KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Dvojfázový zemný skrat Pre tento typ skratu platí Pre symetrické zložky v mieste skratu KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Symetrické zložky napätia v mieste skratu sú rovnaké Náhradná schéma skratu je na obr. KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Z náhradnej schémy vieme určiť symetrické zložky prúdov Skratové prúdy v jednotlivých fázach KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Prúd tečúci zemou bude Napätie nepostihnutej fáze bude KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Porovnanie nesymetrických skratov so skratom trojfázovým Trojfázový skrat je symetrický a prúd v súslednej zložkovej sústave sa rovná Prúd v súslednej ložkovej sústave pre jednotlivé druhy skratov KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Všeobecný vzťah môžeme písať v tvare Podobne môžeme určiť všeobecný vyťah v závislosti od súsledného prúdu pri trojfázovom skrate KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Veľkosť skratového prúdu v príslušej fázy môžeme všeobecne popísať KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Porovnanie jednotlivých druhov skratov Efektívna hodnota prúdu v okamžiku vzniku skratu Pri porovnávaní budeme uvažovať iba reaktancie Pre trojfázový skrat Pre jednofázový skrat Pomer X0/X1 sa mení od 0- nekon. KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Pre dvojfázový skrat Pri ustálenom skratovom prúde v mieste pri veľkých zdrjoch KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Dvojfázový zemný skrat KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Ak pomer reaktancií X0/X1 je blízky nule Pri hodnotách pomeru reaktancií X0/X1 idúcich do nekonečna Z porovnania jednotlivých skratových prúdov vyplýva: Pre reálny pomer reaktancií X0/X1 maximálny skratový prúd pri dvojfázovom zemnom skrate obyčajne nepresiahne hodnoty určené pre jednofázový skrat. Preto sa elektrické zariadenia v účinne uzemnených sústavách dimenzujú na najväčší skratový prúd, buď na trojfázový Ik (3) alebo jednofázový skratový prúd Ik(1) KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU V sieťach vn maximálna hodnota skratového prúdu vzniká pri trojfázovom skrate a preto dimenzujeme elektrické zariadenia v týchto sieťach na trojfázový skratový prúd. Trojfázový skratový prúd najviac ohrozuje dynamickú stabilitu ES, je najťažším skratom KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

Znázornenie nahradenia vplyvu oblúka rezistanciou pri jednofázovom Vplyv oblúka pri skrate Znázornenie nahradenia vplyvu oblúka rezistanciou pri jednofázovom skrate KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

skrate s vplyvom oblúka Náhradná schéma v zložkových sústavách pri jednofázovom skrate s vplyvom oblúka KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Prúd v súslednej sústave pri dvojfázovom skrate s vplyvom oblúka bude KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Prerušenie jednej fázy I A, = 0, ΔU B, = 0 ΔU C, Schématické znázornenie prerušenia jednej fázy KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Náhradné schémy: a) symetrických zložkových sústav, b) náhradná schéma pre stav prerušenia jednej fázy KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Pre súsledný prúd môžeme písať Prerušenie dvoch fáz KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Charakteristické rovnice pre tento stav sú: Vzhľadom na formálne rovnaké rovnice ako pri jednofázovom skrate KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Praktický výpočet skratov Výpočet skratových prúdov v trojfázových sústavách v praxi sa vykonáva podľa normy STN EN 60909. Norma STN EN 60909 platí na výpočet skratových prúdov: v trojfázových striedavých sústavách nn, v trojfázových striedavých sústavách vysokého, veľmi vysokého a zvlášť vysokého napätia pri menovitej frekvencii 50 Hz alebo 60 Hz. Sústavy s najvyššími napätiami 550 kV a vyššími, s dlhými prenosovými vedeniami vyžadujú zvláštne postupy riešenia. KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Najčastejšími poruchami spôsobujúcimi v ES poruchové prevádzkové stavy sú nesymetrické skraty. K nesymetrickým poruchám môžeme zaradiť aj pôsobenie oblúka pri skrate alebo inej poruche a tiež prerušenie niektorej z fáz. Na odvodenie ľubovolnej priečnej alebo pozdĺžnej nesymetrie využijeme vzťahy vyplývajúce z odvodenia pozdĺžneho a priečneho článku. Z porovnania výpočtu skratových prúdov a prúdov pri prerušení fáz vyplýva, že celkové impedancie zložkových sústav Z 1, Z 2, Z 0 pri výpočte skratových prúdov sú impedanciami medzi miestom skratu a nulou príslušnej zložkovej sústavy, ale pri prerušení fázy, impedancie Z 1, Z 2 , Z 0 odpovedajú impedanciám, ktoré sú určené medzi bodmi po oboch stranách prerušenej príslušnej zložkovej sústavy. KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Skrat – náhodné alebo úmyselné vodivé spojenie dvoch alebo viac bodov obvodu, ktoré vedú k tomu, že rozdiel elektrických potenciálov medzi týmito vodivými časťami je rovný nule alebo má hodnotu blízku nule. Medzifázový skrat – náhodné alebo úmyselné vodivé spojenie dvoch alebo viac bodov obvodu so spojením so zemou alebo spojených len navzájom. Skrat medzi fázou a zemou - náhodné alebo úmyselné vodivé spojenie medzi vodičom a zemou v sústave s uzemneným uzlom transformátora. Skratový prúd – nad prúd, ktorý vznikne pri skrate v elektrickej sieti. Predpokladaný skratový prúd - prúd, ktorý by pretekal obvodom, ak by bol skrat nahradený ideálnym spojením so zanedbateľnou impedanciou bez zmeny napájania. Začiatočný rázový skratový prúd Ik´´ - efektívna hodnota striedavej súmernej zložky predpokladaného skratového prúdu v okamihu vzniku skratu, pri konštantnej impedancii. KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Začiatočný rázový skratový výkon Sk´´ - fiktívna hodnota definovaná ako súčin začiatočného rázového súmerného skratového prúdu Ik´´, menovitého združeného napätia siete Un. Potom S k ′′ = √3Un I k ′′ . Jednosmerná (aperiodická) zložka skratového prúdu iDC. - stredná hodnota hornej a dolnej obalovej krivky priebehu skratového prúdu klesajúca zo svojej začiatočnej hodnoty k nule. Nárazový skratový prúd ip - maximálna možná okamžitá hodnota predpokladaného skratového prúdu. Veľkosť nárazového skratového prúdu závisí na okamihu, v ktorom došlo ku skratu. Výpočet nárazového skratového prúdu sa aplikuje na fázový vodič a okamih, v ktorom vznikne najväčší možný skratový prúd. Súmerný vypínací prúd Ib - efektívna hodnota celej periódy súmernej zložky predpokladaného skratového prúdu v okamihu oddelenia kontaktov prvého pólu vypínača. KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Ustálený skratový prúd Ik - efektívna hodnota skratového prúdu, ktorý zostáva po doznení prechodného javu. Záberový prúd ILR - najväčší súmerný efektívny prúd asynchrónneho motora so zabrzdeným rotorom, ktorý je napájaný menovitým napätím UrM pri menovitej frekvencii. Ekvivalentný elektrický obvod - model použitý na popis elektrického obvodu pomocou sústavy vytvorenej ideálnymi prvkami. Menovité napätie siete Un - združené napätie vyšetrovanej siete. Napätie ekvivalentného zdroja c.Un / √3 - napätie ideálneho zdroja priložené v mieste skratu v súslednej zložkovej sústave na výpočet skratového prúdu. Zdroj predstavuje jediné aktívne napätie sústavy. Súčiniteľ napätia c - pomer medzi napätím ekvivalentného napäťového zdroja a menovitým napätím siete Un. Rázové napätie synchrónneho stroja E´´ - efektívna hodnota súmerného vnútorného elektromotorického napätia synchrónneho stroja, ktoré pôsobí za rázovou reaktanciou Xd´´v okamihu skratu. Elektricky vzdialený skrat - skrat, pri ktorom veľkosť súmernej zložky predpokladaného skratového prúdu zostáva konštantná. KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Elektricky blízky skrat - skrat, pri ktorom príspevok aspoň jedného synchrónneho strojak predpokladanému začiatočnému súmernému rázovému skratovému prúdu prekračuje dvojnásobok menovitého prúdu generátora, alebo skrat, pri ktorom príspevok asynchrónnych motorov prekračuje 5% začiatočného rázového skratového prúdu Ik ´´ bezmotorov. Súsledná skratová impedancia trojfázovej striedavej sústavy Z 1– impedancia súslednej zložkovej sústavy určená z miesta skratu. Spätná skratová impedancia trojfázovej striedavej sústavy Z 2– impedancia spätnej zložkovej sústavy určená z miesta skratu. Netočivá skratová impedancia trojfázovej striedavej sústavy Z 0– impedancia netočivej zložkovej sústavy určená z miesta skratu. Obsahuje trojnásobok impedancie Z N medzi uzlom transformátora a zemou. KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU Rázová reaktancia synchrónneho stroja Xd´´ – reaktancia uplatňujúca sa v okamihu skratu; na výpočet skratových prúdov sa používa hodnota v nasýtenom stave . Minimálny čas vypnutia tmin – najkratší čas od začiatku skratového prúdu a prvým prerušením kontaktu pólu spínacieho zariadenia. Ekvivalentný otepľovací skratový prúd Ith – efektívna hodnota prúdu, ktorý má rovnaké tepelné účinky a rovnaký čas trvania ako skutočný skratový prúd, ktorý môže obsahovať jednosmernú zložku a mení sa s časom. KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU

KVES Elektrotechnická fakulta ŽU