ショートサーキット電流とは?
ショートサーキット電流の定義
ショートサーキット電流は、運転中に相間または相と地(または中性線)間に異常な接続が発生した場合に電力システムを流れる電流です。この値は定格電流よりも大幅に大きくなり、ショートサーキット地点と電源との間の電気的距离によって決まります。
ショートサーキットの種類
三相ショートサーキット
二相ショートサーキット
一相対地ショートサーキット
両方向のショートサーキット
計算の目的
ショートサーキットによる被害を制限し、故障の影響範囲を減らすため。
ショートサーキット計算シナリオ
電気設備および導体を選択する際には、ショートサーキット電流によって熱的・動的安定性を確認する必要があります。
リレープロテクション装置を選択および設定して、ショートサーキット障害を正確に切断できるようにする。
合理的な主配線方式、運転方式、および電流制限措置を決定する。
最も深刻なショートサーキット状態で電力システムの電気設備を保護し、ショートサーキット障害による被害を最小限に抑える。
計算条件
システムが無限大容量を持つと仮定します。ユーザーでのショートサーキット後でも、システムの母線電圧を維持することができます。つまり、計算阻抗はシステム阻抗よりもはるかに大きい。
高圧機器のショートサーキット電流を計算する際には、発電機、変圧器、リアクトルのリアクタンスのみを考慮し、抵抗は無視します。架空線およびケーブルについては、抵抗がリアクタンスの1/3以上の場合にのみ抵抗を考慮し、通常はリアクタンスのみを考慮し、抵抗は無視します。
ショートサーキット電流の計算式または計算チャートは、三相ショートサーキット計算条件に基づいています。一相ショートサーキットまたは二相ショートサーキットのショートサーキット電流は三相ショートサーキット電流よりも小さいため、三相ショートサーキット電流を切断できる装置は、一相ショートサーキット電流または二相ショートサーキット電流も切断できる。
主要パラメータ
Sd : 三相ショートサーキット容量 (MVA)、ショートサーキット容量によるブレーカーの切断容量チェック。
Id : 三相ショートサーキット電流周期成分の有効値、ショートサーキット電流によるブレーカーの切断電流と熱安定性チェック。
Ic : 三相ショートサーキット第一周期全電流の実効値、インパルス電流実効値による動的安定性チェック。
ic : 三相ショートサーキット第一周期全電流のピーク値、インパルス電流ピークによる動的安定性チェック。
x : リアクタンス (Ω)
単位系値
計算のための基準容量 (Sjz) と基準電圧 (Ujz) を選択します。ショートサーキット計算における各パラメータは、基準量に対する比率(基準量に対する相対値)に変換され、これを単位系値と呼びます。
単位系計算
単位系容量 : S*=S/Sjz
単位系電圧 : U*=U/Ujz
単位系電流 : I*=I/Ijz
無限大容量システムの三相ショートサーキット電流の計算式
ショートサーキット電流の単位系値 : Id*=1/x* (総リアクタンス標準値の逆数)
有効ショートサーキット電流 : Id=Ijz*I*d=Ijz/x*(KA)。
有効インパルス電流値 : Ic=Id*√1+2(KC-1) 2(KA)、ここでKCインパルス係数は1.8なので、Ic=1.52Id
ピークインパルス電流 : ic=1.41*Id*KC=2.55Id(KA)
予防措置
電気設備を正しく選択および検証する。電気設備の定格電圧は、回路の定格電圧と一致させる。
リレープロテクションの設定値と溶断器の定格電流を正しく選択し、速断保護装置を採用する。
変電所に避雷器を設置し、変圧器周辺や線路上にも避雷器を設置して雷害を軽減する。
架空線の施工品質を確保し、線路の保守を強化する。
架空線の施工品質を確保し、線路の保守を強化する。
小動物が配電室に入ったり電気設備に登ったりすることを防ぐために管理を強化する。
導電性の粉塵を適時除去し、それが電気設備に入らないようにする。
ケーブルが埋設されている場所に標識を設置する。
電力システムの運用保守担当者は手順を十分に学習し、規則を厳守し、電気設備を正しく操作する。