ฉันจะคำนวณกระแสความผิดพลาดที่ด้านรองของหม้อแปลงซึ่งกำลังจ่ายพลังงานให้กับสายส่งที่มีอิมพีแดนซ์อยู่ในระดับหนึ่งได้อย่างไร

การคำนวณกระแสความผิดพลาด (กระแสลัดวงจร) บนด้านรองของหม้อแปลงที่จ่ายพลังงานให้กับสายส่งเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและเกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์หลายอย่างของระบบไฟฟ้า ด้านล่างนี้คือขั้นตอนและสูตรที่เกี่ยวข้องเพื่อช่วยให้คุณเข้าใจวิธีการคำนวณนี้ เราจะสมมติว่าระบบเป็นระบบ AC สามเฟส และความผิดพลาดเกิดขึ้นบนด้านรองของหม้อแปลง

1. กำหนดพารามิเตอร์ของระบบ

พารามิเตอร์ของหม้อแปลง:

• กำลังกำหนดของหม้อแปลง Srated (หน่วย: MVA)

• ความต้านทานภายในของหม้อแปลง ZT (โดยทั่วไปกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ เช่น ZT = 6%)

• แรงดันไฟฟ้าด้านปฐมภูมิของหม้อแปลง V1 (หน่วย: kV)

• แรงดันไฟฟ้าด้านรองของหม้อแปลง V2 (หน่วย: kV)

พารามิเตอร์ของสายส่ง:

• ความต้านทานของสายส่ง ZL (หน่วย: โอห์ม หรือ โอห์มต่อไมล์)

• ความยาวของสายส่ง L (หน่วย: กิโลเมตร)

ความต้านทานแหล่งกำเนิดเทียบเท่า:

ความต้านทานเทียบเท่าของแหล่งกำเนิด ZS (หน่วย: โอห์ม) โดยทั่วไปจะได้รับจากเครือข่ายด้านบน หากแหล่งกำเนิดมีกำลังมาก (เช่น จากโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่หรือบัสอนันต์) คุณสามารถสมมติว่า ZS ≈0

2. ปรับความต้านทานทั้งหมดให้มีฐานเดียวกัน

เพื่อความง่ายในการคำนวณ มักจะปรับความต้านทานทั้งหมดให้มีฐานเดียวกัน (โดยทั่วไปคือด้านปฐมภูมิหรือด้านรองของหม้อแปลง) ที่นี่เราเลือกปรับความต้านทานทั้งหมดให้เป็นฐานของด้านรองของหม้อแปลง

• แรงดันฐาน: เลือกแรงดันด้านรอง V2 เป็นแรงดันฐาน

• กำลังฐาน: เลือกกำลังกำหนดของหม้อแปลง Srated เป็นกำลังฐาน

ความต้านทานฐานคำนวณได้ดังนี้:

เมื่อ V2 คือแรงดันเส้นทางของด้านรอง (kV) และ Srated คือกำลังกำหนดของหม้อแปลง (MVA)

3. คำนวณความต้านทานของหม้อแปลง

ความต้านทานภายในของหม้อแปลง ZT โดยทั่วไปกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์และต้องแปลงเป็นค่าความต้านทานจริง สูตรการแปลงคือ:

4. คำนวณความต้านทานของสายส่ง

หากความต้านทานของสายส่งกำหนดเป็นโอห์มต่อกิโลเมตร คำนวณความต้านทานรวมตามความยาวของสายส่ง L:

5. คำนวณความต้านทานแหล่งกำเนิดเทียบเท่า

หากทราบความต้านทานแหล่งกำเนิดเทียบเท่า ZS ใช้ค่านั้นโดยตรง หากแหล่งกำเนิดมีกำลังมาก สามารถสมมติว่า ZS≈0

6. คำนวณความต้านทานรวม

ความต้านทานรวม Ztotal คือผลรวมของความต้านทานภายในของหม้อแปลง ความต้านทานของสายส่ง และความต้านทานแหล่งกำเนิดเทียบเท่า:

7. คำนวณกระแสความผิดพลาด

กระแสความผิดพลาด Ifault สามารถคำนวณได้โดยใช้กฎของโอห์ม:

เมื่อ V2 คือแรงดันเส้นทางของด้านรอง (kV) และ Ztotal คือความต้านทานรวม (โอห์ม)

หมายเหตุ: กระแส Ifault ที่คำนวณได้คือกระแสเส้นทาง (kA) หากต้องการกระแสเฟส หารด้วย

8. พิจารณาความจุลัดวงจรของระบบ

ในบางกรณี อาจจำเป็นต้องพิจารณาความจุลัดวงจรของระบบ SC ซึ่งสามารถคำนวณได้ดังนี้:

เมื่อ SC อยู่ในหน่วย MVA

9. พิจารณาสายส่งขนาน

หากมีสายส่งขนานหลายเส้น ความต้านทานของแต่ละเส้น ZL ต้องรวมกันแบบขนาน สำหรับ n เส้นขนาน ความต้านทานรวมของสายส่งคือ:

10. พิจารณาปัจจัยอื่น ๆ

ผลกระทบจากการโหลด: ในระบบจริง การโหลดสามารถส่งผลต่อกระแสลัดวงจร แต่ในกรณีส่วนใหญ่ ความต้านทานของการโหลดมักจะใหญ่กว่าความต้านทานของแหล่งกำเนิดและสามารถละเว้นได้

เวลาปฏิบัติการของอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์: ระยะเวลาของกระแสลัดวงจรขึ้นอยู่กับเวลาปฏิบัติการของอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์ ซึ่งโดยทั่วไปทำงานภายในไมลิวินาทีถึงวินาทีเพื่อล้างความผิดพลาด

สรุป

ในการคำนวณกระแสความผิดพลาดบนด้านรองของหม้อแปลงที่จ่ายพลังงานให้กับสายส่ง คุณต้องพิจารณาความต้านทานภายในของหม้อแปลง ความต้านทานของสายส่ง และความต้านทานแหล่งกำเนิดเทียบเท่า ด้วยการปรับความต้านทานทั้งหมดให้มีฐานเดียวกันและการใช้กฎของโอห์ม คุณสามารถคำนวณกระแสความผิดพลาดได้ ในทางปฏิบัติ ควรพิจารณาเวลาปฏิบัติการของอุปกรณ์ป้องกันรีเลย์และผลกระทบที่เกิดจากการโหลด