til undervisning eller kommercielt brug er Kopiering samt anvendelse af prøvetryk El-Fagets Uddannelsesnævn

Transkript

1 Beregningseksempel I det følgende eksempel gennemgås: Beregning af største og mindste kortslutningsstrømme de nødvendige steder i en installation. Valg og indstilling af maksimalafbrydere til overbelastnings- og kortslutningsbeskyttelse af ledninger. Kontrol af kortslutningsbeskyttelse af ledninger. Kontrol af selektivitet mellem maksimalafbrydere samt mellem maksimalafbryder og sikring. Der er i eksemplet ikke taget hensyn til beskyttelse mod indirekte berøring. Enstregsskema Beregning af kortslutningsstrømme I det viste eksempel er det nødvendigt at kende de største kortslutningsstrømme i tavlerne A1,A1.1 og A1.1.2, for bl.a. at kunne vælge materiel med tilstrækkelig brydeevne. Den mindste kortslutningsstrøm skal kendes i tavlerne A1.1 og A1.1.2 samt ved motoren. Den mindste kortslutningsstrøm i tavlerne skal kendes for bl.a. at indstille kortslutningsudløserne til en værdi, der er mindre end den mindste kortslutningsstrøm, de kan blive udsat for, hvorimod det er af hensyn til kortslutningsbeskyttelse af ledningen til motoren, den mindste kortslutningsstrøm skal kendes her. 1-12

2 Først beregnes alle resistanser (R) og reaktanser (X) i strækningen fra og med transformeren og frem til motoren. Der tages i eksemplet ikke hensyn til impedansen i højspændingsnettet, men det betyder blot, at den 3-fasede kortslutningsstrøm i beregningen bliver lidt større, end den er i virkeligheden. D.v.s. man er på den sikre side, når der vælges materiel til tavlerne. Beregning af R og X i transformeren: Beregning af R og X i ledninger: 2-12

3 Beregning af 3-faset kortslutningsstrøm i tavle A1: Erstatningsdiagram Erstatningsdiagram Der er ikke taget hensyn til korte forbindelser mellem tranformer og tavle. Beregning af 3-faset kortslutningsstrøm i tavle A1.1: 3-12

4 Beregning af 3-faset kortslutningsstrøm i tavle A1.1.2: Erstatningsdiagram Erstatningsdiagram Beregning af 1-faset kortslutningsstrøm i tavle A1.1: 4-12

5 Beregning af 1-faset kortslutningsstrøm i tavle A1.1.2: Erstatningsdiagram Erstatningsdiagram: Beregning af 2-faset kortslutningsstrøm ved motoren: 5-12

6 Hvis motorværnet var placeret ved motoren, og der var ført en nulleder med frem, ville en 1-faset kortslutningsstrøm have været den mindste, og den ville være ca. mindre end den 2-fasede, ca. 170 A. Alle de beregnede kortslutningsstrømme er effektivværdier af den stationære kortslutningsstøm Ik eff. Såfremt der i kortslutningsøjeblikket ikke forekommer asymmetri, svinger kortslutningsstrømmen ind på sin stationære værdi uden oversving, og dens spidsværdi bliver som i fig. nr. 1 Symmetrisk, stationær kortslutningsstrøm. 6-12

7 Fig. nr. 1 Fig. nr. 2 Såfremt der i kortslutningsøjeblikket forekommer asymmetri, svinger kortslutningsstrømmen ind på sin stationære værdi med et oversving, hvis størrelse er afhængig af forholdet R/X. Den spidsværdi bliver som vist i fig. nr. 2 Asymmetrisk kortslutningsstrøm. Nogle lærebøger indeholder såkaldte kappa-kurver ( P-kurver), som angiver forholdet mellem spidsværdi og den stationære effektivværdi, men anvendelsen for- 7-12

8 udsætter, at man kender det nøjagtige forhold mellem R og X. I praksis behøver man dog ikke at kende R/X-forholdet for at bestemme spidsværdien, idet der er en ret nøje sammenhæng mellem kortslutningsstrømmens størrelse og R/X-forholdet. Jo større kortslutningsstrømmen er, des mindre er R/X, og des større asymmetri kan der opstå. Forholdet mellem asymmetrisk spidsværdi og den stationære effektivværdi, vil således blive større, jo større kortlutningsstrømmen er. Det vil normalt være tilstrækkelig nøjagtigt at beregne den størst mulige spidsværdi som Tabel 1 Hvor n tages fra tabel 1 Sammenhæng mellem maksimal spidsværdi Is og effektivværdi Ik eff. Tabelværdierne er i øvrigt taget fra SB , og de er fastlagt ud fra erfaringstal for forholdene i net eller installationer med de angivne kortslutningsstrømme. 8-12

9 Som det ses af tabellen, vil der i praksis ikke optræde asymmetriske kortslutningsstrømme, når effektivværdien er under 3 ka, idet spidsværdien her svarer til spidsværdien af en stationær, sinusformet vekselstrøm. Er effektivværdien derimod fx. 10 ka, kan strømmen blive asymmetrisk med en større spidsværdi på Med reference til beregningseksemplet bliver den største spidsværdi af en kortslutningsstrøm, der kan optræde i tavle A.1 som følger faktor n efter tabel 1 = 2 Fastlæggelse af Ik max og Ik min i tavlerne A1.1 og A1.1.2 ved hjælp af nomogrammer: Som tidligere beskrevet kan kortslutningsstrømmene i ledningsendepunkt også findes v.h.a nomogrammer. Forudsætningen er at den 3-fasede kortslutningsstrøm kendes i ledningens udgangspunkt, samt at ledningens længde kendes. Med udgangspunkt i værdierne fra det foranstående beregningseksempel er værdierne for Ik max og Ik min i tavlerne A1.1. og A1.1.2 indtegnet på de efterfølgende nomogrammer. Som det fremgår af nomogrammerne, er det meget små afvigelser, der er på de aflæste kortslutningsstrømme i forhold til de beregnede. 9-12

10 10-12

11 11-12

12 12-12