Moc zwarciowa

Moc zwarciowa – fikcyjna wielkość informująca o wielkości początkowego prądu zwarciowego. Zdefiniowana jest jako iloczyn początkowego prądu zwarciowego i napięcia znamionowego według następującej zależności:

${\displaystyle S_{K}^{''}={\sqrt {3}}U_{n}I_{K}^{''},}$

gdzie:

${\displaystyle I_{K}^{''}}$ – początkowy prąd zwarciowy,

${\displaystyle U_{n}}$ – napięcie znamionowe międzyprzewodowe.

Fikcyjność tak określonej wielkości wynika z faktu, że wielkości znamionowego napięcia międzyprzewodowego oraz początkowego prądu zwarciowego nie występują nigdy jednocześnie. W trakcie zwarcia, gdy pojawia się prąd zwarciowy, napięcie zwarciowe jest zwykle dużo mniejsze od znamionowego, a w samym miejscu zwarcia bezpośredniego (metalicznego) napięcie to jest równe zero.

Znając moc zwarciową w określonym miejscu w sieci, można – zgodnie z twierdzeniem Thevenina – cały poprzedzający układ zasilania zastąpić jedną siłą elektromotoryczną i jedną szeregową impedancją zwarciową (systemu):

${\displaystyle Z_{KQ}^{''}={\frac {c_{max}U_{n}^{2}}{S_{K}^{''}}}.}$

Moc zwarciowa cząstkowa

Moc zwarciowa cząstkowa danego elementu (np. odcinek linii lub transformatora) nazywamy taką moc zwarciową, jaka występuje w przypadku, gdy zewrze się zaciski wyjściowe tego elementu, a do zacisków wejściowych przyłoży napięcie trójfazowe symetryczne, równe znamionowemu napięciu tego elementu.

Moc zwarciowa cząstkowa odcinka linii wyraża się wzorem:

${\displaystyle S_{KL}^{''}={\frac {U_{n}^{2}}{X_{L(1)}}}.}$

Moc zwarciowa cząstkowa transformatora wyraża się wzorem:

${\displaystyle S_{KT}^{''}={\frac {S_{rT}}{u_{KT}}},}$

gdzie:

${\displaystyle U_{n}}$ – znamionowe napięcie sieci w danym punkcie systemu,

${\displaystyle X_{L(1)}}$ – reaktancja odcinka linii dla składowych zgodnych,

${\displaystyle S_{rT}}$ – moc znamionowa transformatora,

${\displaystyle u_{KT}}$ – względne napięcie zwarcia transformatora.

W przypadku szeregowego połączenia elementów systemu elektroenergetycznego odwrotność wypadkowej mocy zwarciowej jest równa sumie odwrotności mocy cząstkowych elementów, natomiast w przypadku równoległego połączenia elementów moc zwarciowa wypadkowa jest równa sumie ich mocy zwarciowych cząstkowych.

Bibliografia

• PiotrP. Kacejko PiotrP., Zwarcia w systemach elektroenergetycznych, JanJ. Machowski, RyszardR. Kowalik, wyd. Wyd. 2, Warszawa: WNT, 2009, ISBN 978-83-204-3583-2, OCLC 751402667 .
• IEC 60909-0:2001. Short – circuit current calculation in three – phase a.c. systems. Part 0: Calculation of currents.
• Musiał E.: Prądy zwarciowe w niskonapięciowych instalacjach i urządzeniach prądu przemiennego. Biul. SEP INPE „Informacje o normach i przepisach elektrycznych” 2001, nr 40, s. 3–50.