محاسبات اتصال کوتاه

محاسبات اتصال کوتاه یکی از حیاتی ترین محاسبات در طراحی شبکه های الکتریکی در کلیه سطوح ولتاژی فشار قوی - متوسط - ضعیف از تولید تا انتقال و توزیع را در بر می گیرد.

از جمله کاربرد های محاسبات اتصال کوتاه می توان به موارد زیر اشاره کرد :

انتخاب کلید ها و تعیین پارامتر های کلید های فشار ضعیف - متوسط و قوی از جمله قدرت قطع و ...

محاسبات اتصال کوتاه یکی از حیاتی ترین محاسبات در طراحی شبکه های الکتریکی در کلیه سطوح ولتاژی فشار قوی - متوسط - ضعیف از تولید تا انتقال و توزیع را در بر می گیرد.

از جمله کاربرد های محاسبات اتصال کوتاه می توان به موارد زیر اشاره کرد :

انتخاب کلید ها و تعیین پارامتر های کلید های فشار ضعیف - متوسط و قوی از جمله قدرت قطع و ...

سایزینگ کابل ها بر اساس اتصال کوتاه

سایزینگ باس بار ها بر اساس اتصال کوتاه

تنظیم رله های اضافه جریان فاز - زمین بر اساس ماکزیمم جریان اتصالی

بررسی هماهنگی حفاظتی رله ها با محاسبه مینیمم جریان اتصال کوتاه

انتخاب مقره های اتکایی و وال بوشینگ

و ....

و در نهایت نرم افزار های کاربردی وارد عمل می شوند. در این فایل علاوه بر مرور اتصال کوتاه به روش مولفه های متقارن که در درس بررسی سیستم های قدرت ۲ با آن آشنا شده اید ( ولی در صنعت مهندسین نمی توانند یک اتصالی را در یک فیدر کارخانه محاسبه کنند! که البته مشکل از مهندسین ما نیست بلکه مشکل از تکنیک اتصال کوتاه به روش مولفه های متقارن است که به درد کار یک مهندس برق قدرت نمی خورد! و استفاده از این تکنیک بسیار دشوار و سر و کله زدن با ماتریس های ۸*۸ به بالا است و معکوس کردن ماتریس ها!!!)

در فصل دوم محاسبات اتصال کوتاه به روش  IEC 60-909 ارائه شده است که یک روش استاندارد شده و مطمئن و دقیق می باشد که محاسبات انواع اتصالی ها به صورت دستی و تنها با داشتن یک ماشین حساب ساده (که فقط چهار عمل اصلی را انجام می دهد!!!) برای یک مهندس برق قدرت مهیا می سازد.

این تکنیک در نرم افزار های جدید مهندسی قدرت همچون ای تپ ETAP که یک نرم افزار استاندارد برای سیستم قدرت در تاسیسات الکتریکی سکو های دریایی - نفت -گاز - پتروشیمی - پالایشگاه - نیروگاه - صنایع ذوب آهن و فولاد - صنایع شیمیایی - صنایع سیمان - تابلو سازی های برق و ... کاربرد دارد.

در انتهای این فایل به بررسی نحوه محاسبات اتصال کوتاه در یک سیستم قدرت توزیع صنعتی که در سه سطح ولتاژی است و دارای کابل - دیزل ژنراتور - دو ترانس - ۱۰ ها موتور فشار ضعیف و متوسط - ۱۴ کابل فشار ضعیف و متوسط - قوی و ... و نحوه پارامتر دهی به تجهیزات و نحوه انجام اتصال کوتاه با ای تپ را نشان می دهد و نتایج محاسبات را ارائه کرده است.

مشخصات سیستم توزیع قدرت صنعتی شبیه سازی شده در ای تپ

این سیستم توزیع قدرت صنعتی دارای 13 شین است و ولتاژ خطی این شین ها بر روی دیاگرام تک خطی نمایش داده شده است و شامل تجهیزات الکتریکی زیر است:

دارای 6 عدد موتور القایی با مشخصات الکتریکی زیر:

Mtr1 : 33 کیلو ولتی؛ 1000 اسب بخار؛ 4 قطبه دارای سرعت 1500 دور در دقیقه و ضریب قدرت در کاملباری برابر 92.37 درصد و بازده موتور در کاملباری برابر 93.58 درصد است.

Mtr2 : 400 ولتی؛ 50 اسب بخار؛ 4 قطبه دارای سرعت 1500 دور در دقیقه و ضریب قدرت در کاملباری برابر 90.39 درصد و بازده موتور در کاملباری برابر 91.02 درصد است.

Mtr3 : 11 کیلو ولتی؛ 750 اسب بخار؛ 4 قطبه دارای سرعت 1500 دور در دقیقه و ضریب قدرت در کاملباری برابر 92.25 درصد و بازده موتور در کاملباری برابر 93.43 درصد است.

Mtr4 : 11 کیلو ولتی؛ 500 اسب بخار؛ 4 قطبه دارای سرعت 1500 دور در دقیقه و ضریب قدرت در کاملباری برابر 92.08 درصد و بازده موتور در کاملباری برابر 93.22 درصد است.

Mtr5 : 400 ولتی؛ 80 اسب بخار؛ 4 قطبه دارای سرعت 1500 دور در دقیقه و ضریب قدرت در کاملباری برابر 91.51 درصد و بازده موتور در کاملباری 92.71 درصد است.

Mtr6 : 400 ولتی؛ 100 اسب بخار؛ 4 قطبه دارای سرعت 1500 دور در دقیقه و ضریب قدرت در کاملباری برابر 92.04 درصد و و بازده موتور در کاملباری 93.52 درصد است.

دارای 2 عدد ترانسفورماتور توزیع با مشخصات الکتریکی زیر است:

T 1 : 11/33 کیلو ولت؛ توان ظاهری 5 MVA؛X/R = 12.14  و % Z=7%

T 2 : 0.4/11 کیلو ولت؛ توان ظاهری 2 MVA؛ X/R = 7.1 و %Z=5.75%

دارای یک ژنراتور سنکرون با مشخصات الکتریکی زیر است:

Gen 1 : 33 کیلو ولتی؛ 5 مگا واتی؛ ضریب قدرت 85 درصد و راندمان 95 درصد دارای 4 قطب و 1500 دور در دقیقه.

این سیستم توزیع انرژی الکتریکی از طریق یک کابل فشار متوسط با عایق کراسلینک به شبکه ی برق ولتاژ متوسطی متصل شده است که مشخصات این شبکه الکتریکی به شرح زیر است:

U 1 : 33 کیلو ولت؛ سطح اتصال کوتاه سه فاز 1000 مگا ولت آمپر و X/R = 20

در این سیستم توزیع انرژی الکتریکی از 10 عدد کابل استفاده شده که مشخصات الکتریکی این کابل ها به شرح زیر است:(جنس هادی تمام کابل ها از مس است)

CABLE 1 : نوع عایق کابل XLPE؛ 33 کیلو ولت؛ 50 متر؛ 3 هسته؛ 1 کابل در هر فاز و سطح مقطع 95 میلی متر مربع می باشد.

CABLE 2 : نوع عایق کابل XLPE؛ 11 کیلو ولت؛ 50 متر؛ 1 هسته؛ 2 کابل در هر فاز و سطح مقطع 150 میلی متر مربع می باشد.

CABLE 3 : نوع عایق کابل EPR؛ 33 کیلو ولت؛ 50 متر؛ 1 هسته؛ 1 کابل در هر فاز و سطح مقطع 95 میلی متر مربع می باشد.

CABLE 4 : نوع عایق کابل XLPE؛ 33 کیلو ولت؛ 50 متر؛ 1 هسته؛ 1 کابل در هر فاز و سطح مقطع 50 میلی متر مربع می باشد.

CABLE 5 : نوع عایق کابل EPR؛ 11 کیلو ولت؛ 50 متر؛ 1 هسته؛ 1 کابل در هر فاز و سطح مقطع 25 میلی متر مربع می باشد.

CABLE 6 : نوع عایق کابل EPR؛ 11 کیلو ولت؛ 50 متر؛ 1 هسته؛ 1 کابل در هر فاز و سطح مقطع 25 میلی متر مربع می باشد.

CABLE 7 : نوع عایق کابل Rubber؛ 0.6 کیلو ولت؛ 100 متر؛ 3 هسته؛ 1 کابل در هر فاز و سطح مقطع 240 میلی متر مربع می باشد.

CABLE 8 : نوع عایق کابل Rubber؛ 0.6 کیلو ولت؛ 100متر؛ 3 هسته؛ 2 کابل در هر فاز و سطح مقطع 150 میلی متر مربع می باشد.

CABLE 9 : نوع عایق کابل Rubber؛ 0.6 کیلو ولت؛ 100 متر؛ 3 هسته؛ 2 کابل در هر فاز و سطح مقطع 185 میلی متر مربع می باشد.

CABLE 15 : نوع عایق کابل XLPE؛ 33 کیلو ولت؛ 100 متر؛ 1 هسته؛ 1 کابل در هر فاز و سطح مقطع 240 میلی متر مربع می باشد.