( short circuit calculation ) - coe.or.th · pdf...

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 )


กระแสลดวงจรกระแสลดวงจร

- การทวงจรไฟฟาเกดความผดพลาดโดยอบตเหต

หรอ ความไมตงใจ

- ทาใหคาอมพแดนซของวงจรมคาลดลง

ใ ไ ป - สงผลใหกระแสไหล มากกวากระแสปกตหลายเทา


กระแสลดวงจรกระแสลดวงจร ( ( ตอตอ ))

- ทาใหเกด ความเครยดทางกล ( Mechanical Stress )

และ ความเครยดทางความรอน ( Thermal Stress ) ขน

- ทาให บรภณฑเสยหาย และ เปนอนตรายตอคนได

ดวยเหตผลดงกลาวจงตองคานงถงผลของ

ไ ป กระแสลดวงจรเพอจะไดปองกนความเสยหายท

อาจจะเกดขนได


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


11..2 2 มาตรฐานการคานวณกระแสลดวงจรมาตรฐานการคานวณกระแสลดวงจร

- มาตรฐานสากลสาหรบการคานวณกระแสลดวงจร

IEC 60909 " Short circuit Current CalculationIEC 60909 " Short-circuit Current Calculation

in Three-phase A.C. System ”


- 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 )


1 การลดวงจรใกลเครองกาเนดไฟฟา1. การลดวงจรใกลเครองกาเนดไฟฟา

( Near-to-generator Short Circuit )


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


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


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 )


( )

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


ไฟ ไฟ1.3 แหลงจายไฟสมมล1.3 แหลงจายไฟสมมล

- การลดวงจรทจดใดๆ ในวงจรไฟฟา ณ จดนน

อาจจะแทนไดดวยอาจจะแทนไดดวย

แหลงจายไฟสมมล ( Equivalent Voltage Source )

ไฟส ป ไฟ- แหลงจายไฟสมมลจะเปนแหลงจายไฟ

เพยงแหลงเดยวในระบบ


ไฟ ไฟ 1.3 แหลงจายไฟสมมล ( ตอ )1.3 แหลงจายไฟสมมล ( ตอ )

- สวนระบบไฟฟา เครองจกรกลซงโครนส

และเครองจกรกลอซงโครนส จะแทนดวย

ใ คาอมพแดนซภายในของมน

รปท 1.3 แสดงตวอยางของแหลงจายไฟสมมล


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


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


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 )


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


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


- 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


ทเหลอ

ไ คาอมพแดนซลดวงจรอาจแบงออกเปนสวนๆ ไดดงน

a) Network Feeder

b) Two-wining Transformers

c) Overhead Lines and Cables


1.4.1 คาอมพแดนซของ Network Feeder

- ขนาดของระบบไฟฟาอาจแทนไดดวยคา

กาลงไฟฟาลดวงจรสมมาตรเรมตนกาลงไฟฟาลดวงจรสมมาตรเรมตน

( Initial Symmetrical Short-circuit Power ) S"kQ

- ถาระบบไฟฟามขนาดใหญมากจนถอวาญ

เปน บสอนนต ( Infinite Bus ) จะไดวา

ไ คาอมพแดนซลดวงจรของระบบไฟฟา = 0


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


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


สงสงกวาแรงดนกวาแรงดน 35 35 kVkV

จายดวยสายสงเหนอศรษะ ( OH Lines )

- คาอมพแดนซสมมล ZQ อาจพจารณาเพยง

คารแอกแตนซเพยงอยางเดยว

ZQ = j XQQ j Q


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


ตวอยางทตวอยางท 11..22

ระบบไฟฟามคา RQ = 0.1 XQQ Q

ใหหาคา XQ ในเทอมของ ZQ


2X2RZ +=

วธทา

QXQRQZ +=

22 2QX

2)QX0.1( +=

Z

20 11

QZ

QX+

=0.11 +

QZ0.995= Q



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


วธทา2

1nQ UcZ 2rt

1"kQS

QQtZ

2 1221 12

2

40022000

1500

22 1.1

400

Ω103.52 4-

= 0.352 m


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


1.4.2 Two-winding Transformers

ZT = RT+ j XT

2

rTS2rTU

100%kru

TZ

23IkrTP

TS2rTU

100%Rru

TR rT3IrT

2R2ZX 2TR2

TZTX


โดยท :U แรงดนพกดของหมอแปลงดานแรงดนสงหรอดานแรงตาUrT = แรงดนพกดของหมอแปลงดานแรงดนสงหรอดานแรงตา

IrT = กระแสพกดของหมอแปลงดานแรงดนสงหรอดานแรงตา

SrT = กาลงปรากฏพกดของหมอแปลง

PkrT = กาลงสญเสยทงหมดของหมอแปลงในขดลวดทกระแสพกด

ukr = แรงดนลดวงจรพกด เปนเปอรเซนต

u = แรงดนuRr = แรงดน



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


วธทา2Uu

rTS2rTU

100kru

TZ

120.4

1006

= 9.6 X 10-3

= 9.6 m 9.6 m


krTPTR 2

rTI 3TR

T2UrT2SrT2U

krTP

2120.413.5

1

= 2 16 m= 2.16 m


2R2ZX 2TR2

TZTX

22.1629.6 -

= 9.35 m

ZT = 2.16 + j 9.35 m


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


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


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


คาความตานทานประสทธผลตอหนวยความยาว R'LL

ของสายเหนอศรษะทอณหภม 20oC

สามารถคานวณไดจากคาพนทหนาตด qn

และคาความตานทานจาเพาะ


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 =


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


แทนคา 0 = 4 10-4 H / km

เปนคาความซาบซมได ( Permeability )เปนคาความซาบซมได ( Permeability )

ของสญญากาศ

แทนคาจะไดแทนคาจะได

Hz 50ffor /km rdlnn

0.25 0.0628'LX

Ω


เพอความสะดวกในการใชงาน

ไ ใ จงไดใหขอมลคาความตานทานและคารแอกแตนซ

ของสาย ไฟฟาชนดแรงตาหมดวยฉนวน PVC

ใ ซงเปนคาขนตา และจะใหกระแสลดวงจรสงสด

ดงแสดงในตารางท 1.6


เพอความสะดวกในการ คานวณหาขนาดกระแสลดวงจรจง

ไดให ขอมลคาความตานทาน และ คารแอกแตนซขนตา

ของสายไฟฟาชนดแรงตาหม ดวยฉนวน PVC ของสายไฟฟาชนดแรงตาหม ดวยฉนวน PVC

ส ใ 1 3 ดงแสดงในตารางท 1.3


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


500 0.041 0.087

11..55 การคานวณกระแสลดวงจรการคานวณกระแสลดวงจร

1.5.1 ชนดของการลดวงจรทใหกระแสสงสด

การลดวงจรทง 4 ชนด


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 )


รปท 1.5 ชนดของการลดวงจร


ระบบไฟฟาเมอเกดการลดวงจรม Impedance ระบบไฟฟาเมอเกดการลดวงจรม Impedance

ซงใหคาตามอตราสวน ดงนZ

0.5(1)Z(2)Z

(1)

0.65Z(2)Z

0.65(0)Z

อยากทราบวาการลดวงจรแบบใดอยากทราบวาการลดวงจรแบบใด

จะใหคากระแสลดวงจรสงสด


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


1.5.2 การลดวงจรแบบสามเฟสสมดล

( Balanced Three phase Short Circuit )( Balanced Three-phase Short Circuit )

โดยทวไปการลดวงจรแบบน

จะให กระแสลดวงจรสงสด

เกยวของเฉพาะ อมพแดนซซเควนสบวกเกยวของเฉพาะ อมพแดนซซเควนสบวก

( Positive Sequence Impedance ) เทานน


kZ3ncU

2kX2

kR3ncU"

kI

โดยท :

kk

โดยท :

= แหลงจายไฟสมมล3/ncU

Rk = ผลรวมของความตานทานทตออนกรม

X ผลรวมของรแอกแตนซทตออนกรมXk = ผลรวมของรแอกแตนซทตออนกรม

Zk = อมพแดนซลดวงจร


ในกรณของการลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟา จะไดวา

Ib = Ik = I”k

กระแสลดวงจรคายอด ipเนองจากกระแสลดวงจรมาจากวงจรท R X ตออนกรมเนองจากกระแสลดวงจรมาจากวงจรท R , X ตออนกรม

ดงนนกระแสลดวงจรคายอดจงหาไดจาก

"kI 2pi


โดยทคา จะขนอยกบคา R / X หรอ X / R

ไ โ ปอาจคานวณคา ไดโดยประมาณจาก

3R/X0.98e1.02


รปท 1.6 ตวคณคายอด


กระแสตดวงจรแบบสมมาตร Ib

สาหรบการลดวงจรไกลจากเครองกาเนดไฟฟา

Ib = Ik = I”k



ไฟฟ ระบบไฟฟาม Impedance ลดวงจร

Z = 0 01 + j 0 05 mZk = 0.01 + j 0.05 m

ใหหาคา


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



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


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


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


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


2

วธทา

ทตาแหนง F1 หา Z11 1


12nQcU

Z 2rt1

"kQSnQ

QtZ

22=2

220.4

500)222(1.1

= 0.352 m



mΩ 0.350Qt0.995ZQtX

Ωm 0.035Qt0.1XQtR ==


หมอแปลง

2Uu

rTSrTU

100%kru

TZ

1

20.4

100

6=

1100

9 60 = 9.60 m



22rTUkrT P

2krT P

TR 2rTS2

rT3ITR

2

20.413.5×= 21

= 2.16 m



2TR2

TZTX

22.1629.6 -

= 9.35 m

ZT = 2.16 + j 9.35 m


การลดวงจรแบบสามเฟสสมดลการลดวงจรแบบสามเฟสสมดล

ลดวงจรทตาแหนง F1

ZT = 2.16 + j 9.35 m


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


kZ3ncU

2kX2

kR3ncU"

kI

9.9534001.00

= 23.2 kA

"kI 2pi kp

3.2221.52

= 54.3 kA


ลดวงจรทตาแหนง F2

การลดวงจรแบบสามเฟสสมดลการลดวงจรแบบสามเฟสสมดล


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


ncU=22

ncUkI" =

kZ32kX+2

kR3k

19.7234001.00

= 11.7 kA


"kI 2=pi κ kp

11.7×2×1.04=

17 2 kA= 17.2 kA


ตวอยางทตวอยางท 11..1111 จากตวอยางท 1.10

ถาระบบไฟฟาเปนแบบ INFINITE BUSถาระบบไฟฟาเปนแบบ INFINITE BUS

จงหาคากระแสลดวงจร

แบบสามเฟสสมดลทตาแหนง F1


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 )


จากตวอยาง

I"k = 1000x6100

400x36

= 24.1 kA


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 )


( 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 )


( mm² )


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 )


( mm² )


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


( 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 )


( mm² )


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


( 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 )


( mm² )


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


( 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


( 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 %


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


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


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


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



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


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


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


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


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


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


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


- จากตาราง จะเหนไดวา

หมอแปลงขนาด 2000 kVA

ใช Busways พกดกระแสลดวงจร 50 kA , 65 kA

หมอแปลงขนาด 2500 kVA

ใ ใช Busways พกดกระแสลดวงจร 65 kA , 80 kA


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


ตวอยาง การคานวณกระแสลดวงจรสาหรบ Plug – In ของ Busways

Busways 1250 A Aluminium , L = 100 m

R = 0.0504 m/m

X = 0.0111 “


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


กระแสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ในหนวย kA


( kVA )

Busways

( A )


( 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



( kVA )

Busways

( A )


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




( kVA )

Busways

( A )


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




( kVA )

Busways

( A )


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


กร แสลดวงจรสมมาตรสามเฟส ท 400 V ในหนวย kA

ป ป



( kVA )

Busways

( A )


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




( kVA )

Busways

( A )



( 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


( short circuit calculation ) - coe.or.th · pdf...

Documents