Obliczenia zwarciowe

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Obliczenia zwarciowe (zob. też zwarcie) – obliczenia wykonywane w elektroenergetyce należące do grupy najczęściej wykonywanych obliczeń, do których zalicza się: rozpływy mocy w systemie, analiza zwarć, badania stabilności systemu.

Zwarcie (lub potocznie: spięcie) - w elektrotechnice i elektronice oznacza nagłe zmniejszenie rezystancji obwodu elektrycznego do bardzo małej wartości, powstające najczęściej wskutek połączenia się przewodów obwodu lub uszkodzenia izolacji elektrycznej w wyniku jej przebicia. Prąd zwarciowy jest wielokrotnie większy od prądu roboczego i może spowodować zniszczenie przewodów elektrycznych, urządzeń i odbiorników elektrycznych lub pożar. Do ochrony przed skutkami zwarcia służą zabezpieczenia elektryczne.Moc zwarciowa - fikcyjna wielkość informująca o wielkości początkowego prądu zwarciowego. Zdefiniowana jest jako iloczyn początkowego prądu zwarciowego i napięcia znamionowego według następującej zależności:

Spotyka się również termin obliczenia prądów zwarciowych, którego znaczenie jednak jest nieco węższe niż termin obliczenia zwarciowe. Wynika to z faktu, że oprócz prądów towarzyszących zwarciom, ważne są także napięcia w wybranych węzłach, charakterystyczne impedancje oraz inne parametry, które to obejmuje właśnie ten termin.

Współczynnik asymetrii prądu zwarciowego - stosunek wartości składowej nieokresowej prądu zwarciowego do amplitudy składowej okresowej w określonej chwili przebiegu niesymetrycznego prądu zwarciowego.Współczynnik zwarcia doziemnego (ang. earth fault factor) - wielkość charakteryzująca ogólne warunki uziemienia punktu neutralnego sieci trójfazowej obliczoną dla wybranego miejsca w sieci według następującej zależności:

Obliczenia zwarciowe wykonuje się najczęściej dla najprostszego przypadku pojedynczego zwarcia bezpośredniego. Czasami dodatkowo obliczenia zwarciowe ogranicza się do zwarć symetrycznych (trójfazowych). Dokładny opis matematyczny zjawisk zachodzących przy zwarciach jest trudny i skomplikowany. Z tego powodu w praktyce eksploatacyjnej i projektowej obliczenia zwarciowe wykonuje się w sposób uproszczony, a uproszczenia te dotyczą zarówno odwzorowania w modelach matematycznych elementów systemu, zjawisk zachodzących w systemie w trakcie zwarcia, jak również samych obliczeń.

Węzeł sieci elektroenergetycznej - dowolny punkt wyróżnialny w sieci elektroenergetycznej. Najczęściej jest to: sekcja szyn w rozdzielni, punkt zasilania sieci, zaciski transformatora, zaciski odbiorników i łączników oraz punkty odgałęzień.Żyła kabla (przewodu) (ang. conductor of a cable ) - część kabla przeznaczona do przewodzenia prądu. Żyły kabli i przewodów elektroenergetycznych są wykonywane z drutów miedzianych lub aluminiowych, a niekiedy również ze stali lub bimetali.

Zastosowanie[ | edytuj kod]

Zwarcia wpływają na pracę urządzeń pierwotnych i wtórnych systemu elektroenergetycznego i z tego powodu obliczenia zwarciowe są niezbędne zarówno w trakcie projektowania, jak i eksploatacji systemu. Wyniki obliczeń zwarciowych są potrzebne głównie do takich czynności, jak:

Prąd zwarciowy cieplny – wartość skuteczna (wartość średniokwadratowa) prądu zwarciowego zastępczego i k ( t ) = i A C + i D C {displaystyle i_{k}(t)=i_{AC}+i_{DC}} , który wydzieli w torze prądowym w czasie trwania zwarcia, taka samą ilość ciepła, jak rzeczywisty prąd zwarciowy i ( t ) {displaystyle i(t)} , zgodnie z zależnością:Początkowy prąd zwarciowy – wartość skuteczna składowej okresowej prądu zwarciowego w pierwszej chwili zwarcia. Podstawowy wzór służący do obliczenia symetrycznego, początkowego prądu zwarcia trójfazowego ma postać:
  • dobór urządzeń elektroenergetycznych ze względu na ich wytrzymałość zwarciową (mechaniczną i cieplną),
  • projektowanie odpowiednich układów połączeń elektrycznych (konfiguracji) sieci, z uwagi na spodziewane prądy zwarciowe,
  • projektowanie szyn zbiorczych w rozdzielniach
  • dobór przekrojów przewodów i żył kabli
  • wybór metod i specjalnych środków ograniczających prądy zwarciowe,
  • dobór nastawień i analiza warunków pracy automatyki zabezpieczeniowej,
  • projektowanie i analiza skuteczności systemu ochrony przeciwporażeniowej,
  • określenie oddziaływania prądów zwarciowych na pracę urządzeń elektrycznych i elektronicznych.
  • Zobacz też[ | edytuj kod]

  • początkowy prąd zwarciowy
  • moc zwarciowa
  • współczynnik asymetrii prądu zwarciowego
  • współczynnik zwarcia doziemnego
  • zwarciowa zdolność łączeniowa
  • prąd zwarciowy cieplny
  • Bibliografia[ | edytuj kod]

  • Piotr Kacejko, Zwarcia w systemach elektroenergetycznych, Jan Machowski, Ryszard Kowalik, wyd. Wyd. 2, Warszawa: WNT, 2009, ISBN 978-83-204-3583-2, OCLC 751402667.
  • Ochroną przeciwporażeniową nazywa się cykl działań oraz instalacji mających na celu zwiększenie bezpieczeństwa człowieka podczas pracy z urządzeniami zasilanymi elektrycznie. Szereg działań w niej zawartych dzielimy na dwie główne grupy, tj.:Konfiguracja sieci elektroenergetycznej - jest to jednoznacznie określony układ danej struktury sieci, otrzymany przez wyłączenia i przełączenia wykonane w zbiorze jej elementów. Rozróżnia się konfiguracje: normalne, awaryjne, poawaryjne. Każdej strukturze sieci odpowiada skończony zbiór konfiguracji.




    Warto wiedzieć że... beta

    Przewód elektryczny – element obwodu elektrycznego służący do prowadzenia prądu elektrycznego wzdłuż określonej drogi. Wykonany jest z materiału przewodzącego, najczęściej miedzi lub aluminium, w postaci drutu, linki lub szynoprzewodu. Może być izolowany (np. kabel elektryczny) lub bez izolacji jak ma to miejsce w linii napowietrznej (funkcję izolacji pełni wówczas powietrze).
    Piotr Antoni Kacejko (ur. 1955) – polski specjalista w zakresie elektryki i elektroenergetyki, profesor nauk technicznych. Od 2012 roku rektor Politechniki Lubelskiej.
    Impedancja, Z – wielkość charakteryzująca zależność między natężeniem prądu i napięciem w obwodach prądu zmiennego.
    Zwarciowa zdolność łączeniowa, Icn – wartość skuteczna składowej okresowej prądu spodziewanego, określająca który wyłącznik jest zdolny załączyć i przepuścić w czasie własnym otwierania oraz przetrwać w określonych warunkach.

    Reklama