Teknik Uygulama Makaleleri No.2: OG/AG Trafo Merkezleri: Kısa Devre Hesabının Teorisi ve Örnekleri

Özet

Belge önce tipik trafo merkezi düzenlerini, trafo seçimini ve paralel çalışmayı, ardından şebeke işletmecisinin sınırlarının OG korumasını nasıl kısıtladığını anlatır. IEC 60076-5'e göre tipik trafo kısa devre gerilimleri 630 kVA'ya kadar yüzde 4, 630-1250 kVA yüzde 5, 1250-2500 kVA yüzde 6, 2500-6300 kVA yüzde 7 ve 6300-25000 kVA yüzde 8'dir. Paralel trafolar eşleşen vk%, aynı vektör grubu ve uyumlu oranlar gerektirir; paralel çalışma AG kısa devre seviyesini ve bara/kesici yükünü artırır.

Etkisini bir örnek gösterir: 400 V'ta şebeke Sk değeri 750 MVA iken tek 1600 kVA (vk yüzde 6) trafo AG barasında yaklaşık 37 kA verir, paralel çalışan iki 800 kVA (vk yüzde 4) trafo ise yaklaşık 55 kA verir. Hesap şebeke, kablo ve trafo empedanslarını, motor katkısını ve tepe akımı kullanır. Motor katkısı genellikle motor anma akımının 4-6 katı olarak yaklaştırılır; IEC 60909, anma akımları toplamı Ik/100'ü aştığında dikkate alınmasını ister.

Tepe akım ip = k x karekök(2) x Ik ile bulunur, k = 1,02 + 0,98 e^(-3R/X). Örnekte Ik = 33 kA ve X/R = 6,6 için k = 1,64 ve ip = 76,6 kA'dir. Kesici yapma kapasitesi Icm, yalnızca Icu'nun Ik'nın üstünde olması değil, kurulum noktasındaki beklenen tepe akımın da üstünde olması gerekir. Bunu kesici seçimi, yük ayırıcı ve kaçak akım rölesi koordinasyonu ile tam bir OG/AG şebeke çalışması izler.

Ek A, trafo inrush akımını anma akımının üstel sönümlü katı olarak modeller; OG koruması bunun üzerine ayarlanır. Ekler simetrik bileşenler ve güç yöntemiyle çalışılmış örnekler de içerir.

Öne çıkan noktalar

1. IEC 60076-5 tipik kısa devre gerilimi: <=630 kVA yüzde 4; 630-1250 yüzde 5; 1250-2500 yüzde 6; 2500-6300 yüzde 7; 6300-25000 yüzde 8.
2. 750 MVA şebeke Sk (400 V): tek 1600 kVA (vk yüzde 6) trafo AG barasında yaklaşık 37 kA; paralel iki 800 kVA (vk yüzde 4) yaklaşık 55 kA.
3. Paralel trafolar eşleşen vk%, aynı vektör grubu ve uyumlu oranlar gerektirir; paralel çalışma AG arıza seviyesini artırır.
4. Motor katkısı genellikle motor anma akımının 4-6 katı; IEC 60909 anma akımları toplamı Ik/100'ü aştığında dikkate alınmasını ister.
5. Tepe akım ip = k x karekök(2) x Ik, k = 1,02 + 0,98 e^(-3R/X); Ik = 33 kA, X/R = 6,6 için k = 1,64, ip = 76,6 kA.
6. Kesici yapma kapasitesi Icm beklenen tepe akımı aşmalıdır; yalnızca Icu > Ik yetmez.
7. Ek A trafo inrush akımını üstel sönümlü anma akımı katı olarak modeller; OG koruması bunun üzerine ayarlanır.

Tasarımda kullanımı

• Kısa devre motorunda kullanıcı vk'yı boş bıraktığında IEC 60076-5 tablosundan varsayılan trafo empedansı kullanın.
• Her işletme modu (tek trafo, bara kuplajı ile paralel trafolar, yalnızca jeneratör) için bara Ik'sını hesaplayın ve kesicileri en kötüsüne göre seçin.
• Motor (chiller/pompa/fan) katkısını motor In toplamı Ik/100'ü aştığında ekleyin.
• Tepe akımı X/R'den hesaplayıp Icm >= ip'yi ayrı bir kural olarak denetleyin; bara kuplajı trafo paralelliğine izin verip Ik'yı aşağı akış Icu'nun üzerine çıkarıyorsa uyarın.

Kimler okumalı

OG/AG trafo merkezi ve kısa devre hesabı yapan elektrik tasarımcıları.

İlgili standartlar

• IEC 60909-0
• IEC 60076-5
• IEC 60947-2

Yayın bilgileri

Yazarlar

ABB

Yayıncı

ABB

Yıl

2008

Belge numarası

1SDC007101G0202 (QT2)

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye