Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 36. 7 oktober 1952 - Metod att mäta kortslutningsströmmar i kraftnät, av Ivar Slettenmark
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
14. oktober 1952
817
Metod att mäta
kortslutningsströmmar
i kraftnät
Förste byråingenjör Ivar Slettenmark, Stockholm
621.317.32 : 621.316.11.014.3
Det hittills vanligaste sättet att beräkna
kortslutnings-strömmar vid trefasig kortslutning i ett kraftnät är att
enligt fig. 1 reducera nätet till en emk, seriekopplad med
nätets resulterande kortslutningsimpedans.
Kortslutningsströmmen är då
/*=§( kA)
och kortslutningseffekten
Pk
SE h= ^J-(MVA)
(1)
(2)
där E är fasspänning i felstället före kortslutningen (kV)
och Z nätets resulterande kortslutningsimpedans sedd från
felstället (ohm/fas).
Värdet på Z bestämmes dels av generator-,
transformator-och linjeimpedanser, vilka i regel är kända med
tillfredsställande noggrannhet, dels av belastningsimpedanser,
vilkas under kortslutningen verksamma storlek i allmänhet
endast kan uppskattas.
Beräkningen av Z är ofta mycket tidsödande och
felräkningar kan lätt göras. Speciellt vid stora hopmaskade nät
söker man därför om möjligt att mäta
kortslutningsströmmen i nätmodell. Noggrannheten i det sålunda erhållna
värdet på kortslutningsströmmen beror givetvis på den
noggrannhet med vilken de i nätet ingående impedanserna
är kända. Särskilt i närheten av belastningspunkter kan
felen bli avsevärda, om ej belastningens
kortslutningsimpedans är känd.
Kortslutningsströmmens storlek i en station kan också
bestämmas genom kortslutningsprov, men sådana prov är
både omständliga att utföra och störande för driften. I det
följande visas hur man på grundval av relativt enkla prov,
som ej stör den normala driften, kan beräkna både
kortslutningsströmmens storlek och fördelning i nätet.
Teori för mätningen
Roser har visat1, att nätets kortslutningsreaktans kan
beräknas med ledning av spänningsändringens storlek vid in-
Fig. 1. Ekvivalent
schema för
beräkning av
kortslutningsströmmen i
kraftnät.
Fig. 2. Schematiskt nät vid beräkning av de spännings- och
strömändringar, som erhålles vid bortkoppling av en
kondensator; värden före brytning betecknas med ’, efter
brytning ".
eller urkoppling av en känd reaktans. Denna metod
användes även här, men mätningarna utförs med annan
mätutrustning. Mätningen av nätets kortslutningsresistans, som
med Rosers metod även förutsätter bortkoppling av aktiv
effekt, utföres dock här på annat sätt.
Antag för enkelhets skull ett nät enligt fig. 2, där man
önskar beräkna dels den resulterande
kortslutningsimpedansen Z i punkten P, dels de bägge impedanserna Zx och
Ze. Vid brytning av kondensatorn C (den yttre reaktansen
kan också bestå av en reaktor resp. tomgående över- eller
undermagnetiserad synkronmaskin) erhålles med
beteckningar enligt fig. 2 en spänningsändring
A E = Ic Z = hc Zi = hc Z2 (3)
Motsvarande visardiagram framgår av fig. 3, där värden
före brytning betecknats med ’ och värden efter brytning
betecknats med ".
A E består av två komponenter
AEX = IcXæ\E’\ — \E"\ (4)
och
A Er = Ic R^ A<p • E" (5)
Om I c mätes före brytningen och A Ex och A *P vid
brytningen, kan X och R beräknas och därmed är värdet på Z
bestämt både till storlek och fasvinkel, tpz.
Det bör observeras, att beräkningarna är baserade på
ändringen av spänningens grundvåg. Om späningen
innehåller övertoner, kommer deras storlek emellertid att
ändras endast obetydligt vid brytningen. Man kan därför
räkna med att spänningsändringen av grundfrekvens är
lika med ändringen av spänningens amplitudvärde.
Vid beräkning av Za och Ze enligt ekv. (3) måste Ixc och
hc vara kända. Oin fasvinklarna för Zx och ZB är lika,
vilket ofta är fallet, ligger I%c och Isc i fas med Ic För små
vinkeländringar gäller då
A<Pi
h
A <Pi + A <P2
A<Pl
•le
Ic
(6)
A Vi + A <Pz
Vid kortslutning i punkten P i fig. 2 delar sig
kortslutningsströmmen I k [ekv. (1)] på följande sätt i nätets bägge
grenar
hk z2 hc = A <Pi
hk Zi hc A <P2
(7)
Om Z1 och Zs har olika fasvinklar, vilket är fallet om t.ex.
Z1 representerar det matande nätet och ZE belastningen, kan
hc och hc beräknas ur det fullständiga visardiagrammet.
Före brytningen måste vinkeln mellan E’ och I\ eller /’2
vara känd och vid brytningen måste även den ena
strömmens amplitudändring mätas.
Som framgår av ovanstående förutsätter den här
beskrivna metoden, att man kan mäta även relativt små
amplitud- och vinkeländringar med god noggrannhet.
A
Fig. 3. Visardia
gram för
spänningar och
strömmari fig.2
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
