10. 10
(a) (b)
(c)
L3
L2
L1
L2
L1
L3
L2
L1
L3
(d) L2
L1
L3
Short Circuit Current Branch Short - circuit Currents
I"k3 k2
I"
I"k1
I"k2E
k2E
I"
a) Balance Three Phase Short Circuit.
b) Line to Line Short Circuit W ithout Earth Connection.
c) Line to Line Short Circuit W ith Earth Connection.
d) Line to Earth Short Circuit.
in C onductors and Earth
การลัดวงจรประเภทตางๆ
11. 11
การหากระแสลัดวงจรเริ่มตน (Ik”)
Line-to-line
2-ph to ground
1-ph to ground
3-ph fault
สูตรคํานวณ
ชนิดของ fault
1
"
3
)
(
Z
kV
c
I k =
)
/
(
)
(
3
2
1
0
0
1
"
Z
Z
Z
Z
Z
kV
c
I k
+
+
=
2
1
"
)
(
Z
Z
kV
c
I k
+
=
2
1
0
"
)
(
3
Z
Z
Z
kV
c
I k
+
+
=
19. 19
VM = แรงดันพิกัดของมอเตอร
IM = กระแสพิกัดของมอเตอร
SM = กําลังปรากฎพิกัดของมอเตอร
ILR/IM = อัตราสวนของกระแสล็อกโรเตอร
ตอกระแสพิกัดของมอเตอร
4. คาอิมพีแดนซของมอเตอร
ZM = RM + jXM สามารถคํานวณไดจาก
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
M
M
M
LR
M
M
M
LR
motor
S
V
I
I
I
V
I
I
Z
2
/
1
3
/
1
20. 20
การหาคายอดกระแสลัดวงจร
กระแสลัดวงจรคายอด ip ที่เปนคา Asymmetrical
เกิดขึ้นในชวง ½ cycle ของรูปคลื่นกระแสลัดวงจร
คา α (Asymmetrical factor) จะขึ้นอยูกับคา R/X
3R/X
0.98e
1.02 −
+
≈
α
อาจคํานวณคา α ไดโดยประมาณจาก
"
k
I
2
p(asym)
I α
=
23. 23
• Sym. Short-circuit breaking currentหมายถึง
คา RMS ของสวนประกอบ AC ของกระแสลัดวงจรขณะที่
หนาสัมผัสขั้วแรกของบริภัณฑสวิตชิ่งแยกออก
• โดยทั่วไป IEC 909 จะกําหนดให Ib มีคาเทากับ Ik”
• แตสําหรับมอเตอรสามารถใชตัวคูณลดได เนื่องจากผลของ
ฟลักซแมเหล็กของมอเตอรที่ลดลงขณะเกิดการลัดวงจร ซึ่งจะขึ้นกับ
minimum delay time ของอุปกรณสวิตชิ่ง, lock rotor
current และ pole pair ของมอเตอร
การหาคา symmetrical short-circuit
breaking current (Ib)
Graph
24. 24
"
k
b qI
I =
Ib = Sym. short-circuit breaking current
q = ตัวคูณขึ้นกับอัตราสวนระหวาง active power กับกระแส
lock rotor กับ delay time ของอุปกรณปองกัน
Symmetrical short-circuit breaking current
(Ib) ของ Synchronous machine
25. 25
"
k
b qI
I µ
=
Ib = Sym. short-circuit breaking current
µ = ตัวคูณขึ้นกับอัตราสวนระหวางกระแสลัดวงจร (Ik”) กับ
กระแส lock rotor และ delay time ของอุปกรณปองกัน
q = ตัวคูณขึ้นกับอัตราสวนระหวาง active power กับกระแส
lock rotor กับ delay timeของอุปกรณปองกัน
Symmetrical short-circuit breaking current
(Ib) ของ Asynchronous machine
33. 33
0.3345
3
6
1.1
x
x
กระแสลัดวงจร I"
k ที่จุด F เมื่อไมคิดผลของมอเตอร
"
M2)
M1,
k(without
I
k
Z
3
c(kV)
×
11.40 kA
=
= =
กระแสลัดวงจร Ipeak ที่จุด F เมื่อไมคิดผลของมอเตอร
"
k
I
2
p(asym)
I α
= x11.40
2
1.063
=
= 17.13 kA
Graph
36. 36
กระแสลัดวงจรรวม ที่ตําแหนง F เมื่อคิดผลของ
มอเตอรดวย
11.40 + 2.54 + 2.23 kA 16.17 kA
"
k
I "
kM2
I
"
kM1
I
"
M2)
M1,
k(without
I +
+
=
= =
∑ ≤ "
)
(
01
.
0 motor
without
k
nM I
I
Tip: ไมคิดผล motor เมื่อ
pM2
I
pM1
I
M2)
M1,
p(without
I +
+
=
p(asym)
I
= 17.13 + 6.27 + 5.52 kA = 28.92 kA
37. 37
Motor M1 เปน Synchronous motor
A
x
U
S
I
M
Motor
rM 557
.
0
6
3
6
3
=
=
=
การคํานวณคา Sym. Short circuit
breaking current ของ motor
พิจารณาที่เวลา Tmin ของอุปกรณปองกัน = 0.1 s
40
.
4
577
.
0
54
.
2
"
=
=
rM
kM
I
I
MW
pair
pole
MW
5
.
2
2
5
_
=
=
โจทย
Ik’’=2.54
หาคา q
39. 39
การคํานวณคา Sym. Short circuit
breaking current ของ motor
Motor M1
นําคาที่ไดไปลากกราฟจะไดวา qm1 = 0.68
)
( "
1 k
bM I
q
I =
ดังนั้น
)
54
.
2
)(
68
.
0
(
=
kA
73
.
1
=
Int SC M1
40. 40
การคํานวณคา Sym. Short circuit
breaking current ของ motor
ชุด Motor M2 เปน Asynchronous motor 3 ตัว
A
x
U
S
I
M
Motor
m 123
.
0
6
3
28
.
1
3
=
=
=
05
.
6
123
.
0
3
23
.
2
"
=
=
x
I
I
rM
kM
MW
pair
pole
MW
1
1
1
_
=
=
โจทย
Ik’’=2.23
หาคา µ และ q
43. 43
การคํานวณคา Sym. Short circuit
breaking current ของ motor
Motor M2
นําคาที่ไดไปลากกราฟจะไดวา µm1 = 0.72 และ qm1 = 0.57
)
( "
1 k
bM I
q
I µ
=
ดังนั้น
)
23
.
2
)(
57
.
0
)(
72
.
0
(
=
kA
92
.
0
=
Ik’’
44. 44
การคํานวณคา Sym. Short circuit
breaking current ของ motor
รวมคากระแส breaking current
2
1
)
2
1
( bM
bM
M
M
without
b
b I
I
I
I +
+
=
92
.
0
73
.
1
40
.
11 +
+
=
b
I
kA
Ib 05
.
14
=
Int SC
48. 48
1 phase
3 phase
I : กระแสในระบบ, A
L : ความยาวตัวนํา, m
R : ความตานทานของตัวนํา, Ω/m
X : รีแอกแตนซของตัวนํา, Ω/m
θ : มุมกําลัง
)
sin
cos
(
2 θ
θ X
R
IL
VD +
≈
)
sin
cos
(
3 θ
θ X
R
IL
VD +
≈
การหาคาแรงดันตก
50. 50
ตัวอยางที่ 1
• จงหา voltage drop ของระบบไฟฟา 380V, 3 ph, 100 A, 0.85
PF สายตัวนําขนาด 3x50 mm2 เดินในทอโลหะ มีความยาว 150 m
จากแหลงจายไฟ
R = 0.41739 Ω /km
X = 0.10903 Ω /km
VD = 3IL(Rcosθ+Xsinθ)
= 3x100x150(0.41739x0.85+0.109x0.526)/1000
= 10.72 V
= (10.72x100/380) =2.82 % #
cosθ = 0.85
sinθ = 0.526
51. 51
VD= 2IRL =2x15x7.97763x40/1000 =9.57 V =4.35%
จงหาแรงดันตกของระบบไฟฟา 220 V, 1 ph, 15 A 1.0 PF, สาย
ตัวนํา 1x2.5 mm2 สําหรับวงจรยอยระยะทาง 40 m
R = 7.97763 Ω /km
X = 0.13766 Ω /km
cosθ = 1.0
sinθ = 0
ไมเกิน 3% --> 0.03x220= 6.6 V
6.6 = 2x15x7.97763xL/1000
L = 27.58 m #
ตัวอยางที่ 2 (concentrated load)
52. 52
จงหาแรงดันตกของระบบไฟฟาดังรูป: 220 V, 1 ph, จายโหลด ขนาด
3x5 A, 1.0 PF, 30 m จากแผงวงจรยอย ใชสาย THW-1x2.5 mm2
ระยะหางแตละชวงเทากับ 10 m
ตัวอยางที่ 3 (distributed load)
A B C D
53. 53
cosθ = 1.0
sinθ = 0
3
3
1
3
2
2
2
L
I
I
I
R
IRL
VD ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
+
=
=
VD =2x7.97763(15+10+5)x30/3000 = 4.78 V =2.18 % #
ไมเกิน 3 % --> 0.03x200= 6.6 V
6.6 = 2x7.97763x(15+10+5)x( L/3000)
L = 41.36 m #
(ระยะทางที่ติดตั้งไดจะยาวกวา concentrated load)
R = 7.97763 Ω /km
X = 0.13766 Ω /km
ตัวอยางที่ 3