40
!"#$$ !%& ’( ) *++,-- ,.$$.$! !!-.$

˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

  • Upload
    others

  • View
    19

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

������������������� ������������������������� ����������

������������������ ���� !��� ���"#��$�$� ��!%&��������'(

�)�

*�����++����,����-�����-������

���,������ .$ ���$ .���� $!��

�!!��-�����.$�

Page 2: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

������������

� �� ���������� ������������

� ���������������������������� ��!�����"�������������#�����$�������������

� ������#������������������������$�������������

� �� �����% &'�(�����)�� ��!��$������$���*������#��

� ���!�����������������)���+������� ,������

� ���-� ,����)�+������� ,������

Page 3: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

.� �/"�"� .�

� ���)�� ������))��������0��1����������#������������������������2����3

� ��������������������������1��������

� � ����"����������$�������������

� ���)�� ��!���� �������$���*������#��

� �))�����)����#������.� �������#���������������������������� �������$�����!�

� �� ���������� �����+������� ,������

Page 4: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times
Page 5: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�/����4������ ����5����

� ���% ���!����������1��#,����&67�

� ����% ��������������,#0���$������&7�7

� ����������,����))�)�� ����)������

� ���$���������������1��$���)�!#�����!�,��,�����

� ������)#��$�������������1��$���)�!#�����!��)�,��,�����

Page 6: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

����������������������

� ���&���% .�����*�������)����������#�����������������������������#��!�������$������#�������8#�, �����))�����(����� ,���$���0���$���$�����)�������#������,�����������������������$���������!����������!�

� �������9�: � ��!���������� 2�3�������#���������������$����0��������������������������1��$������#,,��������������#������,������������������

� �����&�&6: .�!�������8#����������0������� 2�3�������#���������������$����0��������������������������1��$������#,,��������������#������,������������������

Page 7: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

������#���������������������

1 0 0 1 K 1 0 K0 .0 1

0 .1 0

1

1 0

1 0 0

C U R R E N T IN A M P E R E S

S E L E C T IV E C O O R D IN A T IO N .tc c R e f . V o lta g e : 4 8 0 C u rre n t S c a le x 1 0 ^0

TIME

IN S

EC

ON

DS

3 0 0 A - B K R2 0 0 A -F U S E 3 0 0 A - B K R2 0 0 A -F U S E

Page 8: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

����. ���� ; ��. ��.�

� �� ����:9��<(�&'��'=��> �)���$�$�*��������������$����0����������,�������,��������

� �� ���:9��?�2��:&&��&@3���8#�������0����0������������0���8#�, ��������������

� ��� �97�����&7&��''&:''?� ��������

� ���!!�������������������1�������8#��� �����

� "�������)�� ���������������� ��� �*�����A

� ���������$�� �����B#����#��������������������

Page 9: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

����!��$��������#��

� ����!����������������������#��)�� ��

� ���,��� ���)��$��)#������0���A��������#�����

� .� ����!��#������1������ ����$��/������������!��

Arc

Line 1 Line 2

molten metal

ExtremeHeat

Hot air Rapid Expansion

Pressure Wave

Intenselight

shrapnelSound wave

Coppervapor

Page 10: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�������$�&�&

� �����#����������0��� ������������������#�������������� �$��������#����#��������������!��������������-��� ��

� �����#����0�!�������>���!���.�������"��#��C���,��)�#�����������������>.�������.�������.�������"��#��C���,��)�#���

� ����#���0���A��������)#�������� ,������� ����$������!�������������)�#���������#���

� D$�������� ������$���#��������������!�������E� �#������F������!��G�/ ,�������

� ����!��F��#������-������!��-��� �

� D$�������� ������$��/������������!�E� /������������!��F�H�-�����!�G�I9�9���2���G� I93

� /������������!������� �����1$������������8#�����

Page 11: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�� ����: � �.��&'���2�32&&3����������������$��!��$�������������

404

253

82

41

20

of PPE (Cal/cm^2)Hazard/Risk Category

Required Minimum Arc RatingHRC

Page 12: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�� �����% &'��'�������#��

&� "��$����$������

9� ���)�� ��$����������#����

'� ���)�� ����$��������#�����#��

<� ���)�� ���� �������$�����!����#��

?� /������� �������$���*����.�0���

@� ���������������

Page 13: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

����. ���� ; ��. ��.

������������� ������

�� ������������ ���������

��������������� ���������

��� ��������� ������� ���!������"#�����

$% &��!%���''

�� �(��)����*����� &��������� &��#+'�,�!

���������-������!%�����

��%.�� /��%�����)��������+�������012

�%�����)����� �����34'�����

���� ���������5���6��������� ���������5���6��������� ���������5���6��������� ���������5���6�����

�����%���������� �(��)��������%���������� �(��)��������%���������� �(��)��������%���������� �(��)���

7 ��898$7 ��898$7 ��898$7 ��898$::::

Page 14: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

D$���� ,���D��$��� ���:��E

Page 15: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

D$���������������)����E

Page 16: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

"�:&������������������������������ ��:&

Page 17: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

J��:������������������ ��:&���

Page 18: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�� �������������������������� ��:6

Page 19: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

"��� ���� ����. ����H��

Page 20: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�/��K/���� � ����/��/��

Page 21: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

"��� ������ �� ���/���J����/J������ ��

Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson

An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times faster than a Utility Generators.

6.80.162 Seconds1.1 SecondsTransient (d Axis)

5.20.0067 Seconds0.035 SecondsSub transient (d&q Axis)

RatioSmall (510 KW) Salient PoleLarge Turbo Solid RotorIncrement Time Constant

Page 22: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

"�����������#������,����Line to Ground S hort Circ uit Amps Asymme try

S ta rt Angle minus Powe r Fa c tor Angle , Alpha - The ta

-3000

-2000

-1000

0

1000

2000

3000

4000

5000

Se c onds

Alpha - Theta = 0 DegAlpha - Theta = 90 Deg

Page 23: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�������/��K/����K4��������J��"��4���D����4���J

� ��!#���'�% �������$�����!�

� ��!#���<�: ���������������#��

� � ��!�������#����1�����?&��HD�"���������1��$��J"��-������

� ��#����$�������,������$��������#������,������� ���)��0�#��&����������

Page 24: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

��!��'�% �J��"��4���D��� ����. ������"4

GEN-1

BUS-1GEN 36.1 Cal/cm^2@ 18 inchesClass 4 PPE

CBL-1

BUS-2 MEDP-B 35.9 Cal/cm^2@ 18 inchesClass 4 PPE

PD-1 MAIN

CBL-2

BUS-3_MEDP-B0.7 Cal/cm^2@ 18 inchesClass 0 PPE

PD-2 PD-3

CBL-3 CBL-4

E N

ATS-8

BUS-4 ATS-8

35.3 Cal/cm^2@ 18 inchesClass 4 PPE

E N

ATS-1

BUS-5 ATS-1

35.8 Cal/cm^2@ 18 inchesClass 4 PPE

CBL-5

BUS-635.3 Cal/cm^2@ 18 inchesClass 4 PPE

CBL-6

BUS-735.8 Cal/cm^2@ 18 inchesClass 4 PPE

BUS- EDP-AMAIN

35.2 Cal/cm^2@ 18 inchesClass 4 PPE

BUS-9 DPEA

35.8 Cal/cm^2@ 18 inchesClass 4 PPE

Page 25: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

��!��<�% ����#�������������������

Gen SC

GEN-1

100 1K 10K0.01

0.10

1

10

100

1000

CURRENT IN AMPERES

FIGURE IV- AS FOUND (AC ONLY).tcc Ref. Voltage: 480 Current Scale x10^0

TIME

IN S

EC

ON

DS

GEN-1

PD-1 MAIN

PD-3

PD-4

PD-5

GEN-1

PD-1 MAIN

PD-3

PD-4

PD-5

Page 26: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

����. ���� ; ����K4������J��"��4���D����4���J

� ��!#���'�% �������$�����!�� �� �����

&� �-��� ����$�!$�����!���������)�� ���� ����?&��HD�"��������L�����������<�

9� ����!���������$�!$������������������ ��������$��!���������

'� .�1�����!������������$��!��������M�� ����������0#�����,����L�������������

Page 27: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

����K���������/"��

� .��A�������������������������L�J��������A���������!�1�������$����)���)�)������0���A����

� /����������#�����,���#�����1�������,,��

� �� �����% ��0����6����$��A���������)�� ��$������!��.������

� "����������#�������� �����,����#����#����)���0����6��L�N#���)���!�)�� #���2�3�5�2�3�

Page 28: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�/��K/��� ����� ���������� ����

� �$��)������)��$�����������=

&� ���������������������������������-����

9� ��!$���������)� �������$�����!���-�������#��-,����������������

'� �����������������������1�#��� �A�� �������$�����!���������1����

<� �8#��A����������!(���1��������$��������#����#������)�� ��$��!�����������������8#����������0����$��� ��!���������� M��������#������,��������������� ��

Page 29: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�/O/"���������.�J

� "��������������������=

&� J�A������� ��� ,���1��$�0��$��� ���������� �����

9� ���#������������1����������,����0���

'� �1��� ������� �����

<� .�1����$G.�1��#�!������#�����������

?� ��:#����-�����!��8#�, ����1$���,����0���

Page 30: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

"��� ���� ����. ����H��

Page 31: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

��/"� ���� ����

&� /���������$���#�,#���������,�����)�� ��$��!���������

9� ���#����$������������#���� ,�������

'� �$��!��������#������,������������$� ��

Page 32: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�D��/O: � J�����K.��

� "����������#�,#���������,����=

&� /����������!���G!�����������*��

9� /�����������1��#������0������-������

'� /�����������1�!���������

Page 33: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

/�M����JM��. D

� ���#����$��;����/�F��G;=

&� ����������$��!��������������������$�������

9� /��������$��)����������������,�,������0����,�,������$���"��

'� /����������������������"��

Page 34: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

������K�����������/�

� ������$� ���$��!��=

&� "��#�����#����������������

9� �#������.� ����!��#���

'� �1�.�1�/����������#�����,�����A��

Page 35: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

��!��?�% ��/���/J����J� �/�������./J/����K�������K���

0.010 - 0.030 Seconds0.010 - 0.030 SecondsMCCB - w/Low Inst Trip

0.001 - 0.004 Seconds0.004 - 0.008 SecondsFuse -CL w/Low

Threshold

0.030 - 0.040 Seconds8 - 12 SecondsMCCB w/Static Trip

0.010 - 0.030 Seconds8 - 12 SecondsMCCB w/Mag Trip

0.004 - 0.008 Seconds8 - 12 SecondsFuse - Current Limiting

0.010 - 0.800 Seconds8 - 12 SecondsFuse - Time Delay

Short Circuit Amps >10 x Rating

Short Circuit Amps < 5 x Rating

Over Current Device Type

Page 36: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

��!��@�% ��/���/J����J� �/��������/����K����������/��K/����/�/��

� �#�������� ����!�)#��������0���A����1���������,�������������������)��$����#�����)��$���$��������#����#��������������)��� �����

� �#�������� ����!�)#����1��$�����1��$���$����������2���G�����!3�1��A�0����������#���!� �������$�����!���

� J���������������#�������A����1��$���.�1�/����������#��1��A���8#�����1����

Page 37: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

�/ .���.K�/��5����K.��

� ��,�����0���A��������$�� ����������0#�����,�����1��$�����8#�����������0���A���1��$�����1�/����������#�����,�������!�

� �B#������$�������������#�����,�������!�������$����-�����!�0���A����)��������������������������

� �������$�.��������������#�����$��)�

� ������!����������!��6��)������#����

Page 38: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

��!����% ��.��������/"�

Page 39: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

��!��6�% ����. ����� .K �/������������� �������.���/�������/ �/�

Page 40: ˘ˇˆ ˙˝˛˚˜ ˝˛˘˛ !˛˙ ˆ# $˚$ ˘˙!%& ˘’( ) · Source: "Analysis of Faulted Power Systems", Paul M. Anderson An Emergency Generator's Reactance changes about 6 times

���.K�/��

� � ����!�����������������������-��� ����������)� �������$�����!��

� ������#������,������������$� ��� #�������������$��!��������M���$��������������

� ������������������������������#���� �������$�����!���������� #�#������-��#�����

� �1����B���������������������M���������