Perhitungan arus hubung singkat satu fasa. Perhitungan hubung singkat dua fasa

Arus hubung singkat tiga fasa dari jaringan suplai ditentukan dalam kiloamper sesuai rumus:

di mana U N NN adalah tegangan pengenal rata-rata fasa-ke-fasa, diambil sebagai tegangan dasar; untuk jaringan 0,4 kV, tegangan basis diambil 400 V;

Resistansi total total rangkaian sampai dengan titik hubung singkat tiga fasa, yang merupakan resistansi urutan positif dan ditentukan oleh rumus dalam miliom:

dimana R 1∑ adalah resistansi aktif total rangkaian sampai titik hubung singkat, mOhm;

X 1∑ - reaktansi induktif total hingga titik hubung singkat, mOhm.

Resistansi aktif total mencakup resistansi elemen-elemen berikut:

Reaktansi induktif total mengandung resistansi unsur-unsur berikut:

K3 arus dua fasa ditentukan dalam kilometer dengan menggunakan rumus berikut:

,

di mana tegangan pengenal rata-rata fasa-ke-fasa, diambil sebagai tegangan dasar, V;

dan adalah resistansi total dari rangkaian langsung dan negatif, dan dan sama dengan mOhm.

Ekspresi (19) dapat ditulis sebagai berikut

=,

dimana adalah hambatan total rangkaian ke titik K3 dengan hubung singkat dua fasa, mOhm.

,

Arus satu fasa hubungan pendek ditentukan dengan rumus:

Total resistensi urutan nol aktif dan induktif terhadap lokasi K3, masing-masing, mOhm.

36. Ketahanan termal perangkat.

Resistensi termal peralatan listrik disebut kemampuan untuk menahannya tanpa mencegah kerusakan pekerjaan selanjutnya, efek termal dari arus yang mengalir melalui bagian aktif dengan durasi tertentu. Karakteristik kuantitatif dari resistansi termal adalah arus resistansi termal yang mengalir selama periode waktu tertentu. Yang paling intens adalah mode hubung singkat, di mana arus dapat meningkat puluhan kali lipat dibandingkan dengan arus pengenal, dan kekuatan sumber panas dapat meningkat ratusan kali lipat.

37. Resistensi dinamis perangkat

Resistensi elektrodinamik perangkat disebut kemampuannya untuk bertahan gaya elektrodinamik(EDF), yang timbul ketika arus hubung singkat lewat. Nilai ini dapat dinyatakan secara langsung dengan nilai amplitudo arus Saya ding, di mana tekanan mekanis pada bagian-bagian perangkat tidak melebihi nilai yang diizinkan, atau kelipatan arus ini relatif terhadap amplitudo nilai arus. Terkadang resistensi elektrodinamik dinilai nilai-nilai yang efektif arus selama satu periode (T = 0,02 s, f = 50 Hz) setelah timbulnya hubung singkat.

38. Tata cara penghitungan arus hubung singkat.

Hubungan pendek (SC) adalah sambungan bagian aktif fase yang berbeda atau potensial antara satu sama lain atau dengan wadah peralatan yang terhubung ke tanah, dalam jaringan catu daya atau pada penerima daya. Korsleting dapat terjadi karena berbagai alasan, misalnya penurunan resistansi isolasi: di lingkungan yang lembab atau aktif secara kimia; jika terjadi pemanasan atau pendinginan insulasi yang tidak dapat diterima; kegagalan mekanis isolasi. Korsleting juga dapat terjadi akibat tindakan personel yang salah selama pengoperasian, pemeliharaan atau perbaikan, dll.

Selama hubungan pendek, jalur arus “dipendekkan” saat mengalir melalui rangkaian melewati hambatan beban. Oleh karena itu, arus meningkat ke tingkat yang tidak dapat diterima kecuali daya ke rangkaian dimatikan oleh perangkat proteksi. Tegangan mungkin tidak padam bahkan dengan perangkat proteksi jika korsleting terjadi pada titik yang jauh dan juga resistansi rangkaian listrik akan terlalu tinggi, dan karena alasan ini, nilai saat ini tidak akan cukup untuk memicu perangkat proteksi. Namun arus sebesar ini mungkin cukup untuk menyebabkan situasi berbahaya, seperti kebakaran kawat. Arus hubung singkat juga menghasilkan efek elektrodinamik pada perangkat listrik - konduktor dan bagian-bagiannya dapat berubah bentuk karena pengaruh tersebut kekuatan mekanis, timbul pada arus tinggi.

Berdasarkan hal tersebut di atas, perangkat proteksi harus dipilih sesuai dengan kondisi nilai arus hubung singkat (kekuatan elektrodinamik, ditunjukkan dalam kA) di lokasi pemasangannya. Dalam hal ini, ketika memilih perangkat proteksi, perlu untuk menghitung arus hubung singkat (SCC) dari rangkaian listrik. Arus hubung singkat pada rangkaian satu fasa dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

dimana Is adalah arus hubung singkat, Uph adalah tegangan fasa jaringan, Zp adalah hambatan rangkaian (loop) fasa nol, Zt adalah hambatan total belitan fasa transformator pada sisi tegangan rendah. .

dimana Rп adalah resistansi aktif salah satu kabel hubung singkat.

dimana ro - resistivitas konduktor, L adalah panjang konduktor, S adalah luas penampang konduktor.

Xn adalah reaktansi induktif dari satu kawat pada rangkaian hubung singkat (biasanya diambil pada laju 0,6 Ohm/km).

Tegangan hubung singkat transformator (% Un):

Oleh karena itu hambatan total belitan fasa transformator (Ohm):

dimana Us - tegangan hubung singkat transformator (dalam % Un) diberikan dalam buku referensi; Tidak - Tegangan terukur transformator, arus pengenal transformator - juga diambil dari buku referensi.

Perhitungan di atas dilakukan pada tahap desain. Dalam praktiknya, hal ini sulit dilakukan di fasilitas yang ada karena kurangnya data awal. Oleh karena itu, ketika menghitung arus hubung singkat, dalam banyak kasus dimungkinkan untuk mengambil resistansi belitan fasa transformator Zt sama dengan 0 (nilai sebenarnya 1∙10-2 Ohm), maka:

Rumus yang diberikan sesuai untuk kondisi ideal. Sayangnya, mereka tidak memperhitungkan faktor-faktor seperti tikungan, dll., yang meningkatkan komponen aktif rantai Rп. Oleh karena itu, gambaran yang akurat hanya dapat diberikan dengan pengukuran langsung resistansi loop fase-nol.

39.Lepaskan arus, pengaturan arus, arus pemutusan pemutus arus .

Melepaskan

Arus yang mengalir melalui pelepasan elektromagnetik dari pemutus sirkuit menyebabkan pemutus sirkuit mati ketika secara cepat dan signifikan melebihi arus pengenal pemutus sirkuit, yang biasanya terjadi ketika ada hubungan pendek pada kabel yang dilindungi. Hubungan pendek berhubungan dengan arus tinggi yang meningkat sangat cepat, yang diperhitungkan oleh perangkat pelepasan elektromagnetik, yang memungkinkan Anda untuk secara instan mempengaruhi mekanisme trip pemutus sirkuit dengan peningkatan cepat arus yang mengalir melalui koil solenoid pelepas. Kecepatan respons pelepasan elektromagnetik kurang dari 0,05 detik.

Set point arus pada skala ditandai oleh pabrik; dalam tabel di mana pun, kecuali ditentukan lain, ini ditunjukkan sebagai persentase dari arus pengenal pelepasan. Antara batas bawah dan atas yang ditunjukkan pada skala, pengaturannya disesuaikan dengan lancar.

Pemotongan e yaitu nilai arus minimum yang menyebabkan pengoperasian mesin seketika).

PEKERJAAN PERHITUNGAN

Subjek:“PERHITUNGAN SIRKUIT PENDEK DUA FASE”

Tujuan pekerjaan: Pengembangan keterampilan menghitung hubung singkat pada rangkaian listrik.

Opsi nomor 2.

Tugas No.1. Gambar 1 menunjukkan diagram hubung singkat dua fasa. Mendefinisikan:

1. Impedansi barisan langsung dua fasa (2Zph);

2. Arus hubung singkat (Ik);

3. Fase EMF (EA).

Karena tegangan selama hubung singkat dua fasa tidak mengandung komponen urutan nol di titik mana pun dalam jaringan, kondisi berikut harus dipenuhi:

3Uo = UAK + UBK + UCK = 0, dengan UA = EA

Beras. 1. Diagram hubung singkat dua fasa

Data awal: ZB = 25 Ohm; ZС = 15 Ohm; EBC = 90 V; UВК = 100 V.

Kemajuan solusi:

Gambar 1 menunjukkan hubungan pendek logam antar fasa DI DALAM Dan DENGAN Saluran listrik. Di bawah pengaruh EMF fase-ke-fase EMU(Gbr. 1) timbul arus hubung singkat SAYAVCDanSAYASk.

Nilainya ditentukan oleh rumus:

SAYAKE(2) =EVS /2 ZF, (1)

Di mana 2 ZF– impedansi urutan langsung dua fase.

Impedansi urutan positif 2 ZF ditentukan dengan rumus:

2 ZF= ZDI DALAM+ ZDENGAN, (2)

Di mana ZDI DALAM, ZDENGAN– impedansi fase B dan C, masing-masing.

1. Dengan menggunakan rumus (2), kita menentukan hambatan total dari rangkaian langsung dua fase (2Zph):

2 ZF= 25 Ohm + 15 Ohm = 40 Ohm.

2. Dengan menggunakan rumus (1), kita menentukan arus hubung singkat dua fasa:

SAYAKE(2) =90V/40 Ohm =2,25A.

Arus pada fasa rusak sama besarnya, tetapi berlawanan fasa, dan arus pada fasa tidak rusak adalah nol (jika beban tidak diperhitungkan): SAYAVC= SAYASk, I.A. = 0.

Tidak ada arus urutan nol (ZC) selama hubung singkat dua fasa, karena jumlah arus ketiga fasa SAYA A+ SAYA B+ SAYA C= 0 .

Tegangan fasa tidak rusak A sama di setiap titik jaringan dan sama dengan fase EMF: kamu A= E A. Karena tegangan fasa ke fasa pada saat terjadi gangguan logam pada titik gangguan kamu SMKe= kamu BKe – kamu CKe= 0, maka kamu BKe = kamu CKe,

yaitu, tegangan fasa dari fasa yang rusak di lokasi hubung singkat sama besarnya dan berfasa sama.

Karena tegangan fasa selama hubung singkat dua fasa tidak mengandung komponen NP, kondisi berikut harus dipenuhi di setiap titik dalam jaringan:

Mengingat di tempat korsleting kamu BK= kamu CK Dan kamu AK.= E A, kami menemukan

(3)

Akibatnya, di lokasi hubung singkat, tegangan setiap fasa yang rusak sama dengan setengah tegangan fasa yang tidak rusak dan bertanda berlawanan.

3. Dari rumus (3) kita tentukan fase EMF dari fase tidak rusak (EA):

EA =–UBK/2.

EA =– 100V /2 = – 50V.

Hubung singkat dua fasa dicirikan oleh dua ciri:

1) vektor arus dan tegangan membentuk sistem asimetris namun seimbang, yang menunjukkan tidak adanya komponen NP. Adanya asimetri menunjukkan bahwa arus dan tegangan mempunyai komponen deret negatif (NP) beserta deret searah;

2) tegangan fasa, bahkan di lokasi hubung singkat, secara signifikan lebih besar dari nol, hanya satu tegangan fasa ke fasa yang turun menjadi nol, dan nilai dua tegangan lainnya adalah 1,5 kamuF. Oleh karena itu, hubung singkat dua fasa kurang berbahaya bagi stabilitas EPS dan konsumen listrik dibandingkan hubung singkat tiga fasa.

Tugas No.2.

Menurut GOST 11677-75, awal dan akhir belitan primer dan sekunder transformator ditentukan dalam urutan tertentu. Awal belitan transformator satu fasa ditandai dengan huruf A, a, dan diakhiri dengan X, x. Huruf kapital milik belitan tegangan tinggi, dan belitan kecil milik belitan tegangan rendah. Jika pada suatu transformator, selain primer dan sekunder, juga terdapat belitan ketiga yang bertegangan menengah, maka permulaannya disebut Am, dan ujungnya Xm.

Pada transformator tiga fasa, awal dan akhir belitan ditandai: A, B, C; X, Y, Z - tegangan tertinggi; Am, Bm, Cm; Xm, Ym, Zm - tegangan rata-rata; a,b,c; x, y, z - tegangan terendah. Pada transformator tiga fasa dengan fasa hubung bintang, selain permulaan belitan, kadang-kadang netral juga dikeluarkan, yaitu. poin umum menghubungkan ujung semua belitan. Dilambangkan dengan O, Om dan o. Gambar 1, a, b menunjukkan diagram sambungan belitan bintang dan delta seperti yang digambarkan pada transformator tiga fasa.

DIV_ADBLOCK258">

a - emf E1 dan E2 sefasa; b - emf E1 dan E2 digeser fase sebesar 180°; 1 - putar belitan primer; 2 - putar belitan sekunder

Gambar 2 - Perpindahan sudut vektor gaya gerak listrik tergantung pada penunjukan ujung belitan

Sekarang mari kita asumsikan bahwa kita telah mengubah sebutan awal dan akhir belitan pada belitan sekunder (Gambar 2, b). Tidak akan terjadi perubahan pada proses fisis induksi ggl, tetapi pada ujung putaran, arah ggl akan berubah menjadi sebaliknya, yaitu tidak berarah dari awal ke akhir, melainkan sebaliknya. - dari akhir (x) ke awal (a). Karena tidak ada yang berubah pada putaran 1, kita harus berasumsi bahwa ggl E1 dan E2 berbeda fase 180°. Jadi, perubahan sederhana pada ujung-ujungnya setara dengan pergeseran sudut vektor ggl pada belitan sebesar 180°.

Namun, arah ggl juga dapat berubah jika awal dan akhir belitan primer dan sekunder ditempatkan secara merata. Faktanya belitan trafo bisa dibuat kanan atau kiri. Belitan disebut berliku kanan jika belitannya, ketika dililit, disusun searah jarum jam, yaitu diletakkan sepanjang garis heliks kanan (Gambar 3, belitan atas). Belitan disebut berliku jika belitannya, ketika dililit, posisinya berlawanan arah jarum jam, yaitu diletakkan sepanjang garis heliks kiri (Gambar 3, belitan bawah).

Gambar 3 - Perpindahan sudut vektor EMF tergantung pada arah belitan belitan

Seperti dapat dilihat dari gambar, kedua belitan mempunyai tujuan akhir yang sama. Karena belitan ditembus oleh fluks yang sama, maka arah ggl pada setiap belitan akan sama. Namun, karena belitan yang berbeda, arah ggl total semua belitan seri pada setiap belitan berbeda: pada belitan primer, ggl diarahkan dari awal A ke akhir X, dan pada belitan sekunder, dari akhir x ke awal a. Jadi, meski dengan sebutan ujung yang sama, ggl belitan primer dan sekunder dapat digeser dengan sudut 180°.

Dalam transformator satu fasa, vektor ggl belitan dapat bertepatan atau berlawanan arah (Gambar 4, a, b). Jika transformator seperti itu beroperasi sendiri, maka konsumen sama sekali tidak peduli bagaimana ggl diarahkan pada belitannya. Tetapi jika tiga buah transformator satu fasa bekerja sama dalam satu saluran arus tiga fasa, lalu untuk pengoperasian yang benar vektor ggl pada masing-masing vektor harus diarahkan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, a, atau seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, b.

a, b - fase tunggal; c - tiga fase

Hal ini berlaku sama untuk setiap transformator tiga fasa. Jika pada belitan primer ggl pada semua fasa mempunyai arah yang sama, maka pada belitan sekunder arah gglnya harus sama (Gambar 4, c). Tentunya untuk belitan sekunder, arah belitan dan peruntukan ujungnya juga harus sama.

Jika belitan tidak dipasang dengan benar dengan arah belitan yang berbeda atau jika ujung-ujungnya tidak disambung dengan benar, maka tegangan yang diterima konsumen akan turun tajam, dan operasi normal akan dilanggar. Kondisi yang sangat tidak menguntungkan timbul jika beberapa transformator beroperasi secara bersamaan dari jaringan yang sama, di mana pergeseran fasa antara ggl linier berbeda. Untuk menghindari gangguan dalam pengoperasian konsumen, sebaiknya memiliki transformator dengan perpindahan sudut tertentu dari vektor ggl belitan.

Arah vektor ggl dan perpindahan sudut di antara keduanya biasanya dicirikan oleh kelompok sambungan belitan. Dalam praktiknya, perpindahan sudut vektor ggl belitan LV dan MV relatif terhadap vektor ggl belitan HV dilambangkan dengan angka, yang bila dikalikan dengan 30°, menghasilkan sudut lag vektor. Nomor ini disebut kelompok sambungan belitan transformator.

Jadi, jika vektor ggl belitan berimpit pada arahnya (perpindahan sudut 0°), diperoleh grup sambungan 0 (Gambar 4, a). Perpindahan sudut 180° (Gambar 4, b) termasuk dalam golongan 6 (30 x 6=180°). Seperti yang telah kita lihat, dalam belitan transformator satu fasa hanya terdapat perpindahan sudut seperti itu, oleh karena itu hanya kelompok sambungan ke-0 dan ke-6 yang dimungkinkan dengannya. Untuk singkatnya, sambungan belitan transformator satu fasa diberi nama I/I - 0 dan I/I - 6.

Pada transformator tiga fasa, belitannya dapat dihubungkan dalam bentuk bintang atau segitiga, formasi 12 berbagai kelompok dengan pergeseran fasa vektor ggl linier dari 0 hingga 360° setiap 30°. Dari dua belas kemungkinan kelompok koneksi, dua kelompok telah distandarisasi di Rusia: kelompok ke-11 dan ke-0 dengan pergeseran fasa 330 dan 0°.

Mari kita perhatikan sebagai contoh diagram koneksi Y/Y dan Y/Δ (Gambar 5, a, b). Mari kita gambarkan belitan yang terletak pada satu batang satu di bawah yang lain; Mari kita asumsikan bahwa belitan semua belitan (primer dan sekunder) adalah sama; arah ggl fase ditunjukkan oleh panah.

Gambar 5 - Memperoleh sekelompok sambungan pada rangkaian bintang-bintang (a) Mari kita buat diagram vektor ggl belitan primer (Gambar 5, a) sehingga vektor ggl fasa C terletak secara horizontal. Dengan menghubungkan ujung-ujung vektor A dan B, diperoleh vektor emf linier EAB (AB). Mari kita buat diagram vektor ggl belitan sekunder. Karena arah ggl belitan primer dan sekunder sama, vektor ggl fasa belitan sekunder dibuat sejajar dengan vektor-vektor yang bersesuaian pada belitan primer. Dengan menghubungkan titik a dan b serta menempelkan vektor Eab (ab) ke titik A, kita pastikan perpindahan sudut antara ggl linier belitan primer dan sekunder sama dengan 0. Jadi, pada contoh pertama, sambungan belitan grup adalah 0. Ini dilambangkan sebagai berikut: Y/Yн -0 , yang berbunyi “bintang dengan netral dihilangkan.”

Ketika mempertimbangkan contoh kedua (Gambar 5, b), kita melihat bahwa diagram vektor ggl belitan primer dibuat dengan cara yang sama seperti pada contoh sebelumnya. Saat membuat diagram vektor ggl belitan sekunder, harus diingat bahwa ketika dihubungkan ke dalam segitiga, ggl fase dan linier bertepatan baik besaran maupun arahnya.

Kami membangun vektor ggl fase c, mengarahkannya sejajar dengan vektor C dari belitan primer. Akhir fase c (titik z) dihubungkan dengan awal fase b, oleh karena itu, dari ujung vektor c kita tarik vektor ggl fase b sejajar dengan vektor B. Akhir fase b dihubungkan ke awal fase fase a, oleh karena itu dari ujung vektor b (titik y) kita tarik vektor ggl fase a sejajar dengan vektor A. Pada hasil segitiga tertutup abc, vektor ab adalah ggl linier Eab. Dengan menempelkan vektor Eab ke titik A, kita pastikan vektor tersebut bergeser relatif terhadap vektor EAB dengan sudut 30° ke arah depan. Akibatnya, vektor Eab tertinggal 330° (30° x 11 = 330°) dari vektor ggl belitan HV. Jadi, pada contoh ini, kelompok sambungan belitannya adalah 11. Dilambangkan sebagai berikut: Y/Δ -11, yang berbunyi: “bintang - delta - sebelas”.

Dalam transformator tiga belitan, kelompok sambungan belitan ditentukan dengan cara yang sama; dalam hal ini, belitan dianggap berpasangan: belitan primer dan salah satu dari dua lainnya. Jika ditemui sebutan Yн/Y/Δ - 0 - 11, maka bunyinya sebagai berikut: “bintang dengan netral dihilangkan - bintang - segitiga - nol - 11”. Artinya untuk trafo tiga belitan yang ditinjau, belitan HV disambungkan bintang dengan keluaran titik nol, belitan MV dalam bintang, belitan LV dalam segitiga, kelompok sambungan HV dan MV belitannya nol, belitan HV dan LVnya 11.

Kami hanya mempertimbangkan dua grup koneksi - 0 dan 11. Dengan mengubah penunjukan ujung-ujungnya (dengan memindahkan penunjukan secara melingkar), Anda bisa mendapatkan grup lain dari 1 menjadi 10. Namun, grup ini tidak tersebar luas dan sangat jarang . Di Rusia, hanya tiga kelompok yang distandarisasi: Y/Y - 0, Y/Δ - 11 untuk transformator tiga fasa, I/I - 0 - untuk transformator satu fasa.

Bibliografi

1. dan lain-lain Teknik Elektro /, : Buku Ajar. panduan untuk universitas. – M.: Energoatomizdat, 2007. – 528 hal., sakit.

2. , Nemtsov: Proses. panduan untuk universitas. – Edisi ke-4, direvisi. – M.: Energoatomizdat, 2009. – 440 hal., sakit.

3. Dasar-dasar elektronik industri: Buku Ajar Teknik Non Elektro. spesialis. universitas /, O M. Knyazkov, A E. Krasnopolsky, ; diedit oleh . – Edisi ke-3, direvisi. dan tambahan – M.: Lebih tinggi. sekolah, 2006. – 336 hal., sakit.

4. Teknik Elektro dan Elektronika dalam 3 buku. Ed. Buku 1. Rangkaian listrik dan magnet. – M.: Sekolah Menengah Atas. – 2006

5. Teknik Elektro dan Elektronika dalam 3 buku. Ed. Buku 2. Perangkat elektromagnetik dan mobil listrik. – M.: Sekolah Menengah Atas. – 2007

Tujuan dan ketentuan untuk membuat diagram vektor. Untuk memahami kondisi pengoperasian relai, akan lebih mudah untuk menggunakan diagram vektor tegangan dan arus yang disuplai ke relai. Titik awal berikut diambil sebagai dasar untuk membuat diagram vektor: untuk kesederhanaan, momen awal hubung singkat pada saluran listrik dengan catu daya satu arah tanpa adanya beban dipertimbangkan (Gbr. 1.3, A); untuk mendapatkan sudut fasa sebenarnya antara arus dan tegangan, jatuh tegangan diperhitungkan tidak hanya pada induktif, tetapi juga pada resistansi aktif. R sirkuit pendek; sistem listrik, memberi makan hubung singkat, digantikan oleh satu generator setara dengan fase EMF E A, E DI DALAM, E DENGAN, mewakili simetris dan seimbang *1 sistem vektor relatif terhadap vektor arus dan tegangan yang dibangun.

Untuk menyederhanakan konstruksi diagram, hubung singkat logam biasanya dipertimbangkan, di mana resistansi transisi pada titik gangguan RП = 0. Arah arus positif diambil sebagai arahnya dari sumber listrik ke tempat kerusakan; oleh karena itu, EMF dan penurunan tegangan, yang arahnya bertepatan dengan arah arus positif, dianggap positif.

Diagram vektor dengan hubung singkat tiga fasa. Pada Gambar 1.4, A menunjukkan saluran listrik di mana telah terjadi hubungan pendek logam tiga fasa di titik tersebut KE. Konstruksi diagram vektor (Gbr. 1.4, B) dimulai dengan fase EMF E A, E DI DALAM, E DENGAN. Di bawah pengaruh EMF fasa, arus hubung singkat muncul di setiap fasa:

Di mana EF– fase EMF sistem; ZС,RC,XC;ZL.K,RL.K,XL.K– hambatan sistem dan bagian saluran listrik yang rusak (Gbr. 1.4, A).

Arus IAK=saya=ISc=Baik memiliki pergeseran fasa relatif terhadap EMF yang sesuai:

Gambar.1.4. Hubungan pendek tiga fasa: A- skema; B- diagram vektor arus dan tegangan

Stres pada suatu titik KE sama dengan nol: UАк=UВк=UСк=0. Tegangan fasa di lokasi pemasangan proteksi relai, pada titik R(Gbr. 1.4, A), kamu AP=SAYA AkuRЛ.К+J SAYA AkuXL.K ditentukan pada diagram (Gbr. 1.4, B) sebagai jumlah penurunan tegangan pada resistansi aktif SAYA AkuRL, sefase dengan vektor SAYA Aku, dan masuk reaktansi SAYA AkuXL, bergeser 90° relatif terhadap SAYA Aku. Vektor dibangun dengan cara yang sama kamu BP Dan kamu CP. Modul (nilai absolut) kamu AP, kamu BP,kamu CP memiliki nilai-nilai yang sama, masing-masing vektor ini memajukan arus fasa yang sama sebesar suatu sudut φк =arctg(XL.K/RL.K). Untuk saluran transmisi 35 kV, sudutnya adalah 45–55°, 110 kV – 60–78°, 220 kV (satu kabel sefasa) – 73–82°, 330 kV (dua kabel sefase) – 80–85° , 500 kV (tiga kabel dalam fase) – 84–87°, 750 kV (empat kabel dalam fase) – 86–88°. Nilai lebih besar φк sesuai dengan penampang kawat yang lebih besar, karena semakin besar penampang, semakin kecil R.

Dari diagram hubung singkat tiga fasa yang dibahas berikut ini: 1) diagram vektor arus dan tegangan simetris dan seimbang, karena tidak mengandung komponen urutan negatif dan nol; 2) Hubungan pendek tiga fasa disertai dengan penurunan tajam di antara keduanya tegangan fasa(baik di lokasi korsleting maupun di dekatnya). Sebagai akibat K(3) merupakan kerusakan paling berbahaya terhadap stabilitas operasi paralel sistem tenaga listrik dan konsumen listrik.

Hubungan pendek dua fasa. Pada Gambar 1.5, A menunjukkan hubungan pendek logam antar fasa DI DALAM Dan DENGAN Saluran listrik. Di bawah pengaruh EMF fase-ke-fase EMU(Gbr. 1.5, A) timbul arus hubung singkat Saya danAdalah C.

Nilainya ditentukan oleh rumus IК(2)=ЭВС/2ZF, Di mana 2 ZФ– hambatan total rangkaian langsung dua fasa ( 2 ZФ=ZB+ZС). Arus pada fasa rusak sama besarnya, tetapi berlawanan fasa, dan arus pada fasa tidak rusak adalah nol (jika beban tidak diperhitungkan):

Arus urutan nol (NP) di K(2) tidak ada, karena jumlah arus ketiga fasa SAYA SEBUAH+SAYA B+SAYA C= 0.

KE. Pada Gambar 1.5, B vektor fase EMF dan EMF antara fase yang rusak dibangun E Matahari. Vektor arus hubung singkat SAYA persegi panjang tertinggal di belakang ggl yang menciptakannya

Tegangan fasa tidak rusak A sama di setiap titik jaringan dan sama dengan fase EMF: kamu SEBUAH=E A. Karena tegangan fasa ke fasa pada saat terjadi gangguan logam pada titik gangguan kamu BCk=kamu Bk – kamu Cck= 0, maka:

Itu. tegangan fasa dari fasa-fasa yang rusak pada lokasi hubung singkat sama besarnya dan bertepatan dalam fasa.

Karena tegangan fasa selama hubung singkat dua fasa tidak mengandung komponen NP, kondisi berikut harus dipenuhi di setiap titik dalam jaringan:

Mengingat di tempat korsleting kamu BK=kamu CK Dan kamu AK=E A, kami menemukan

(1.3b)

Akibatnya, di lokasi hubung singkat, tegangan setiap fasa yang rusak sama dengan setengah tegangan fasa yang tidak rusak dan bertanda berlawanan. Pada diagram vektor kamu AK. bertepatan dengan vektor E A, dan vektornya kamu BK Dan kamu CK – sama satu sama lain dan berlawanan fase terhadap vektor E A.

Diagram vektor pada suatu titik P ditunjukkan pada Gambar 1.5, V. Vektor saat ini tetap tidak berubah. Tegangan fasa DI DALAM Dan DENGAN pada intinya R adalah sama:

Semakin jauh intinya R jarak dari lokasi hubung singkat, semakin besar tegangannya: kamu BSR= kamu VR– kamu SR kamu AP= E A. Vektor saat ini SAYA BP tertinggal dari tegangan fasa ke fasa kamu BCP pada suatu sudut φк=arctg(XL/ RL) .

Hubung singkat dua fasa dicirikan oleh dua ciri:

1) vektor arus dan tegangan membentuk sistem asimetris namun seimbang, yang menunjukkan tidak adanya komponen NP. Adanya asimetri menunjukkan bahwa arus dan tegangan mempunyai komponen deret negatif (NP) beserta deret searah;

2) tegangan fasa, bahkan di lokasi hubung singkat, secara signifikan lebih besar dari nol, hanya satu tegangan fasa ke fasa yang turun menjadi nol, dan nilai dua tegangan lainnya adalah 1,5 UФ. Oleh karena itu, korsleting dua fasa tidak terlalu berbahaya bagi kestabilan EPS dan konsumen listrik.

Hubungan pendek satu fasa (K(1)). Gangguan tanah satu fasa menyebabkan arus hubung singkat hanya muncul di jaringan listrik 110 kV ke atas, bekerja dengan transformator netral yang diarde dengan kokoh. Sifat arus dan tegangan yang muncul selama kerusakan fasa jenis ini A, jelas Gambar 1.6, A.

Arus hubung singkat Yak timbul di bawah pengaruh EMF EA, melewati fase rusak dari sumber listrik G dan kembali melintasi bumi melalui netral yang membumi N transformator:

(1.5)

Gambar.1.6. Hubungan pendek satu fasa:

A - skema; diagram vektor arus dan tegangan pada lokasi hubung singkat ( B) dan di lokasi pemasangan relai R (V), arus ( G) dan tekanan ( D) komponen simetris pada lokasi hubung singkat

Resistansi induktif dan aktif dalam ekspresi ini sesuai dengan loop fase-tanah dan berbeda dari nilai resistansi fase untuk hubung singkat fase ke fase. Vektor SAYA Aku tertinggal di belakang vektor EMF EA pada suatu sudut Tidak ada arus dalam fase yang tidak rusak.

Tegangan fasa rusak A pada intinya KE UАК=0 . Tegangan fase yang tidak rusak *2 DI DALAM Dan DENGAN sama dengan EMF dari fase-fase ini:

(1.6)

Diagram vektor lokasi kerusakan ditunjukkan pada Gambar 1.6, B. Tegangan fase-ke-fase kamu ABK=kamu BK; kamu SMK=kamu BK –kamu CK;kamu CAK=kamu CK.

Jumlah geometri arus dan tegangan fasa adalah sama:

Dari sini jelas bahwa arus fasa dan tegangan mengandung komponen NP:

Vektor SAYA 0 K sedang dalam fase dengan SAYA AK. vektor kamu 0 K berlawanan dalam fase E A dan sama dengan 1/3 dari nilai tegangan normal (sebelum hubung singkat) fasa rusak A:

kamu 0 K= – 1/3E SEBUAH= –1/3kamu SEBUAH. Saat ini SAYA 0 K mendahului tegangan kamu 0 K pada 90°.

Diagram vektor pada suatu titik R di K(1) ditunjukkan pada Gambar 1.6, V. Fase saat ini A tetap tidak berubah. Tegangan fasa rusak

Vektor kamu AP di depan SAYA Aku pada suatu sudut φк=arctg(Xl(1)/Rл(1)).

Tegangan fase yang tidak rusak DI DALAM Dan DENGAN Jangan berubah: kamu tekanan darah=E B; kamu CP=E C. Tegangan fase-ke-fase UABPUACP dan meningkat. Vektor NP SAYA 0 P Dan kamu 0 P adalah sama:

Seperti yang ditunjukkan diagram, kamu op kamu Oke dalam nilai absolut dan bergeser fase karena kehadirannya resistensi aktif RKP(1)(fase-tanah). Mari kita perhatikan beberapa fitur diagram vektor (Gbr. 1.6, B Dan V):

1) arus dan tegangan fasa membentuk sistem vektor yang asimetris dan tidak seimbang, yang menunjukkan adanya, selain komponen langsung, OP dan NP;

2) tegangan fasa ke fasa pada suatu titik KE lebih besar dari nol, luas segitiga yang dibentuk oleh tegangan-tegangan tersebut berbeda dengan nol. Hubung singkat satu fasa adalah yang paling kecil tampak berbahaya kerusakan dari sudut pandang stabilitas EPS dan pengoperasian konsumen.

Hubungan pendek dua fasa ke ground(K(1,1)). Hubungan pendek jenis ini juga hanya dapat terjadi pada jaringan dengan sangat netral(lihat Gambar 1.2, G). Diagram vektor hubung singkat ke tanah dua fasa ditunjukkan pada Gambar 1.7 untuk titik-titik KE Dan R.

Di bawah pengaruh EMF E DI DALAM Dan E DENGAN dalam fase rusak DI DALAM Dan DENGAN

Arus mengalir SAYA VC Dan SAYA Sk terhubung ke tanah:

(1.8)

Tidak ada arus dalam fase tidak rusak:

Jumlah arus ketiga fasa, dengan memperhitungkan (1.8) dan (1.9), tidak sama dengan nol: SAYA Ak+SAYA VK+SAYA Sk=SAYA K(3)=3SAYA 0 , arus total mengandung komponen NP.

Di lokasi tegangan hubung singkat fasa yang rusak DI DALAM Dan DENGAN, tertutup ke tanah, sama dengan nol: UBK=UKK=0. Tegangan antara fase yang rusak juga nol: UBCK=0. Tegangan fasa tidak rusak UAK tetap normal (jika kita mengabaikan induksi dari arus SAYA VC Dan SAYA Sk). Pada intinya KE segitiga tegangan fasa ke fasa (Gbr. 1.7, V) berubah menjadi garis, dan tegangan fasa ke fasa antara fasa yang rusak dan tidak rusak kamu AB Dan kamu C.A. direduksi menjadi tegangan fasa kamu AK.. Diagram arus dan tegangan suatu titik R dibangun pada Gambar 1.7, B.

Karena stres yang meningkat UBP Dan UCP Tegangan fasa ke fasa juga meningkat, luas segitiga tegangan fasa ke fasa bertambah dan tegangan tegangan menurun:

Gambar 1.7. Gangguan bumi dua fasa:

A- skema; diagram vektor arus dan tegangan pada lokasi hubung singkat dan pada lokasi pemasangan relai R (B); tegangan urutan nol dan tegangan fasa pada lokasi hubung singkat ( V) dan pada intinya R (G)

Diagram vektor untuk gangguan tanah dua fase memiliki ciri-ciri berikut:

1) arus dan tegangan tidak simetris dan tidak seimbang, yang menyebabkan munculnya, selain komponen langsung, NP dan OP;

2) akibat penurunan tegangan yang tajam pada titik hubung singkat, jenis kerusakan setelah K(3) ini paling parah bagi kestabilan sistem tenaga dan konsumen listrik.

Sesar bumi ganda (K(1)). Hubungan pendek serupa terjadi pada jaringan dengan netral yang terisolasi atau dibumikan melalui reaktor penekan busur. Di bawah sirkuit ganda menyiratkan gangguan tanah dari dua fase pada titik berbeda dalam jaringan (K1 Dan K2 pada Gambar 1.8). Di bawah pengaruh perbedaan EMF fase yang rusak E DI DALAM-E DENGAN secara bertahap DI DALAM Dan DENGAN Timbul arus K3 SAYA VC Dan SAYA Sk, menutup melalui tanah pada titik-titik K1 Dan K2. Pada titik-titik ini dan pada fasa rusak, arus hubung singkat mempunyai nilai yang sama dan berlawanan fasa: SAYA Vk=- SAYA Sk; arus fasa A yang tidak rusak SAYA AK = 0.

Diagram vektor arus di area antara sumber listrik dan titik gangguan terdekat (titik K1) akan sama dengan hubung singkat dua fasa tanpa ground (lihat § 1.3, Gambar 1.5). Jumlah arus fasa pada bagian ini adalah nol ( SAYA Ak+SAYA Vk=SAYA Sk=0), oleh karena itu, tidak ada komponen NP dalam arus fasa.

Pada bagian saluran listrik antara titik gangguan tanah K1 Dan K2 dalam kondisi pasokan satu arah arus hubung singkat mengalir hanya melalui satu fasa (fasa DI DALAM pada Gambar 1.8), yaitu sama dengan hubung singkat satu fasa (lihat § 1.3). Diagram vektor arus dan tegangan total pada bagian ini mirip dengan diagram hubung singkat satu fasa (lihat Gambar 1.6, b EMF induksi timbal balik meningkatkan tegangan fasa yang tidak rusak dan mengurangi sudut pergeseran fasa di antara fasa tersebut (0 Δ E tidak diperhitungkan.