ماس كهربائي في أنظمة الطاقة AC. التأثير الحراري لتيارات الدائرة القصيرة تأثير تيارات الدائرة القصيرة
أنواع الدوائر القصيرة في الشبكات الكهربائية
تتميز الشبكات الكهربائية بأوضاع التشغيل العادية وغير الطبيعية والطارئة. في الوضع العادي، تتدفق تيارات التشغيل عبر جميع عناصر الشبكة، ولا تتجاوز العناصر المسموح بها، ويتم نقل الكهرباء من مصادر الطاقة إلى المستهلكين مع الخسائر المحسوبة العادية للجهد والكهرباء على جميع عناصر الشبكة. في حالة وجود ظروف غير طبيعية (على سبيل المثال، التحميل الزائد)، يُسمح للتركيبات الكهربائية بالعمل لفترة معينة، وبعد ذلك يجب إيقاف التشغيل. تتميز عملية الطوارئ بتغيير حاد في عدد من المعلمات (زيادة التيار، انخفاض الجهد) وتتطلب الإغلاق الفوري للتركيبات الكهربائية.
معظم حوادث الشبكات الكهربائية تنتج عن دوائر قصيرة (SC)، والسبب الرئيسي لها هو انتهاك عزل الأجزاء الحية. يحدث الضرر الميكانيكي للعزل، على سبيل المثال، عند تلف عزل كابلات الطاقة أثناء أعمال الحفر، أو عند سقوط دعامات الخط العلوي أو كسر الأسلاك. يمكن أن يحدث تلف العزل أثناء الجهد الزائد، على سبيل المثال، أثناء ضربات البرق المباشرة في أسلاك الخطوط الهوائية أو التركيبات الكهربائية المفتوحة. من الممكن أيضًا حدوث دوائر قصيرة بسبب حجب الأجزاء الحية بواسطة الطيور والحيوانات أو بسبب تصرفات الأفراد الخاطئة.
عند حدوث ماس كهربائي، تنخفض المقاومة الكهربائية الإجمالية للنظام الكهربائي، وتزداد التيارات والزوايا بين التيارات والفولتية، وتنخفض الفولتية في الأجزاء الفردية من النظام. يمكن أن تكون تيارات الدائرة القصيرة أعلى بعشرات أو مئات المرات من تيارات التشغيل لعناصر التركيبات الكهربائية وتصل إلى عشرات الآلاف من الأمبيرات. يؤدي ظهور وضع الدائرة القصيرة في حالات الطوارئ إلى تأثيرات كهروديناميكية (ميكانيكية) وحرارية (حرارية) كبيرة على الأجزاء الحية والمعدات الكهربائية.
في شبكات التيار المتردد ثلاثية الطور، هناك خمسة أنواع رئيسية من الدوائر القصيرة (الشكل 4.1): أحادية الطور، ومرحلتين، ومرحلتين إلى الأرض، وثلاثية الطور، وثلاث مراحل إلى الأرض. إذا تم اعتبار جميع أنواع الدوائر القصيرة بنسبة 100%، فإن التكرار النسبي لحدوث دوائر قصيرة في الشبكة هو: مرحلة واحدة - 65%؛ مرحلتين - 10%؛ مرحلتين إلى الأرض - 20%؛ ثلاث مراحل وثلاث مراحل إلى الأرض - 5٪.
أرز. 4.1.
تحدث أخطاء أحادية الطور في نظام ذو محايد مؤرض عندما ينهار عزل مرحلة النظام عن الأرض وتكون قصيرة العمر. تحت تأثير جهد الطور التالف (في الشكل 4.1 --) يتدفق تيار يصل إلى قيمة كبيرة لأن مقاومة الدائرة صغيرة
جهد المرحلة C لمصدر الطاقة، V؛
مقاومة الدائرة القصيرة أحادية الطور، أوم.
إن حجم التيار أحادي الطور أثناء ماس كهربائي في حافلات المولدات أعلى بمقدار 1.5 مرة من تيار ماس كهربائى على مرحلتين و 2.5 مرة أعلى من تيار ماس كهربائى ثلاثي الطور. ومع ذلك، يمكن تقليلها بشكل كبير عن طريق تضمين مقاومة نشطة أو حثية كبيرة في N المؤرض المحايد. ونتيجة لذلك، فإن أعلى تيار دائرة قصر أحادي الطور لا يتجاوز تيار الدائرة القصيرة ثلاثي الطور.
أخطاء أحادية الطور في نظام ذو محايد معزول ليست كذلك
قصيرة، وبالتالي الطوارئ. في الشكل. 4.2، رسم تخطيطي لنظام مع محايد معزول. تتمتع كل مرحلة من مراحل النظام بقدرة معينة بالنسبة للأرض، موزعة بالتساوي على طول الخط. لتبسيط الرسم البياني، نستبدل السعة الموزعة للطور بالسعة المركزة في منتصف الخط. في حالة تلف عزل أحد المراحل، على سبيل المثال CC، وقصره على الأرض، سوف يتدفق التيار من خلال الاتصال بالأرض، والذي سيعود إلى الشبكة من خلال المكثفات CB وCA. المقاومة السعوية بين المراحل والأرض كبيرة جدًا، وبالتالي فإن التيار /، كقاعدة عامة، لا يتجاوز عدة عشرات من الأمبيرات وهو ذو طبيعة سعوية (). تعتمد القيمة على جهد الشبكة وطولها وتصميم الخطوط (الكابلات أو الخطوط العلوية).
أ - رسم تخطيطي لنظام مع محايد معزول؛ ب - مخطط متجه لجهود النظام مع خطأ أرضي أحادي الطور
يمكن تحديد Ic الحالي تقريبًا بواسطة الصيغ: للشبكات ذات الخطوط الهوائية
للشبكات ذات خطوط الكابلات
U - جهد خط الشبكة، كيلو فولت؛
ل- طول خطوط الشبكة المتصلة كهربائياً بجهد معين، كم.
من المخطط المتجه (الشكل 4.2، ب) يتضح أنه عندما يكون أحد الطور مغلقًا على الأرض، فإن الجهد المحايد يزداد بالنسبة إلى الأرض بمقدار جهد الطور، وفولتية المرحلتين الأخريين بالنسبة إلى الأرض. تصبح الأرض مساوية للخطية U"A = UAC، U"B = UBC، أي أنها تزيد بعامل (U"A = U"A؛) - يجب إجراء عزل مراحل الشبكة بالنسبة للأرض جهد الخط.
إن التشغيل طويل الأمد لشبكة ذات مرحلة قصيرة إلى الأرض أمر غير مقبول، لأنه في حالة تلف عزل أي مرحلة أخرى بالنسبة للأرض، تحدث دائرة قصر على مرحلتين عبر الأرض، مصحوبة بتدفق تيار كبير يمكن أن يسبب تدميرًا كبيرًا للمعدات الكهربائية. لذلك، في الشبكات ذات الوضع المحايد المعزول، يجب توفير الحماية لإخطار الموظفين بحدوث مثل هذا الوضع غير الطبيعي للتشغيل. في شبكات جهد المولد، وكذلك في الشبكات التي تتصل بها المحركات الكهربائية ذات الفولتية الأعلى من 1000 فولت، عند حدوث عطل أحادي الطور في ملف الجزء الثابت، يجب فصل الماكينة تلقائيًا عن الشبكة إذا تجاوز تيار العطل الأرضي 5 أ. مع تيار عطل لا يتجاوز 5 أ، يُسمح بالتشغيل لمدة لا تزيد عن ساعتين، وبعد ذلك يجب إيقاف تشغيل الجهاز. إذا تقرر أن موقع العطل الأرضي ليس في ملف الجزء الثابت، وفقًا لتقدير الشخص المسؤول عن المعدات الكهربائية، يُسمح بتشغيل آلة دوارة بها عطل أرضي في الشبكة لمدة 6 ساعات. في الشبكات الكهربائية بجهد 6-35 كيلو فولت مع محايد معزول، يُسمح بتشغيل خطوط نقل الطاقة العلوية وخطوط الكابلات مع مرحلة مغلقة على الأرض، ولكن يجب على الموظفين البدء في العثور على موقع الخلل وإصلاح الضرر على الفور في أقرب وقت ممكن.
يعد العطل الأرضي أحادي الطور من خلال القوس الكهربائي أكثر خطورة، لأن الأخير يمكن أن يؤدي إلى تلف المعدات الكهربائية. في ظل ظروف معينة، قد يحدث ما يسمى بالقوس المتقطع في موقع الصدع الأرضي، والذي ينطفئ بشكل دوري ويضيء مرة أخرى. بما أن الشبكة حثية، فإنه في لحظات إطفاء وإشعال القوس، يتم إحداث E.M.F. في العناصر الحثية، والتي تتناسب قيمتها مع معدل تغير التيار
معدل تغير التيار في لحظة حدوث وانطفاء القوس المتقطع مرتفع، والقوة الدافعة الكهربية الناتجة. قد يتجاوز جهد التيار الكهربائي عدة مرات. تمتد هذه الفولتية الزائدة في جميع أنحاء الكهربائية بأكملها شبكة متصلةونتيجة لذلك، من الممكن حدوث أعطال عازلة ودوائر قصيرة في أجزاء من التركيبات الكهربائية ذات العزل الضعيف.
في الشبكات الكهربائية ذات الجهد 6-10 كيلو فولت، فإن الجهد الزائد الناجم عن القوس الكهربائي المتقطع لا يشكل خطورة على عزل المعدات الكهربائية. في المقابل، في الشبكات الكهربائية ذات الفولتية 35 كيلو فولت وما فوق، فإن الجهد الزائد الناتج عن تكوين قوس متقطع يشكل خطورة على العزل. في مثل هذه الشبكات، يجب ألا يتجاوز تيار العطل الأرضي 10 أ (10 أ)، لأنه مع تيار أعلى، عادة ما يحدث قوس كهربائي متقطع عند نقطة العطل الأرضي. كقاعدة عامة ، لا تعمل شبكات 110 كيلو فولت ذات المحايدين غير المؤرضين ، نظرًا لطولها الكبير وجهدها العالي ، يتجاوز التيار في هذه الشبكات دائمًا 10 أ.
يؤدي تأريض المحايد إلى زيادة عدد حالات الطوارئ، حيث أن الأعطال الأرضية، التي تشكل 65٪ من جميع أنواع الأعطال، تصبح قصيرة الدائرة وتتطلب الإغلاق الفوري لعنصر الشبكة التالف، وهو ما يعد عيبًا كبيرًا في هذا شبكة. توضح ممارسة تشغيل التركيبات الكهربائية بجهد أعلى من 1000 فولت أن معظم الأعطال أحادية الطور في شبكات الطاقة العلوية تكون قصيرة المدى بطبيعتها، ويتم استعادة العزل عند نقطة العطل الأرضي بسرعة بعد فصل الجزء التالف، و يمكن إعادة تشغيل خط الطاقة على الفور باستخدام أجهزة الإغلاق التلقائي (APV). إذا كان العطل الأرضي مؤقتًا (ضغط أسلاك خطوط الكهرباء أثناء الرياح القوية، أو قيام الطيور بسد العزل، وما إلى ذلك)، فسيتم تشغيل الخط واستعادة الطاقة للمستهلكين في غضون ثوانٍ قليلة. وإلا سيتم قطع الخط مرة ثانية.
تتمثل ميزة الشبكات ذات المحايدة المؤرضة في أنه أثناء الأعطال الأرضية أحادية الطور، لا يزيد جهد الأطوار غير التالفة بالنسبة للأرض ويظل مساوياً لجهد الطور. وبفضل هذا، من خلال تسهيل مرحلة العزل وفقا ل
وفيما يتعلق بالأرض، فإن تكاليف إنشاء مثل هذه الشبكات تنخفض بشكل كبير. كلما ارتفع جهد الشبكة، زاد التوفير الذي تم تحقيقه.
يتم تصنيف الشبكات ذات الفولتية التي تزيد عن 1000 فولت مع محايد مؤرض وتيارات خطأ أرضي تزيد عن 500 أمبير على أنها شبكات ذات تيارات خطأ أرضي عالية. يتم تصنيف الشبكات ذات الأجسام المحايدة غير المؤرضة أو ذات المحايدين المؤرضة من خلال أجهزة تحديد التيار ذات المقاومة العالية، والجهد الكهربي حتى 35 كيلو فولت وتيارات الأعطال الأرضية التي تصل إلى 500 أمبير، على أنها شبكات ذات تيارات خطأ أرضي منخفضة.
8. حساب التأثير الحراري لتيارات الدائرة القصيرة واختبار المعدات الكهربائية للمقاومة الحرارية أثناء الدوائر القصيرة
8.1. أحكام عامة
8.1.1. لاختبار الموصلات والأجهزة الكهربائية للمقاومة الحرارية أثناء ماس كهربائى، يجب ألا يقتصر الأمر على مخطط التصميم الأولي ونقطة تصميم ماس كهربائى فحسب، بل يجب أيضًا أن يكون نوع تصميم ماس كهربائى والمدة المقدرة لماس كهربائى يتم اختياره أولاً.
النوع المحسوب للدائرة القصيرة عند فحص الموصلات والأجهزة الكهربائية للتركيبات الكهربائية بجهد 110 كيلو فولت وما فوق هو ماس كهربائى ثلاثي أو أحادي الطور، في التركيبات الكهربائية التي تزيد عن 1 كيلو فولت حتى 35 كيلو فولت - ماس كهربائى ثلاثي الطور الدائرة، وفي التركيبات الكهربائية لمحطات توليد الطاقة بجهد المولد - دائرة قصر ثلاثية الطور أو مرحلتين، اعتمادًا على أي منهما يؤدي إلى تأثير حراري أكبر.
يجب تحديد المدة المقدرة لدائرة كهربائية قصيرة عند اختبار الموصلات والأجهزة الكهربائية للمقاومة الحرارية أثناء دائرة كهربائية قصيرة عن طريق إضافة وقت تشغيل حماية المرحل الرئيسي، والتي تشمل منطقة التغطية الموصلات والأجهزة التي يتم اختبارها، و إجمالي وقت إيقاف تشغيل المفتاح الأقرب إلى دائرة القصر، وعند اختبار الكابلات للتأكد من عدم قابليتها للاشتعال - عن طريق إضافة وقت تشغيل حماية التتابع الاحتياطي وإجمالي وقت إيقاف تشغيل المفتاح المقابل.
إذا كان هناك جهاز إعادة إغلاق تلقائي (ARD)، فيجب أن يؤخذ في الاعتبار التأثير الحراري الإجمالي لتيار الدائرة القصيرة.
8.1.2. مع مدة ماس كهربائى مقدرة تصل إلى 1 ثانية، يمكن اعتبار عملية تسخين الموصلات تحت تأثير تيار ماس كهربائى ثابت الحرارة، ومع مدة تقديرية تزيد عن 1 ثانية ومع عمليات إعادة إغلاق تلقائية بطيئة المفعول، يجب أن يؤخذ في الاعتبار انتقال الحرارة إلى البيئة.
8.2. التأثير الحراري لتيار الدائرة القصيرة. تحديد تيار الدائرة القصيرة المتكامل والمكافئ حرارياً لجول
8.2.1. يوصى بإجراء تقييم كمي لدرجة التأثير الحراري لتيار الدائرة القصيرة على الموصلات والأجهزة الكهربائية باستخدام تكامل جول
أين أناإلى ر - تيار الدائرة القصيرة عند نقطة زمنية تعسفية ر، أ؛
رإيقاف - مدة الدائرة القصيرة المقدرة، ثانية.
يمكن أيضًا إجراء تقييم كمي لدرجة التأثير الحراري لتيار الدائرة القصيرة باستخدام تيار الدائرة القصيرة المكافئ حرارياً أنا ter.ek، أي. تيار ثابت السعة (الجيبية)، والذي، خلال فترة زمنية تساوي مدة الدائرة القصيرة المقدرة، يكون له نفس التأثير الحراري على الموصل أو الجهاز الكهربائي مثل تيار الدائرة القصيرة الحقيقي خلال نفس الوقت. ويرتبط هذا التيار بتكامل الجول بالعلاقة البسيطة
8.2.2. يمكن تحديد تكامل الجول تقريبًا كمجموع تكاملات المكونات الدورية وغير الدورية لتيار الدائرة القصيرة، أي.
فيك = فيك.ب + فيكا (8.3)
أين في kp - جول لا يتجزأ من المكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة؛
في k.a هو تكامل الجول للمكون غير الدوري لتيار الدائرة القصيرة.
8.2.3. يعد تكامل جول (وتيار الدائرة القصيرة المكافئ حرارياً) وظيفة معقدة لمعلمات مصادر الطاقة (المولدات والمعوضات المتزامنة والمحركات الكهربائية) وتكوين دائرة التصميم الأصلية وموضع نقطة التصميم للدائرة القصيرة -الدارة بالنسبة لمصادر الطاقة وبعدها عن الأخيرة وعوامل أخرى. ولذلك، فإن الطريقة الموصى بها للحسابات التحليلية لتكامل جول (تيار الدائرة القصيرة المكافئ حرارياً) تعتمد على ميزات مخطط الحساب.
في السابق، وفقًا لمخطط التصميم الأصلي، يجب رسم دائرة مكافئة، حيث، كما هو الحال عند حساب القيمة الأولية للمكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة (انظر الفقرة 5.2.2)، يجب أن تكون الآلات المتزامنة وغير المتزامنة يتم تمثيلها مخفضة إلى مستوى الجهد الأساسي أو معبرًا عنها بوحدات نسبية في ظل ظروف أساسية مختارة بواسطة مقاومات شبه عابرة وEMF شبه عابر. ثم ينبغي تحويل هذه الدائرة إلى أبسط دائرة، ويعتمد شكلها على الظروف الأولية (انظر الفقرات 8.2.4 - 8.2.7)، وأخيرًا اعتمادًا على أبسط دائرة ناتجة، باستخدام إحدى الصيغ أدناه، تحديد تيار الدائرة القصيرة المتكامل أو المكافئ حرارياً لجول.
8.2.4. إذا كان مخطط التصميم الأصلي تعسفيًا، ولكن بالنسبة لجميع المولدات والمعوضات المتزامنة، فإن الدائرة القصيرة المحسوبة تكون بعيدة، أي. إن نسبة القيمة الفعالة للمكون الدوري لتيار أي مولد (معوض متزامن) في اللحظة الأولية لدائرة القصر إلى تيارها المقنن لا تصل إلى اثنين ، ثم بتحويل الدائرة المكافئة المكافئة جميع مصادر الطاقة (المولدات) يجب استبدال المعوضات المتزامنة ومصادر الجزء الأبعد من نظام الطاقة الكهربائية) بمصدر مكافئ واحد، يعتبر المجال الكهرومغناطيسي ثابتًا في السعة، وتكون المفاعلة الحثية مساوية للمقاومة المكافئة الناتجة Xمن مخطط التصميم (انظر الشكل 1). 8.1 , أ). في هذه الحالة، يجب تحديد تكامل جول بالصيغة
,
(8.4)
أين أناملاحظة - القيمة الفعالة للمكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة من مصدر الطاقة المكافئ (النظام)، A؛
ت a.ek - ثابت وقت الانحلال المكافئ للمكون غير الدوري لتيار الدائرة القصيرة، s.
أرز. 8.1. أبسط الدوائر المكافئة المقابلة
مخططات التصميم الأولي المختلفة
تيار الدائرة القصيرة المكافئ حرارياً في الحالة قيد النظر هو
.
(8.5)
في الحالات التي رإيقاف ³ 3 تعلى سبيل المثال، يمكن تحديد تيار الدائرة القصيرة المتكامل والمكافئ حرارياً باستخدام صيغ أبسط:
;
(8.6)
.
(8.7)
8.2.5. إذا كان مخطط التصميم الأصلي يحتوي على مولد واحد أو أكثر من نفس النوع (المعوضات المتزامنة)، والأخيرة في نفس الظروف بالنسبة لنقطة الدائرة القصيرة المحسوبة (جميع الآلات أو الوحدات متصلة بالحافلات المشتركة)، والمحسوبة ماس كهربائي قريب، أي. القيمة الفعالة للمكون الدوري لتيار المولد (المعوض المتزامن) في اللحظة الأولية لدائرة القصر تتجاوز تيارها المقدر مرتين أو أكثر، فيجب أيضًا تحويل الدائرة المكافئة إلى دائرة بسيطة تحتوي على المقاومة المكافئة الناتجة Xز و emf هز (الشكل . 8.1 , ب)، إلا أن هذا المجال الكهرومغناطيسي يتغير بمرور الوقت.
,
(8.8)
أين أنا p0g - القيمة الفعالة الأولية للمكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة من المولد (المعوض المتزامن). أ؛
ت ad هو ثابت وقت الانحلال للمكون غير الدوري لتيار الدائرة القصيرة من المولد (المعوض المتزامن) ، s ؛
تكامل الجول النسبي:
,
(8.9)
أين أنا p t g - القيمة الفعالة للمكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة من المولد (المعوض المتزامن) في لحظة زمنية تعسفية ، A.
قيم تكامل الجول النسبي على مسافات مختلفة لنقطة الدائرة القصيرة المحسوبة من المولد (المعوض المتزامن) ، أي. يمكن تحديد نسب مختلفة للقيمة الفعالة للمكون الدوري لتيار الماكينة في اللحظة الأولى لدائرة القصر إلى تيارها المقدر من المنحنيات في الشكل. 8.2.
في الحالة قيد النظر، ينبغي تحديد تيار الدائرة القصيرة المكافئ حرارياً بواسطة الصيغة
.
(8.10)
في رإيقاف ³ 3 تلتحديد تكامل جول وتيار الدائرة القصيرة المكافئ حرارياً، يجوز استخدام الصيغ
;
(8.11)
.
(8.12)
أرز. 8.2.
8.2.6. إذا كانت دائرة التصميم الأصلية تحتوي على مصادر طاقة مختلفة، وتقسم الدائرة القصيرة المحسوبة الدائرة إلى جزأين مستقلين، يحتوي أحدهما على مصادر طاقة تكون الدائرة القصيرة بعيدة عنها، والآخر - مولد واحد أو أكثر (معوضات متزامنة) موجودة في نفس الظروف بالنسبة لنقطة الدائرة القصيرة، وبالنسبة لهذه الآلة أو مجموعة الآلات تكون الدائرة القصيرة المحسوبة قريبة، فيجب تحويل الدائرة المكافئة المكافئة إلى دائرة ذات شعاعين (الشكل 1). 8.1 , V): جميع مصادر الطاقة التي تكون دائرة القصر بعيدة عنها، ويجب تقديم العناصر التي تربطها بنقطة دائرة القصر على شكل فرع واحد له ثابت EMF مكافئ في السعة ه X s، وآلة أو مجموعة آلات تكون الدائرة القصيرة لها قريبة - على شكل فرع آخر ذو مجال EMF متغير مع الزمن هز والمقاومة المكافئة المقابلة Xز .
في هذه الحالة، يجب تحديد تكامل جول بالصيغة
(8.13)
أين هو التكامل النسبي للمكون الدوري للتيار في موقع الدائرة القصيرة الناجم عن عمل المولد (المعوض المتزامن):
يمكن تحديد قيمة التكامل النسبي عند المسافة الموجودة لنقطة الدائرة القصيرة من المنحنيات. تظهر في الشكل هذه المنحنيات للمولدات المتزامنة مع نظام إثارة مستقل عن الثايرستور. 8.3.
أرز. 8.3. منحنيات التحديد من المولدات المتزامنة
مع نظام الإثارة الثايرستور
في الحالات التي 3 تأ.ز> رإيقاف ³ 3 تومع ذلك، لتحديد تكامل الجول يجوز استخدام التعبير
(8.15)
لو رإيقاف ³ 3 تم، فيجوز استخدام الصيغة
يجب تحديد تيار الدائرة القصيرة المكافئ حرارياً باستخدام الصيغة (8.2)، مع استبدال القيمة الموجودة مسبقًا فيه فيل.
8.2.7. إذا كانت دائرة التصميم الأصلية تحتوي على مصادر طاقة مختلفة، وكانت الدائرة القصيرة المحسوبة تقسم الدائرة إلى جزأين مستقلين، أحدهما يحتوي على مصادر الطاقة التي تكون الدائرة القصيرة بعيدة عنها، والآخر - مجموعة من المحركات الكهربائية المماثلة (متزامنة أو غير متزامن)، حيث تكون الدائرة القصيرة قريبة، فيجب أيضًا تحويل الدائرة المكافئة المكافئة إلى دائرة ذات شعاعين (الشكل 1). 8.1 , ز): جميع مصادر الطاقة التي تكون دائرة القصر فيها بعيدة، وينبغي تمثيل العناصر التي تربطها بنقطة دائرة القصر على أنها لم تتغير في السعة المكافئة للمجال الكهرومغناطيسي همع والمقاومة المكافئة الناتجة Xق، ومجموعة من المحركات الكهربائية - EMF المكافئة هد والمقاومة المكافئة Xد.
في هذه الحالة، يجب تحديد تكامل الجول بواسطة إحدى الصيغ الواردة في الفقرة 8.2.6، بعد استبدالها مسبقًا أناص0ز و تم بالقيم المقابلة أنا p0d و ت a.d لمحرك كهربائي مكافئ، وكذلك و - التكاملات النسبية لمحرك كهربائي مكافئ. يوضح الشكل 1 منحنيات الاعتماد للمحركات الكهربائية المتزامنة وغير المتزامنة بنسب مختلفة للقيمة الفعالة للمكون الدوري لتيار المحرك الكهربائي المكافئ في اللحظة الأولى للدائرة القصيرة إلى تيارها المقدر. 8.4-8.7.
يجب تحديد تيار الدائرة القصيرة المكافئ حرارياً باستخدام الصيغة (8.2)، مع استبدال القيمة الموجودة مسبقًا لتكامل جول فيل .
القوة الكهروديناميكية للتفاعل بين موصلين متوازيين (الشكل 1) للمقطع العرضي التعسفي والتيارات المتدفقة أنا 1 و أنا 2، تحددها الصيغة
و = 2.04 كو أنا 1 أنا 2 · ل / أ 10 -8, كجم ,
أين أنا 1 و أنا 2 – القيم اللحظية للتيارات في الموصلات، أ ; ل- طول الموصلات المتوازية، سم; أ- المسافة بين محاور الموصلات، سم; كو - معامل الشكل.
يتم توزيع قوة التفاعل بين موصلين متوازيين بالتساوي على طولهما. في الحسابات العملية، يتم استبدال هذه القوة الموزعة بشكل موحد بالقوة الناتجة ف، يتم تطبيقه على الموصلات في منتصف طولها.
عندما يكون اتجاه التيارات في الموصلات هو نفسه، فإنها تتجاذب، وعندما تكون في اتجاهات مختلفة، فإنها تتنافر.
عامل الشكل ك f يعتمد على الشكل المقطعي للموصلات وخصائصها الموقف النسبي. للموصلات المستديرة والأنبوبية كو =1؛ للموصلات ذات الأشكال المستعرضة الأخرى: ك f=1 في الحالات التي يكون فيها المقطع العرضي للموصلات صغيراً وطولها كبير مقارنة بالمسافة بينها ويمكن افتراض أن التيار بأكمله يتركز في محور الموصل. نعم يقبلون ك f = 1 عند تحديد قوى التفاعل بين مراحل m/y لهياكل قضبان التوصيل الخاصة بمجموعة المفاتيح الكهربائية، بغض النظر عن شكل المقطع العرضي لأشرطة التوصيل، لأن المسافة بين قضبان التوصيل ذات المراحل المختلفة في المفاتيح الكهربائية كبيرة جدًا وتبلغ عدة مئات من المليمترات أو أكثر.
إذا كانت المسافة بين الموصلات (الحافلات) ذات المقاطع المستطيلة والمربعة وغيرها صغيرة كو ≠1.
يتم تحديد القوة المؤثرة على موصل يحمل تيارًا نتيجة تفاعله مع التيارات الموجودة في موصلات الطورين الآخرين، بينما يكون موصل الطور الأوسط في أشد الظروف. يمكن تحديد أكبر قوة محددة على موصل الطور الأوسط من التعبير، N/m،
و=√3·10 -7 ·كو · أنا 2 م/أ،
حيث I m هي سعة التيار في الطور A؛ أ – المسافة بين المراحل المجاورة م.
معامل √3 يأخذ في الاعتبار إزاحة الطور للتيارات في الموصلات.
يزداد تفاعل الموصلات بشكل كبير في وضع الدائرة القصيرة، عندما يصل إجمالي تيار الدائرة القصيرة إلى أعلى قيمة له - الصدمة. عند تقييم تفاعل الطور، من الضروري النظر في دوائر قصيرة ذات مرحلتين وثلاث مراحل.
لتحديد القوة المحددة خلال دائرة قصر ثلاثية الطور في نظام الموصلات، استخدم التعبير
و (3) =√3·10 -7 ·كو · أنا( 3)2 ص / أ,
أين ط (3) ذ- تيار الصدمة لدائرة قصر ثلاثية الطور، A.
في حالة وجود ماس كهربائي على مرحلتين، يكون تأثير المرحلة الثالثة (غير التالفة) ضئيلاً، مع الأخذ في الاعتبار أن ׀ط 1׀= ׀ط2 |=|i (2)2 ص |.لذلك،
و (2) =2·10 -7 ·كو · أنا( 2)2 ص / أ,
أين أنا( 2) ذ – تيار الصدمة لدائرة قصر على مرحلتين، أ.
مع الأخذ في الاعتبار أن قوة الطور البيني مع دارة قصيرة ثلاثية الطور أكبر من قوة الطور المزدوج. ولذلك، فإن نوع تصميم الدائرة القصيرة عند تقييم القوى الكهروديناميكية يعتبر ثلاث مراحل.
لمنع حدوث أضرار ميكانيكية تحت تأثير القوى الناشئة في الموصلات عندما تتدفق تيارات الدائرة القصيرة من خلالها، يجب أن تتمتع جميع عناصر الهيكل الحامل للتيار بمقاومة كهروديناميكية كافية.
تُفهم المقاومة الكهروديناميكية عادةً على أنها قدرة الأجهزة أو الموصلات على تحمل القوى الميكانيكية الناشئة عن تدفق تيارات الدائرة القصيرة، دون تشوهات تمنع المزيد من حدوثها التشغيل العادي.
التأثير الحراري لتيارات الدائرة القصيرة. عندما يتدفق تيار ماس كهربائى، ترتفع درجة حرارة الموصل. عادة ما تكون مدة عملية الدائرة القصيرة قصيرة (في غضون بضع ثوان)، وبالتالي فإن الحرارة المنبعثة في الموصل ليس لديها وقت لنقلها إلى البيئة وتستخدم بالكامل تقريبًا لتسخين الموصل. يجب اعتبار الموصل أو الجهاز مقاومًا للحرارة إذا كانت درجة حرارته أثناء دائرة كهربائية قصيرة لا تتجاوز القيم المسموح بها.
يمكن تحديد درجة حرارة تسخين الموصل أثناء ماس كهربائى بالطريقة التالية. خلال ماس كهربائى في الوقت المناسب dtيتم إطلاق كمية معينة من الحرارة في الموصل
dQ=I 2 k , t r θ dt,
أين إيك، ر- القيمة الفعالة لإجمالي تيار الدائرة القصيرة في الوقت الحالي ركز؛ ص θ- المقاومة النشطة للموصل عند درجة حرارة معينة θ :
ص θ=ρ 0 (1+αθ)ل/ف،
هنا ρ 0 هي المقاومة النشطة المحددة للموصل عند θ=0 0; ل- طول الموصل؛ س- مقطعها العرضي؛ α - معامل درجة الحرارة للمقاومة.
تذهب كل الحرارة تقريبًا إلى تسخين الموصل
dQ=Gc θ dθ،
أين ز –كتلة الموصل ج θ- السعة الحرارية النوعية للمادة الموصلة عند درجة الحرارة θ.
يتم تحديد عملية التسخين أثناء ماس كهربائى بواسطة المعادلة
أنا 2 ك , تي ص θ dt= Gc θ dθ.
عند اختيار الأجهزة الكهربائية، ليس من الضروري عادةً تحديد درجة حرارة الأجزاء الحية، حيث أن الشركة المصنعة، بناءً على اختبارات وحسابات خاصة، تضمن الوقت وقيمة جذر متوسط التربيع للمقاومة الحرارية. بمعنى آخر، توفر الكتالوجات قيمة النبض المضمون لتيار الدائرة القصيرة rms، والذي يمكن للجهاز تحمله دون حدوث ضرر يمنع المزيد من التشغيل العادي. شرط اختبار المقاومة الحرارية في هذه الحالة هو كما يلي:
ب إلى ≥I 2ثالثا رثالثا،
أين ب ل- النبضة المحسوبة لتيار الدائرة القصيرة التربيعية، المحددة بالطريقة المبينة أعلاه؛ أناثالثا و رثالثا – على التوالي، جذر متوسط مربع التيار للمقاومة الحرارية ووقت تدفقه (القيمة الاسمية).
يتم فحص تأثيرات تيارات الدائرة القصيرة
1) للاستقرار الديناميكي - الأجهزة والموصلات المحمية بصمامات مع إدخالات للتيارات المقدرة حتى 60 أمبير شاملة؛ يجب فحص المعدات الكهربائية المحمية بصمامات الحد الحالي للتيارات ذات التصنيف العالي للتأكد من استقرارها الديناميكي على أعلى مستوى قيمة لحظيةتيار الدائرة القصيرة يمر عبر المصهر.
لتحقيق الاستقرار الحراري - الأجهزة والموصلات المحمية بواسطة الصمامات لأي تيارات مصنفة،
2) الموصلات في الدوائر لأجهزة الاستقبال الكهربائية الفردية، بما في ذلك محولات الورشة بقدرة إجمالية تصل إلى 1000 كيلو فولت أمبير وبجهد أولي يصل إلى 20 كيلو فولت شاملاً، إذا تم توفير التكرار اللازم في الجزء الكهربائي، حيث يتم فصل التيار الكهربائي لا تتسبب أجهزة الاستقبال هذه في تعطيل عملية الإنتاج إذا كان تلف الموصلات لا يمكن أن يسبب انفجارًا حتى لو تم استبدال الموصلات التالفة دون صعوبة كبيرة.
3) الموصلات في دوائر أجهزة الاستقبال الكهربائية الفردية ونقاط توزيع التبييض للأغراض غير الأساسية، بشرط ألا يؤدي تلفها أثناء ماس كهربائي إلى حدوث انفجار؛
إذا تدفق موصلان متوازيان التيارات أحادية الاتجاهι 1 و ι 2، ثم تواجه هذه الموصلات فيما يتعلق ببعضها البعض جاذبيةفي شكل موزعة بشكل موحد الحمل الخطي الميكانيكي المستمرو [N/m]، يساوي
F = 2∙10 -7 ك f , (6.32)
حيث ι 1، ι 2 – التيارات في الموصلات، A؛
أ - المسافة بين الموصلات، م2؛
kf - معامل مع الأخذ بعين الاعتبار التوزيع غير المتكافئ للتيار على المقطع العرضي للموصل (kf ≈ 1 للأقسام الدائرية والمربعة والأنبوبية عند U< 6 кВ и для любого сечения при U >6 كيلو فولت؛ في ش< 6 кВ для плоских шин к ф определяется по справочным кривым в зависимости от размеров сечения и расстояния между шинами).
مع ماس كهربائى ثلاثي الطور وتوزيع الموصلات في مستوى واحد، يواجه الطور الأوسط أكبر قوة من عمل تيار ماس كهربائى. الحد الأقصى للحمل الميكانيكي الخطي (الصدمة) لهذه المرحلة هو
فوز F = 10 -7 ك و. (6.32)
يسبب الحمل الميكانيكي لحظة انحناء في الموصلات الصلبة (قضبان التوصيل). في حالة وجود موصل طويل بلا حدود على دعامات متباعدة بشكل متساوٍ (الشكل 6.2)، تكون لحظة الانحناء هي الحد الأقصى عند الدعم نفسه M max، [N∙m] وتساوي
م ماكس =، (6.33)
ل - تمتد بين الدعامات، م.
موصل مثبت على دعامات متباعدة بشكل متساو
عندما يؤثر عزم الانحناء في المعدن، ينشأ إجهاد ميكانيكي، σ، N/m2 أو MPa. أعظم الإجهاد الميكانيكي في المعدن أثناء الانحناء يساوي
حيث W هي لحظة المقاومة، م 3.
يتم تحديد لحظة المقاومة من خلال أبعاد الموصل واتجاه القوة المؤثرة على الموصل (طريقة ترتيب القضبان، الشكل 6.3)
أرز. 6.3. ترتيب قضبان التوصيل على العوازل:
أ – مسطحة؛ ب – على الحافة
عندما يتم وضع قضبان التوصيل بشكل مسطح على العوازل (الشكل 6.3، أ)، لحظة المقاومة هي
عندما يتم وضع الإطارات على الحافة (الشكل 6.3، ب) لحظة المقاومة تساوي
يجب أن تكون قيم الإجهاد المحسوبة في معدن الإطار σ calc أقل من قيمة الإجهاد المسموح بها σ المسموح بها لمادة معينة، أي. يجب استيفاء الشرط
σ محسوبة σ σ إضافة. (6.36)
نهاية العمل -
هذا الموضوع ينتمي إلى القسم:
ملاحظات محاضرة حول تخصص "إمدادات الطاقة للمؤسسات الصناعية"
جامعة آزوف التقنية الحكومية.. قسم إمدادات الطاقة للمؤسسات الصناعية..
إذا كنت بحاجة إلى مواد إضافية حول هذا الموضوع، أو لم تجد ما كنت تبحث عنه، نوصي باستخدام البحث في قاعدة بيانات الأعمال لدينا:
ماذا سنفعل بالمواد المستلمة:
إذا كانت هذه المادة مفيدة لك، فيمكنك حفظها على صفحتك على الشبكات الاجتماعية:
| سقسقة |
جميع المواضيع في هذا القسم:
كوليادا إل.
ملاحظات محاضرة حول تخصص "إمدادات الطاقة للمؤسسات الصناعية" للطلاب على وجه التحديد
طرق تطوير SES للمؤسسات الصناعية
أصبحت أنظمة إمداد الطاقة (PSS) للمؤسسات الصناعية أكثر تعقيدًا مع تطور استهلاك الطاقة. عند إعادة بناء (SES) وتصميم أنظمة جديدة، يجب حل المهام الرئيسية التالية:
الشركات
مستقبل الطاقة الكهربائية هو جزء كهربائي من تركيب أو آلية تكنولوجية تستقبل الطاقة من الشبكة وتنفقها لتنفيذ العمليات التكنولوجية.
خصائص إلكترونيات المؤسسات الصناعية
دعونا نفكر في المجموعات النموذجية لمستقبلات الطاقة الكهربائية في المؤسسات الصناعية.
1. كهرباء المنشآت الصناعية العامة. تشمل هذه المجموعة من مستقبلات الطاقة الكهربائية
أوضاع تشغيل أجهزة الاستقبال الكهربائية
يعد التحديد الصحيح للأحمال الكهربائية (ELL) خطوة حاسمة والأكثر أهمية في تصميم وتشغيل أنظمة إمداد الطاقة. تتميز الأحمال الكهربائية ب
طرق تحديد الأحمال التصميمية
لحساب الأحمال الكهربائية للمؤسسات الصناعية، يتم استخدام طريقتين بشكل أساسي: طريقة معامل الطلب وطريقة معامل التصميم. إلى الأساليب المساعدة
تحديد استهلاك الطاقة
يتم تحديد الحمل الإجمالي (النشط، РΣ والمتفاعل، QΣ) على قضبان التوصيل ذات الفولتية التي تزيد عن 1000 فولت من خلال العلاقات: РΣ = (Σ
عناصر الشبكة الكهربائية
يتم فقد حوالي 10٪ من الكهرباء المنقولة في شبكات المؤسسات الصناعية. يعتمد مقدار الخسائر على العديد من العوامل، ولكن يتم تحديده في المقام الأول من خلال وضع تشغيل أجهزة الاستقبال والأقسام الكهربائية.
طرق لتقليل فقد الطاقة في أنظمة إمدادات الطاقة
تتطلب أجهزة الاستقبال الكهربائية في المؤسسات الصناعية طاقة نشطة (P) وطاقة تفاعلية (Q) لتشغيلها. يتم توليد الطاقة التفاعلية، مثل الطاقة النشطة، بواسطة مولدات متزامنة
نظام الطاقة
بالنسبة للمؤسسات الصناعية، المصدر الرئيسي لإمدادات الطاقة هو محطات توليد الطاقة المدمجة في أنظمة الطاقة. كمية الكهرباء المولدة من
محطات توليد الطاقة الصناعية
محطات الطاقة الصناعية (محطات توليد الطاقة في المصانع) هي مصادر محلية للطاقة النشطة. وينبغي تبرير توافر المصادر المحلية من خلال دراسات الجدوى.
محولات الطاقة في نظام إمدادات الطاقة
محولات الطاقة هي المعدات الكهربائية الرئيسية التي تضمن نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية من محطات توليد الطاقة إلى المستهلكين.
باستخدام نقل الطاقة
أوضاع التشغيل المحايدة في أنظمة إمداد الطاقة
الشبكات غير المغلقة (المفتوحة) هي تلك الشبكات التي لا تشكل خطوطها خطوطًا مغلقة. تحتوي هذه الشبكات على مصدر طاقة رئيسي واحد متصل بإحدى عقد الشبكة.
أنواع الموصلات المستخدمة
لتنفيذ الشبكات الكهربائية، يتم استخدام الأسلاك والكابلات والموصلات غير المعزولة (العارية) والمعزولة.
لا تحتوي الأسلاك العارية على أغطية عازلة. هُم
الأسلاك الكهربائية مع الأسلاك المعزولة
تسمى الأسلاك الكهربائية عادةً بشبكات التيار المباشر والمتناوب بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت، ويتم تنفيذها بأسلاك معزولة، بالإضافة إلى كابلات ذات أقسام صغيرة (حتى 16 مم2).
خطوط الكابلات
تُستخدم الكابلات في شبكات المؤسسات الصناعية بجميع الجهود (حتى 110 كيلو فولت شاملة) داخل المباني والهياكل وفي جميع أنحاء المؤسسة وفي إمدادات الطاقة الخارجية.
أشرطة التوصيل
قضبان التوصيل هي خطوط نقل كهربائية تكون موصلاتها عبارة عن قضبان توصيل صلبة. يمكن أن تكون خطوط التوصيل مفتوحة (قضبان التوصيل غير المعزولة على الدعامة
الخطوط الجوية
خط الطاقة العلوية (OHL أو OHL) هو جهاز لنقل الكهرباء عبر الأسلاك. يمكن استخدام الخطوط الهوائية في شبكات الجهد العالي والمنخفض للتوزيع
دوائر القصر في الشبكات الكهربائية
الدائرة القصيرة (SC) هي اتصال مقصود أو عرضي لنقطتين من الشبكة الكهربائية من خلال اتصال صغير جدًا لا توفره ظروف التشغيل العادية.
حساب تيار الدائرة القصيرة مع مكون دوري ثابت
يمكن اعتبار المكون الدوري لتيار الدائرة القصيرة وفقًا للأخطاء المسموح بها دون تغيير عمليًا بمرور الوقت إذا ظلت تغييراته في حدود 10٪. إذا العرق
حساب تيار الدائرة القصيرة مع مكون دوري متغير
إذا لم يتم استيفاء الشرط x* ≥ 3، عند حساب تيارات الدائرة القصيرة، من الضروري مراعاة العمليات العابرة في المولدات. ببساطة، يمكننا أن نفترض أن هذه الظواهر لها
التأثير الحراري (الكهروحراري) لتيار الدائرة القصيرة
تتميز العملية العابرة (TP) لموصلات التسخين بواسطة تيار الدائرة القصيرة بحقيقة أن مدتها (τpp ≈ عدة ثوان) أقل بكثير من الثابت الزمني لموصلات التسخين t
الحد من تيار الدائرة القصيرة
تتميز الشبكات الكهربائية الصناعية بوجود مصادر طاقة قوية وما يقابلها من قيم كبيرة لتيارات الدائرة القصيرة. هذا يمكن أن يزيد بشكل كبير من تكلفة نظام إمداد الطاقة من
توفر المحطات الفرعية للمتجر شبكة الجهد المنخفض. في محطات المحولات الفرعية في ورشة العمل بجهد 6-10/0.4 كيلو فولت، كقاعدة عامة، يتم استخدام الدوائر التي لا تحتوي على قضبان التوصيل ذات الجهد العالي. دوائر المحولات
مخططات المحطات الفرعية الرئيسية
من أجل توفير إمدادات طاقة موثوقة للمستهلكين من الفئتين الأولى والثانية، عادة ما يتم إنشاء المحطات الفرعية الرئيسية (GPP وPGV) بمحولين. يتم تشغيل المحطات الفرعية بواسطة أنظمة الطاقة
المعدات الكهربائية الرئيسية للمحطات الفرعية
المعدات الكهربائية الرئيسية للمحطات الفرعية هي: محولات الطاقة، أجهزة التبديل، الفواصل، العوازل وحافلات المفاتيح الكهربائية، محولات القياس
العوازل وقضبان التوصيل للمفاتيح الكهربائية
يتم تأمين الأجزاء الحية من التركيبات الكهربائية وعزلها عن بعضها البعض بواسطة العوازل. تنقسم العوازل إلى أجهزة خطية ودعم وجلبة.
عوازل الخط
الغرض من حماية التتابع قد يحدث الضرر في ظل ظروف تشغيل التركيبات الكهربائية.العناصر الفردية
أنظمة إمدادات الطاقة. مجموعة من الأجهزة الخاصة التي تراقب حالة جميع عناصر النظام
المبادئ الأساسية لحماية التتابع
الشركات
إحدى علامات ماس كهربائي هي زيادة التيار في الخط. تُستخدم هذه الميزة لأداء حماية التتابع (RP)، والتي تسمى التيار. المرحلات الحالية تدخل حيز التنفيذ عندما
حماية التتابع ليست سوى جزء من الأتمتة، والتي تم استخدامها في أنظمة إمداد الطاقة قبل الأجهزة الأوتوماتيكية الأخرى. ومع ذلك، فإن حماية التتابع وحدها لا تستطيع ذلك
عندما يتدفق تيار ماس كهربائى، تزيد درجة حرارة الموصلات والأجزاء الحية من الأجهزة الكهربائية. وبما أن تيار الدائرة القصيرة يتجاوز تيار التشغيل بشكل كبير، فإن التسخين يمكن أن يصل إلى قيم خطيرة تتجاوز أعلى درجات الحرارة المسموح بها. معيار المقاومة الحرارية للموصلات هو درجة الحرارة المسموح بها لتسخينها بواسطة تيارات الدائرة القصيرة.
أين يتم إنتاج درجة التأثير الحراري لتيار الدائرة القصيرة على الموصلات والأجهزة الكهربائية باستخدام تكامل جول:أنا ل ر- تيار الدائرة القصيرة عند نقطة زمنية تعسفية ، أ؛ر ل
- مدة الدائرة القصيرة المقدرة، s. تيار الدائرة القصيرة المكافئ حرارياًثالثا 
.
يتم تحديد درجة حرارة تسخين الموصلات في وقت إيقاف تشغيل الدائرة القصيرة باستخدام منحنيات اعتمادًا على درجة حرارة تسخين الموصلات θ من الحجم أ(ثابت التكامل).
الإجراء لتحديد درجة حرارة تسخين الموصل هو كما يلي:
- بناءً على درجة الحرارة الأولية للموصل θ نأوجد قيمة الكمية من المنحنى نعند درجة الحرارة هذه؛
- تحديد قيمة تكامل الجول داخلتحت ظروف تصميم ماس كهربائى.
- أوجد قيمة A k المقابلة لدرجة حرارة التسخين النهائية للموصل: 
، ولأسلاك الفولاذ والألومنيوم س- مساحة المقطع العرضي للجزء الألومنيوم من السلك؛
- حسب القيمة الموجودة للكمية وإلىباستخدام المنحنى، يتم تحديد درجة حرارة تسخين الموصل في لحظة إيقاف تشغيل الدائرة القصيرة θ ل . .
التأثير الكهروديناميكي لتيارات الدائرة القصيرة
موصلان مع التيارات ط 1و ط 2تجربة التأثير الميكانيكي من بعضها البعض. ويتم التعبير عنها في انجذاب الموصلات لبعضها البعض أو في تنافرها من بعضها البعض. يتم تفسير هذه الظاهرة من خلال تفاعل المجالات المغناطيسية الناشئة حول الموصلات مع التيارات.
إذا كانت الموصلات متوازية على مسافة أمن بعضها البعض، والمسافة لالتي تعمل بالتوازي مع بعضها البعض، أكبر بكثير من المسافة بين الموصلات أثم الحث المغناطيسي ب 1، تم إنشاؤها بواسطة التيار ط 1عند النقاط التي يوجد بها الموصل الثاني: 
،أين μ
- النفاذية المغناطيسية النسبية للهواء؛ μ
0 – النفاذية المغناطيسية للفراغ H/m.
القوة بين الموصلات هي: 
.
عندما تقع الأطوار في نفس المستوى، تكون موصلات الأطوار الخارجية والمتوسطة في ظروف مختلفة. لتحديد أكبر قوة تؤثر على مرحلة معينة من النظام قيد النظر، من الضروري مقارنة القوى المؤثرة على المرحلتين القصوى والمتوسطة. في أشد الظروف قسوة، تكون المرحلة الوسطى، والتي يجب أن تكون مرحلة التصميم عند اختبار المقاومة الكهروديناميكية للأنظمة ثلاثية الطور.
يتم تحديد قوى التفاعل بين موصلات مراحل نظام ثلاثي الطور بواسطة المعادلات:
;
;
.
بالنسبة للدوائر القصيرة عن بعد، فإن نسبة التيارات الخاطئة ثنائية الطور وثلاثية الطور ستكون:
لذلك، فإن قوة التفاعل بين الموصلات خلال دارة قصيرة ثنائية الطور تكون أقل من القوى المؤثرة على الموصلات خلال دارة قصيرة ثلاثية الطور. وبالتالي، فإن نوع الدائرة القصيرة المحسوب عند اختبار الموصلات والأجهزة الكهربائية للمقاومة الكهروديناميكية هو دائرة قصر ثلاثية الطور.
عادة ما يكون تفاعل الموصلات مع تيارات التشغيل غير مهم. خلال ماس كهربائى أعظم القوى الكهروديناميكية فتحدده قيمة تيار صدمة الدائرة القصيرة.
في أجهزة الفحص بالنسبة للمقاومة الحرارية والكهروديناميكية، يتم إعداد جدول لمقارنة بيانات جواز السفر مع القيم المحسوبة لعملية الدائرة القصيرة المحتملة.
مثال على اختيار قاطع الدائرة 10 كيلو فولت
مؤشرات جودة الطاقة.
يعتمد تكوين مبادئ تنظيم الأوضاع على متطلبات معينة لجودة الطاقة الكهربائية. تمت صياغة هذه المتطلبات في المعيار المشترك بين الولايات غوست 13109-97.
تتميز جودة الطاقة بجودة تردد جهد التيار المتردد وجودة الجهد.
لتقييم جودة التردد، تم إنشاء مؤشر واحد - انحراف التردد، والتي تُفهم على أنها تغيرات سلسة بطيئة في التردد (أقل من واحد بالمائة في الثانية) مقارنة بقيمتها الاسمية: Δf = و - و اسم
سبب انحراف التردد هو خلل في الطاقة النشطة المولدة والمستهلكة في نظام الطاقة الكهربائية. ويحدد المعيار قيم انحراف التردد المسموح به والحد الأقصى المسموح به على التوالي δ القواعد= ±0.2 هرتز و δف قبل= ±0.4 هرتز.
يتم تقييم جودة الجهد من خلال عدة مؤشرات، ويتميز معظمها أيضًا بقيم مقبولة.
| مؤشر جودة الجهد | معايير جودة الجهد | |||
| طبيعي | حد | |||
| انحراف جهد الحالة المستقرة δU y، % | ±5 | ±10 | ||
| نطاق تغيير الجهد δU t، | – | اعتمادا على تكرار التكرار | ||
| معامل التشوه الجيبي للجهد k U،٪، عند U nom، kV، 0.38 6-20 110-330 | ||||
| معامل نالمكون التوافقي للجهد k U (n)،٪ | اعتمادا على الجهد والرقم التوافقي | 1.5 كيلو يو (ن) عادي | ||
| معامل عدم تناسق الجهد التسلسلي السلبي k 2 U،٪ | ||||
| معامل عدم تناسق الجهد التسلسلي الصفري k 0 U، % | ||||
| مدة انخفاض الجهد عند الفولتية حتى 20 كيلو فولت شاملة، Δt p، s | – | |||
انحراف الجهد: 
.
يتم تقييم تقلبات الجهد نطاق تغيير الجهد: 
,
أين يو آي، يو آي +1- القيم التالية واحدة تلو الأخرى من قيم جهد السعة المغلف.
الجهد غير الجيبيةيتميز باختلاف شكل منحنى الجهد عن الشكل الجيبي. يتم قياسها عامل التشوه لمنحنى الجهد الجيبي: 
,
أين الأمم المتحدة)ط - قيمة الجهد الفعال نالتوافقي ل أناالملاحظة.
عدم تناسق الجهدتتميز باختلاف قيم الجهد في مراحل مختلفة. يحدث ذلك بسبب الاتصال غير المتكافئ للمستقبلات الكهربائية أحادية الطور على مراحل معاملات عدم تناسق الجهد للتسلسلات السلبية والصفرية
; 
,
أين يو 2(1) i هي القيمة الفعالة من الطور إلى الطور للجهد التسلسلي السلبي للتردد الأساسي لنظام الجهد ثلاثي الطور في الملاحظة الأولى; يو0(1)ط - القيمة الفعالة للجهد التسلسلي الصفري للتردد الأساسي؛ اسمك- الجهد المقنن من الطور إلى الطور.
تنظيم الجهد
يتم تحديد القدرة على تنظيم وتغيير الجهد من خلال أجهزة تبديل الصنبور عند التحميل (تنظيم التحميل) وتبديل التفريغ (التبديل غير المتحمس). المحولات مع PBBويتم حالياً تصنيع جهد 10/0.4 ك.ف. بفرع رئيسي وأربعة فروع إضافية.
يتم تحديد خصائص المحولات القابلة للتعديل في شكل الحد الأقصى لعدد الفروع القابلة للتعديل الموجبة والسالبة بالنسبة إلى الطرف الرئيسي للملف ذو الجهد العالي، مما يشير إلى خطوة نسبة التحويل Δك تفي الشكل ± ن×Δك ر. على سبيل المثال، لمغير الصنبور عند التحميل: ±6×1.5%، ±8×1.5%، ±10×1.5%، ±9×1.78%، ±12×1%؛ لـ PBB: ±2×2.5%.
يتم تغيير نسبة التحويل عن طريق تغيير عدد الصنابير (المنعطفات) على إحدى اللفات. بالنسبة للمحولات ذات تنظيم الجهد، وخاصة مبدلات الصنبور عند التحميل، يجب أن تتوافق نسبة التحويل مع الموضع الفعلي للمفتاح لفرعه n:
.
يتم التحكم في نسب تحويل المحولات من أجل ضمان وتنظيم ظروف الجهد المحددة. إذا تم تصنيع المحولات بدون مبدلات تحميل (وهذا هو الحال عادةً في شبكات 6-20 كيلو فولت وفي عدد من محطات الطاقة)، فعادةً ما يتم تنظيم نسب التحويل الخاصة بها بشكل موسمي. إذا كان هناك مبدل صنبور على المحولات، يتم إجراء التنظيم، إذا لزم الأمر، يوميًا، اعتمادًا على التغيرات في الحمل.
