Kalkulazzjoni tal-Ħalijiet Elektrika | Impedanza tas-Silġ Positiva Negattiva u Żero

Qabel ma nistendmu l-improvv ġusta sistemu tal-protezzjoni elettrika, huwa neċessarju li tkun hemm għarfien komplet dwar l-istatijiet tas-sistemu tal-elettricità waqt it-tfajjel. Il-għarfien dwar il-kondizzjoni ta' tfajla elettrika huwa meħtieġ biex isir id-diploġġament proprju ta' relajs differenti protezzjonali f'maġġieda postijiet tas-sistemu tal-elettricità.

L-informazzjoni dwar l-valuri massimu u minimu tal-kurrenti tal-tfajjel, voltaggi waqt dawn it-tfajjel fil-magnituda u relazzjoni fazjal relativament għall-kurrenti f'maġġieda parti tas-sistemu tal-elettricità, hija għandha tikkoleġġa għal applikazzjoni proprja tas-sistemu tal-relajs protezzjonali f'dawn maġġieda parti tas-sistemu tal-elettricità. Il-kolleġġiment tal-informazzjoni minn parametri differenti tas-sistema jgħidilhom ġenerali kalkul tal-tfajjel elettriku.

Il-kalkul tal-tfajjel ifisser b'mod ampiju kalkul tal-kurrenti f'sistema elettrika. Jinkludu primarji tliet passi għal kalkul tat-tfajjel fis-sistema.

1. Agħżel tal-rotażzjoni tal-impedanza.

2. Irreduzzjoni tal-rizzi tal-elettricità tas-sistema komplikata għal equivalenza tal-impedanza wahda.

3. Kalkul tal-kurrenti u voltaggi tal-tfajjel permezz tal-teorija tal-komponenti simmetriċi.

Notazzjoni tal-impedanza tas-sistema tal-elettricità

Jekk naraw lil xi sistemu tal-elettricità, sseħħ naqra, li hemm livelli differenti tal-volttagġ. Pereżempju, supponi sistema tipika tal-elettricità fejn l-elettricità tigenera fuq 6.6 kV, mhux 132 kV, l-elettricità ttelfa lill-substazzjoni terminali fejn tittrasforma lejn 33 kV u 11 kV, u dan il-livell 11 kV jista' jitttransforma aktar lejn 0.4 kV.

Milli hawnhekk, huwa ċlear li x'sistemu wieħed tas-sistema tal-elettricità jista' jkun differenti livelli tal-volttagġ. Għalhekk, il-kalkul tal-tfajjel f'lokali differenti tas-sistema se jiġi diffiċli u komplikat iktar waqt ir-riċolka tal-impedanza ta' parti differenti tas-sistema skont il-livell tal-volttagġ tagħhom.

Din id-diffiċultà tista' tiġi evitata jekk nkalkulaw l-impedanza ta' parti differenti tas-sistema fl-referenza għal valur base wahed. Din it-teknika tgħidilhom notazzjoni tal-impedanza tas-sistema. B'mod differenti, qabel kalkul tal-tfajjel elettriku, il-parametri tas-sistema, għandhom jiġu referiti għal quantità base u rappresentati bħala sistema uniformi tal-impedanza fit-taljen ohmi, perċentwali, jew per unit.

Il-potenza elettrika u voltaggju huma ġenerali presi bħala quantità base. Fis-sistemi tri-fazza, il-potenza tri-fazza f'MVA jew KVA jiġi pres bħala potenza base u il-voltaggju linja għal linja f'KV jiġi pres bħala voltaggju base. L-impedanza base tas-sistema tista' tikkelkulata minn dawn il-potenza base u voltaggju base, kif tieħu milli jmiss,

Per unit huwa valur tal-impedanza ta' sistema xejn allura imma l-radio tal-impedanza aġġentili tas-sistema għal valur base tal-impedanza.

Valur tal-impedanza perċentwal tista' tikkelkulata permezz ta' multiplikazzjoni ta' 100 mal-per unit valur.

F'dawn il-każi, huwa sometimes meħtieġ li nkunvertaw l-per unit valuri referiti għal valuri base ġodda għal semplifikazzjoni ta' kalkul tal-tfajjel elettriku. Fi dawk il-każi,

L-agħżel tal-notazzjoni tal-impedanza ideppendi mill-komplessità tas-sistema. Ġenerali, il-voltaggju base tas-sistema jiġi agħżel b'mod li rikied numru minimu ta' trasferimenti.
Pereżempju, f'sistema b'numru kbir ta' linji overhead 132 KV, numru żgħir ta' linji 33 KV u numru ħafif ta' linji 11 KV. Il-voltaggju base tas-sistema tista' jiġi agħżel bħala 132 KV, 33 KV, jew 11 KV, imma hawn il-voltaggju base aħjar huwa 132 KV, għax rikied numru minimu ta' trasferimenti waqt il-kalkul tal-tfajjel.

Riduzzjoni tal-Rizzi

Waqt agħżel tal-notazzjoni tal-impedanza proprja, il-pass li jmiss huwa turreduku r-rizzi għal impedanza wahda. Għal dan, l-ewwel għandna nkonvertru l-impedanza ta' koll generatori, linji, kabli, transformaturi għal valur base komuni. Doppje, nippreparaw diagramma schematika tas-sistema tal-elettricità tasta' l-impedanza referita għal valur base stess ta' kull generator, linji, kabli u transformaturi.

Ir-rizzi ndaqqsu għal ekvivalent komuni wahed tal-impedanza permezz ta' transformazzjonijiet star/delta. Diagrammi separati tal-impedanza għandhom jiġu preparati għal reżi pozitivi, negativi u zero sequenziali.

It-tfajjel tri-fazza huma uniki għax huma bilanċiati, jiġifieru simmetriċi fi tre fazzi, u jistgħu jikkalkulaw mill-diagramma tal-impedanza positiva tal-fazza wahda. Għalhekk, il-kurrenti tal-tfajjel tri-fazza jingħataw permezz ta',

Fejn, I f huwa l-kurrenti totali tal-tfajjel tri-fazza, v huwa l-voltaggju fazza għal neutral, z 1 huwa l-impedanza totali tal-sekwenza positiva tas-sistema; supponendu li fil-kalkul, l-impedanza huma rappresentati fit-taljen ohmi fuq voltaggju base.

Analiżi tal-Komponenti Simmetriċi

Il-kalkul tal-tfajjel preċedenti huwa magħmul fuq l-assunzzjoni ta' sistema tri-fazza bilanċjata. Il-kalkul huwa magħmul għal fazza wahda biss għax ikundizzjonijiet tal-kurrenti u voltaggi huma l-istess f'tlett il-fazzi.

Meta tfajjel reali jiġu verifikati fis-sistemu tal-elettricità, bħal tfajjel fazza għal art, tfajjel fazza għal fazza, u tfajjel doppji fazza għal art, is-sistema tibdil f'bilanċjata, jiġifieru l-ikundizzjonijiet tal-voltaggi u kurrenti f'tlett il-fazzi ma jiġux simmetriċi. Dawn it-tfajjel jisolvu permezz tal-analiżi tal-komponenti simmetriċi.

Ġenerali, il-diagramma vettoriali tri-fazza tista' tiġi sostituita b'tliset set tal-vetturi bilanċiati. Wieden għandu rotażzjoni fazzali negattiva, t-tieni għandu rotażzjoni fazzali pożittiva, u l-aħħar huwa kophasali. Jiġifieru dan li dawn is-set tal-vetturi huma descrivuti bħala negattivi, pożittivi, u zero sequenza, rispettivament.

L-equazzjoni bejn fazza u komponenti tal-sekwenza huma,

Għalhekk,

Fejn kwalunkwe quantità hi referita għal fazza referenza r.
Fl-istess mod, set ta' equazzjonijiet jistgħu jiġu skritti għal kurrenti tal-sekwenza ukoll. Minn, voltaggi u kurrenti, wieħed jistgħu jdetermina l-impedanza tal-sekwenza tas-sistema.

Id-dvelop tal-analiżi tal-komponenti simmetriċi ideppendi mill-fatt li f'sistema bilanċjata tal-impedanza, kurrenti tal-sekwenza jistgħu joffru tikba tal-voltaggi tal-sekwenza stess. Wara jkunu disponibbli r-rizzi tal-sekwenza, dawn jistgħu jiġu konvertiti għal ekvivalent wahed tal-impedanza.

Nghixu nħasbu Z1, Z2 u Z0 huma l-impedanza tas-sistema għal l-flus tal-kurrenti tal-sekwenza pożittiva, negattiva u zero rispettivament.
Għal tfajjel għal l-art

Tfajjel fazza għal fazza