Scenariusze zwarć

Gdy nasz model jest już gotowy, możemy tworzyć scenariusze zwarć. To zależy od systemu, ale najczęściej w Europie będziemy używać IEC 60909 lub lokalnych wersji zharmonizowanych. Ponieważ wiemy, że koncentrujemy się na analizie łuku elektrycznego, ocenie sprzętu i koordynacji nastaw zabezpieczeń, potrzebujemy więcej niż jednego scenariusza.

W przypadku prostego systemu przemysłowego będzie to wymagało stworzenia co najmniej dwóch scenariuszy:

• Minimalny prąd zwarciowy (media, min moc zwarciowa, brak silników itp.)
• Maksymalny prąd zwarciowy (wkład silników, C=max itp.)

W przypadku złożonych systemów potrzebnych jest wiele scenariuszy ze względu na możliwą konfigurację systemu. Obejmuje to:

• Równoległa praca źródła (fotowoltaika, generator, media)
• Transformatory równoległe (zamknięty lub otwarty wyłącznik ściągowy)
• Obsługa pierścienia SN (otwarta lub zamknięta)
• Wkład silnika (duże silniki modelowane oddzielnie, VFD z obejściem itp.)
• Tryb generatora (praca awaryjna, praca normalna)
• Tryb UPS (obejściowy lub normalny)
• Konfiguracje specyficzne dla systemu (wyłączniki otwarte, zamknięte, tryby laboratorium testowego itp.)

Wyniki zwarcia zależą od wszystkich tych czynników. Dodatkowo ma to znaczenie, czy obliczymy usterkę w pobliżu lub daleko od generatora, na który wpływa zanik prądu przemiennego. Reprezentacja IEC 60909 daje jasny przegląd tego zachowania.

Analiza zwarć zostanie wykorzystana do identyfikacji najgorszych przypadków. Oznacza to minimalne i maksymalne prądy zwarciowe. Wyniki tego badania zostaną wykorzystane do dalszych obliczeń, dlatego ważne jest, aby je zweryfikować.

Jak mogą wyglądać wyniki?

Można je podsumować w tabeli, co pomaga znaleźć właściwe dane. Dodatkowo fajnie jest pokazać częściowe wyniki na schemacie jednokreskowym (zachowaj jego czytelność). Poniżej kilka przykładów:

Jak wspomniano wcześniej, może się zdarzyć, że zakres prac obejmuje część sieci, a reszta nie jest uwzględniona. Chociaż jest to w pełni zrozumiałe z punktu widzenia kosztów, może mieć duży wpływ na wyniki końcowe. Ponieważ szukamy prądu zwarciowego, który doprowadzi do (zazwyczaj) najdłuższych czasów wyzwalania i najwyższej energii padania, ważne jest, aby nie być zbyt konserwatywnym. Zawężenie analizy do części instalacji może skończyć się nierealistycznymi wynikami i nadmiarem/zaniżoną rozmiarem środków ochrony indywidualnej, co prowadzi do błędnych wniosków i kosztownych zaleceń. To jest coś, czego chcielibyśmy uniknąć.

W jaki sposób wykorzystujemy wyniki zwarć?

• Ocena sprzętu wykorzysta maksymalne wyniki zwarć do porównania wytrzymałości urządzeń, takich jak, rozdzielnice, wyłączniki, transformatory, itp.
• Koordynacja nastaw zabezpieczeń (analiza selektywności) wymaga zarówno maksymalnych, jak i minimalnych, czasami specyficznych dla scenariusza wyników dla obliczeń ustawień ochrony
• Analiza łuku elektrycznego wymaga kombinacji najgorszego przypadku (min., maks. itp.) w odniesieniu do schematu ochrony

Wracając do częściowego obliczania zwarć: Jest to specyficzne dla danego miejsca i wymaga rekomendacji inżyniera systemu elektroenergetycznego dla każdego projektu, aby było prawidłowe (patrz omówienie zakresu prac).

Dane zwarciowe – typowe problemy

Typical situations: 

• Mamy poprzednie obliczenia zwarciowe, ale brakuje w nim minimalnych wartości maksymalnych i było zbyt ogólne, brakowało źródeł zwarcia, zwłaszcza generatorów i silników
• Nie mamy badań, ale nasz zakres prac jest ograniczony, więc duża część systemu nie zostanie uwzględniona w badaniu zwarć  
• Brak danych transformatora głównego lub trudne do uzyskania (to samo dotyczy danych użytkowych) 
• Topologia pierścieniowa z wieloma ścieżkami zwarciowymi (dla dużych obiektów)
• Równoległe operacje dla mediów i innych źródeł (sytuacja dla części modelowania systemu).