علل افزایش جریان اتصال کوتاه
سیستم های قدرت یکی از ابزارهای تبدیل و انتقال انرژی هستند که نقش مهمی در پیشرفت صنعتی و در نتیجه بهبود سطح زندگی مردم دارند .
در آغاز پیدایش صنعت برق ، سیستم ها ی الکتریکی معمولا به صورت واحد های جدا از هم کار می کردند ، زیرا این واحدها به شکل سیستم ها ی مجزا کار خود را شروع کرده بودند و تنها برای زیر پوشش گرفتن کل کشور گسترش یافته اند . همین نیاز به قدرت های زیاد و اطمینان بالا و دستیابی به پایداری بیشتر ، مسئله ی به هم پیوستگی سیستم ها را مطرح می کند و البته تامین قدرت بیشتر نیازمند افزایش ظرفیت تولید ،احداث خطوط موازی ، نصب خازن های سری و افزایش سطوح ولتاژ می باشد .
به هم پیوستگی سیستم ها اگرچه موجب پاسخگویی به رشد تقاضا و دستیابی به یک سیستم با قابلیت اطمینان و پایداری بیشتر می گردد ، اما خود مشکلات تازه ای را به وجود می آورد . به هم پیوستگی ، جریان ناشی از اتصال کوتاه را افزایش می دهد . این نیز به نوبه ی خود نصب مدار شکن های با قدرت بالا را ضروری می نماید . اگر رله ها و مدار شکن ها ی مناسب ، در محل های به هم پیوستگی به کار برده نشود ، ممکن است اختلال ناشی از اتصال کوتاه در ک سیستم به سیستم های پیوسته به آن سرایت کند . لذا گسترش اجتناب نا پذیر شبکه ها و همزمان با آن بیشتر شدن احتمال وقوع اتصالی ها ، از دهه هفتاد میلادی مسئله ی کاهش سطح اتصال کوتاه را به عنوان یکی از موضوعات مهم تحقیقاتی در جهان مطرح کرده است .
اثرات افزایش جریان اتصال کوتاه در شبکه :
همواره عبور جریان اتصال کوتاه در شبکه و نیز قطع این جریان ، یکی از معظلات عمده ی سیستم های قدرت می باشد . یکی از مهمترین قسمت ها ی طراحی در شبکه های قدرت طراحی قطع کننده های مناسب برای جریان اتصال کوتاه می باشد .عوامل مهم در بالا رفتن جریان اتصال کوتاه در هر شبکه ی قدرت می توان به موارد زیر اشاره کرد :
الف : اقزایش تولید و در نتیجه افزایش منابع تزریق کننده ی جریان در شبکه .
ب: اتصال داخلی شبکه ها و در نتیجه کم شدن امپدانس نقطه ی اتصالی
ج: احداث خطوط موازی برای انتقال قدرت
د: نصب خازن های سری برای جبران سازی خطوط به منظور افزایش حد انتقال قدرت از اثرات مخرب افزایش جریان اتصال کوتاه نیز می توان به موارد زیر اشاره کرد :
الف : ازدیاد نیروی الکترودینامیکی حاصل از جریان اتصال کوتاه ، فشار زیادی بر تجهیزات شبکه از قبیل ، تراسفورماتورها ، مدارشکن ها ، ژنراتورها و ... وارد می سازد . با ازدیاد جریان اتصال کوتاه ، تجهیزات نصب شده توانایی تحمل چنین جریانی را نداشته باشند ، از این رو هزینه تعویض و تبدیل تجهیزات به سیستم تحمیل می شود .
ب: افزایش ولتاژهای گذرا و بازیافت ،ناشی از ازدیاد جریان های اتصال کوتاه و به دنبال آن لزوم افزایش سطح عیق بندی شبکه .
ج : افزایش انرژی حرارتی در تجهیزات به دلیل ازدیاد جریان اتصال کوتاه
د: کاهش پایداری گذرای شبکه به دلیل افزابش جریان اتصال کوتاه ( هر چه میزان و مدت زمان استمرار این جریان بیشتر شود پایداری با مشکل جدی تری رو به رو می شود ).
ه : جهت جلو گیری از بالا رفتن جریان اتصال کوتاه اغلب از موازی کردن ترانسفورماتورها در پست ها پرهیز می شود و. همین کاهش قابلیت اطمینان پست را به همراه دارد .
و :لزوم تعویض کلیدهای قدرت و استفاده از کلیدهای با قدرت بالاتر
ز: بالا رفتن خطی نسبت تبدیل ترانسفورماتورهای جریان به دلیل پدیده ی اشباع ناشی از عبور جریان های زیاد اتصال کوتاه .
خطاهای اتصال کوتاه :
یکی از دلایلی که باید اتصال کوتاه در شبکه سریعا رفع شود این است که پایداری گذرای شبکه نباید از بین برود و باید خطا سریعا رفع شود . به دلیل محدود جذب انرژی در خطوط انتقال و کابل های فشار قوی ما باید سریع خطای اتصال کوتاه را رفع کنیم زیرا در اثر اتصال کوتاه جریان زیادی از آن عبور می کند . گرمای شدیدی در آنها به وجود می آید که خسارت جبران نا پذیری به آن ها وارد می کند .
مشکل ما در مدت اتصال کوتاه این است که گرمای شدیدی در تجهیزات به وجود می آید و تجهیزات هم نمی توانند آن را با محیط مبادله کنند و باعث بالا رفتن دمای آن شده و عمر تجیز را کم می کند.
بدین ترتیب برای مقابله با جریان اتصال کوتاه وجود وسیله ای که بتواند این جریان را قبل از رسیدن به اولین حداکثر خود مهار کند ضروری می نماید .چون در این صورت است که می توان ادعا کرد کلیه ی اثرات سوء جریان اتصال کوتاه تا حد مطلوب مرتفع گردیده است .
خصوصیات و نکات برجسته ی محدود کننده ی جریان اتصال کوتاه :
برای کاهش جریان اتصال کوتاه و جلوگیری از اثرات مخرب آن از محدود کننده های جریان اتصال کوتاه استفاده می کنیم . مقدمتا لازم است تعریف کلی از محدود کننده های جریان اتصال کوتاه ارائه کنیم . محدود کننده جریان اتصال کوتاه عنصری سری با تجهیزات شبکه است که جریان اتصال کوتاه را قبل از رسیدن به اولین حداکثری خود تا حدی که قابل قطع توس کلید های قدرت موجود باشد کاهش دهد .
