برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

محاسبات جریان اتصال کوتاه در کابلها

دوستان سلام، افتخار

دارم تا محاسبات
جریان اتصال کوتاه کابل ها که در طراحی پروژه ها بسیار
مورد
استفاده قرار میگیرد
را ** بزبان ساده ** تقدیم حضورتان
نمایم.
همانگونه که
استحضار دارید ، جریان
اتصال  کوتاه که از
جریان نامی بسیار بزرگتر است
میتواند در هنگام وقوع حادثه سبب
تنش در 
سیستم گردیده و چنانچه محدود  نشوند موجبات متلاشی نمودن سیستم گردیده و به

تجهیزات  الکتریکی خسارات
جبران ناپذیری را وارد نمایند و لذا حفاظت
از سیستمهای
قدرت و از  جمله
کابله
ای
تغذیه ( فیدرها ،

اینکامرها و  ترانسفورماتورهای قدرت ) و باسبارها
و.. ، در مقابل این
جریانهای
بالا، امری ضروری  میباشد که در محاسبات
طراحی مهندسی حتما
میبایست مد نظر قرار
گرفته شود.
در طول  مدت
اشتغال در وزارت نفت
همواره جهت طراحی و محاسبات جریان
اتصال کوتاه کابلها
، از  روش ساده ذیل
استفاده کرده که بر گرفته از استانداردهای
مهندسی انگلیس میباشد. در  این روش سیستم میبایست به طریقی طراحی گردد تا بتواند در
صورت وقوع اتصال
کوتاه،  بمدت یک ثانیه تحمل نموده و در هم متلاشی
نگردد.

ماکزیمم سطوح
اتصال کوتاه در  ولتاژهای مختلف برای یک
ثانیه زمان:
1- برای
ولتاژ
220/380 ولت 31 MVA
2- برای ولتاژ 3300
ولت 150 MVA
3- برای ولتاژ

11000 ولت 550 MVA
4- برای ولتاژ 33000
ولت700 MVA

انجام محاسبات:
با
ذکر مثال موضوع به سادگی فرا
گرفته  میشود: مثال - محاسبه سطح مقطع
کابل سه رشته (
3 CORE ) از جنس
مس جهت فیدر 11 کیلو  ولت به شرح ذیل است:
طبق فرمول

داریم:

SHORT CIRCUIT( KA).= (KVA) /  (RADICAL 3 * SYS.

VOLTAGE
)

SHORT CIRCUIT = 550000 / ( 1.73 * 
11000)

SHORT
CIRCUIT = 28.9
KA

حال به منحنی سطح اتصال
کوتاه مربوط  به مس
ارائه شده مراجعه میکنیم و
برای یک ثانیه مشاهده
میشود که عدد 28.9 KA
بین  اعداد 26.6 و 34.9 قرار گرفته است
در نتیجه
کابل 240 میلیمتر مربع را
انتخاب  مینماییم و پاسخ میشود کابل سه کر 240

میلیمتر مربع از جنس
مس.
و چنانچه بخواهیم  همین محاسبات را برای
آلومینیم انجام
دهیم پاسخ
میشود کابل
سه کر 400 میلیمتر  مربع از
جنس آلومینیم. / موفق

باشید.






منبع: صفحه فیس بوک آقای مهندس شمسایی




https://www.facebook.com/parviz.shamsaie



 



دوستان عزیز سلام،
یه سوال داشتم ، یه کابل 63کیلوولت داریم با مشخصات :نوع

هادی: آلومینیوم،نوع غلاف: فولادی،نوع کابل: XLPE، سطح مقطع 800، طول کابل 2.5

کیلومتر ، لطفا بگید در سطح ولتاژ 63کیلوولت چند آمپر میشه از این کابل جریان

گرفت...ممنون....ضمنا اگه ادرسی راجع به بقیه کابلها دارید بدید
....سپاس





جواب:





1-

برابر کاتالوگ MV شرکت البرز که مربوط به 5 سال پیش میباشد، این شرکت کابل مورد
نظر
شما را برای 63 کیلو ولت تا مقطع 630 میلیمتر مربع از نوع آلومینیم میسازد
اما
متاسفانه برای آن جریان مجازی تعریف ننموده است.

2-

شرکت سیمک
و

در کاتالوگ 5 سال قبل خود کابل شما را بدون زره فولادی و حداکثر تا مقطع 630

میسازد  و جهت اطلاع ، جریان مجاز در زمین تحت دمای 20 درجه سانتی گراد
برابر 735
آمپر  میباشد.

3-

شرکت BICC انگلیس در کاتالوگ 15 سال پیش کابل شما را میسازد اما بجای زره
فولادی ،
ازCSA SHEATH که مشابه داکت فولادی میباشد استفاده نموده. جریان مجاز
کابل مزبور
در  زمین تحت دمای 15 درجه سانتیگراد برابر 780 و در داکت 730
و در هوا با دمای 25
درجه  سانتیگراد 985 آمپر میباشد.

4-

ضمنا تا آنجا که بنده اطلاع دارم ، افت ولتاژ فقط در کابلهای با ولتاژ پایین
اتفاق
میافتد و بنده ندیده ام که شامل کابلهای ولتاژ بالا هم گردد بنابراین در
فواصل
کوتاه دو و نیم کیلومتری، میتوان از مقاومت خازنی Xc صرفنظر نمود.
بعلاوه در ولتاژ
های بالا میتوان از طریق تغییرTAPPING در ترانسفورماتور،
مشکلات افت ولتاژ احتمالی
را بر طرف نمود./ پایدار و سرافراز
باشید.


جریان اتصال کوتاه در اکثر موارد از جریان نامی بزرگتر است.این جریان بالا سبب تنشهای مختلف می شود و ممکن است به تجهیزات الکتریکی خسارات جبران ناپذیری وارد کند این تنشها عبارتند از:

 

 تنشهای حرارتی

 تنشهای دینامیکی

 

بنابراین حفاظت سیستم قدرت در مقابل این جریانهای بالا و لزوم اندازه گیری جریان اتصال کوتاه امری ضروری به نظر می رسد.

 

خطاهایی که موجب اتصال کوتاه می شوند به دو دسته تقسیم می گردند

 

 خطاهای متقارن

 خطاهای نامتقارن

 

1 خطاهای متقارن:

 

   اتصال کوتاه سه فاز جزء خطاهای متقارن است. ویژگیهای این نوع اتصال کوتاه عبارتند از:

 

       شدت جریان بسیار زیاد

 

        عدم وابستگی جریان اتصال کوتاه سه فاز،به زمین و یا هادی زمین

 

این نوع اتصال کوتاه ها در شبکه قدرت به ندرت اتفاق می افتد.

 2 خطاهای نامتقارن:

 اتصال کوتاه های زیر دردسته خطاهای نا متقارن قرار دارند. برای تحلیل این نوع خطاها از روش مولفه های متقارن استفاده می شود که شرح آن از حوصله این بحث خارج است

 

 دو فاز

 دو فاز به زمین

 دوبل

 تکفاز به زمین

 

الف: اتصال کوتاه دو فاز بدون تماس به زمین

 

در اثر برخورد دو فاز به وجود می آید شدت این خطااز اتصال کوتاه سه فاز کمتر است .

 

ب: اتصال کوتاه دو فاز به زمین

 

مقدار جریان اولیه اتصال کوتاه بین جریان اتصال کوتاه سه فاز و تکفاز به زمین است.

 

ج: اتصال کوتاه زمین دوبل (Double Earth Fault)

 

این خطا در صورتیکه نقطه ستاره عایق شده باشد و یا از طریق امپدانس محدود کننده،زمین شده باشد از شدت در حالت دو فاز و دو فاز به زمین کمتر خواهد بود.

د: خطای تکفاز به زمین

 

این خطا به طور مکرر در سیستمهای ولتاژ پایین  با نقطه ستاره زمین شده اتفاق می افتد و معمولا شدت آن از همه اتصال کوتاهها کمتر است.

 

  منابع و مشخصات جریان اتصال کوتاه:

 

جریان اتصال کوتاه ممکن است توسط منابع مختلفی تغذیه گردد از جمله:

 

 فیدر شبکه

 

ماشینهای سنکرون(ژنراتور،موتور،جبران کننده ها)

 

ماشینهای آسنکرون (ژنراتور،موتور)

 

     مشخصه جریان اتصال کوتاه و تغییرات آن با زمان به منبع این جریان وابسته است

 

     قبل از بررسی مشخصه جریان اتصال کوتاه بر حسب زمان اصطلاحات زیر را تعریف می کنیم.

 

  I K: جریان اتصال کوتاه متقارن اولیه که مقدار موثر جریان اتصال کوتاه متقارن است.

 

IA       : جریان قطع متقارن که مقدار موثر جریان جاری شده در لحظه قطع در کنتاکتهای جدا شونده است.

 

    I S : پیک جریان اتصال کوتاه.

 

   I K : جریان اتصال کوتاه در حالت دائمی.

 

      چند نکته  در مورد جریان اتصال کوتاه

 

پیک جریان اتصال کوتاه برای فرکانس کار 50 HZ   تقریبا بعد از 10 ms اتفاق می افتد

 

خطاها در ژنراتورهای  سنکرون خطرناکتر از موتورهای آسنکرون هستند زیرا خطا در موتور آسنکرون سریعا میرا می شود.

 

برای انتخاب دستگاهها و تجهیزات طبق استاندارد VDE با ید کمترین و بیشترین جریان اتصال کوتاه برای انواع آن محاسبه گردد.

 

همانطور که قبلا گفته شد محاسبه جریان اتصال کوتاه نامتقارن نیاز به محاسبات ریاضی و تحلیل به کمک مولفه های متقارن دارد

 

شدت جریان اتصال کوتاه سه فاز درا کثر موارد از همه جریانهای خطای نامتقارن بزرگتر می باشد. پس کافی است این جریان را محاسبه کنیم و تنظیم را بر اساس این جریان انجام  دهیم.

دوست عزیز آقای مهندس مهدی مهرورز لطف کردند و کتاب "محاسبات جریان اتصال کوتاه" تالیف مسعود سلطانی رو بصورت یک فایل جهت دانلود عموم ارسال کردند که ضمن تشکر از ایشون فایل مذکور به رسم امانتداری با ذکر نام ایشون جهت دانلود در زیر قابل دسترس میباشد

 دانلود با حجم 57.12MB


http://foodaji.blogfa.com/post-327.aspx

http://heidary-eng.blogfa.com/9211.aspx

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :