SoSo CAD
Bilimsel makalePDF2021

Bir Mikroşebeke Tesisinde Kısa Devre ve Ark Flaş Çalışması

Özgün başlık Short Circuit and Arc Flash Study on a Microgrid Facility

arXiv (Texas Tech University) · K. E. K. Schmitt, C. A. Negri ve diğerleri

Texas Tech Üniversitesi'nin 480 V, MW ölçekli bir mikroşebeke test yatağı için yaptığı örnek kısa devre ve IEEE 1584-2018 ark flaş çalışması; şebekeye bağlı ve adalı topolojiler için adım adım bir şablon sunuyor.

Belgeyi okuİndir (PDF, 0,6 MB)Özgün kaynağa git

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Bu sayfada

Özet

Çalışma, jeneratör, rüzgâr, PV ve batarya eviriciden oluşan bir mikroşebekede kısa devre seviyelerinin ve ark flaş riskinin nasıl hesaplanıp etiketleneceğini soruyor. Test yatağı 12,47 kV şebekeden besleniyor ve 569 kVA dizel jeneratör, rüzgâr, PV ve batarya evirici sistemi içeriyor. İş akışı altı adımda listeleniyor: veri toplama, işletme topolojileri, üç faz bolted arıza akımları, ark akımı ve olay enerjisi, KKD kategorisi ve ekipman etiketleme.

Arızalar PowerWorld'de hem şebekeye bağlı hem de adalı (jeneratör referans) topolojiler için hesaplandı; evirici arıza katkıları veri sayfasındaki maksimum kısa devre akımının 1,4 ile çarpılmasıyla alındı. Her baradaki en yüksek arıza seviyesi, IEEE 1584-2018 ile ark akımı, olay enerjisi, ark flaş sınırı ve KKD kategorisini hesaplamak için kullanıldı. Varsayımlar: VCB elektrot konfigürasyonu, 5 periyot ark süresi, 32 mm boşluk, 457,2 mm çalışma mesafesi ve 508 × 508 mm kabinler.

Sonuçlar: 480 V MCC barasında üç faz arıza akımı şebekeye bağlıyken 22.793 A, 569 kVA dizel jeneratör üzerinde adalıyken yalnızca 1.296 A idi. 480 V baralarda bolted akım yaklaşık 22,8 kA, ark akımı yaklaşık 16,8 kA, olay enerjisi 3,6 cal/cm² ve ark flaş sınırı 91 cm; 208 V baralarda 3,8 cal/cm² ve 94 cm. Tüm baralar KKD kategori 1'de kaldı. Çıplak deri yaralanması yaklaşık 1,2 cal/cm²'de başlıyor; ark flaş sınırı 5 J/cm²'de tanımlanıyor.

Sınırlar: kısa bir çalışma; yalnızca en yüksek arıza seviyesi kullanıldı, koruma koordinasyonu ve açma süresi değişimi bu çalışmanın odağında değil ve ark süresi sabit varsayıldı. Makale, DC sistemler için Doan'ın maksimum güç yönteminin yalnızca doğrusal DC kaynaklar için geçerli olduğunu, PV için olmadığını not ediyor. Yine de jeneratör yedekli bir veri merkezi AG sistemi için aynı iş akışına kompakt bir şablon oluşturuyor.

Öne çıkan noktalar

  1. Ark flaş iş akışı altı adım: veri toplama, işletme topolojileri, üç faz bolted arıza akımları, ark akımı ve olay enerjisi, KKD kategorisi ve ekipman etiketleme.
  2. Evirici tabanlı kaynakların veri sayfası maksimum kısa devre akımına güvenlik payı olarak 1,4 katsayısı uygulandı.
  3. 480 V MCC barasında üç faz arıza akımı şebekeye bağlıyken 22.793 A, 569 kVA dizel jeneratör üzerinde adalıyken yalnızca 1.296 A.
  4. Varsayımlar: VCB elektrot konfigürasyonu, 5 periyot ark süresi, 32 mm boşluk, 457,2 mm çalışma mesafesi, 508 mm × 508 mm kabinler.
  5. 480 V baralarda bolted akım yaklaşık 22,8 kA, ark akımı yaklaşık 16,8 kA, olay enerjisi 3,6 cal/cm², ark flaş sınırı 91 cm; 208 V baralarda 3,8 cal/cm² ve 94 cm; tüm baralar KKD kategori 1.
  6. Çıplak deri yaralanması yaklaşık 1,2 cal/cm²'de başlar; ark flaş sınırı 5 J/cm²'de tanımlanır. DC sistemlerde Doan maksimum güç yöntemi yalnızca doğrusal DC kaynaklara uygulanır, PV'ye değil.

Tasarımda kullanımı

  • Jeneratör yedekli veri merkezi AG sisteminde ark flaş çalışmasını hem şebekeye bağlı hem adalı topolojide yapın; adalı durumda arıza akımının çok daha düşük olduğunu (22.793 A yerine 1.296 A) ve açma süresini uzatabileceğini kontrol edin.
  • Eviriciler için arıza katkısını veri sayfasından alıp güvenlik payıyla (burada 1,4) çarpın ve bu varsayımı çalışma raporunda belirtin.
  • Çalışma iş akışını altı adımlı bir kontrol listesi olarak kullanın ve etiket üretimini her topoloji için en yüksek arıza seviyesine göre yapın.

Aylık bülten · ücretsiz

Referans listeniz güncel kalsın

Ayda bir: yeni eklenen kaynaklar, Türkiye mevzuatındaki değişiklikler ve yaklaşan veri merkezi etkinlikleri.

SoSo CAD

Güç tasarımınızı SoSo CAD’de değerlendirin

Besleme yollarını, ekipman yüklerini ve UPS arıza senaryolarını aynı modelde inceleyin.

Demo iste
SoSo CAD güç ve kapasite çalışma alanındaki tek hat şeması

Kimler okumalı

Jeneratör, evirici ve batarya içeren düşük gerilim sistemlerinde kısa devre ve ark flaş etiketlemesi yapan mühendisler.

Belgenin bölümleri

  1. I. Giriş
  2. II. Mikroşebeke test yatağı topolojisi
  3. III. Kısa devre çalışması
  4. IV. Ark flaş çalışması
  5. V. Sonuçlar ve ekipman etiketleme
  6. VI. Son değerlendirmeler

İlgili standartlar

  • IEEE 1584-2018
  • NFPA 70E

Belgeyi okuyun

microgrid-short-circuit-arc-flash-study-2021.pdf

PDF · 0,6 MB · İngilizce

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

İndir (PDF, 0,6 MB)Tarayıcıda aç

Belge, lisansı yeniden dağıtıma izin verdiği için özgün haliyle ve değiştirilmeden sunulmaktadır.

Yayın bilgileri

Yazarlar
K. E. K. Schmitt; C. A. Negri; S. Daneshvardehnavi; S. Bayne; M. Giesselmann
Yayıncı
arXiv (Texas Tech University)
Yıl
2021
Belge numarası
arXiv:2105.09927
Belge dili
İngilizce
Kaynak türü
Bilimsel yayın
Erişim
Açık lisans — indirilebilir
Lisans
CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz
Lisans kanıtı
arxiv.org
Özgün lisans notu (İngilizce)

arXiv OAI-PMH metadata gives license http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Künye

K. E. K. Schmitt; C. A. Negri; S. Daneshvardehnavi; S. Bayne; M. Giesselmann (2021). Short Circuit and Arc Flash Study on a Microgrid Facility. arXiv (Texas Tech University). arXiv:2105.09927. https://doi.org/10.48550/arXiv.2105.09927

ElektrikJeneratörİşletme

Konuyla ilgili etkinlikler

Etkinlik takvimini inceleyin

İçerik ve tüm hakları eser sahiplerine aittir. SoSo CAD yalnızca künye, kendi hazırladığı özet ve kaynağa bağlantı sunar; kaynakların içeriğinden sorumlu değildir.