كيف أحسب تيار العطل في الجانب الثانوي للمحول الذي يزود خط نقل بمعين من المعاوقة؟

حساب تيار العطل (تيار القصر) على الجانب الثانوي لمحول يغذي خط نقل هو عملية معقدة تتضمن العديد من معلمات النظام الكهربائي. أدناه الخطوات والصيغ ذات الصلة لمساعدتك في فهم كيفية إجراء هذا الحساب. سنفترض أن النظام هو نظام ثلاثي الأطوار بتيار متردد، وأن العطل يحدث على الجانب الثانوي للمحول.

1. تحديد معلمات النظام

معلمات المحول:

• القدرة المقننة للمحول Srated (وحدة: MVA)

• مقاومة المحول ZT (عادة ما تعطى كنسبة مئوية، مثل ZT = 6%)

• جهد الجانب الأول للمحول V1 (وحدة: kV)

• جهد الجانب الثاني للمحول V2 (وحدة: kV)

معلمات خط النقل:

• مقاومة خط النقل ZL (وحدة: أوم أو أوم لكل كيلومتر)

• طول خط النقل L (وحدة: كيلومترات)

المقاومة المصدرية المكافئة:

المقاومة المكافئة للمصدر ZS (وحدة: أوم)، عادة ما يتم توفيرها بواسطة الشبكة العلوية. إذا كان المصدر قويًا جدًا (مثل محطة طاقة كبيرة أو حافلة لا نهائية)، يمكنك افتراض أن ZS ≈ 0.

2. تطبيع جميع المقاومات لنفس الأساس

لتبسيط الحسابات، من الشائع تطبيع جميع المقاومات لنفس القيمة الأساسية (عادة الجانب الأول أو الثاني للمحول). هنا، نختار تطبيع جميع المقاومات للجانب الثاني للمحول.

• الجهد الأساسي: اختر الجهد الثانوي V2 كجهد أساسي.

• القدرة الأساسية: اختر القدرة المقننة للمحول Srated كقدرة أساسية.

يحسب المقاومة الأساسية كما يلي:

حيث V2 هو الجهد الخطي للجانب الثاني (kV)، وS rated هي القدرة المقننة للمحول (MVA).

3. حساب مقاومة المحول

عادة ما تعطى مقاومة المحول ZT كنسبة مئوية ويجب تحويلها إلى قيمة مقاومة فعلية. الصيغة التحويلية هي:

4. حساب مقاومة خط النقل

إذا كانت مقاومة خط النقل تعطى بالأوم لكل كيلومتر، فاحسب المقاومة الإجمالية بناءً على طول الخط L:

5. حساب المقاومة المصدرية المكافئة

إذا كانت المقاومة المصدرية المكافئة ZS معروفة، استخدمها مباشرة. إذا كان المصدر قويًا جدًا، يمكنك افتراض أن ZS ≈ 0.

6. حساب المقاومة الإجمالية

المقاومة الإجمالية Ztotal هي مجموع مقاومة المحول ومقاومة خط النقل والمقاومة المصدرية المكافئة:

7. حساب تيار العطل

يمكن حساب تيار العطل Ifault باستخدام قانون أوم:

حيث V2 هو الجهد الخطي للجانب الثاني (kV)، وZtotal هي المقاومة الإجمالية (أوم).

ملاحظة: التيار I fault الذي تم حسابه هو التيار الخطي (كيلو أمبير). إذا كنت تحتاج إلى التيار الطوري، قسم على

8. مراعاة قدرة القصر للنظام

في بعض الحالات، قد يكون من الضروري مراعاة قدرة القصر للنظام SC ، والتي يمكن حسابها كالتالي:

حيث SC بوحدة MVA.

9. مراعاة خطوط النقل المتوازية

إذا كانت هناك عدة خطوط نقل متوازية، يجب دمج مقاومة كل خط ZL بشكل متوازي. بالنسبة لـ n خطوط متوازية، فإن المقاومة الإجمالية لخطوط النقل هي:

10. مراعاة عوامل أخرى

تأثير الحمل: في الأنظمة الحقيقية، يمكن للحمل أن يؤثر على تيار القصر، ولكن في معظم الحالات، تكون مقاومة الحمل أكبر بكثير من مقاومة المصدر ويمكن تجاهلها.

وقت عمل حماية الريلاي: يعتمد وقت استمرار تيار القصر على وقت عمل أجهزة حماية الريلاي، والتي تعمل عادة خلال مللي ثوان إلى ثوان لإزالة العطل.

ملخص

لحساب تيار العطل على الجانب الثانوي لمحول يغذي خط نقل، يجب عليك مراعاة مقاومة المحول ومقاومة خط النقل والمقاومة المصدرية المكافئة. من خلال تطبيع جميع المقاومات لنفس القيمة الأساسية وتطبيق قانون أوم، يمكنك حساب تيار العطل. في التطبيقات العملية، يجب أيضًا مراعاة وقت عمل أجهزة حماية الريلاي وتأثير الأحمال.