फॉल्ट करंट गणना एवं ब्रेकर रेटिंग — कर्षण वितरण नोट्स

निःशुल्क खाता बनाएँ — अपनी पढ़ाई ट्रैक करें, महत्वपूर्ण नोट्स सहेजें और इस टॉपिक का अभ्यास करें।

वोल्टेज वर्ग अनुसार वास्तविक फॉल्ट MVA एवं धारा

मद	66kV	110kV	132kV	220kV
Max Fault MVA	3500	5000	5000	10000
Fault Current	30.62 kA	26.24 kA	21.86 kA	26.24 kA
Rated Breaker Breaking Current	31.5 kA	31.5 kA	25 kA	31.5 kA

🎯

परीक्षा पर ध्यान — 132kV वास्तविक अपवाद है

हर अन्य वोल्टेज वर्ग (66/110/220kV) 31.5kA ब्रेकर रेटिंग का उपयोग करता है — परंतु 132kV वास्तव में इसके बजाय 25kA का उपयोग करता है, क्योंकि इसकी वास्तविक फॉल्ट धारा (21.86kA) 110kV के समान 5000 MVA अधिकतम फॉल्ट स्तर साझा करने के बावजूद अन्य से कम है। केवल अधिकतम फॉल्ट MVA ब्रेकर रेटिंग निर्धारित नहीं करता — उस विशिष्ट वोल्टेज पर गणना की गई फॉल्ट धारा करती है।

वास्तविक हल किया गया उदाहरण — 220kV सब-स्टेशन, एकल ट्रांसफार्मर

10,000 MVA फॉल्ट स्तर वाली 220kV आने वाली बस हेतु जो 20 MVA, 220/25kV पावर ट्रांसफार्मर को फीड करती है, प्राथमिक-पक्ष फॉल्ट धारा = फॉल्ट MVA ÷ (√3 × kV में वोल्ट) = 10,000 ÷ (√3 × 220) = 26.24 kA।

प्रति-इकाई प्रतिघात विधि का उपयोग करते हुए: 220kV बसबार तक सिस्टम प्रतिघात (100 MVA मान्य आधार पर) = (चुना गया आधार MVA × 100) ÷ फॉल्ट स्तर = (100 × 100) ÷ 10,000 = 1%। 100 MVA आधार पर ट्रांसफार्मर प्रतिघात (मानते हुए 20 MVA ट्रांसफार्मर की शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा 12% है) = (100 × 12) ÷ 20 = 60%। कुल प्रतिघात = 1% + 60% = 61%।

सब-स्टेशन के ठीक सामने 25kV बस पर फॉल्ट स्तर = (100 × 100) ÷ 61 = 163.93 MVA। वहां फॉल्ट धारा = 163.93 ÷ 25 = 6.557 kA — 220kV-पक्ष फॉल्ट धारा से नाटकीय रूप से कम, क्योंकि ट्रांसफार्मर की अपनी प्रतिबाधा वास्तव में डाउनस्ट्रीम पक्ष पर फॉल्ट धारा को सीमित करती है।

समानांतर में दो ट्रांसफार्मर — फॉल्ट स्तर पर वास्तविक प्रभाव

🎯

परीक्षा पर ध्यान — समानांतर करना फॉल्ट धारा बढ़ाता है, कम नहीं करता

समानांतर में चल रहे दो ट्रांसफार्मर के साथ, कुल प्रतिघात 61% से 31% तक गिरता है (1% + 30%, क्योंकि दो समानांतर 60% प्रतिघात 30% में संयोजित होते हैं) — कम प्रतिघात का अर्थ है उच्च फॉल्ट स्तर: 322.58 MVA (एक ट्रांसफार्मर हेतु 163.93 MVA की तुलना में), 12.90 kA फॉल्ट धारा देते हुए (6.557 kA की तुलना में)। विश्वसनीयता/क्षमता हेतु ट्रांसफार्मर को समानांतर करना वास्तव में एक वास्तविक लागत के साथ आता है: यह डाउनस्ट्रीम फॉल्ट धारा को मोटे तौर पर दोगुना करता है — एक वास्तविक व्यापार-बंद, मुफ्त सुधार नहीं, तथा सीधे बताता है कि ब्रेकर रेटिंग को समानांतर संचालन को ध्यान में रखना चाहिए, केवल एकल-ट्रांसफार्मर सबसे खराब स्थिति नहीं।

यह एक वास्तव में महत्वपूर्ण वास्तविक-विश्व अवलोकन को समझाता है: यद्यपि दो समानांतर ट्रांसफार्मर के साथ फॉल्ट धारा अभी भी ब्रेकर की रेटेड क्षमता से कम है, ब्रेकर की सौंपी गई रेटिंग जानबूझकर गणना की गई फॉल्ट धारा से अधिक है, क्योंकि IEC/IS/BS मानक प्रत्येक संस्थापन के सटीक गणना किए गए आंकड़े से कस्टम-मिलान के बजाय मानक ब्रेकिंग-धारा रेटिंग की एक निश्चित श्रृंखला अनिवार्य करते हैं।

मानकीकृत ब्रेकिंग धारा श्रृंखला (IEC/IS/BS)

🎯

परीक्षा पर ध्यान — वास्तविक 11-चरण श्रृंखला याद करें

पूर्ण वास्तविक मानकीकृत श्रृंखला: 6.0, 8.0, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80, एवं 100 kA। किसी संस्थापन हेतु सटीक गणना की गई फॉल्ट धारा चाहे जो भी हो, सौंपी गई ब्रेकर रेटिंग हमेशा इस निश्चित सूची से अगला उच्चतर मान है — कभी भी एक कस्टम आंकड़ा नहीं।

समन्वय तालिका — वास्तविक वोल्टेज/धारा संयोजन

रेटेड वोल्टेज (kV)	रेटेड शॉर्ट सर्किट ब्रेकिंग धारा (kA)	सामान्य रेटेड धारा (Amps)
72.5	12.5	800 / 1250
72.5	16	800 / 1250
72.5	20	1250 / 1600 / 2000
72.5	31.5	1250 / 1600 / 2000
123	12.5	800 / 1250
123	20	1250 / 1600 / 2000
123	25	1250 / 1600 / 2000
123	40	1600 / 2000
145	12.5	800 / 1250
145	20	1250 / 1600 / 2000
145	25	1250 / 1600 / 2000
145	31.5	1250 / 1600 / 2000
145	40	1600 / 2000
145	50	2000