( short circuit calculation ) - coe.or.th · pdf...
TRANSCRIPT
การคานวณกระแสลดวงจรการคานวณกระแสลดวงจร
( Short Circuit Calculation )( Short Circuit Calculation )
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 1
11..11 บทนาบทนา11..11 บทนาบทนา
การเลอกใชบรภณฑและระบบไฟฟาตองคานงถง
- กระแสขณะใชงานตามปกต ( Normal Current )
( Sh t Ci it C t )- กระแสขณะทเกดลดวงจร ( Short Circuit Current )
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 2
กระแสลดวงจรกระแสลดวงจร
- การทวงจรไฟฟาเกดความผดพลาดโดยอบตเหต
หรอ ความไมตงใจ
- ทาใหคาอมพแดนซของวงจรมคาลดลง
ใ ไ ป - สงผลใหกระแสไหล มากกวากระแสปกตหลายเทา
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 3
กระแสลดวงจรกระแสลดวงจร ( ( ตอตอ ))
- ทาใหเกด ความเครยดทางกล ( Mechanical Stress )
และ ความเครยดทางความรอน ( Thermal Stress ) ขน
- ทาให บรภณฑเสยหาย และ เปนอนตรายตอคนได
ดวยเหตผลดงกลาวจงตองคานงถงผลของ
ไ ป กระแสลดวงจรเพอจะไดปองกนความเสยหายท
อาจจะเกดขนได
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 4
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 5
Normal Condition
V = 230 V
ZS = 0.01 , Source
ZC = 0.1 , Cable C 0 , Cab e
Zl = 9.9 , Load
IL = 230 / ( 9.9 + 0.1 + 0.01 )
= 23 A= 23 A
Short Circuit Condition
IS = 230 / 0.11
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 6= 2091 A n = 2091 / 23 = 91
การคานวณคากระแสลดวงจรการคานวณคากระแสลดวงจร
- เปนสงจาเปนทสดอยางหนงของการออกแบบ
ไฟฟ ระบบจายกาลงไฟฟา
ผออกแบบระบบไฟฟาจะตองทราบ
คากระแสลดวงจรลวงหนา
เพอทจะไดเลอกบรภณฑทเหมาะสม เพอทจะไดเลอกบรภณฑทเหมาะสม
ไฟฟ - การคานวณคากระแสลดวงจรของระบบไฟฟาจง
เปนสงทสาคญมาก สาหรบผออกแบบระบบไฟฟาทด
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 7
11..2 2 มาตรฐานการคานวณกระแสลดวงจรมาตรฐานการคานวณกระแสลดวงจร
- มาตรฐานสากลสาหรบการคานวณกระแสลดวงจร
IEC 60909 " Short circuit Current CalculationIEC 60909 " Short-circuit Current Calculation
in Three-phase A.C. System ”
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 8
- มาตรฐาน IEC 60909 ไดแบงการคานวณกระแส
ลดวงจรออกเปน 2 ประเภท คอลดวงจรออกเปน 2 ประเภท คอ
1 การลดวงจรใกลเครองกาเนดไฟฟา1. การลดวงจรใกลเครองกาเนดไฟฟา
( Near-to-generator Short Circuit )
2 การลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟา2. การลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟา
( Far-from-generator Short Circuit )
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 9
1 การลดวงจรใกลเครองกาเนดไฟฟา1. การลดวงจรใกลเครองกาเนดไฟฟา
( Near-to-generator Short Circuit )
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 10
2. การลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟา
( Far-from-generator Short Circuit )
CCurrent
Decaying (Aperiodic) Component i
Top Envelope
DC
I" kA
i p2 2
I" k
2 2
I =
2 2
k
Time
2
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 11Bottom Envelope
ไ ไ ไ ไ เมอเกดการลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟาเมอเกดการลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟา
กระแสลดวงจรจะเปนผลของกระแส 2 สวนดวยกน ไดแกกระแสลดวงจรจะเปนผลของกระแส 2 สวนดวยกน ไดแก
1. สวนประกอบ A.C.
ซงมขนาดคงท ตลอดระยะเวลาการเกดลดวงจรซงมขนาดคงท ตลอดระยะเวลาการเกดลดวงจร
2. สวนประกอบ D.C.
ซงมคาสงสดคาหนง และคอยๆ ม ๆ
คาลดลงจนเปนศนย
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 12
Current
T E l
Decaying (Aperiodic) Component i
Top Envelope
DC
k
2 I" kA
i p2 2
I" k
2 2
I =
2 2
k
Time
2
รปท 1.1 แสดงรปคลนของกระแสลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟา
Bottom Envelope
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 13
รปท 1.1 แสดงรปคลนของกระแสลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟา
การลดวงจรของระบบไฟฟาอาจแบงเปนการลดวงจรของระบบไฟฟาอาจแบงเปน 44 ชนดชนด คอคอการลดวงจรของระบบไฟฟาอาจแบงเปนการลดวงจรของระบบไฟฟาอาจแบงเปน 44 ชนดชนด คอคอ
1. การลดวงจรแบบสามเฟสสมดล I"k3 , I”k k3 k
( Balanced Three-Phase Short Circuit )
2. การลดวงจรแบบสายถงสายไมตอกบดน I"k2
( Line to Line Short Circuit Without Earth Connection )( Line to Line Short Circuit Without Earth Connection )
3. การลดวงจรแบบสายถงสายตอกบดน I"k2E
( Line to Line Short Circuit With Earth Connection )
4. การลดวงจรแบบสายถงดน Ik1
( Line to Earth Short Circuit )
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 14
( )
L2L1
L3L2L1
L3
I"k3 k2I"
(a) (b)
L3 L3
(c) L2L1
(d) L2L1
I"k1k2EI"
Short Circuit Current Branch Short - circuit Currents
k2EI
in Conductors and Eartha) Balance Three Phase Short Circuit.b) Line to Line Short Circuit Without Earth Connection.c) Line to Line Short Circuit With Earth Connection.d) Line to Earth Short Circuit.
in Conductors and Earth
)
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 15รปท 1.2 ชนดของการลดวงจร
ใ เพอความสะดวกอาจใช ตวยอแสดงชนดของการลดวงจร คอ
k3 , k = Three – phase short circuit
k2 = Line to Line short circuit
k2E = Line to Line short circuit with earth connectsk2E Line to Line short circuit with earth connects
k1 = Line to Earth short circuit
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 16
ไฟ ไฟ1.3 แหลงจายไฟสมมล1.3 แหลงจายไฟสมมล
- การลดวงจรทจดใดๆ ในวงจรไฟฟา ณ จดนน
อาจจะแทนไดดวยอาจจะแทนไดดวย
แหลงจายไฟสมมล ( Equivalent Voltage Source )
ไฟส ป ไฟ- แหลงจายไฟสมมลจะเปนแหลงจายไฟ
เพยงแหลงเดยวในระบบ
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 17
ไฟ ไฟ 1.3 แหลงจายไฟสมมล ( ตอ )1.3 แหลงจายไฟสมมล ( ตอ )
- สวนระบบไฟฟา เครองจกรกลซงโครนส
และเครองจกรกลอซงโครนส จะแทนดวย
ใ คาอมพแดนซภายในของมน
รปท 1.3 แสดงตวอยางของแหลงจายไฟสมมล
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 18
N R ia)
Q L
Non RotatingLoadT
a) ~
~t : 1S"kQ
Fr
N R i k3LoadNon Rotating
b) QtR QtX TR TXQ
RL LXF
~I"k
ncU3
รปท 1 3 แสดงตวอยางของแหลงจายไปสมมล
I k
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 19
รปท 1.3 แสดงตวอยางของแหลงจายไปสมมล
- ทตาแหนงลดวงจร F แหลงจายไฟสมมลจะมคา
nUc
โดย c คอ ตวประกอบแรงดน ( Voltage Factor )
3n
โดย c คอ ตวประกอบแรงดน ( Voltage Factor )
และ Un คอ แรงดนของระบบทใช ( L- L )
- คาตวประกอบแรงดน C
จะมคาแตกตางกนไปตามระบบแรงดนทใช
ส ไ ใ 1 1ดงแสดงไวในตารางท 1.1
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 20
ตารางท 1.1 Voltage Factor c
Voltage Factor c for the Calculation of
Nominal Voltage Maximum Short- Minimum Short-
circuit Current circuit Current circuit Current circuit Current
Ua Cmax Cmin
Low Voltage
100 V to 1000 V
( IEC Publication 38 ,Table I )
a) 230 V / 400 V 1.05 0.95
b) Other Voltages 1.10 1.00
Medium Voltage
1 10 1 00 1 kV to 35 kV 1.10 1.00
( IEC Publication 38 , Table III )
High Voltage
35 kV to 230 kV 1.10 1.00
( IEC Publication 38 , Table IV )
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 21
Note. - cUa Should Not Exceed the Highest Voltage Um for Equipment of Power System
ตวอยางท 1.1 จงหา Voltage Factor C
ทใชในการคานวณทใชในการคานวณ
กระแสลดวงจรสงสดสาหรบ
- ระบบ LV 230 / 400 V , 3 ph , 4 w
- ระบบ LV 240 / 416 V , 3 ph , 4 wp
- ระบบ MV 22 kV 3 ph 3 w- ระบบ MV 22 kV , 3 ph , 3 w
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 22
วธทา
จากตาราง Voltage Factor C
- ระบบ LV 230/400 V, 3 ph ,4 w ; Cmax = 1.05
- ระบบ LV 240/416 V, 3 ph ,4 w ; Cmax = 1.10
- ระบบ MV 22 kV , 3 ph ,3 w ; Cmax = 1.10
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 23
- คาอมพแดนซลดวงจร อาจแบงออกเปน 3 สวน
1.4 อมพแดนซลดวงจร1.4 อมพแดนซลดวงจร- คาอมพแดนซลดวงจร อาจแบงออกเปน 3 สวน
ตามหลกของ Symmetrical Components คอ
Z( 1 ) Positive Sequence Impedance
Z N ti S I dZ( 2 ) Negative Sequence Impedance
Z( 0 ) Zero Sequence Impedance( )
Z( 1 ) ใชในการคานวณ กระแสลดวงจรแบบสามเฟสสมดล
Z( 1 ) , Z( 2 ) , Z( 0 ) ใชในการคานวณกระแสลดวงจรแบบ
ทเหลอ
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 24
ทเหลอ
ไ คาอมพแดนซลดวงจรอาจแบงออกเปนสวนๆ ไดดงน
a) Network Feeder
b) Two-wining Transformers
c) Overhead Lines and Cables
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 25
1.4.1 คาอมพแดนซของ Network Feeder
- ขนาดของระบบไฟฟาอาจแทนไดดวยคา
กาลงไฟฟาลดวงจรสมมาตรเรมตนกาลงไฟฟาลดวงจรสมมาตรเรมตน
( Initial Symmetrical Short-circuit Power ) S"kQ
- ถาระบบไฟฟามขนาดใหญมากจนถอวาญ
เปน บสอนนต ( Infinite Bus ) จะไดวา
ไ คาอมพแดนซลดวงจรของระบบไฟฟา = 0
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 26
a) ZQ
k3
a) QZQ F
nQU
I"kQ I"kQ
nQcU3
F
S" = 3 U I"
~
b)Q
kQ nQ kQS = 3 U I
A
ZQtQ FA
ZTLVQ A
UF
k3
nQU HV LV
Q F
ncU3
AT
~kQI" nU
r nHV nLVt = U /U
I"k
3
Qt Q rZ = Z /t2
t : 1r
รปท 1 4 ระบบและวงจรสมมล สาหรบระบบไฟฟา
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 27
รปท 1.4 ระบบและวงจรสมมล สาหรบระบบไฟฟา
ทางดาน แรงสงของหมอแปลง
QcU2QcU
ทางดาน แรงสงของหมอแปลง
"kQI3
nQ"kQSnQ
QZ
ปทาวดาน แรงตาของหมอแปลง
tr = HV / LV
1nQcU12nQcU
Z
r
2rt1
"kQI3
nQ2rt1
"kQSnQ
QtZ
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 28
สงสงกวาแรงดนกวาแรงดน 35 35 kVkV
จายดวยสายสงเหนอศรษะ ( OH Lines )
- คาอมพแดนซสมมล ZQ อาจพจารณาเพยง
คารแอกแตนซเพยงอยางเดยว
ZQ = j XQQ j Q
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 29
กรณอนๆกรณอนๆ
- ถาไมทราบคาความตานทาน RQ ของระบบไฟฟาทแนนอน
R 0 1 XRQ = 0.1 XQ
และ XQ = 0.995 ZQQ Q
คากาลงไฟฟาลดวงจรสมมาตรเรมตน S"kQ คากาลงไฟฟาลดวงจรสมมาตรเรมตน S kQ
- ทระดบแรงดน 22 kV และ 24 kV นน
โดยทวไปจะกาหนดให S"kQ = 500 MVA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 30
ตวอยางทตวอยางท 11..22
ระบบไฟฟามคา RQ = 0.1 XQQ Q
ใหหาคา XQ ในเทอมของ ZQ
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 31
2X2RZ +=
วธทา
QXQRQZ +=
22 2QX
2)QX0.1( +=
Z
20 11
QZ
QX+
=0.11 +
QZ0.995= Q
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 32
ตวอยางทตวอยางท 11..33
ไฟฟ ระบบไฟฟาม S"kQ = 500 MVA
ท 22 kV , RQ = 0.1 XQQ Q
ถามหมอแปลง 22 kV / 230-400 V ตออย
ใ R X ไฟฟใหหาคา RQt และ XQt ของระบบไฟฟา
ทางดานแรงตาของหมอแปลง
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 33
วธทา2
1nQ UcZ 2rt
1"kQS
QQtZ
2 1221 12
2
40022000
1500
22 1.1
400
Ω103.52 4-
= 0.352 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 34
XQt = 0.995 ZQ
= 0.995 x 0.352
= 0.350 m
RQt = 0.1 XQt
= 0.035 m
ระบบ 230/400 V , ZQt = 0.352 m
X = 0 350 m XQt = 0.350 m
RQt = 0.035 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 35
1.4.2 Two-winding Transformers
ZT = RT+ j XT
2
rTS2rTU
100%kru
TZ
23IkrTP
TS2rTU
100%Rru
TR rT3IrT
2R2ZX 2TR2
TZTX
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 36
โดยท :U แรงดนพกดของหมอแปลงดานแรงดนสงหรอดานแรงตาUrT = แรงดนพกดของหมอแปลงดานแรงดนสงหรอดานแรงตา
IrT = กระแสพกดของหมอแปลงดานแรงดนสงหรอดานแรงตา
SrT = กาลงปรากฏพกดของหมอแปลง
PkrT = กาลงสญเสยทงหมดของหมอแปลงในขดลวดทกระแสพกด
ukr = แรงดนลดวงจรพกด เปนเปอรเซนต
u = แรงดนuRr = แรงดน
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 37
ตวอยางทตวอยางท 11..44
หมอแปลงขนาด 1000 kVA , 22 kV / 230 - 400V,
% U = 6 Load Loss = 13 5 kW% Uk = 6 , Load Loss = 13.5 kW
ใหหา RT , XT และ ZT อางองไปทางดานแรงตา
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 38
วธทา2Uu
rTS2rTU
100kru
TZ
120.4
1006
= 9.6 X 10-3
= 9.6 m 9.6 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 39
krTPTR 2
rTI 3TR
T2UrT2SrT2U
krTP
2120.413.5
1
= 2 16 m= 2.16 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 40
2R2ZX 2TR2
TZTX
22.1629.6 -
= 9.35 m
ZT = 2.16 + j 9.35 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 41
ตารางท 1.2 หมอแปลงไฟฟา ดานแรงตา 230/400 V
พกด ( kVA ) IFL ( A ) %Uk PL ( kW ) ZT ( mΩ ) RT ( mΩ ) XT ( mΩ )
315 455 4 3.9 20.32 6.29 19.32
400 577 4 4.6 16.0 4.60 15.32
500 722 4 5 5 12 8 3 52 12 31500 722 4 5.5 12.8 3.52 12.31
630 909 4 6.5 10.16 2.62 9.82
800 1155 6 11.0 12.00 2.75 11.68
1000 1443 6 13.5 9.60 2.16 9.35
1250 1804 6 16.4 7.68 1.68 7.49
1600 2309 6 19.8 6.00 1.24 5.87
2000 2887 6 24.0 4.80 0.96 4.70
2500 3608 6 26.8 3.84 0.69 3.78
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 42
ตารางท 1.3 ระบบไฟฟารวมกบหมอแปลงไฟฟา ดานแรงตา 230 / 400V
พกดของ
หมอแปลงไฟฟา
อมพแดนซของ
หมอแปลงไฟฟา
Ω
อมพแดนซของ
ระบบไฟฟา
Ω
อมพแดนซรวม
ZQt + ZT
Ω( kVA ) ZT ( mΩ ) ZQt ( mΩ ) ( mΩ )
315 6.29 + j 19.32 0.04 + j 0.35 6.33 + j 19.67
400 4 60 j 15 32 0 04 j 0 35 4 64 j 15 67400 4.60 + j 15.32 0.04 + j 0.35 4.64 + j 15.67
500 4.60 + j 12.31 0.04 + j 0.35 3.56 + j 12.66
630 2 62 j 9 82 0 04 j 0 35 2 66 j 10 17630 2.62 + j 9.82 0.04 + j 0.35 2.66 + j 10.17
800 2.75 + j 11.68 0.04 + j 0.35 2.79 + j 12.03
1000 2 16 j 9 35 0 04 j 0 35 2 20 j 9 701000 2.16 + j 9.35 0.04 + j 0.35 2.20 + j 9.70
1250 1.68 + j 7.49 0.04 + j 0.35 1.72 + j 7.84
1600 1 24 j 5 87 0 04 j 0 35 1 28 j 6 221600 1.24 + j 5.87 0.04 + j 0.35 1.28 + j 6.22
2000 0.96 + j 4.70 0.04 + j 0.35 1.00 + j 5.05
2500 0 69 j 3 78 0 04 j 0 35 0 73 j 4 13
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 43
2500 0.69 + j 3.78 0.04 + j 0.35 0.73 + j 4.13
1.4.3 คาอมพแดนซของสายเหนอศรษะและเคเบล
( O h d Li d C bl I d )( Overhead Lines and Cables Impedance )
คาอมพแดนซลดวงจร ZL = RL+ j XL
ไ โ สามารถหาไดโดยการคานวณ
จากขอมลตางๆ ของตวนา ๆ
ไดแก พนทหนาตด และ ระยะหางศนยกลางของตวนา
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 44
คาความตานทานประสทธผลตอหนวยความยาว R'LL
ของสายเหนอศรษะทอณหภม 20oC
สามารถคานวณไดจากคาพนทหนาตด qn
และคาความตานทานจาเพาะ
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 45
RL = / qn
โดยท :
CopperFor m
2mm
54
1 Ωρ =
iumFor Alumin 2mm
1
m54
Ωρ =
2mm1
uo u m
34
Ω
ρ
AlloyiumFor Alumin m
31
ρ =
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 46
สวนคารแอกแตนซตอหนวยความยาว X'L สาหรบสายเหนอศรษะ
สามารถคานวณไดจาก
μ r
dlnn0.25
20f2'
LX
πμπ
โดยท
rdlnn
0.250f μ
โดยท
d = ระยะเฉลยเรขาคณตระหวางตวนา
r = รศมของตวนาเดยว ในกรณของตวนาBundle
โ R ศ n 1จะแทน r ดวย โดยท R คอรศมบนเดล
n = จานวนตวนา Bundle
n 1nnrR
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 47
แทนคา 0 = 4 10-4 H / km
เปนคาความซาบซมได ( Permeability )เปนคาความซาบซมได ( Permeability )
ของสญญากาศ
แทนคาจะไดแทนคาจะได
Hz 50ffor /km rdlnn
0.25 0.0628'LX
Ω
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 48
เพอความสะดวกในการใชงาน
ไ ใ จงไดใหขอมลคาความตานทานและคารแอกแตนซ
ของสาย ไฟฟาชนดแรงตาหมดวยฉนวน PVC
ใ ซงเปนคาขนตา และจะใหกระแสลดวงจรสงสด
ดงแสดงในตารางท 1.6
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 49
เพอความสะดวกในการ คานวณหาขนาดกระแสลดวงจรจง
ไดให ขอมลคาความตานทาน และ คารแอกแตนซขนตา
ของสายไฟฟาชนดแรงตาหม ดวยฉนวน PVC ของสายไฟฟาชนดแรงตาหม ดวยฉนวน PVC
ส ใ 1 3 ดงแสดงในตารางท 1.3
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 50
ตารางท 1.3 สายไฟฟาแรงตาหมดวยฉนวน PVC
ขนาดสาย
( mm2 )
คาความตานทาน
( m/m )
คารแอกแตนซ
( m/m )
2.5 7.400 0.155
4 4.625 0.141
6 3.083 0.131
10 1.850 0.121
16 1.156 0.113
25 0.740 0.107
35 0.529 0.103
50 0.370 0.100
70 0.264 0.097
95 0.195 0.096
120 0.154 0.094
150 0.123 0.092
185 0.100 0.091
240 0.077 0.090
300 0.062 0.089
400 0.051 0.088
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 51
500 0.041 0.087
11..55 การคานวณกระแสลดวงจรการคานวณกระแสลดวงจร
1.5.1 ชนดของการลดวงจรทใหกระแสสงสด
การลดวงจรทง 4 ชนด
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 52
1 0
1.1
0.8
0.9
1.0
k1
0.6
0.7 Example
Z
0.4
0.5 k2E( 2 )Z( 0 )
0.2
0.3k3
k2
0
0.1
0 0 1 0 2 0 3 0 5 0 6 0 7 0 80 4 0 9 1 0
k2
รปท 1 5 ชนดของการลดวงจร
0 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6 0.7 0.80.4 0.9 1.0
ZZ( 2 )
( 1 )
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 53
รปท 1.5 ชนดของการลดวงจร
ตวอยางทตวอยางท 11..77
ระบบไฟฟาเมอเกดการลดวงจรม Impedance ระบบไฟฟาเมอเกดการลดวงจรม Impedance
ซงใหคาตามอตราสวน ดงนZ
0.5(1)Z(2)Z
(1)
0.65Z(2)Z
0.65(0)Z
อยากทราบวาการลดวงจรแบบใดอยากทราบวาการลดวงจรแบบใด
จะใหคากระแสลดวงจรสงสด
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 54
วธทาลากกราฟเสน และลากกราฟเสนZ
(2)Z
Z(2)Z
ลากกราฟเสน และลากกราฟเสน
ใ ใ ป
(1)Z (0)Z
ใหตดกนดงแสดงในรปท 11.5
จะไดจดตดอยใน บรเวณ k1 ส ป ส ดงนนกระแสลดวงจรเปนแบบสายถงดน
( Line to Earth Short Circuit )
จะใหกระแสลดวงจรสงสด
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 55
1.5.2 การลดวงจรแบบสามเฟสสมดล
( Balanced Three phase Short Circuit )( Balanced Three-phase Short Circuit )
โดยทวไปการลดวงจรแบบน
จะให กระแสลดวงจรสงสด
เกยวของเฉพาะ อมพแดนซซเควนสบวกเกยวของเฉพาะ อมพแดนซซเควนสบวก
( Positive Sequence Impedance ) เทานน
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 56
kZ3ncU
2kX2
kR3ncU"
kI
โดยท :
kk
โดยท :
= แหลงจายไฟสมมล3/ncU
Rk = ผลรวมของความตานทานทตออนกรม
X ผลรวมของรแอกแตนซทตออนกรมXk = ผลรวมของรแอกแตนซทตออนกรม
Zk = อมพแดนซลดวงจร
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 57
ในกรณของการลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟา จะไดวา
Ib = Ik = I”k
กระแสลดวงจรคายอด ipเนองจากกระแสลดวงจรมาจากวงจรท R X ตออนกรมเนองจากกระแสลดวงจรมาจากวงจรท R , X ตออนกรม
ดงนนกระแสลดวงจรคายอดจงหาไดจาก
"kI 2pi
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 58
โดยทคา จะขนอยกบคา R / X หรอ X / R
ไ โ ปอาจคานวณคา ไดโดยประมาณจาก
3R/X0.98e1.02
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 59
รปท 1.6 ตวคณคายอด
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 60
กระแสตดวงจรแบบสมมาตร Ib
สาหรบการลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟา
Ib = Ik = I”k
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 61
ตวอยางทตวอยางท 11..88
ไฟฟ ระบบไฟฟาม Impedance ลดวงจร
Z = 0 01 + j 0 05 mZk = 0.01 + j 0.05 m
ใหหาคา
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 62
วธทา
R / X = 0.01 / 0.05 = 0.2
จากกราฟ 1.55
3R/X-0.98e+1.02≈κ3(0.2)e0.98+1.02= -
= 1.557
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 63
ตวอยางทตวอยางท 11..99
ไฟฟ ระบบไฟฟาเมอเกดการลดวงจรม P.F. = 0.1 ,
I”k = 10 kA ใหหากระแส ipk p
วธทา P F = 0 1 = Cos = 84 26วธทา P.F. 0.1 Cos , 84.26
tan = X / R = 9.95
R / X = 0.101
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 64
3R/X-0.98e+1.02≈κ3(0.101)e0.98+1.02= -
= 1.75
kI"2=pi κ
10×2×1.75=
= 24.7 kA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 65
1 6 ตวอยางการคานวณกระแสลดวงจร1 6 ตวอยางการคานวณกระแสลดวงจร
ตวอยางท 1 10 ระบบไฟฟามดงรป และมขอมลดงน
1.6 ตวอยางการคานวณกระแสลดวงจร1.6 ตวอยางการคานวณกระแสลดวงจร
ตวอยางท 1.10 ระบบไฟฟามดงรป และมขอมลดงน
ระบบไฟฟา S"kQ = 500 MVA UnQ = 22 kV
หมอแปลงไฟฟา 22 kV / 400 V ,
SrT = 1000 kVA , ukr = 6 % , PkrT = 13.5 kWrT kr krT
สายไฟฟา PVC 4 x35 mm2 ยาว 25 m.
R = 0 529 m /m X = 0 103 m /mRL = 0.529 m /m. , XL = 0.103 m /m.
R(0)L/ RL = 4 , X(0)L/ XL = 3
ให C = 1.00
จงหากระแสลดวงจรทตาแหนง F1 และ F2
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 66
1 2
S" = 500 MVAkQ
1000 kVA 22 kV/400 V1000 kVA, 22 kV/400 V% U = 6 , P = 13.5 kWk L
F4x35 mm21
25 m
F2
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 67
2
วธทา
ทตาแหนง F1 หา Z11 1
ระบบไฟฟา
12nQcU
Z 2rt1
"kQSnQ
QtZ
22=2
220.4
500)222(1.1
= 0.352 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 68
ระบบไฟฟา
mΩ 0.350Qt0.995ZQtX
Ωm 0.035Qt0.1XQtR ==
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 69
หมอแปลง
2Uu
rTSrTU
100%kru
TZ
1
20.4
100
6=
1100
9 60 = 9.60 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 70
หมอแปลง
22rTUkrT P
2krT P
TR 2rTS2
rT3ITR
2
20.413.5×= 21
= 2.16 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 71
หมอแปลง
2TR2
TZTX
22.1629.6 -
= 9.35 m
ZT = 2.16 + j 9.35 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 72
การลดวงจรแบบสามเฟสสมดลการลดวงจรแบบสามเฟสสมดล
ลดวงจรทตาแหนง F1
ZT = 2.16 + j 9.35 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 73
T
Zk = ZQt + ZT k Qt T
= ( 0.035 + j 0.35 ) + ( 2.16 + j 9.35 )
= 2.195 + j 9.70 m
|Z | 9 95 |Zk| = 9.95 m
ไ คา R / X = 2.195 / 9.70 = 0.23 จะไดวา = 1.52
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 74
kZ3ncU
2kX2
kR3ncU"
kI
9.9534001.00
= 23.2 kA
"kI 2pi kp
3.2221.52
= 54.3 kA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 75
ลดวงจรทตาแหนง F2
การลดวงจรแบบสามเฟสสมดลการลดวงจรแบบสามเฟสสมดล
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 76
ZL1 = 25 X (0.529 + j 0.103)
= 13.23 + j 2.58 m
Zk = ( ZQT + ZT ) + ZL1k ( QT T ) L1
= ( 2.2 + j 9.7 ) + ( 13.23 + j 2.58 )
= 15. 43 + j 12.28 m
|Zk| = 19.72 m
คา R / X = 1.26 จะไดวา = 1.04
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 77
ncU=22
ncUkI" =
kZ32kX+2
kR3k
19.7234001.00
= 11.7 kA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 78
"kI 2=pi κ kp
11.7×2×1.04=
17 2 kA= 17.2 kA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 79
ตวอยางทตวอยางท 11..1111 จากตวอยางท 1.10
ถาระบบไฟฟาเปนแบบ INFINITE BUSถาระบบไฟฟาเปนแบบ INFINITE BUS
จงหาคากระแสลดวงจร
แบบสามเฟสสมดลทตาแหนง F1
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 80
วธทาตาแหนง F1
ไ ระบบไฟฟาเปนแบบ INFINITE BUS
ZQt = 0Qt
ZT = 2.16 + j 9.35 m
TZ3ncU=kI"
T
29 35+22 163400×1.00=
29.35+22.163
= 24 1 kAผศ . ประสทธ พทยพฒน 81
= 24.1 kA
หมายเหต
ถาระบบไฟฟาเปนแบบ Inifinite Bus กระแสลดวงจรแบบสามถาระบบไฟฟาเปนแบบ Inifinite Bus กระแสลดวงจรแบบสาม
เฟสสมดลทขวแรงตาของหมอแปลง สามารถหาไดจากสตร
I"k = ( 100 / % Uk ) x Ink ( k ) n
โ โดยท
Uk = % อมพแดนซของหมอแปลง
In = กระแสพกดของหมอแปลง ( A )
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 82
จากตวอยาง
I"k = 1000x6100
400x36
= 24.1 kA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 83
11..7 7 การคานวณกระแสลดวงจรดวยคอมพวเตอรการคานวณกระแสลดวงจรดวยคอมพวเตอร
ป ไ ใ ปจจบนคอมพวเตอรไดเขามามบทบาทอยางมากในงานดาน
ตางๆ โดยเฉพาะงานดานวศวกรรม
ไ เนองจากการคานวณกระแสลดวงจรตามทไดกลาวมาแลว
ขางตน มหลกการคานวณทแนนอนเปนระบบ
เหมาะแกการพฒนาโปรแกรมคอมพวเตอรขนมา
เพอชวยในการคานวณ เพอชวยในการคานวณ
ปจจบนมโปรแกรมคอมพวเตอรหลายโปรแกรมทใชคานวณปจจบนมโปรแกรมคอมพวเตอรหลายโปรแกรมทใชคานวณ
กระแสลดวงจร โปรแกรมเหลานจะชวย
ใผศ . ประสทธ พทยพฒน 84
อานวยความสะดวกเปนอยางมากในการ
11 8 8 ตาราง คากระแสลดวงจรตาราง คากระแสลดวงจร11..8 8 ตาราง คากระแสลดวงจรตาราง คากระแสลดวงจร
ใ ไ โ ใ คากระแสลดวงจรทแสดงในตารางนน ไดมาจากการคานวณโดยใช
คอมพวเตอร และใชขอมลดงตอไปน
ไฟฟ ไฟฟ 1. ระบบไฟฟามคากาลงไฟฟาลดวงจรสมมาตรเรมตน S”KQ = 500 MVA
2. หมอแปลง มคาแรงดนอมพแดนซและคากาลงสญโหลด
ตามตารางท 1.2
3. สายไฟฟาแรงดนตาหมฉนวน PVC มคาความตานทาน
และคารแอกแตนซ ตามตารางท 1.6
4. แรงดนทางดานแรงตามคา 230/400V
ป 5. ตวประกอบแรงดน (Voltage Factor) สาหรบแรงดนตา
ใหมคาเทากบ 1.00
ไ ผศ . ประสทธ พทยพฒน 85
6. ไมคดผลจากมอเตอร
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ใน หนวย kA
พกดหมอแปลง
( kVA )
ขนาดสาย
( mm² )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
0 10 25 50 75 100
16 11.2 8.4 5.5 3.4 2.4 1.8
25 11.2 9.3 6.9 4.6 3.4 2.7
35 11.2 9.7 7.8 5.6 4.3 3.5
50 11 2 10 1 8 5 6 6 5 3 4 450 11.2 10.1 8.5 6.6 5.3 4.4
70 11.2 10.3 9.0 7.4 6.2 5.3
95 11.2 10.4 9.3 7.9 6.8 5.9
120 11.2 10.5 9.5 8.2 7.2 6.4
315 150 11.2 10.5 9.7 8.5 7.5 6.7
185 11.2 10.6 9.8 8.6 7.7 7.0
240 11.2 10.6 9.9 8.8 8.0 7.2
300 11.2 10.6 9.9 8.9 8.1 7.4
400 11.2 10.7 10.0 9.0 8.2 7.4
2 x 95 11.2 10.8 10.2 9.3 8.6 7.9
2 x 120 11 2 10 8 10 3 9 5 8 8 8 22 x 120 11.2 10.8 10.3 9.5 8.8 8.2
2 x 150 11.2 10.9 10.4 9.7 9.0 8.5
2 x 185 11.2 10.9 10.4 9.8 9.2 8.6
2 x 240 11.2 10.9 10.5 9.9 9.3 8.8
862 x 300 11.2 10.9 10.5 9.9 9.4 8.9
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ใน หนวย kAพกดหมอแปลง ขนาดสาย ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)พกดหมอแปลง
( kVA )
ขนาดสาย
( mm² )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
0 10 25 50 75 100
16 14.1 9.9 6.0 3.5 2.4 1.9
25 14.1 11.2 7.8 5.0 3.6 2.8
35 14.1 11.9 9.0 6.2 4.6 3.7
50 14.1 12.4 10.1 7.4 5.8 4.7
70 14.1 12.7 10.8 8.5 6.9 5.8
95 14.1 12.9 11.3 9.3 7.7 6.6
120 14.1 13.0 11.6 9.7 8.3 7.2
150 14.1 13.1 11.8 10.1 8.7 7.7
185 14 1 13 2 12 0 10 3 9 0 8 0
400
185 14.1 13.2 12.0 10.3 9.0 8.0
240 14.1 13.3 12.1 10.6 9.3 8.4
300 14.1 13.3 12.2 10.7 9.5 8.6
400 14.1 13.3 12.3 10.8 9.7 8.8
2 x 95 14.1 13.5 12.6 11.3 10.2 9.3
2 x 120 14.1 13.6 12.8 11.6 10.6 9.7
2 x 150 14.1 13.6 12.9 11.8 10.9 10.1
2 185 14 1 13 6 13 0 12 0 11 1 10 32 x 185 14.1 13.6 13.0 12.0 11.1 10.3
2 x 240 14.1 13.7 13.0 12.1 11.3 10.6
2 x 300 14.1 13.7 13.1 12.2 11.4 10.7
3 x 185 14.1 13.8 13.3 12.6 12.0 11.4
873 x 240 14.1 13.8 13.4 12.7 12.1 11.5
3 x 300 14.1 13.8 13.4 12.8 12.2 11.7
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ใน หนวย kA
ป ป ( )พกดหมอแปลง
( kVA )
ขนาดสาย
( mm² )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
0 10 25 50 75 100
16 17.6 11.3 6.4 3.6 2.5 1.9
25 17.6 13.2 8.6 5.2 3.7 2.9
35 17.6 14.2 10.2 6.6 4.8 3.8
50 17.6 14.9 11.6 8.2 6.2 5.0
70 17.6 15.4 12.7 9.5 7.5 6.2
95 17.6 15.7 13.4 10.5 8.6 7.2
120 17.6 15.9 13.8 11.2 9.3 8.0
150 17.6 16.0 14.1 11.7 9.9 8.5
185 17.6 16.1 14.3 12.0 10.3 9.0
500240 17.6 16.2 14.5 12.4 10.7 9.5
300 17.6 16.3 14.7 12.6 11.0 9.8
400 17.6 16.3 14.8 12.8 11.2 10.0
2 x 95 17.6 16.6 15.3 13.4 11.8 10.5
2 x 120 17.6 16.7 15.5 13.8 12.4 11.2
2 x 150 17.6 16.8 15.7 14.1 12.8 11.7
2 x 185 17.6 16.8 15.8 14.3 13.1 12.0
2 x 240 17.6 16.9 15.9 14.5 13.4 12.4
2 x 300 17.6 16.9 16.0 14.7 13.6 12.6
3 x 185 17.6 17.1 16.4 15.3 14.3 13.5
88
3 x 240 17.6 17.1 16.4 15.4 14.5 13.7
3 x 300 17.6 17.1 16.5 15.5 14.7 13.9
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ใน หนวย kAพกดหมอแปลง ขนาดสาย ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
( kVA ) ( mm² ) 0 10 25 50 75 100
16 22.0 12.7 6.8 3.7 2.5 1.9
25 22.0 15.3 9.3 5.4 3.8 2.9
35 22 0 16 8 11 3 7 0 5 0 3 935 22.0 16.8 11.3 7.0 5.0 3.9
50 22.0 18.0 13.3 8.9 6.6 5.2
70 22.0 18.7 14.8 10.6 8.1 6.6
95 22.0 19.2 15.8 11.9 9.5 7.8
120 22.0 19.5 16.4 12.8 10.4 8.7
150 22.0 19.7 16.8 13.4 11.1 9.4
185 22.0 19.8 17.1 13.9 11.7 10.0
240 22 0 19 9 17 5 14 4 12 2 10 6
630240 22.0 19.9 17.5 14.4 12.2 10.6
300 22.0 20.0 17.7 14.7 12.6 11.0
400 22.0 20.1 17.8 14.9 12.9 11.3
2 x 95 22.0 20.5 18.6 15.8 13.6 11.9
2 x 120 22.0 20.7 18.9 16.4 14.4 12.8
2 x 150 22.0 20.8 19.1 16.8 15.0 13.4
2 x 185 22.0 20.8 19.3 17.1 15.4 13.9
2 x 240 22 0 20 9 19 5 17 5 15 8 14 42 x 240 22.0 20.9 19.5 17.5 15.8 14.4
2 x 300 22.0 21.0 19.6 17.7 16.1 14.7
2 x 400 22.0 21.0 19.7 17.8 16.2 14.9
3 x 185 22.0 21.2 20.1 18.5 17.1 15.9
89
3 x 240 22.0 21.3 20.3 18.8 17.5 16.3
3 x 300 22.0 21.3 20.3 18.9 17.7 16.6
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ใน หนวย kAพกดหมอแปลง ขนาดสาย ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
( kVA ) ( mm² ) 0 10 25 50 75 100
16 18.7 11.9 6.6 3.7 2.5 1.9
25 18.7 13.9 8.9 5.3 3.8 2.9
35 18 7 15 0 10 7 6 8 4 9 3 935 18.7 15.0 10.7 6.8 4.9 3.9
50 18.7 15.9 12.2 8.5 6.4 5.2
70 18.7 16.4 13.4 9.9 7.8 6.6
95 18.7 16.7 14.2 11.0 8.9 7.8
120 18.7 16.9 14.6 11.7 9.7 8.7
150 18.7 17.0 14.9 12.2 10.3 9.4
185 18.7 17.1 15.1 12.6 10.7 10.0
240 18 7 17 2 15 4 13 0 11 2 10 6
800240 18.7 17.2 15.4 13.0 11.2 10.6
300 18.7 17.3 15.5 13.2 11.5 11.0
400 18.7 17.3 15.6 13.4 11.7 11.3
2 x 95 18.7 17.7 16.3 14.2 12.4 11.9
2 x 120 18.7 17.8 16.5 14.6 13.0 12.8
2 x 150 18.7 17.8 16.6 14.9 13.5 13.4
2 x 185 18.7 17.9 16.8 15.1 13.8 13.9
2 240 18 7 17 9 16 9 15 4 14 1 14 42 x 240 18.7 17.9 16.9 15.4 14.1 14.4
2 x 300 18.7 18.0 17.0 15.5 14.3 14.7
2 x 400 18.7 18.0 17.0 15.6 14.4 14.9
3 x 185 18.7 18.2 17.4 16.2 15.1 15.9
90
3 x 240 18.7 18.2 17.5 16.3 15.4 16.3
3 x 300 18.7 18.2 17.5 16.4 15.5 16.6
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ใน หนวย kAพกดหมอแปลง ขนาดสาย ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)พกดหมอแปลง
( kVA )
ขนาดสาย
( mm² )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
0 10 25 50 75 100
16 23.2 13.2 6.9 3.7 2.5 1.9
25 23.2 16.0 9.6 5.5 3.8 2.9
35 23 2 17 7 11 7 7 2 5 1 3 935 23.2 17.7 11.7 7.2 5.1 3.9
50 23.2 18.9 13.8 9.1 6.7 5.3
70 23.2 19.7 15.4 10.9 8.3 6.7
95 23.2 20.2 16.5 12.3 9.7 8.0
120 23.2 20.5 17.1 13.2 10.7 8.9
150 23.2 20.5 17.6 13.9 11.4 9.7
185 23.2 20.7 17.9 14.5 12.0 10.3
240 23.2 20.8 18.3 15.0 12.6 10.9
1000
300 23.2 21.0 18.5 15.3 13.0 11.3
400 23.2 21.1 18.6 15.5 13.3 11.6
2 x 95 23.2 21.7 19.5 16.5 14.2 12.3
2 120 23 2 21 8 19 9 17 1 15 0 13 22 x 120 23.2 21.8 19.9 17.1 15.0 13.2
2 x 150 23.2 21.9 20.1 17.6 15.6 13.9
2 x 185 23.2 22.0 20.3 17.9 16.0 14.5
2 x 240 23.2 22.0 20.5 18.3 16.5 15.0
2 x 300 23.2 22.1 20.6 18.5 16.7 15.3
2 x 400 23.2 22.1 20.7 18.6 16.9 15.5
3 x 185 23.2 22.4 21.2 19.5 17.9 16.6
3 x 240 23.2 22.4 21.3 19.7 18.3 17.0
913 x 300 23.2 22.5 21.5 19.8 18.5 17.3
3 x 400 23.2 22.5 21.5 20.0 18.6 17.5
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ใน หนวย kAพกดหมอแปลง ขนาดสาย ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
( kVA ) ( mm² ) 0 10 25 50 75 100
16 28.8 14.4 7.1 3.8 2.6 1.9
25 28.8 18.1 10.1 5.7 3.9 3.0
35 28 8 20 4 12 7 7 5 5 2 4 035 28.8 20.4 12.7 7.5 5.2 4.0
50 28.8 22.3 15.3 9.6 7.0 5.4
70 28.8 23.5 17.5 11.8 8.8 7.0
95 28.8 24.2 19.0 13.6 10.4 8.4
120 28.8 24.7 19.9 14.7 11.6 9.5
150 28.8 25.0 20.6 15.7 12.6 10.4
185 28.8 25.2 21.1 16.4 13.3 11.2
240 28 8 25 4 21 5 17 1 14 1 12 0
1250
240 28.8 25.4 21.5 17.1 14.1 12.0
300 28.8 25.5 21.8 17.5 14.6 12.5
400 28.8 25.7 22.0 17.8 14.9 12.8
2 x 95 28.8 26.4 23.2 19.0 15.9 13.6
2 x 120 28.8 26.6 23.8 19.9 17.0 14.7
2 x 150 28.8 26.8 24.1 20.6 17.8 15.7
2 x 185 28.8 26.9 24.4 21.1 18.4 16.4
2 x 240 28 8 27 0 24 7 21 5 19 0 17 12 x 240 28.8 27.0 24.7 21.5 19.0 17.1
2 x 300 28.8 27.1 24.8 21.8 19.4 17.5
2 x 400 28.8 27.1 25.0 22.0 19.7 17.8
3 x 185 28.8 27.5 25.7 23.2 21.1 19.3
92
3 x 240 28.8 27.6 25.9 23.5 21.5 19.8
3 x 300 28.8 27.6 26.0 23.8 21.8 20.2
3 x 400 28.8 27.7 26.1 23.9 22.0 20.4
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ใน หนวย kAพกดหมอแปลง
( kVA )
ขนาดสาย
( mm² )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
0 10 25 50 75 100( kVA ) ( mm ) 0 10 25 50 75 100
16 36.4 15.6 7.3 3.8 3.0 2.0
25 36.4 20.4 10.7 5.8 4.0 3.0
35 36.4 23.6 13.6 7.7 5.3 4.1
50 36.4 26.3 16.9 10.2 7.2 5.6
70 36.4 28.2 19.7 12.7 9.2 7.2
95 36.4 29.4 21.9 14.9 11.1 8.9
120 36 4 30 0 23 1 16 4 12 5 10 1120 36.4 30.0 23.1 16.4 12.5 10.1
150 36.4 30.5 24.1 17.6 13.7 11.2
185 36.4 30.9 24.8 18.5 14.7 12.1
240 36.4 31.2 25.5 19.4 15.6 13.1
1600300 36.4 31.4 25.9 20.0 16.3 13.7
400 36.4 31.5 26.3 20.5 16.7 14.2
2 x 95 36.4 32.7 27.9 21.9 17.8 14.9
2 x 120 36 4 33 0 28 7 23 1 19 2 16 42 x 120 36.4 33.0 28.7 23.1 19.2 16.4
2 x 150 36.4 33.3 29.3 24.1 20.4 17.6
2 x 185 36.4 33.4 29.7 24.8 21.2 18.5
2 x 240 36.4 33.6 30.1 25.5 22.1 19.4
2 x 300 36.4 33.7 30.3 25.9 22.6 20.0
2 x 400 36.4 33.8 30.5 26.3 23.0 20.5
3 x 185 36.4 34.4 31.7 27.9 24.8 22.3
3 x 240 36.4 34.5 31.9 28.4 25.5 23.1
93
3 x 240 36.4 34.5 31.9 28.4 25.5 23.1
3 x 300 36.4 34.6 32.1 28.7 25.9 23.6
3 x 400 36.4 34.6 32.3 29.0 26.3 24.0
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ใน หนวย kAพกดหมอแปลง ขนาดสาย ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
( kVA ) ( mm² ) 0 10 25 50 75 100
16 44.8 16.5 7.5 3.9 2.6 2.0
25 44.8 22.2 11.0 5.9 4.0 3.0
35 44 8 26 4 14 3 7 9 5 4 4 135 44.8 26.4 14.3 7.9 5.4 4.1
50 44.8 30.2 18.1 10.5 7.4 5.7
70 44.8 32.8 21.7 13.3 9.5 7.4
95 44.8 34.5 24.4 15.9 11.7 9.2
120 44.8 35.5 26.1 17.7 13.3 10.6
150 44.8 36.2 27.4 19.2 14.7 11.8
185 44.8 36.7 28.4 20.4 15.8 12.9
240 44 8 37 2 29 4 21 6 17 0 14 0
2000
240 44.8 37.2 29.4 21.6 17.0 14.0
300 44.8 37.5 30.0 22.3 17.8 14.7
400 44.8 37.7 30.4 22.9 18.3 15.3
2 x 95 44.8 39.4 32.4 24.4 19.3 15.920002 x 120 44.8 39.8 33.6 26.1 21.2 17.7
2 x 150 44.8 40.2 34.4 27.4 22.6 19.2
2 x 185 44.8 40.5 35.1 28.4 23.8 20.4
2 x 240 44 8 40 7 35 6 29 4 24 9 21 62 x 240 44.8 40.7 35.6 29.4 24.9 21.6
2 x 300 44.8 40.9 36.0 30.0 25.6 22.3
2 x 400 44.8 41.0 36.3 30.4 26.1 22.9
3 x 185 44.8 41.8 37.9 32.6 28.4 25.2
94
3 x 240 44.8 42.0 38.3 33.3 29.4 26.2
3 x 300 44.8 42.1 38.6 33.7 30.0 26.9
3 x 400 44.8 42.2 38.8 34.1 30.4 27.4
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ใน หนวย kAพกดหมอแปลง ขนาดสาย ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
( kVA ) ( mm² ) 0 10 25 50 75 100
16 55.1 17.3 7.6 3.9 2.6 2.0
25 55.1 24.0 11.3 5.9 4.0 3.0
35 55.1 29.2 14.9 8.1 5.5 4.2
50 55.1 34.1 19.3 10.9 7.5 5.7
70 55.1 37.8 23.5 13.9 9.8 7.6
95 55.1 40.3 26.9 16.8 12.1 9.5
120 55 1 41 6 29 2 18 9 13 9 11 0120 55.1 41.6 29.2 18.9 13.9 11.0
150 55.1 42.6 30.9 20.7 15.5 12.4
185 55.1 43.3 32.2 22.2 16.8 13.6
240 55.1 44.0 33.4 23.6 18.2 14.8
2500300 55.1 44.5 34.2 24.6 19.2 15.7
400 55.1 44.8 34.8 25.3 19.8 16.3
2 x 95 55.1 47.1 37.4 26.9 20.8 16.38
2 120 55 1 47 8 39 0 29 2 23 0 18 92 x 120 55.1 47.8 39.0 29.2 23.0 18.9
2 x 150 55.1 48.3 40.2 30.9 24.9 20.7
2 x 185 55.1 48.7 41.1 32.2 26.3 22.2
2 x 240 55.1 49.0 41.9 33.4 27.7 23.6
2 x 300 55.1 49.3 42.4 34.2 28.6 24.6
2 x 400 55.1 49.4 42.8 34.8 29.3 25.3
3 x 185 55.1 50.7 45.0 37.7 32.2 28.0
3 240 55 1 50 9 45 6 38 7 33 4 29 4
95
3 x 240 55.1 50.9 45.6 38.7 33.4 29.4
3 x 300 55.1 51.1 46.0 39.3 34.2 30.3
3 x 400 55.1 51.2 46.2 39.7 34.8 30.9
11..9 9 การใชตารางการใชตาราง
คากระแสลดวงจรในตาราง โดยทวไปจะเปนคาสงสด
ใ ไตามขอมลทใช แตถาขอมลผดไป
เชนคา Impedance ของหมอแปลงลดลง ,
มมอเตอรตออย เปนตน
คากระแสลดวงจรทแทจรง อาจเพมขนบาง คากระแสลดวงจรทแทจรง อาจเพมขนบาง
ดงนนในการใชตาราง ควรเผอไว เพอความปลอยภย ดงนนในการใชตาราง ควรเผอไว เพอความปลอยภย
โดยทวไปควรเผอ ประมาณ 25 %
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 96
ตวอยางท ตวอยางท 11..1212 หมอแปลง 1000 kVA , 22 kV / 230 - 400 V
ไฟฟ ตอเขากบระบบไฟฟาทม S”KQ = 500 MVA
ใหหา พกด Icu ของ CB ท ต MDB
และถาสายขนาด 50 mm² ยาว 25 m
จายไฟไปให ต DBจายไฟไปให ต DB
ใหหา พกด Icu ของ CB ท ต DB
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 97
จากตาราง
ป 1000 kVA I 23 2 kAหมอแปลง 1000 kVA , Ik = 23.2 kA
Icu ≥ 1.25 x 23.2 = 29 kA
CB ทงหมด ทต MDB ตองม
I 30 kA Icu = 30 kA
จากตาราง
สาย 50 mm² , ยาว 25 m, หมอแปลง 1000 kVA
I 13 8 kA Ik = 13.8 kA
Icu ≥ 1.25 x 13.8 = 17.3 kA
CB ทงหมด ทต DB ตองม
I 18 kA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 98
Icu = 18 kA
ตวอยางท ตวอยางท 11..1313 หมอแปลง 2000 kVA , 22 kV / 230 - 400 V
ไฟฟ ตอเขากบระบบไฟฟาทม S”KQ = 500 MVA
ใหหา พกด Icu ของ CB ท ต MDB
และถาสายขนาด 50 mm² ยาว 30 m
จายไฟไปให ต DBจายไฟไปให ต DB
ใหหา พกด Icu ของ CB ท ต DB
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 99
จากตาราง
หมอแปลง 2000 kVA , Ik = 44.8 kA
Icu ≥ 1.25 x 44.8 = 56 kA
CB ทงหมด ทต MDB ตองม
Icu = 56 kA
65 kA= 65 kA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 100
จากตารางจากตารางสาย 50 mm² , ยาว 25 m , หมอแปลง 2000 kVA Ik = 18.1 kA
สาย 50 mm² ยาว 50 m หมอแปลง 2000 kVA I = 10 5 kAสาย 50 mm , ยาว 50 m , หมอแปลง 2000 kVA Ik = 10.5 kA
ใชวธ Interpolationใชวธ Interpolationระยะหาง 50 – 25 = 25 m
กระแสตาง 18 1 10 5 7 6 kAกระแสตาง 18.1 – 10.5 = 7.6 kA
สาย 50 mm² , ยาว 30 m
I 18 1 ( 7 6 / 25 ) 5 16 6 kAIk = 18.1 – ( 7.6 / 25 ) x 5 = 16.6 kA
Icu ≥ 1.25 x 16.6 = 20. 8 kA
CB ทงหมด ทต DB ตองม
I 22 kA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 101
Icu = 22 kA
11 10 10 การการคานวณกระแสลดวงจรของ คานวณกระแสลดวงจรของ BuswaysBusways11..10 10 การการคานวณกระแสลดวงจรของ คานวณกระแสลดวงจรของ BuswaysBusways
Busways คอบรภณฑไฟฟาททาหนาทคลายสายไฟฟา
คอนากระแสปรมาณมากๆจากจดหนงไปอกจดหนงคอนากระแสปรมาณมากๆจากจดหนงไปอกจดหนง
Busways ประกอบดวย ตวนา Bus Barsบรรจในกลองหม ตวนา
Bus Barsทนยมใชคอ Aluminium และ Copper
ตวนาจะวางชดกนมาก ทาใหม Impedance ตา
พกด Busways คดเปนกระแส 800 A 1000 A 1250 A 1600 A พกด Busways คดเปนกระแส 800 A , 1000 A , 1250 A , 1600 A ,
2500 A , 3200 A , 4000 A , 5000 A และ 6300 A
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 102
1. 10.1. คา R และ X สาหรบการคานวณกระแสลดวงจร
ในการคานวณกระแสลดวงจรของ Busways นน
จาเปนตองทราบคา R และ X ของ Busways โดย
คา R นนจะขนอยกบ ชนดของตวนา จะเปนทองแดง
หรอลมเนยม ขนาดของตวนา และ อณหภมทใชคอ 20 °C หรอลมเนยม ขนาดของตวนา และ อณหภมทใชคอ 20 C
คา X ขนอยกบ ขนาดของ Bus Bars
และระยะหางของ Bus Bars
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 103
ในทนไดใชคาจาก บรษท Powerbar มคา R และ X ดงน
พกด Busways
Aluminium
( mΩ / m )
Copper
( mΩ / m )
( A )
R X R X
800 0 0753 0 0157800 0.0753 0.0157 - -
1000 0.0659 0.0141 - -
1100 - - 0.0520 0.0170
1250 0.0504 0.0111 0.0420 0.0160
1400 0.0444 0.0099 0.0420 0.0160
1600 0.0382 0.0087 0.0330 0.0130
2000 0.0277 0.0066 0.0230 0.0100
2500 0.0254 0.0055 0.0180 0.0080
3200 0.0191 0.0044 0.0130 0.00603200 0.0191 0.0044 0.0130 0.0060
4000 0.0139 0.0033 0.0120 0.0050
5000 0.0111 0.0025 0.0090 0.0040
6600 0 0063 0 0029
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 104
6600 - - 0.0063 0.0029
1.10.2 การคานวณกระแสลดวงจรของ Busways1.10.2 การคานวณกระแสลดวงจรของ Busways
การคานวณกระแสลดวงจร ของ Busways จะคานวณอย 2 ตาแหนง คอ
- Busways ตอเขากบต MDB หรอ DB
- ระยะความยาวของ Busways โดยทวไปจะคดท Plug – in
ของBusways
1. การคานวณคากระแสลดวงจรท MDB1. การคานวณคากระแสลดวงจรท MDB
คากระแสลดวงจรขนอยกบ
ไฟฟ โ ไป - ขนาดของระบบไฟฟา ทางดาน MV โดยทวไป
คา Short Circuit Capacity โดยทวไปใช 500 MVA
- ขนาดพกดของหมอแปลงและ % U
- จากตาราง คากระแสลดวงจรท MDB คอระยะ 0 m
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 105
จากตาราง คากระแสลดวงจรท MDB คอระยะ 0 m
คากระแสลดวงจรท MDB คอเปนคาทพกดกระแสลดวงจรของ Busways
- คากระแสลดวงจรทางดานแรงดนตาของหมอแปลงดงตาราง
โดยทวไปจะเปนคาในเกณฑสง
- อยางไรกตามเพอความปลอดภยอาจเผอไว 25 %
จากตาราง จะเหนไดวา
หมอแปลงขนาด 315 – 1600 kVA
คากระแสลดวงจร นอยกวา 50 kA คากระแสลดวงจร นอยกวา 50 kA
จงสามารถใช Busways พกดกระแสลดวงจร 50 kA ได
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 106
- จากตาราง จะเหนไดวา
หมอแปลงขนาด 2000 kVA
ใช Busways พกดกระแสลดวงจร 50 kA , 65 kA
หมอแปลงขนาด 2500 kVA
ใ ใช Busways พกดกระแสลดวงจร 65 kA , 80 kA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 107
2. การคานวณกระแสลดวงจรทระยะความยาวของ Busways
คากระแสลดวงจรขนอยกบ
ไฟฟ โ ไป - ขนาดของระบบไฟฟาทางดาน MV โดยทวไป
คา Short Circuit Capacity โดยทวไปใช 500 MVA
- ขนาดพกดของหมอแปลง และ %U
- คา R , X ตามขนาด Busways และ ความยาวคา R , X ตามขนาด Busways และ ความยาว
ไ ป คาทคานวณไดจะเปนคาทพกดกระแสลดวงจร ของ CB และ ต DB
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 108
ตวอยาง การคานวณกระแสลดวงจรสาหรบ Plug – In ของ Busways
Busways 1250 A Aluminium , L = 100 m
R = 0.0504 m/m
X = 0.0111 “
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 109
ท 100 m Busways 1250 A
Zk = 1.28 + j 6.22 + 100 ( 0.0504 + j 0.0111 )k j ( j )
= 6.32 + j 7.33 m|Z| = 9.68 m| |
IK = 400 / ( 3 x 9.68 )
= 23.9 kA
Plug – in CB ตองมพกดกระแสลดวงจร ไมนอยกวา 23.9 kA
ถาเผอ 25 % กจะได 1.25 x 23.9 = 29.9 kA = 30 kA
ผศ . ประสทธ พทยพฒน 110
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ในหนวย kA
พกดหมอแปลง
( kVA )
Busways
( A )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
( kVA ) ( A )0 25 50 75 100 125 150
800
800 18.7 17.4 16.1 14.7 13.5 12.4 11.5
1000 18 7 17 6 16 4 15 2 14 1 13 1 12 21000 18.7 17.6 16.4 15.2 14.1 13.1 12.2
1250 18.7 17.8 16.9 16.0 15.1 14.3 13.5
ผศ. ประสทธ พทยพฒน 111
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ในหนวย kA
พกดหมอแปลง
( kVA )
Busways
( A )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
0 25 50 75 100 125 150( kVA ) ( A ) 0 25 50 75 100 125 150
1000
800 23.2 21.2 19.1 17.2 15.5 14.1 12.8
1000 23 2 21 5 19 6 17 9 16 3 14 9 13 71000 23.2 21.5 19.6 17.9 16.3 14.9 13.7
1250 23.2 21.8 20.5 19.1 17.8 16.5 15.4
1600 23 2 22 2 21 1 20 0 19 0 17 9 17 01600 23.2 22.2 21.1 20.0 19.0 17.9 17.0
ผศ. ประสทธ พทยพฒน 112
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ในหนวย kA
พกดหมอแปลง
( kVA )
Busways
( A )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
0 25 50 75 100 125 150
1250
800 28.7 25.7 22.6 19.8 17.5 15.6 14.0
1000 28.7 26.1 23.3 20.8 18.6 16.7 15.1
1250 28.7 26.7 24.5 22.5 20.6 18.9 17.4
1600 28.7 26.9 25.0 23.2 21.5 19.9 18.4
2000 28.7 27.2 25.6 23.9 22.4 20.9 19.6
ผศ. ประสทธ พทยพฒน 113
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ในหนวย kA
พกดหมอแปลง
( kVA )
Busways
( A )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
0 25 50 75 100 125 1500 25 50 75 100 125 150
1600
800 36.4 31.6 26.7 22.8 19.6 17.2 15.16
1000 36.4 32.1 27.8 24.1 21.1 18.6 16.6
1250 36.4 33.1 29.7 26.6 23.9 21.5 19.5
1600 36.4 33.5 30.5 27.7 25.1 22.8 20.9
2000 36.4 33.9 31.3 28.8 26.5 24.3 22.4
2500 36.4 34.5 32.7 30.8 28.9 27.2 25.6
ผศ. ประสทธ พทยพฒน 114
กร แสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ในหนวย kA
ป ป
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ในหนวย kA
พกดหมอแปลง
( kVA )
Busways
( A )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
0 25 50 75 100 125 150
2000
800 44.8 37.5 30.6 25.4 21.4 18.4 16.1
1000 44.8 38.4 32.1 27.1 23.2 20.1 17.72000
1250 44.8 39.9 34.9 30.5 26.8 23.7 21.2
1600 44.8 40.5 36.0 31.9 28.4 25.4 22.9
2000 44.8 41.1 37.2 33.5 30.3 27.4 24.9
2500 44.8 42.1 39.2 36.4 33.8 31.3 29.1
3200 44.8 42.5 39.9 37.3 34.9 32.5 30.4
ผศ. ประสทธ พทยพฒน 115
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ในหนวย kA
พกดหมอแปลง
( kVA )
Busways
( A )
ระยะหางจากหมอแปลงถงตาแหนงทเกดลดวงจร (เมตร)
กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ในหนวย kA
( kVA ) ( A )0 25 50 75 100 125 150
800 55.1 44.2 34.6 27.8 23.0 19.5 16.9
2500
1000 55.1 45.6 36.7 30.0 25.2 21.5 18.8
1250 55.1 47.7 40.4 34.5 29.7 25.8 22.4
1600 55.1 48.6 42.1 36.4 31.7 27.9 24.9
2000 55.1 49.5 43.7 38.6 34.2 30.4 27.3
2500 55.1 51.0 46.8 52.6 38.9 35.6 32.6
3200 55.1 51.6 47.7 45.0 40.4 37.2 34.4
4000 55.1 52.4 49.5 46.6 43.7 41.1 38.6
ผศ. ประสทธ พทยพฒน 116