《短路电流计算实例》PPT课件

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故障電流計算之步驟
1. 整理單線圖 2. 轉換單線圖為阻抗圖並標上阻抗數值。
(單線圖上有提供系統故障電流之電流 源及電路元件) 3. 簡化阻抗為故障點之等效阻抗。 4. 計算短路故障電流或短路故障仟伏安。
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故障Βιβλιοθήκη Baidu流計算之步驟
轉換單線圖為阻抗圖
250MVA
~
11 .4 KV / 480 V 750 KVA x 5.5%
•感應電動機沒有直流激磁，磁場之磁力線 乃來自於定部之剩磁，其磁力線當故障發生， 會因電源電壓失去而衰減，故其所供應之短 路故障電流突降經數週後完全消失。
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故障電流的來源
電容器: • 在發生短路事故時，電容器所儲存電能，
會向故障點放電，提供系統故障電流。
• 因電容器儲存能量不大，且為時間極短之 高頻電流，故電力電容器在故障電流方面 通常不計。
框架容量 (AF)
50~100 225
400~800
1000~4000
X (mΩ) 3.6 0.96 0.192
0.072
110V 0.0976 0.0793 0.0159
0.0059
190V 0.0997 0.0266 0.0053
0.00199
基準電壓
208V
220V
0.0832 0.0743
0.0221 0.0198
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故障電流的來源
發電機:
•發生短路故障時，發電機之激磁及速度仍 繼續，其產生感應的電壓提供電力系統短 路電流的來源，短路電流之大小受到發電 機及線路的阻抗限制。
•短路瞬間故障電流極大，隨時間衰減至某 一穩定值。
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故障電流的來源
同步電動機: •事故發生時，因故障使系統電壓發生很大
0.00443 0.00396
0.00166 0.00148
380V 0.0449 0.00665 0.00133
0.00050
440V
0.0186
0.00496
0.00099 3
0.00037 2
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對稱 / 非對稱故障電流
• 計算後所得故障電流值為短路電流之交流有效對稱，但保 護裝置啟斷電流時間短，當電流直流成份未衰減前便會啟 斷，所以保護裝置須以非對稱故障電流來選定啟斷器之啟 斷容量。
計算短路電流時，一般皆簡單地將旋轉電機之電抗分為： • Xd〞－－次暫態電抗，為發生短路時第一週波的電抗值 • Xd′－－暫態電抗，為發生短路0.5秒至2秒的電抗值 • Xd －－同步電抗，為計算穩態短路電流的電抗值
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設備阻抗參考值
比流器之電抗 比流器以1000KVA為基準值之電抗標么值
框架容量 (AF) 100 150 200 250 300 400 500 600 800
1000~4000
X (mΩ)
3.6 1.8 0.96 0.66 0.504 0.324 0.216 0.192 0.120 0.072
110V 0.2975 0.1487 0.0793 0.0545 0.0416 0.0267 0.0178 0.0159 0.0099 0.0059
0.004438 0.003990 0.001330 0.00100
0.002774 0.002493 0.000831 0.00062
0.001664 0.001497 0.000499 0.00037
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設備阻抗參考值
低壓斷路器之電抗
無熔絲開關(NFB)以1000KVA為基準值之電抗標么值
0.02219 0.01995 0.00665 0.00499
0.01526 0.01371 0.00457 0.00343
0.0165 0.01047 0.00349 0.00262
0.00749 0.006732 0.002244 0.00168
0.004993 0.004488 0.001496 0.00112
短路電流簡介及計算實例
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簡報內容
• 計算故障電流的目地 • 故障電流的來源 • 故障型態 • 故障電流計算之步驟 • 設備阻抗參考值 • 對稱/非對稱故障電流 • 標么法計算步驟 • MVA法計算步驟 • 計算實例
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計算故障電流的目地
•線路發生事故(短路或接地)時，事故點會接 受電源及設備所提供電流稱為故障電流。
3,750Hp,48V0
x 25% M
Fault point
求故障點短路電流。
定基值Sb=750KVA , Vb=480V化 , 簡成阻抗圖
Xtr 0.055
Fault point
750
1pu
Xs 250 10000.00p3u
~
1pu
~ Xm0.25pu
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設備阻抗參考值
故障時線路須考慮之阻抗： 電源短路阻抗 變壓器之阻抗 匯流排的阻抗 電纜的阻抗(series impedance) 故障點阻抗 電動機的電抗
190V 0.0997 0.0499 0.0266 0.0183 0.0140 0.00897 0.00598 0.00532 0.00332 0.00199
基準電壓
208V
220V
380V
440V
0.08321 0.07479 0.02493 0.01870
0.04161 0.03741 0.01247 0.00935
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故障電流的來源
台供電電局
G
IM
SM
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故障電流的來源
故障電流
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故障型態
常見的故障型態如下： 三相短路故障 • 兩相短路故障(相間短路) • 兩相短路接地故障 • 單相接地故障
一般考量三相短路故障。
因三相短路故障電流最大；單相線對 地故障之機率比三相短路故障小的很 多。
的壓降；此時同步電動機自系統中所接收 的電能不足以驅動其負載。但電動機因慣 性持續運轉，其激磁機仍在激磁中；此時 同步電動機如同發電機，提供系統故障電 流。 •電動機轉速會漸慢，故障電流亦漸減小。
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故障電流的來源
感應電動機: •感應電動機當故障發生後因慣性作用使其
成為發電機作用，提供故障電流。
• 故障電流值可用來選擇保護裝置(CB)之額定 啟斷值、額定瞬時值及保護電驛電流設定點。
• 當故障發生時，保護裝置(CB)須能承受故障 電流產生能量，有效將故障點切離系統，避 免事故擴大。
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故障電流的來源
電力系統在發生短路故障一瞬間，故障電流 來源如下：
•電源(供電局) •發電機 •同步電動機 •感應電動機 •電容器