Beregning av feilstrøm (kortslutningsstrøm) på sekundær siden av en transformator som forsyner en overføringslinje, er et komplekst prosess som involverer flere parametere i strømsystemet. Under følger trinnene og relevante formler for å hjelpe deg med å forstå hvordan du utfører denne beregningen. Vi antar at systemet er et tre-fase AC-system, og at feilen oppstår på transformatorens sekundære side.
1. Bestem Systemparametre
Transformatorparametre:
Nominell effekt til transformator S nominell (enhet: MVA)
Transformatorimpedans ZT (vanligvis gitt som en prosent, for eksempel ZT =6%)
Spenning på primær siden av transformator V1 (enhet: kV)
Spenning på sekundær siden av transformator V2 (enhet: kV)
Overføringslinjeparametre:
Impedans til overføringslinjen ZL (enhet: ohm eller ohm per kilometer)
Lengde av overføringslinjen L (enhet: kilometer)
Ekvivalent kildeimpedans:
Den ekvivalente impedansen til kilde ZS (enhet: ohm), vanligvis gitt av det oppstrøms nettet. Hvis kilde er veldig sterk (for eksempel fra et stort kraftverk eller uendelig bus), kan du anta ZS ≈0.
2. Normaliser alle impedanser til samme base
For å forenkle beregninger, er det vanlig å normalisere alle impedanser til samme baseverdi (vanligvis primær- eller sekundær siden av transformator). Her velger vi å normalisere alle impedanser til sekundær siden av transformator.
Base spenning: Velg sekundær siden spenning V2 som base spenning.
Base effekt: Velg nominell effekt til transformator S nominell som base effekt.
Base impedansen beregnes som:
der V2 er sekundær siden linjespenning (kV), og S nominell er nominell effekt til transformator (MVA).
3. Beregn Transformatorimpedans
Transformatorimpedansen ZT er vanligvis gitt som en prosent og må konverteres til en faktisk impedansverdi. Konverteringsformelen er:
4. Beregn Overføringslinjeimpedans
Hvis overføringslinjeimpedansen er gitt i ohm per kilometer, beregn total impedans basert på linjelengden L:
5. Beregn Ekvivalent kildeimpedans
Hvis den ekvivalente kildeimpedansen ZS er kjent, bruk den direkte. Hvis kilde er veldig sterk, kan du anta ZS≈0.
6. Beregn Total impedans
Total impedans Ztotal er summen av transformatorimpedans, overføringslinjeimpedans og ekvivalent kildeimpedans:
7. Beregn Feilstrøm
Feilstrømmen Ifeil kan beregnes ved hjelp av Ohms lov:
der V2 er sekundær siden linjespenning (kV), og Ztotal er total impedans (ohm).
Merk: Den beregnede Ifeil er linjestrom (kA). Hvis du trenger fasestrom, del på
8. Ta hensyn til Systemets kortslutningskapasitet
I noen tilfeller kan det være nødvendig å ta hensyn til systemets kortslutningskapasitet SC, som kan beregnes som:
der SC er i MVA.
9. Ta hensyn til Parallelle overføringslinjer
Hvis det er flere parallelle overføringslinjer, må impedansen til hver linje ZL kombineres parallelt. For n parallelle linjer, er den totale overføringslinjeimpedansen:
10. Ta hensyn til andre faktorer
Lasteffekt: I reelle systemer kan laster påvirke kortslutningsstrømmen, men i de fleste tilfeller er lastimpedansen mye større enn kildeimpedansen og kan ignoreres.
Relæbeskyttelsesaksjonstid: Varigheten av kortslutningsstrømmen avhenger av aksjonstiden for relæbeskyttelsesenheter, som typisk opererer innen millisekunder til sekunder for å rydde feilen.
Sammenfatning
For å beregne feilstrømmen på sekundær siden av en transformator som forsyner en overføringslinje, må du ta hensyn til transformatorimpedans, overføringslinjeimpedans og ekvivalent kildeimpedans. Ved å normalisere alle impedanser til samme baseverdi og bruke Ohms lov, kan du beregne feilstrømmen. I praksis bør du også ta hensyn til aksjonstiden for relæbeskyttelsesenheter og lasters innvirkning.
