1 / 29

Lecture 07

Lecture 07. Fault current (I). 故障電流的來源 :. 1. 發電機所產生之故障電流. 由發電機供電之線路，發生短路故障時，因其激磁及速度仍正常，其 感應的電壓就產生短路電流，電流之大小受發電機及線路的阻抗限制 。. 2. 同步電動機所產生之故障電流. 故障時，因產生異常的故障電流而使系統產生相當大的壓降，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。同時，同步 機之內部感應電壓反使電流流向故障點。. 3. 感應電動機所產生之故障電流. 感應電動機所供給的故障電流，乃因故障發生後之慣性作用使之暫成

liona
Download Presentation

Lecture 07

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Lecture 07 Fault current (I) Meiling CHEN 2005

  2. 故障電流的來源: 1.發電機所產生之故障電流 由發電機供電之線路，發生短路故障時，因其激磁及速度仍正常，其 感應的電壓就產生短路電流，電流之大小受發電機及線路的阻抗限制 。 2.同步電動機所產生之故障電流 故障時，因產生異常的故障電流而使系統產生相當大的壓降，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。同時，同步 機之內部感應電壓反使電流流向故障點。 3.感應電動機所產生之故障電流 感應電動機所供給的故障電流，乃因故障發生後之慣性作用使之暫成 發電機作用而產生的。 4.電容器所產生之故障電流 在發生事故時，電力電容器會向系統放電，通常為時間極為短暫之高 頻電流，故電力電容器在故障電流方面的效應通常不計。 Meiling CHEN 2005

  3. 台電 Meiling CHEN 2005

  4. 故障發生時線路之阻抗: • 電纜的阻抗(series impedance) • 變壓器之交聯電抗(leakage reactance) • 電源短路電抗 • 故障點阻抗 • 電動機的電抗 • 1.次暫態電抗(sub-transient reactance)短路發生後前一週之電抗值 • 2.暫態電抗(transient reactance)短路發生後約0.5秒之電抗值 • 3.同步電抗(synchronous reactance)計算穩態短路電流之電抗值 故障發生型態: • 三相短路 • 二相短路 • 二相短路且接地 • 單相接地 故障電流小於三相短路 Meiling CHEN 2005

  5. 配電系統發生短路故障時，除了電力公司的發電機(電源)會供給短路電流外，工廠裡的同步電動機，電力電容器及感應電動機等，亦為短路電流的主要來源。 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 Meiling CHEN 2005

  6. 非對稱短路電流: 如[圖4-3]之直流串聯電路，當開關S關上時，其電流值依 Meiling CHEN 2005

  7. 對稱及非對稱短路電流 下圖之交流電路，相當於配電系統發生短路故障時的情形，當開關S關上 時 可解得故障電流 交流穩態 直流暫態 Meiling CHEN 2005

  8. 最大非對稱短路電流之有效值為對稱電流有效值(I)之 倍。 [圖4-5]為典型的短路電流。 約6cycles 消失 [圖4-5] Meiling CHEN 2005

  9. 交流穩態 最壞情況是 直流暫態約6週會消失 非對稱電流部分是情況用K值修正 計算對稱電流部分 Meiling CHEN 2005

  10. 考慮單相情況 AC DC 令 AC RMS =I 則 DC RMS= i(t)最大的有效值為 直流加交流非對稱電流最大值 交流對稱電流最大值 Meiling CHEN 2005

  11. 考慮三相情況 每相之最大非對稱電流並不相同故一般非對稱電流以平均值估計 K 值 亦與短路時間t 及X/R 有關因為 • t 固定時,R/L 即X/R  , K  (低壓系統) • X/R固定, t  K  因此: Meiling CHEN 2005

  12. Meiling CHEN 2005

  13. 動作時間 2週 3週 5週 8週以上 K值 1.4 1.2 1.1 1.0 How to find K? 啟斷容量(Interruption capacity): 1. 600V以上電路， 依斷路器之動作時間，按下列標準選定K值 但匯流排之短路容量在5OOMVA以上者，上列K值應加0.1。 2. 600V以下低壓斷路器，以三相平均值為額定的斷路器，K=1.25。 瞬間電流容量(Instantaneous current capacity): 計算瞬間電流容量時，K值之選用原則如下： 1. 600V以上高壓系統，一般情形，K=1.6 2. 5000V以下，600V以上，且無局部自備發電機之系統，K=1.5 3. 600V以下之開關設備，其瞬間電流容量，與啟斷容量相同。 4. 配電系統有較長的電纜時，依實際X/R值，按[圖4-6]計算0.5週波時 的K值。 應配合設備之裝置地點以選用暫態、次暫態電抗及K值 Meiling CHEN 2005

  14. ~ ~ ~ example Fault point 上例之標么阻抗圖: Fault point Meiling CHEN 2005

  15. 大豐變電所 120MVA 161kV/22.8KV 和美工業區預估終期供電量1,400,000KW，由台電公司於區內規劃與興建超高壓變電所（345KV/161KV）一座及配電變電所（161KV/22.8KV）數座，沿區內道路預埋161KV/22.8KV或11.4KV輸配電線管路 Meiling CHEN 2005

  16. 交流穩態分析 對稱電流 因為故障點在低壓端(480v)低壓側(X/R<6)較小所以電流消失較快 K值一般選擇較小值1.25 Meiling CHEN 2005

  17. ~ ~ ~ ~ example Meiling CHEN 2005

  18. ~ 在F1故障時 瞬時容量:故障發生時瞬時最大電流;高壓側故障K選1.6 啟斷容量:故障發生6週後,感應機不再提供電流;同步機改用較大之暫態電抗.k值選1 Meiling CHEN 2005

  19. 在F2故障時 啟斷容量: 低壓側K值選1.25 Meiling CHEN 2005

  20. ~ example 用此例來看計算低壓端短路故障時忽略CT及BUS之阻抗是否恰當 Fault point Meiling CHEN 2005

  21. ~ Fault point 考慮CT及BUS阻抗下 Meiling CHEN 2005

  22. ~ 忽略CT及BUS阻抗下 Fault point 計算低壓端短路故障時不宜忽略CT及BUS之阻抗 Meiling CHEN 2005

  23. 一般600v以下之低壓系統X/R<6電阻不宜忽略 example 6 lines Meiling CHEN 2005

  24. ~ ~ ~ 以X/R6近似推導出R=0.25/6=0.0417 F1故障時之故障電流 Meiling CHEN 2005 相較於F2

  25. ~ 單相短路故障電流計算 不論是接地或短陸均屬非對稱故障，及故障電流會因各相序不同而不相同。為簡化計算起見以各相均相等來考慮。 單相系統短路時，則需考慮導線的阻抗以二倍計算。計算短路電流時，電源的阻抗為三相系統時的兩倍，其餘計算方式則相同。 Fault point Meiling CHEN 2005

  26.   ~ 台電 Meiling CHEN 2005

  27. 單相3線制 變壓器阻抗 是以220為基準當110v短路時只有一半被短路 因為變壓器構造的關係: Meiling CHEN 2005

  28. example Meiling CHEN 2005

  29. example 單相50KVA的變壓器，阻抗為(1.2+ j3.0)%，二次側為單相三線110/220V，電 源側三相短路容量為100MVA，其二次側110V的相線與中性點短路故障，試 求非對稱短路電流。 查表得k=1.055 Meiling CHEN 2005

More Related