Was ist Kurzschlussstrom?

Was ist Kurzschlussstrom?

Definition des Kurzschlussstroms

Kurzschlussstrom ist der Strom, der durch das Energieversorgungssystem fließt, wenn während des Betriebs eine ungewöhnliche Verbindung zwischen den Phasen oder zwischen Phase und Erde (oder Neutralleitung) entsteht. Der Wert kann viel größer als der Nennstrom sein und hängt von dem elektrischen Abstand zwischen dem Kurzschlusspunkt und der Energiequelle ab.

Arten von Kurzschlüssen

• Dreiphasiger Kurzschluss

• Zweiphasiger Kurzschluss

• Einspeisung in die Erde

• Kurzschluss in beiden Richtungen

Zweck der Berechnung

Um den Schaden durch Kurzschlüsse zu begrenzen und den Einflussbereich der Störung zu reduzieren.

Berechnungsszenario für Kurzschlüsse

• Bei der Auswahl von elektrischen Geräten und stromführenden Leitern muss die thermische und dynamische Stabilität durch den Kurzschlussstrom überprüft werden.

• Wählen und einstellen Sie die Relais-Schutzgeräte so, dass sie Kurzschlussstörungen korrekt ausschalten können.

• Bestimmen Sie den vernünftigen Hauptverkabelungsplan, den Betriebsmodus und die Strombegrenzungsmaßnahmen.

• Schützen Sie die elektrischen Geräte des Energieversorgungssystems vor Schäden im schlimmsten Kurzschlusszustand und minimieren Sie den Schaden, der durch Kurzschlussstörungen verursacht wird.

• Berechnungsbedingungen

• Es wird angenommen, dass das System eine unendliche Kapazität hat. Die Bus-Spannung des Systems kann nach einem Kurzschluss beim Benutzer aufrechterhalten werden. Das heißt, der berechnete Widerstand ist viel größer als der Systemwiderstand.

• Bei der Berechnung des Kurzschlussstroms in Hochspannungsgeräten sollten nur die Reaktanzen des Generators, des Transformatorens und des Drossels berücksichtigt werden, während der Widerstand ignoriert werden sollte. Für Freileitungen und Kabel muss der Widerstand nur dann berücksichtigt werden, wenn er größer als 1/3 der Reaktanz ist. In der Regel wird nur die Reaktanz berücksichtigt und der Widerstand ignoriert.

• Die Formeln oder Berechnungsdiagramme für den Kurzschlussstrom basieren auf den Bedingungen für dreiphasige Kurzschlüsse. Da der Kurzschlussstrom bei einphasigen oder zweiphasigen Kurzschlüssen geringer ist als bei dreiphasigen Kurzschlüssen, muss ein Gerät, das den dreiphasigen Kurzschlussstrom unterbrechen kann, auch den einphasigen oder zweiphasigen Kurzschlussstrom unterbrechen können.

Hauptparameter

• Sd : Dreiphasiges Kurzschlussleistung (MVA), Kurzschlussleistung prüft Schalterschaltkapazität.

• Id : Effektiver Wert des periodischen Komponenten des dreiphasigen Kurzschlussstroms, Kurzschlussstrom prüft Schalterunterbrechungsstrom und thermische Stabilität.

• Ic : Effektivwert des vollständigen Stroms des ersten Zyklus eines dreiphasigen Kurzschlusses, auch bekannt als Impulsstrom-Effektivwert zur Prüfung der dynamischen Stabilität.

• ic : Spitzenwert des vollständigen Stroms des ersten Zyklus eines dreiphasigen Kurzschlusses, auch bekannt als Impulsstrom-Spitzenwert zur Prüfung der dynamischen Stabilität.

• x : Reaktanz (Ω)

Per-unit-Werte

Für die Berechnung wird eine Referenzkapazität (Sjz) und eine Referenzspannung (Ujz) ausgewählt. Jeder Parameter in der Kurzschlussberechnung wird in das Verhältnis der Referenzgröße des Parameters (relativ zur Referenzgröße) umgerechnet, was als Per-unit-Wert bezeichnet wird.

Per-unit-Berechnung

• Per-unit-Kapazität : S*=S/Sjz

• Per-unit-Spannung : U*=U/Ujz

• Per-unit-Strom : I*=I/Ijz

• Formel zur Berechnung des dreiphasigen Kurzschlussstroms eines unendlich kapazitätsreichen Systems

• Per-unit-Kurzschlussstrom : Id*=1/x* (Reziprokes des Gesamtreaktanz-Normwertes)

• Effektiver Kurzschlussstrom : Id=Ijz*I*d=Ijz/x*(KA).

• Effektiver Impulsstromwert : Ic=Id*√1+2(KC-1) 2(KA), wobei KC-Impulsfaktor 1,8 ist, also Ic=1,52Id

• Spitzenimpulsstrom : ic=1,41*Id*KC=2,55Id(KA)

Präventive Maßnahmen

• Richtiges Auswählen und Überprüfen der elektrischen Geräte. Die Nennspannung der elektrischen Geräte sollte mit der Nennspannung der Leitung übereinstimmen.

• Richtiges Auswählen der Einstellwerte des Relaisschutzes und des Nennstroms des Fuses sowie die Verwendung schneller Abschaltvorrichtungen.

• Installation von Blitzableitern in Umspannanlagen und um Transformator und auf Leitungen, um Blitzeinschläge zu reduzieren.

• Sicherstellung der Bauqualität der Freileitungen und verstärkte Wartung der Leitungen.

• Sicherstellung der Bauqualität der Freileitungen und verstärkte Wartung der Leitungen.

• Verstärkte Verwaltung, um das Eindringen kleiner Tiere in den Verteilraum und das Klettern auf elektrische Geräte zu verhindern.

• Zeitgerechte Entfernung leitfähigen Staubs, um dessen Eindringen in elektrische Geräte zu verhindern.

• Setzen eines Markierers an der Stelle, wo der Kabel vergraben ist.

• Die Betriebs- und Wartungspersonal des Energieversorgungssystems sollten die Vorschriften sorgfältig studieren, die Regeln und Vorschriften strikt einhalten und die elektrischen Geräte korrekt bedienen.