షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్, ఇది షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ణయిస్తుంది
ఈ వ్యాసం ఎలక్ట్రికల్ నెట్వర్క్లలో షార్ట్ సర్క్యూట్లపై దృష్టి పెడుతుంది. మేము షార్ట్ సర్క్యూట్ల యొక్క సాధారణ ఉదాహరణలను పరిశీలిస్తాము, షార్ట్ సర్క్యూట్ ప్రవాహాలను లెక్కించే పద్ధతులు, షార్ట్ సర్క్యూట్ కరెంట్లను లెక్కించేటప్పుడు ప్రేరక నిరోధకత మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్ల యొక్క రేట్ పవర్ మధ్య సంబంధానికి శ్రద్ధ చూపుతాము మరియు ఈ గణనలకు నిర్దిష్ట సాధారణ సూత్రాలను కూడా ఇస్తాము.
ఎలక్ట్రికల్ ఇన్స్టాలేషన్లను రూపొందించేటప్పుడు, మూడు-దశల సర్క్యూట్ యొక్క వివిధ పాయింట్ల కోసం సుష్ట షార్ట్-సర్క్యూట్ ప్రవాహాల విలువలను తెలుసుకోవడం అవసరం. ఈ క్లిష్టమైన సుష్ట ప్రవాహాల విలువలు కేబుల్స్, స్విచ్ గేర్ యొక్క పారామితులను లెక్కించడం సాధ్యం చేస్తాయి. ఎంపిక రక్షణ పరికరాలు మొదలైనవి
తరువాత, సాధారణ డిస్ట్రిబ్యూషన్ స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ద్వారా అందించబడే మూడు-దశ జీరో-రెసిస్టెన్స్ షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ను పరిగణించండి. సాధారణ పరిస్థితుల్లో, ఈ రకమైన నష్టం (బోల్ట్ కనెక్షన్ యొక్క షార్ట్ సర్క్యూట్) అత్యంత ప్రమాదకరమైనది మరియు గణన చాలా సులభం.సాధారణ గణనలు కొన్ని నియమాలకు లోబడి, విద్యుత్ సంస్థాపనల రూపకల్పనకు ఆమోదయోగ్యమైన తగినంత ఖచ్చితమైన ఫలితాలను పొందేందుకు అనుమతిస్తాయి.
స్టెప్-డౌన్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క సెకండరీ వైండింగ్లో షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్. మొదటి ఉజ్జాయింపుగా, అధిక వోల్టేజ్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రతిఘటన చాలా చిన్నదిగా భావించబడుతుంది మరియు అందువల్ల నిర్లక్ష్యం చేయవచ్చు:
ఇక్కడ P అనేది వోల్ట్-ఆంపియర్లలో రేట్ చేయబడిన శక్తి, U2 అనేది లోడ్ లేకుండా సెకండరీ వైండింగ్ యొక్క ఫేజ్-టు-ఫేజ్ వోల్టేజ్, In అనేది ఆంపియర్లలో రేట్ చేయబడిన కరెంట్, Isc అనేది ఆంపియర్లలో షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్, Usc అనేది షార్ట్- శాతంలో సర్క్యూట్ వోల్టేజ్.
దిగువ పట్టిక 20 kV HV వైండింగ్ కోసం మూడు-దశల ట్రాన్స్ఫార్మర్ల కోసం సాధారణ షార్ట్-సర్క్యూట్ వోల్టేజ్లను చూపుతుంది.
ఉదాహరణకు, బస్కు సమాంతరంగా అనేక ట్రాన్స్ఫార్మర్లు ఫీడ్ చేయబడినప్పుడు మేము కేసును పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, బస్సుకు కనెక్ట్ చేయబడిన లైన్ ప్రారంభంలో ఉన్న షార్ట్ సర్క్యూట్ కరెంట్ యొక్క విలువను షార్ట్ సర్క్యూట్ మొత్తానికి సమానంగా తీసుకోవచ్చు. ప్రవాహాలు, ఇవి గతంలో ప్రతి ట్రాన్స్ఫార్మర్కు విడిగా లెక్కించబడతాయి.
అన్ని ట్రాన్స్ఫార్మర్లు ఒకే హై వోల్టేజ్ నెట్వర్క్ నుండి అందించబడినప్పుడు, షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ల విలువలు సంగ్రహించినప్పుడు, అవి వాస్తవంగా కనిపించే దానికంటే కొంచెం ఎక్కువ విలువను ఇస్తాయి. బస్బార్లు మరియు స్విచ్ల నిరోధకత నిర్లక్ష్యం చేయబడింది.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ 400 kVA యొక్క రేట్ శక్తిని కలిగి ఉండనివ్వండి, ద్వితీయ వైండింగ్ యొక్క వోల్టేజ్ 420 V, అప్పుడు మేము Usc = 4% తీసుకుంటే, అప్పుడు:
దిగువ బొమ్మ ఈ ఉదాహరణకి వివరణను అందిస్తుంది.
పొందిన విలువ యొక్క ఖచ్చితత్వం విద్యుత్ సంస్థాపనను లెక్కించడానికి సరిపోతుంది.
తక్కువ వోల్టేజ్ వైపు ఏదైనా ఇన్స్టాలేషన్ పాయింట్ వద్ద మూడు-దశల షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్:
ఇక్కడ: U2 అనేది ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ వైండింగ్ల దశల మధ్య నో-లోడ్ వోల్టేజ్. Zt - వైఫల్యం పాయింట్ పైన ఉన్న సర్క్యూట్ యొక్క అవరోధం. Ztని ఎలా కనుగొనాలో పరిశీలించండి.
ఇన్స్టాలేషన్లోని ప్రతి భాగం, అది నెట్వర్క్, పవర్ కేబుల్, ట్రాన్స్ఫార్మర్, సర్క్యూట్ బ్రేకర్ లేదా బస్బార్ అయినా, దాని స్వంత ఇంపెడెన్స్ Zని కలిగి ఉంటుంది, ఇందులో క్రియాశీల R మరియు రియాక్టివ్ X ఉంటుంది.
కెపాసిటివ్ రెసిస్టెన్స్ ఇక్కడ పాత్ర పోషించదు. Z, R మరియు X ఓంలలో వ్యక్తీకరించబడతాయి మరియు దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా లంబ త్రిభుజం యొక్క భుజాలుగా లెక్కించబడతాయి. ఇంపెడెన్స్ లంబ త్రిభుజం నియమం ప్రకారం లెక్కించబడుతుంది.
ప్రతి విభాగానికి X మరియు Rలను కనుగొనడానికి గ్రిడ్ ప్రత్యేక విభాగాలుగా విభజించబడింది, తద్వారా గణన సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది. సిరీస్ సర్క్యూట్ కోసం, ప్రతిఘటన విలువలు కేవలం జోడించబడతాయి మరియు ఫలితం Xt మరియు RT. ఫార్ములా ద్వారా లంబ త్రిభుజం కోసం పైథాగరియన్ సిద్ధాంతం ద్వారా మొత్తం ప్రతిఘటన Zt నిర్ణయించబడుతుంది:
విభాగాలు సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినప్పుడు, సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడిన రెసిస్టర్ల కోసం గణన నిర్వహించబడుతుంది, మిశ్రమ సమాంతర విభాగాలు ప్రతిచర్య లేదా క్రియాశీల నిరోధకతను కలిగి ఉంటే, సమానమైన మొత్తం నిరోధకత పొందబడుతుంది:
Xt ఇండక్టెన్స్ యొక్క ప్రభావానికి కారణం కాదు మరియు ప్రక్కనే ఉన్న ఇండక్టెన్స్లు ఒకదానికొకటి ప్రభావితం చేస్తే, అసలు ఇండక్టెన్స్ ఎక్కువగా ఉంటుంది. Xz యొక్క గణన అనేది ఒక ప్రత్యేక స్వతంత్ర సర్క్యూట్కు మాత్రమే సంబంధించినదని గమనించాలి, అంటే పరస్పర ఇండక్టెన్స్ ప్రభావం లేకుండా. సమాంతర సర్క్యూట్లు ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉన్నట్లయితే, Xs నిరోధకత గమనించదగ్గ స్థాయిలో ఉంటుంది.
స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఇన్పుట్కి కనెక్ట్ చేయబడిన నెట్వర్క్ని ఇప్పుడు పరిగణించండి. మూడు-దశల షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ Isc లేదా షార్ట్-సర్క్యూట్ పవర్ Psc అనేది విద్యుత్ సరఫరాదారుచే నిర్ణయించబడుతుంది, అయితే ఈ డేటా ఆధారంగా మొత్తం సమానమైన ప్రతిఘటనను కనుగొనవచ్చు. సమానమైన ఇంపెడెన్స్, ఇది ఏకకాలంలో తక్కువ వోల్టేజ్ వైపుకు సమానమైనది:
Psc-త్రీ-ఫేజ్ షార్ట్-సర్క్యూట్ సరఫరా, తక్కువ-వోల్టేజ్ సర్క్యూట్ యొక్క U2-నో-లోడ్ వోల్టేజ్.
నియమం ప్రకారం, అధిక-వోల్టేజ్ నెట్వర్క్ యొక్క ప్రతిఘటన యొక్క క్రియాశీల భాగం - రా - చాలా చిన్నది మరియు ప్రేరక నిరోధకతతో పోలిస్తే, చాలా తక్కువ. సాంప్రదాయకంగా, Xa అనేది Zaలో 99.5%కి సమానంగా తీసుకోబడుతుంది మరియు Ra అనేది Xaలో 10%కి సమానం. దిగువ పట్టిక 500 MVA మరియు 250 MVA ట్రాన్స్ఫార్మర్ల కోసం ఈ విలువల కోసం సుమారు గణాంకాలను చూపుతుంది.
పూర్తి Ztr — తక్కువ వోల్టేజ్ సైడ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ రెసిస్టెన్స్:
Pn — కిలోవోల్ట్-ఆంపియర్లలో ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క రేట్ పవర్.
వైన్డింగ్స్ యొక్క క్రియాశీల ప్రతిఘటన ఆధారంగా ఉంటుంది శక్తి నష్టాలు.
సుమారుగా గణనలను నిర్వహిస్తున్నప్పుడు, Rtr నిర్లక్ష్యం చేయబడుతుంది మరియు Ztr = Xtr.
తక్కువ-వోల్టేజ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, షార్ట్-సర్క్యూట్ పాయింట్ పైన ఉన్న సర్క్యూట్ బ్రేకర్ యొక్క ఇంపెడెన్స్ పరిగణించబడుతుంది. ఇండక్టివ్ రెసిస్టెన్స్ ప్రతి స్విచ్కు 0.00015 ఓమ్కి సమానంగా తీసుకోబడుతుంది మరియు క్రియాశీల భాగం నిర్లక్ష్యం చేయబడుతుంది.
బస్బార్ల విషయానికొస్తే, వాటి క్రియాశీల నిరోధకత చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, అయితే రియాక్టివ్ భాగం వాటి పొడవు యొక్క మీటరుకు సుమారు 0.00015 ఓం వద్ద పంపిణీ చేయబడుతుంది మరియు బస్బార్ల మధ్య దూరం రెట్టింపు అయినప్పుడు, వాటి ప్రతిచర్య 10% మాత్రమే పెరుగుతుంది. కేబుల్ పారామితులు వాటి తయారీదారులచే పేర్కొనబడ్డాయి.
మూడు-దశల మోటారు కొరకు, షార్ట్ సర్క్యూట్ సమయంలో అది జనరేటర్ మోడ్లోకి వెళుతుంది మరియు వైండింగ్లలో షార్ట్ సర్క్యూట్ కరెంట్ Isc = 3.5 * In గా అంచనా వేయబడుతుంది. సింగిల్-ఫేజ్ మోటార్లలో, షార్ట్ సర్క్యూట్ యొక్క క్షణంలో ప్రస్తుత పెరుగుదల చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.
సాధారణంగా షార్ట్ సర్క్యూట్తో పాటు వచ్చే ఆర్క్ ప్రతిఘటనను కలిగి ఉంటుంది, అది స్థిరంగా ఉండదు, కానీ దాని సగటు విలువ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, అయితే ఆర్క్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ చిన్నది, కాబట్టి కరెంట్ ఆచరణాత్మకంగా 20% తగ్గుతుంది, ఇది ఆపరేషన్ను సులభతరం చేస్తుంది. ట్రిప్పింగ్ కరెంట్ను ప్రత్యేకంగా ప్రభావితం చేయకుండా దాని ఆపరేషన్కు భంగం కలిగించకుండా సర్క్యూట్ బ్రేకర్ యొక్క.
లైన్ స్వీకరించే ముగింపులో ఉన్న షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ లైన్ సరఫరా చివరలో ఉన్న షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్కు సంబంధించినది, అయితే ప్రసారం చేసే వైర్ల యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ మరియు మెటీరియల్, అలాగే వాటి పొడవు కూడా తీసుకోబడతాయి. ఖాతా. ప్రతిఘటన గురించి ఆలోచన కలిగి, ఎవరైనా ఈ సాధారణ గణనను చేయవచ్చు. మా వ్యాసం మీకు ఉపయోగకరంగా ఉందని మేము ఆశిస్తున్నాము.