Keterbatasan arus hubung singkat di jaringan listrik perusahaan industri

Dalam sistem catu daya perusahaan industri, sirkuit pendek (Hubungan pendek), yang menyebabkan peningkatan arus yang tajam. Oleh karena itu, semua peralatan listrik utama dari sistem tenaga harus dipilih dengan mempertimbangkan aksi arus tersebut.

Jenis hubung singkat berikut ini dibedakan:

• hubung singkat simetris tiga fase;

• dua fase - dua fase terhubung satu sama lain tanpa terhubung ke tanah;

• fase tunggal — satu fase dihubungkan ke netral sumber melalui tanah;

• pentanahan ganda - dua fase terhubung satu sama lain dan ke pentanahan.

Penyebab utama korsleting adalah pelanggaran isolasi pada masing-masing bagian instalasi listrik, tindakan personel yang salah, tumpang tindih isolasi karena tegangan lebih dalam sistem. Korsleting mengganggu catu daya konsumen, termasuk yang tidak rusak, yang terhubung ke bagian jaringan yang rusak, karena penurunan tegangan pada mereka dan gangguan catu daya.Oleh karena itu, korsleting harus dihilangkan dengan perangkat pelindung sesegera mungkin.

Dalam gambar. 1 menunjukkan kurva arus hubung singkat. Sejak awal, proses transien terjadi pada sistem tenaga, ditandai dengan perubahan dua komponen arus hubung singkat (SCC): periodik dan aperiodik.

Beras. 1. Kurva perubahan arus hubung singkat

Pabrik industri besar biasanya terhubung ke sistem tenaga yang kuat. Dalam hal ini, arus hubung singkat dapat mencapai nilai yang sangat signifikan, yang menyebabkan kesulitan dalam pemilihan peralatan listrik yang sesuai dengan kondisi kestabilan hubung singkat. Kesulitan besar juga muncul dalam pembangunan sistem catu daya dengan sejumlah besar motor listrik bertenaga yang memasok titik hubung singkat.

Dalam hal ini, saat merancang sistem catu daya, perlu ditentukan arus hubung singkat yang optimal... Cara pembatasan yang paling umum adalah:

• operasi transformator dan saluran listrik yang terpisah;

• dimasukkannya resistensi tambahan dalam jaringan — reaktor;

• penggunaan transformator belitan terpisah.

Penggunaan reaktor sangat direkomendasikan saat menghubungkan penerima listrik berdaya rendah ke bus pembangkit listrik dan ke gardu induk berdaya tinggi. Saat menghubungkan penerima dengan beban kejut - tungku yang kuat, penggerak listrik katup - seringkali tidak mungkin untuk meningkatkan reaktivitas jaringan dengan memasang reaktor, karena hal ini menyebabkan peningkatan fluktuasi dan penyimpangan tegangan.

Dalam gambar. 2 menunjukkan diagram gardu induk 110 kV yang mensuplai beban yang bervariasi secara tiba-tiba.Itu tidak memberikan reaksi terminal dan jalur 3 yang memberikan beban kejut yang kuat, agar tidak meningkatkan reaktivitas jaringan dan guncangan daya reaktif. Dalam koneksi ini, sakelar bertenaga 1 digunakan. Di jalur lain, sakelar listrik responsif dan konvensional 2 dilengkapi dengan daya mati hingga 350 — 500 MBA.

Beras. 2. Skema gardu induk 110 kV yang memasok beban yang tiba-tiba berfluktuasi: 1 — sakelar daya tinggi, 2 — sakelar jaringan daya sedang, 3 — saluran untuk memasok konsumen dengan beban kejut yang berfluktuasi tajam

Di pabrik industri modern dengan beban motor bercabang (pabrik konsentrasi, dll.), sistem catu daya canggih dengan mode darurat terkontrol digunakan untuk membatasi arus hubung singkat.

Dalam gambar. 3 menunjukkan diagram kekuatan hub. Seperti dapat dilihat dari gambar, jika terjadi korsleting di titik K, jumlah arus darurat melewati pemutus sambungan yang rusak (B) - dari sumber listrik dan suplai dari motor yang tidak rusak.

Untuk membatasi arus hubung singkat yang mengalir melalui pemutus sambungan yang rusak, pembatas arus thyristor tipe shunt VS1, VS2 dimasukkan untuk periode kecelakaan, membatasi komponen arus hubung singkat dari jaringan. Setelah dimatikan dari sakelar B, make-up VS1, VS2 dimatikan. Tingkat pembatasan arus diatur oleh pembatas arus R.

Beras. 3. Skema catu daya dengan perangkat grup untuk membatasi arus statis

Skema parsial digunakan untuk sejumlah mekanisme kritis yang tidak memungkinkan dimulainya sendiri pada beban pengenal dan gangguan daya operasi paralel transformatorditunjukkan pada gambar. 4.

Skemanya adalah switchgear dua bagian dengan reaktor kembar L1 dan L2. Dalam mode normal, sakelar Q3, Q4 terbuka dan Q5 tertutup. Arus beban mengalir pada cabang a reaktor ganda, dan arus penyeimbang pada cabang b, yang berada di antara sumber, dibatasi oleh resistansi cabang reaktor ganda. Skema ini memungkinkan, khususnya, dalam jaringan dengan beban motor untuk mempertahankan tegangan sisa, yang menjamin stabilitas motor.

Beras. 4. Skema dengan operasi paralel parsial dari sumber

Dalam beberapa tahun terakhir, jaringan tertutup kompleks 0,4 kV mulai dibuat di fasilitas industri, di mana operasi paralel bengkel transformator TM 1000 — 2500 kVA dilakukan.

Jaringan seperti itu menyediakan energi listrik berkualitas tinggi, penggunaan daya trafo yang rasional. Dalam gambar. 4a menunjukkan diagram di mana pembatasan arus darurat selama operasi paralel transformator disediakan oleh reaktor tambahan yang dimasukkan ke dalam jaringan 0,4 kV.

Dalam beberapa kasus, penghapusan transformator secara alami memungkinkan Anda untuk mengatur sirkuit pada Gambar. 5, tetapi tanpa menggunakan reaktor.

Dalam gambar. 5, b menunjukkan jaringan tertutup kompleks 0,4 kV.

Beras. 5. Skema dengan operasi paralel transformator bengkel 6 / 0,4 kV: a — dengan reaktor penampang, b — menggunakan sakelar thyristor tegangan tinggi

Seperti dapat dilihat dari gambar. 5, b, transformator daya dihubungkan ke jaringan suplai melalui sakelar thyristor, yang dalam mode darurat memastikan penghentian dini beberapa transformator.Dalam hal ini, arus hubung singkat dibatasi karena resistansi alami dari jaringan tertutup yang kompleks, yang dalam hal ini menerima daya dari transformator yang terputus.