34启断容量及瞬间电流容量之计算.pptVIP

* 故障電流計算 配雷系統中因設備或線路絕緣不良，或其他原因所造成之故障，會產生很大 的故障電流。此時，保護設備必須迅速地將故障之設備或線路切離，以阻止 故障電流的繼續流通，使停電的範園減至最少。 3.1 故障電流的來源 配電系統發生短路故障時，除了電力公司的發電機(電源)會供給短路電流 外，工廠裡的同步電動機，電力電容器及感應電動機等，亦為短路電流的 主要來源。 計算短路電流時，一般皆簡單地將旋轉電機之電抗分為： Xd〞－－次暫態電抗，為發生短路時第一週波的電抗值 Xd′－－暫態電抗，為發生短路5秒至2秒的電抗值 Xd －－同步電抗，為計算穩態短路電流的電抗值 由發電機供電之線路，發生短路故障時，因其激磁及速度仍正常，其 感應的電壓就產生短路電流，電流之大小受發電機及線路的阻抗限制 。如[圖3-1(b)]所示。 3.1.1 發電機所產生之故障電流 下一頁 上一頁 3.1.2 同步電動機所產生之故障電流 故障時，因產生異常的故障電流而使系統產生相當大的壓降，此時 同步電動機自系統中所接收的電能不足以驅動其負載。同時，同步 機之內部感應電壓反使電流流向故障點。如[圖3-1(c)]所示。 3.1.3 感應電動機所產生之故障電流 感應電動機所供給的故障電流，乃因故障發生後之慣性作用使之暫成 發電機作用而產生的。如[圖3-1(d)]所示。 3.1.4 電容器所產生之故障電流 在發生事故時，電力電容器會向系統放電，通常為時間極為短暫之高 頻電流，故電力電容器在故障電流方面的效應通常不計。 如[圖3-1(e)]所示。 下一頁 上一頁 [圖3-1] BACK 下一頁 上一頁 3.2 故障電流計算原理 負載電流值由線路及負載的阻抗決定。當線路或設備發生短路故障時，在 短路的地方形成新電路如[圖3-2] ，配電系統某一點發生短路故障時，其故 障電流為： [圖3-2] 設Z1、Z2、Z0分別為機器或線路的正相負相序及零相序阻抗，則三相短路 故障電流為 一線接地故障電流為 下一頁 上一頁 3.3 對稱短路電流及非對稱短路電流 如[圖3-3]之直流串聯電路，當開關S關上時，其電流值依 可求得為 [圖3-3] 下一頁 上一頁 [圖3-4]之交流電路，相當於配電系統發生短路故障時的情形，當開關S關上 時 可解得故障電流 [圖3-4] 下一頁 上一頁 最大非對稱短路電流之有效值為對稱電流有效值(I)之 倍。 [圖3-5]為典型的短路電流。 [圖3-5] 下一頁 上一頁 3.4 啟斷容量及瞬間電流容量之計算 配電系統發生短路故障時，其直流暫態成份的衰減速率與X/R有關，X/R愈 小，其衰減愈快。設非對稱電流與對稱電流有效值之比為K， 即 Iasy=K Isy 其中Iasy及Isy分別為非對稱電流及對稱電流的有效值。 其中K值可由[圖3-6]中，依斷路器之啟斷時間及X/R值決定之。 高低壓熔絲及低壓斷路器之啟斷時間約為0.5週波，此時X/R與K值之關係 示於[表3-1]。 [圖3-6] 下一頁 上一頁 *