक प्रतिरोध और ट्रांसफार्मर की रेटेड शक्ति के बीच संबंध पर ध्यान दें और इन गणनाओं के लिए विशिष्ट सरल सूत्र भी दें।

विद्युत प्रतिष्ठानों को डिजाइन करते समय, तीन-चरण सर्किट के विभिन्न बिंदुओं के लिए सममित शॉर्ट-सर्किट धाराओं के मूल्यों को जानना आवश्यक है। इन महत्वपूर्ण सममित धाराओं के मान केबल, स्विचगियर के मापदंडों की गणना करना संभव बनाते हैं, चयनात्मक सुरक्षा उपकरण वगैरह।

अगला, एक विशिष्ट वितरण स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर के माध्यम से खिलाए गए तीन-चरण शून्य-प्रतिरोध शॉर्ट-सर्किट वर्तमान पर विचार करें। सामान्य परिस्थितियों में, इस प्रकार की क्षति (बोल्ट कनेक्शन का शॉर्ट सर्किट) सबसे खतरनाक है और गणना बहुत सरल है।सरल गणना, कुछ नियमों के अधीन, पर्याप्त सटीक परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देती है जो विद्युत प्रतिष्ठानों के डिजाइन के लिए स्वीकार्य हैं।

स्टेप-डाउन डिस्ट्रीब्यूशन ट्रांसफॉर्मर की सेकेंडरी वाइंडिंग में शॉर्ट-सर्किट करंट। पहले सन्निकटन के रूप में, उच्च वोल्टेज सर्किट का प्रतिरोध बहुत छोटा माना जाता है और इसलिए इसे उपेक्षित किया जा सकता है:

यहाँ P वोल्ट-एम्पीयर में रेटेड पावर है, U2 लोड के बिना सेकेंडरी वाइंडिंग का फेज़-टू-फ़ेज़ वोल्टेज है, एम्पीयर में रेटेड करंट है, Isc एम्पीयर में शॉर्ट-सर्किट करंट है, Usc शॉर्ट है- सर्किट वोल्टेज प्रतिशत में

नीचे दी गई तालिका 20 केवी एचवी घुमावदार के लिए तीन चरण ट्रांसफार्मर के लिए सामान्य शॉर्ट-सर्किट वोल्टेज दिखाती है।

यदि, उदाहरण के लिए, हम उस मामले पर विचार करते हैं जब कई ट्रांसफार्मर बस के समानांतर में खिलाए जाते हैं, तो बस से जुड़ी लाइन की शुरुआत में शॉर्ट-सर्किट करंट का मान शॉर्ट-सर्किट के योग के बराबर लिया जा सकता है धाराओं, जो पहले प्रत्येक ट्रांसफार्मर के लिए अलग से गणना की जाती हैं।

जब सभी ट्रांसफॉर्मर एक ही उच्च वोल्टेज नेटवर्क से खिलाए जाते हैं, तो शॉर्ट-सर्किट धाराओं के मूल्यों को जोड़कर, वे वास्तव में दिखाई देने की तुलना में थोड़ा अधिक मूल्य देंगे। बसबारों और स्विचों के प्रतिरोध की उपेक्षा की जाती है।

बता दें कि ट्रांसफार्मर की रेटेड पावर 400 kVA है, सेकेंडरी वाइंडिंग का वोल्टेज 420 V है, तो अगर हम Usc = 4% लेते हैं, तो:

नीचे दिया गया चित्र इस उदाहरण के लिए स्पष्टीकरण प्रदान करता है।

प्राप्त मूल्य की सटीकता विद्युत स्थापना की गणना करने के लिए पर्याप्त होगी।

लो वोल्टेज साइड पर किसी भी इंस्टालेशन पॉइंट पर थ्री-फेज शॉर्ट-सर्किट करंट:

यहाँ: U2 ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग के चरणों के बीच नो-लोड वोल्टेज है। Zt - विफलता के बिंदु के ऊपर स्थित सर्किट का प्रतिबाधा। फिर विचार करें कि Zt कैसे खोजा जाए।

स्थापना का प्रत्येक भाग, चाहे वह एक नेटवर्क हो, एक पावर केबल, स्वयं ट्रांसफार्मर, एक सर्किट ब्रेकर या एक बसबार, का अपना प्रतिबाधा Z होता है जिसमें सक्रिय R और प्रतिक्रियाशील X शामिल होते हैं।

कैपेसिटिव रेजिस्टेंस यहां कोई भूमिका नहीं निभाता है। Z, R और X को ओम में व्यक्त किया जाता है और एक समकोण त्रिभुज की भुजाओं के रूप में गणना की जाती है जैसा कि नीचे की आकृति में दिखाया गया है। प्रतिबाधा की गणना समकोण त्रिभुज नियम के अनुसार की जाती है।

प्रत्येक खंड के लिए एक्स और आर खोजने के लिए ग्रिड को अलग-अलग वर्गों में बांटा गया है ताकि गणना सुविधाजनक हो। एक श्रृंखला सर्किट के लिए, प्रतिरोध मान बस जोड़ दिए जाते हैं और परिणाम Xt और RT होता है। कुल प्रतिरोध Zt पाइथागोरस प्रमेय द्वारा एक समकोण त्रिभुज के लिए सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जब खंड समानांतर में जुड़े होते हैं, तो गणना समानांतर में जुड़े प्रतिरोधों के लिए की जाती है, यदि संयुक्त समानांतर खंडों में प्रतिक्रिया या सक्रिय प्रतिरोध होता है, तो समतुल्य कुल प्रतिरोध प्राप्त किया जाएगा:

Xt प्रेरकत्वों के प्रभाव के लिए जिम्मेदार नहीं है, और यदि आसन्न प्रेरकत्व एक दूसरे को प्रभावित करते हैं, तो वास्तविक अधिष्ठापन अधिक होगा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि Xz की गणना केवल एक अलग स्वतंत्र सर्किट से संबंधित है, जो कि पारस्परिक अधिष्ठापन के प्रभाव के बिना भी है। यदि समानांतर सर्किट एक दूसरे के करीब स्थित हैं, तो प्रतिरोध Xs काफ़ी अधिक होगा।

अब स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर के इनपुट से जुड़े नेटवर्क पर विचार करें। तीन-चरण शॉर्ट-सर्किट करंट Isc या शॉर्ट-सर्किट पावर Psc बिजली आपूर्तिकर्ता द्वारा निर्धारित किया जाता है, लेकिन इन आंकड़ों के आधार पर कुल समतुल्य प्रतिरोध पाया जा सकता है। समतुल्य प्रतिबाधा, जो एक साथ निम्न वोल्टेज पक्ष के समतुल्य परिणाम देती है:

Psc-तीन-चरण शॉर्ट-सर्किट आपूर्ति, लो-वोल्टेज सर्किट का U2-नो-लोड वोल्टेज।

एक नियम के रूप में, एक उच्च वोल्टेज नेटवर्क के प्रतिरोध का सक्रिय घटक - रा - आगमनात्मक प्रतिरोध की तुलना में बहुत छोटा और नगण्य है। परंपरागत रूप से, Xa को Za के 99.5% के बराबर लिया जाता है और Ra को Xa के 10% के बराबर लिया जाता है। नीचे दी गई तालिका 500 एमवीए और 250 एमवीए ट्रांसफॉर्मर के लिए इन मूल्यों के अनुमानित आंकड़े दिखाती है।

पूर्ण Ztr - कम वोल्टेज साइड ट्रांसफार्मर प्रतिरोध:

पीएन - किलोवोल्ट-एम्पीयर में ट्रांसफार्मर की रेटेड शक्ति।

वाइंडिंग्स का सक्रिय प्रतिरोध आधारित है बिजली की हानि.

अनुमानित गणना करते समय, Rtr की उपेक्षा की जाती है और Ztr = Xtr।

यदि एक लो-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर पर विचार किया जाना है, तो शॉर्ट-सर्किट बिंदु के ऊपर सर्किट ब्रेकर की प्रतिबाधा पर विचार किया जाता है। आगमनात्मक प्रतिरोध 0.00015 ओम प्रति स्विच के बराबर लिया जाता है और सक्रिय घटक की उपेक्षा की जाती है।

बसबारों के लिए, उनका सक्रिय प्रतिरोध नगण्य रूप से छोटा है, जबकि प्रतिक्रियाशील घटक उनकी लंबाई के लगभग 0.00015 ओम प्रति मीटर पर वितरित किया जाता है, और जब बसबारों के बीच की दूरी दोगुनी हो जाती है, तो उनकी प्रतिक्रिया केवल 10% बढ़ जाती है। केबल पैरामीटर उनके निर्माताओं द्वारा निर्दिष्ट किए जाते हैं।

तीन-चरण मोटर के लिए, शॉर्ट सर्किट के समय यह जनरेटर मोड में चला जाता है, और वाइंडिंग में शॉर्ट सर्किट करंट का अनुमान Isc = 3.5 * In होता है। एकल-चरण मोटर्स में, शॉर्ट सर्किट के समय करंट में वृद्धि नगण्य होती है।

आमतौर पर शॉर्ट सर्किट के साथ आने वाले चाप में एक प्रतिरोध होता है जो किसी भी तरह से स्थिर नहीं होता है, लेकिन इसका औसत मूल्य बेहद कम होता है, लेकिन चाप के पार वोल्टेज ड्रॉप छोटा होता है, इसलिए व्यावहारिक रूप से लगभग 20% कम हो जाता है, जो ऑपरेशन को सुविधाजनक बनाता है ट्रिपिंग करंट को विशेष रूप से प्रभावित किए बिना सर्किट ब्रेकर के संचालन को बाधित किए बिना।

लाइन के रिसीविंग एंड पर शॉर्ट-सर्किट करंट लाइन के सप्लाई एंड पर शॉर्ट-सर्किट करंट से संबंधित होता है, लेकिन ट्रांसमिटिंग तारों के क्रॉस-सेक्शन और सामग्री के साथ-साथ उनकी लंबाई को भी लिया जाता है। खाता। प्रतिरोध का अंदाजा होने पर कोई भी यह सरल गणना कर सकता है। हमें उम्मीद है कि हमारा लेख आपके लिए उपयोगी था।