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NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD CEI IEC 60909-3 Deuxième édition Second edition 2003-09 Courants de court-circuit dans les réseaux triphasés courant alternatif – Partie 3: Courants durant deux courts-circuits monophasés simultanés séparés la terre et courants de courtcircuit partiels s'écoulant travers la terre Part 3: Currents during two separate simultaneous line-to-earth short circuits and partial shortcircuit currents flowing through earth Numéro de référence Reference number CEI/IEC 60909-3:2003 Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Short-circuit currents in three-phase a.c systems – ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Numérotation des publications Publication numbering Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées partir de 60000 Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1 As from January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the 60000 series For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1 Editions consolidées Consolidated editions Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les amendements sont disponibles Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements et The IEC is now publishing consolidated versions of its publications For example, edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base publication incorporating amendment and the base publication incorporating amendments and Informations supplémentaires sur les publications de la CEI Further information on IEC publications Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état actuel de la technique Des renseignements relatifs cette publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amendements et corrigenda Des informations sur les sujets l’étude et l’avancement des travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de: The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC, thus ensuring that the content reflects current technology Information relating to this publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of publications (see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list of publications issued, is also available from the following: • Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch) • Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication Des informations en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda • IEC Just Published The on-line catalogue on the IEC web site (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a variety of criteria including text searches, technical committees and date of publication Online information is also available on recently issued publications, withdrawn and replaced publications, as well as corrigenda • Ce résumé des dernières publications parues (www.iec.ch/online_news/justpub) est aussi disponible par courrier électronique Veuillez prendre contact avec le Service client (voir ci-dessous) pour plus d’informations • Service clients IEC Just Published This summary of recently issued publications (www.iec.ch/online_news/justpub) is also available by email Please contact the Customer Service Centre (see below) for further information • Customer Service Centre Si vous avez des questions au sujet de cette publication ou avez besoin de renseignements supplémentaires, prenez contact avec le Service clients: If you have any questions regarding this publication or need further assistance, please contact the Customer Service Centre: Email: custserv@iec.ch Tél: +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 Email: custserv@iec.ch Tel: +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 NORME INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD CEI IEC 60909-3 Deuxième édition Second edition 2003-09 Courants de court-circuit dans les réseaux triphasés courant alternatif – Partie 3: Courants durant deux courts-circuits monophasés simultanés séparés la terre et courants de courtcircuit partiels s'écoulant travers la terre Short-circuit currents in three-phase a.c systems – IEC 2003 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland Telephone: +41 22 919 02 11 Telefax: +41 22 919 03 00 E-mail: inmail@iec.ch Web: www.iec.ch Com mission Electrotechnique Internationale International Electrotechnical Com m ission Международная Электротехническая Комиссия Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC CODE PRIX PRICE CODE V Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogue Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Part 3: Currents during two separate simultaneous line-to-earth short circuits and partial shortcircuit currents flowing through earth –2– 60909-3 © CEI:2003 SOMMAIRE AVANT-PROPOS Domaine d'application 10 Références normatives 12 Termes et définitions 12 Symboles 16 Courants durant deux courts-circuits monophasés simultanés séparés la terre 18 5.1 Méthode de calcul 18 5.1.1 Courant de court-circuit symétrique initial 18 5.1.2 Valeur de crête du courant de court-circuit, courant de court-circuit symétrique coupé et courant de court-circuit permanent 22 5.1.3 Répartition des courants de courts-circuits la terre pendant deux courants de courts-circuits monophasés simultanés séparés la terre 22 Courants de court-circuit partiels s'écoulant travers la terre dans le cas d'un court-circuit déséquilibré .24 6.1 Méthode de calcul 24 6.1.1 Généralités 24 6.1.2 Court-circuit monophasé la terre dans un poste 24 6.1.3 Court-circuit monophasé la terre en dehors du poste 28 6.1.4 Court-circuit monophasé au voisinage d'un poste 32 6.1.5 Facteur de réduction des lignes aériennes et des câbles 34 Annexe A (informative) Exemple de calcul de deux courts-circuits monophasés simultanés séparés la terre .40 Annexe B (informative) Exemples de calcul des courants de courts-circuits partiels travers la terre 44 Figure – Impédance d'entrée Z P d'une chne infinie, constite par l'impédance du câble de garde ZW = Z´ W ·d T et la résistance de pied des pylônes R T séparées par des distances d T entre pylônes identiques 14 Figure – Impédance d'entrée Z Pn d'une chne finie de n pylơnes, constite par l'impédance du câble de garde Z W ·= Z´ W ·d T , et la résistance du pied des pylônes R T avec des distances d T entre pylônes identiques et l'impédance de terre Z EB (Equation (28)) d'un poste B 16 Figure – Représentation de deux courts-circuits monophasés simultanés séparés " la terre et du courant I kEE 18 Figure – Courants de court-circuit partiels dans le cas d'un court-circuit monophasé la terre dans le poste B 26 Figure – Courants de court-circuit partiels dans le cas d'un court-circuit monophasé la terre sur un pylône T d'une ligne aérienne 28 Figure – Courants de court-circuit partiels dans le cas d'un court-circuit monophasé la terre sur un pylơne n d'une ligne ắrienne au voisinage d'un poste B .32 Figure – Valeur absolue r du facteur de réduction pour les câbles de garde non magnétiques en fonction de la résistivité ρ du sol 38 Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Figure – Répartition du courant total de terre I Etot 30 60909-3 IEC:2003 –3– CONTENTS FOREWORD Scope .11 Normative reference .13 Terms and definitions .13 Symbols 17 Currents during two separate simultaneous line-to-earth short circuits 19 5.1 Calculation method 19 5.1.1 Initial symmetrical short-circuit current .19 5.1.2 Peak short-circuit current, symmetrical short-circuit breaking current and steady-state short-circuit current 23 5.1.3 Distribution of line-to-earth short-circuit currents during two separate simultaneous line-to-earth short circuits .23 Partial short-circuit currents flowing through earth in the case of an unbalanced short circuit .25 6.1 Calculation method 25 6.1.1 General 25 6.1.2 Line-to-earth short circuit in a station 25 6.1.3 Line-to-earth short circuit far outside a station 29 6.1.4 Line-to-earth short circuit in the vicinity of a station 33 6.1.5 Reduction factor for overhead lines and cables 35 Annex A (informative) Example for the calculation of two separate simultaneous lineto-earth short-circuit currents 41 Annex B (informative) Examples for the calculation of partial short-circuit currents through earth 45 Figure – Driving point impedance Z P of an infinite chain, composed of the earth-wire impedance ZW = Z´W ·d T and the footing resistance R T of the towers, with equal distances d T between towers 15 Figure – Driving point impedance Z Pn of a finite chain with n towers, composed of the earth-wire impedance Z W = Z´ W ·d T , the footing resistance R T of the towers with equal distances d T between towers and the earthing impedance Z EB (Equation (28)) of a station B 17 Figure – Characterization of two separate simultaneous line-to-earth short circuits and the current I " kEE .19 Figure – Partial short-circuit currents in the case of a line-to-earth short circuit inside the station B 27 Figure – Partial short-circuit currents in the case of a line-to-earth short circuit at tower T of an overhead line 29 Figure – Distribution of the total earth current I Etot 31 Figure – Partial short-circuit currents in the case of a line-to-earth short circuit at tower n of an overhead line in the vicinity of station B .33 Figure – The magnitude r of the reduction factor for non-magnetic earth wires in relation to soil resistivity ρ 39 Figure A.1 – Two separate simultaneous line-to-earth short circuits on a single fed radial line, see Table 41 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 –4– 60909-3 © CEI:2003 Figure A.1 – Deux courts-circuits monophasés simultanés séparés la terre sur une ligne alimentée en antenne, voir Tableau 40 Figure B.1 – Court-circuit monophasé la terre dans le poste B – Schéma du réseau avec les postes A, B et C 46 Figure B.2 – Court-circuit monophasé la terre dans le poste B – Systèmes direct, inverse et homopolaire avec les connexions l'emplacement F du court-circuit l'intérieur du poste B .46 Figure B.3 – Court-circuit monophasé la terre en dehors des postes A, B et C, sur le pylơne T d'une ligne ắrienne – Schéma du réseau pour les postes A, B et C .50 Figure B.4 – Court-circuit monophasé la terre en dehors des postes A, B et C sur le pylône T d'une ligne aérienne – Systèmes directs, inverse et homopolaire avec les connexions l'emplacement F du court-circuit 52 Figure B.5 – Potentiel de terre u ETn = U ETn /U ET avec U ET = 1,912 kV et u EBn = U EBn / U EB avec U EB = 0,972 kV, si le court-circuit monophasé la terre se produit sur les pylônes n = 0, 1, 2, 3, au voisinage du poste B conformément 6.1.4 (voir l'exemple pour n = 10 l’Article B.4) .62 Tableau – Calcul des courants initiaux de courts-circuits monophasés la terre dans les cas simples .22 Tableau – Résistivité ρ et profondeur équivalente de pénétration dans la terre δ pour différents types de sol 34 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 60909-3 IEC:2003 –5– Figure B.1 – Line-to-earth short circuit inside station B – System diagram for stations A, B and C 47 Figure B.2 – Line-to-earth short circuit inside station B – Positive-, negative- and zerosequence systems with connections at the short-circuit location F within station B 47 Figure B.3 – Line-to-earth short circuit outside stations A, B and C at tower T of an overhead line – System diagram for stations A, B and C 51 Figure B.4 – Line-to-earth short circuit outside the stations A, B and C at tower T of an overhead line – Positive- negative- and zero-sequence systems with connections at the short-circuit location F 53 Figure B.5 – Earth potentials u ETn = U ETn / U ET with U ET = 1,912 kV and u EBn = U EBn / U EB with U EB = 0,972 kV, if the line-to-earth short circuit occurs at the towers n = 0, 1, 2, 3, in the vicinity of station B according to 6.1.4 (see the example for n = 10 in Clause B.4) 63 Table – Calculation of initial line-to-earth short-circuit currents in simple cases .23 Table – Resistivity ρ and equivalent earth penetration depth δ for different soil types 35 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 –6– 60909-3 © CEI:2003 COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE Partie 3: Courants durant deux courts-circuits monophasés simultanés séparés la terre et courants de court-circuit partiels s'écoulant travers la terre AVANT-PROPOS 1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI) La CEI a pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de l'électricité et de l'électronique A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI") Leur élaboration est confiée des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations 2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI intéressés sont représentés dans chaque comité d’études 3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées comme telles par les Comités nationaux de la CEI Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final 4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la mesure possible, appliquer de faỗon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications nationales et régionales Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières 5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa responsabilité pour les équipements déclarés conformes une de ses Publications 6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication 7) Aucune responsabilité ne doit être imputée la CEI, ses administrateurs, employés, auxiliaires ou mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé 8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication L'utilisation de publications référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication 9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues La CEI ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence La Norme internationale CEI 60909-3 a été établie par le comité d'études 73 de la CEI: Courants de court-circuit Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 1995 dont elle constitue une révision technique Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - COURANTS DE COURT-CIRCUIT DANS LES RÉSEAUX TRIPHASÉS À COURANT ALTERNATIF – 60909-3 IEC:2003 –7– INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION _ SHORT-CIRCUIT CURRENTS IN THREE-PHASE AC SYSTEMS – Part 3: Currents during two separate simultaneous line-to-earth short circuits and partial short-circuit currents flowing through earth FOREWORD 1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising all national electrotechnical committees (IEC National Committees) The object of IEC is to promote international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields To this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC Publication(s)”) Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may participate in this preparatory work International, governmental and nongovernmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation IEC collaborates closely with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations 2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all interested IEC National Committees 3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National Committees in that sense While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any misinterpretation by any end user 4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications Any divergence between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter 5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any equipment declared to be in conformity with an IEC Publication 6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication 7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC Publications 8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication Use of the referenced publications is indispensable for the correct application of this publication 9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of patent rights IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights International Standard IEC 60909-3 has been prepared by IEC technical committee 73: Shortcircuit currents This second edition cancels and replaces the first edition published in 1995 This edition constitutes a technical revision ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 –8– 60909-3 © CEI:2003 Le texte de cette norme est issu des documents suivants: Rapport de vote 73/127/FDIS 73/128/RVD Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant abouti l'approbation de cette norme Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2008 A cette date, la publication sera • • • • reconduite; supprimée; remplacée par une édition révisée, ou amendée Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - FDIS – 56 – 60909-3 © CEI:2003 Les courants travers la terre dans les postes A, B et C sont: I EA = r · · I (0)A = 0,6·3·0,0473 kA = 0,0851 kA I EB = r · · I (0)B = 0,6·3· 0,4864 kA = 0,8754 kA I EC = r · · I (0)C = 0,6·3· 0,6417 kA = 1,1551 kA Le potentiel de terre du poste B est donné par: U EB = Z EBtot · I EB = Z EBtot · r · · I (0)B = (0,6845 + j0,4928) Ω ·0,63·(0,0712 – j0,4811) kA = (0,5145 – j0,5296) kV; U EB = 0,7384 kV Les courants dans les câbles de garde des lignes aériennes une certaine distance des postes A, B, C et du pylône T en court-circuit sont: IWA = (1 – r) 3I (0)A = 0,4·3·(0,0139 – j0,0452) kA = (0,0167 – j 0,0542) kA; IWA = 0,0567 kA IWA,B = (1 – r) 3(I (0)A + I (0)B ) = 0,4·3·(0,0851 – j0,5263) kA = (0,1021 – j 0,6316) kA; IWA,B = 0,6398 kA IWC = (1 – r) 3I (0)C = 0,4·3·(0,0804 – j0,6367) kA = (0,0965 – j 0,7640) kA; IWC = 0,7701 kA B.4 Court-circuit monophasé la terre au voisinage d'un poste Par exemple, le courant de court-circuit monophasé la terre et les potentiels de terre doivent être calculés, si le court-circuit se produit sur le pylône T de numéro n = 10 d'une ligne aérienne entre les postes B et C une distance de 4,4 km (voir la Figure 2) du poste B Le courant de court-circuit monophasé la terre est calculé conformément l'Equation (52) de la CEI 60909-0 l'aide de la Figure B.4 " I k1 = ⋅ 1,1 ⋅ 132 kV ⋅ (0,4449 + j 5,9037 ) Ω + (1,2412 + j11,9481) Ω = (0,9421 − j 10,5022) kA ; où Z (1) = Z (2) = 1 Z ′ (1) L ⋅ (l − 11 ⋅ d T ) + Z C + = (0,4449 + j 5,9037 ) Ω Z ′ (1) L ⋅ 11 ⋅ d T + 1 ZB Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC + Z L1 + Z A Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - " I k = 10,5444 kA 60909-3 IEC:2003 – 57 – The currents through earth in stations A, B and C are: I EA = r ·3· I (0)A = 0,6·3·0,0473 kA = 0,0851 kA I EB = r ·3· I (0)B = 0,6·3· 0,4864 kA = 0,8754 kA I EC = r ·3· I (0)C = 0,6·3· 0,6417 kA = 1,1551 kA The earth potential of station B is found as follows: U EB = Z EBtot · I EB = Z EBtot · r ·3· I (0)B = (0,6845+j0,4928) Ω ·0,6·3·(0,0712-j0,4811) kA = (0,5145-j0,5296) kV; U EB = 0,7384 kV The currents in the earth wires of the overhead lines at some distance from the stations A, B, C and the short-circuited tower T are: IWA = (1 − r )3 I (0)A = 0,4·3·(0,0139 − j0,0452) kA = (0,0167 − j 0,0542) kA; IWA = 0,0567 kA IWA,B = (1 − r )3( I (0)A +I (0)B ) = 0,4·3·(0,0851 − j0,5263) kA = (0,1021 − j 0,6316) kA; IWA,B = 0,6398 kA IWC = (1 − r )3 I (0)C = 0,4·3·(0,0804 − j0,6367) kA = (0,0965 − j 0,7640) kA; IWC = 0,7701 kA B.4 Line-to-earth short circuit in the vicinity of a station As an example, the line-to-earth short-circuit current and the earth potentials shall be calculated, if the short circuit occurs at tower T with the number n = 10 at the overhead line between the stations B and C in a distance of 4,4 km (see Figure 2) from station B The lineto-earth short-circuit current is calculated according to IEC 60909-0, Equation (52) using Figure B.4 " I k1 = ⋅ 1,1⋅ 132 kV = (0,9421 − j10,5022) kA ; ⋅ (0,4449 + j 5,9037 ) Ω + (1,2412 + j11,9481) Ω " I k1 = 10,5444kA where Z (1) = Z ( 2) = ' Z (1)L ⋅ (l − 11⋅ d T ) + Z C + ' Z (1)L ⋅ 11⋅ d T + = (0,4449 + j 5,9037 ) Ω 1 + Z L1 + Z A ZB ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 – 58 – 60909-3 © CEI:2003 Z (0) = Z ′ (0) L ⋅ (l − 11 ⋅ d T ) + Z (0) C + = (1,2412 + j 11,9481) Ω 1 Z ′ (0) L ⋅ 11 ⋅ d T + + Z (0) B Z (0) L + Z (0) A Le courant homopolaire l'emplacement du court-circuit est donné par I (0) = " I k = (0,3141 – j3,5007) kA Les courants partiels homopolaires I (0)a et I (0)b gauche et droite du pylône T(n = 10) en Figure B.4 sont les suivants: I (0) a = I (0) Z ′ (0) L ⋅ (l − 11 ⋅ d T ) + Z (0) C = (0,2767 − j 3,2458 ) kA Z ′ (0)L ⋅ (l − 11 ⋅ d T ) + Z (0) C + Z ′ (0)L ⋅ 11 ⋅ d T + Z (0)B + Z (0)L + Z (0) A ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - I (0) b = I (0) − I (0) a = (0,03731 − j 0,2549 ) kA = I (0) C ; I (0)C = 0,2577 kA Les courants partiels homopolaires I (0)A et I (0)B sont donnés par I (0)a : I (0) A = I (0) a Z (0) B Z (0) B + Z (0) A + Z (0) L = (0,0640 − j 0,2817 ) kA ; I (0)A = 0,2888 kA Z (0) A + Z (0) L I (0) B = I (0) a Z (0) B + Z (0) A + Z (0) L = (0,2128 − j 2,9642 ) kA ; I (0)B = 2,9718 kA Le facteur k peut être calculé partir de l'Equation (3): k = 1+ Z W R + Z P T = + (0,068 + j 0,3204 ) Ω ⋅ 10 Ω + (1,4370 + j 1,3060 ) Ω = (1,1437 + j 0,1306 ) L'impédance de mise la terre Z EB pour ce cas est calculer partir de l'Equation (28): Z EB = 1 REB + Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC ZP = 1 5Ω + = (1,2697 + j 0,7568 ) Ω (1 4370 + j 1,3060 ) Ω , Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 60909-3 IEC:2003 – 59 – Z (0 ) = ' Z (0)L (l − 11⋅ d T ) + Z (0)C + = (1,2412 + j11,9481) Ω 1 ' Z (0)L ⋅ 11⋅ d T + Z (0)B + Z (0)L1 + Z (0)A I (0 ) = " I = (0,3141 – j3,5007) kA k1 The partial zero-sequence currents I (0)a and I (0)b on the left and right sides of tower T(n = 10) in Figure B.4 are found as follows: I ( )a = I ( ) ' Z (0)L ⋅ (l − 11 ⋅ d T ) + Z ( )C ' ' Z (0)L ⋅ (l − 11 ⋅ d T ) + Z (0)C + Z (0)L ⋅ 11 ⋅ d T + 1 Z ( )B + = (0,2767 − j 3,2458) kA Z ( )L1 + Z ( )A I (0)b = I ( 0) − I (0 )a = (0,03731 − j 0,2549 ) kA = I (0 )C ; I (0)C = 0,2577 kA The partial zero-sequence currents I (0)A and I (0)B are found from I (0)a : Z (0 )B I (0 )A = I (0 )a Z ( 0)B + Z (0 )A + Z (0 )L1 = (0,0640 − j 0,2817 )kA ; I (0)A = 0,2888 kA Z ( 0)A + Z (0 )L1 I (0)B = I (0 )a Z (0 )B + Z (0 )A + Z ( 0)L1 = (0,2128 − j 2,9642)kA ; I (0)B = 2,9718 kA The factor k can be calculated from Equation (3): 1 k = 1+ Z W + RT ZP = + (0,068 + j 0,3204 ) Ω ⋅ + 10 Ω (1,4370 + j1,3060 ) Ω = (1,1437 + j 0,1306 ) The earthing impedance Z EB for this case is calculated with Equation (28): Z EB = 1 + REB ZP Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC = = (1,2697 + j 0,7568 ) Ω 1 + Ω (1,4370 + j1,3060 ) Ω Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - The zero-sequence current at the short-circuit location is given by – 60 – 60909-3 â CEI:2003 L'impộdance d'entrộe ZP10 de la chaợne finie pour n = 10 est obtenue partir de l'Equation (2): Z P10 = (1,42937+j 1,31996) Ω ; ZP10 = 1,6868 Ω Z ET = 1 RT + = 1 10 Ω ZP + = (1,3690 + j 0,9856 ) Ω (1,4370 + j 1,3060 ) Ω Le courant I ET10 circulant dans Z ET au pylône n = 10 est obtenu partir de l'Equation (26): " I ET 10 = r ⋅ I k Z P10 Z P 10 + Z ET − r ⋅ I (0) B Z EB Z EB + Z P ⋅ k 10 = 0,6 ⋅ (0,9421 − j 10.5022 ) kA (1,429 + j1,320 ) Ω (2,798 + j 2,306 ) Ω 0,6 ⋅ ⋅ (0,2128 − j 2,9642 ) kA (1,2697 + j 0,7568 ) Ω ⋅ (2,7067 + j 2,0628 ) Ω (1,1437 + j 0,1306 )10 − = (1,0194 − j 3,1417) kA; I ET10 = 3,3029 kA Le potentiel de terre au pylône en court-circuit T (n = 10) est conforme l'Equation (29): U ET10 = Z ET · I ET10 = (1,3690 + j 0,9856) Ω ·(1,0194 – j 3,1417) kA = (4,4918 – j3,2961) kV; U ET10 = 5,5714 kV Le courant circulant Z EB dans le cas d'un court-circuit monophasé la terre au pylône n = 10 au voisinage du poste B est obtenu par l'Equation (30) : " I EB 10 = r ⋅ I k Z ET Z ET + Z Pn ⋅ (Z EB + Z P ) ⋅ k 2⋅ ZP − ZW n − (Z EB − Z P + Z W ) ⋅ k = 0,6 ⋅ (0,9421 − j 10,5022 )kA (1,4370 + j1,3060 )Ω (2,7067 + j 2,0628 )Ω − ⋅ r I (0) B ZP Z P + Z EB (1,3690 + j 0,9856 ) Ω ⋅ (0,1185 − j 0,2323 ) − (2,7984 + j 2,3056 ) Ω ⋅ 0,6 ⋅ (0,2128 − j 2,9642 )kA −n = − (1,1557 − j2,6487 )kA; I EB10 = 2,8899 kA Le potentiel de terre du poste B est calculé avec l'Equation (31): U EB10 = Z EB · I EB10 = (1,2697 + j0,7568) Ω · (− 1,1557 + j 2,6487 )kA = (− 3,472 + j 2,4884 ) kV; U EB10 = 4,272 kV Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - L'impédance de mise la terre Z ET dans ce cas est calculée avec l'Equation (27): 60909-3 IEC:2003 – 61 – The driving point impedance Z P10 of the finite chain for n = 10 is found with Equation (2): Z P10 = (1,42937+j 1,31996) Ω ; ZP10 = 1,6868 Ω The earthing impedance Z ET for this case is to be calculated with Equation (27): Z ET = 1 = = (1,3690 + j 0,9856 ) Ω 1 1 + + 10 Ω (1,4370 + j1,3060 ) Ω RT ZP The current I ET10 flowing through Z ET at tower n = 10 is found from Equation (26): " I ET10 = r ⋅ I k1 Z P10 Z P10 + Z ET − r ⋅ I (0 )B Z EB Z EB + Z P ⋅ k 10 = 0,6 ⋅ (0,9421 − j10.5022 )kA (1,429 + j1,320 )Ω − (2,798 + j 2,306)Ω 0,6 ⋅ ⋅ (0,2128 − j 2,9642 )kA (1,2697 + j 0,7568 ) Ω ⋅ (2,7067 + j 2,0628) Ω (1,1437 + j 0,1306)10 = (1,0194 − j 3,1417) kA; I ET10 = 3,3029 kA The earth potential at the short-circuited tower T ( n = 10) is according to Equation (29): U ET10 = Z ET · I ET10 = (1,3690+j 0,9856) Ω ·(1,0194 − j 3,1417) kA = (4,4918 − j3,2961) kV; U ET10 = 5,5714 kV The current passing Z EB in the case of a line-to-earth short circuit at the tower n = 10 in the vicinity of station B is found with Equation (30): " I EB10 = r ⋅ I k1 Z ET Z ET + Z Pn ⋅ 2⋅ZP − Z W ZP − ⋅ r I (0)B Z P + Z EB Z EB + Z P ⋅ k n − Z EB − Z P + Z W ⋅ k − n ( ) ( ) = 0,6 ⋅ (0,9421 − j 10,5022 )kA (1,3690 + j 0,9856 ) Ω ⋅ (0,1185 − j 0,2323 ) − (2,7984 + j 2,3056 ) Ω ⋅ 0,6 ⋅ (0,2128 − j 2,9642 )kA (1,4370 + j1,3060 )Ω (2,7067 + j 2,0628 )Ω = − (1,1557 − j2,6487 )kA; I EB10 = 2,8899 kA The earth potential of station B is calculated with Equation (31): U EB10 = Z EB · I EB10 = (1,2697+j0,7568) Ω · (− 1,1557 + j 2,6487 )kA = (− 3,472 + j 2,4884 ) kV; U EB10 = 4,272 kV ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 – 62 – 60909-3 © CEI:2003 La Figure B.5 montre les potentiels de terre U ETn liés au potentiel de terre U ET = 1,912 kV obtenu de l’Article B.3, et lié au potentiel de terre U EB = 0,972 kV obtenu de B.2 6 5 uEBn u u 4 3 uETn 2 1 0 145 uETn uEBn 10 12 n 14 147 149 n IEC 2243/03 Figure B.5 – Potentiel de terre u ETn = U ETn /U ET avec U ET = 1,912 kV et u EBn = U EBn /U EB avec U EB = 0,972 kV, si le court-circuit monophasé la terre se produit sur les pylônes n = 0, 1, 2, 3, au voisinage du poste B conformément 6.1.4 (voir l'exemple pour n = 10 l’Article B.4) ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 60909-3 IEC:2003 – 63 – Figure B.5 shows the earth potentials U ETn related to the earth potential U ET = 1,912 kV from Clause B.3 and U EBn related to the earth potential U EB = 0,972 kV from Clause B.2 6 5 uEBn u u 4 3 uETn 2 1 0 145 uETn uEBn 10 12 n 14 147 n 149 IEC 2243/03 Figure B.5 – Earth potentials u ETn = U ETn /U ET with U ET = 1,912 kV and u EBn = U EBn /U EB with U EB = 0,972 kV, if the line-to-earth short circuit occurs at the towers n = 0, 1, 2, 3, in the vicinity of station B according to 6.1.4 (see the example for n = 10 in Clause B.4) ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 Standards Survey The IEC would like to offer you the best quality standards possible To make sure that we continue to meet your needs, your feedback is essential Would you please take a minute to answer the questions overleaf and fax them to us at +41 22 919 03 00 or mail them to the address below Thank you! Customer Service Centre (CSC) International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé 1211 Genève 20 Switzerland or ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Fax to: IEC/CSC at +41 22 919 03 00 Thank you for your contribution to the standards-making process Nicht frankieren Ne pas affranchir A Prioritaire Non affrancare No stamp required RÉPONSE PAYÉE SUISSE Customer Service Centre (CSC) International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé 1211 GENEVA 20 Switzerland Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 Q2 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Q1 Please report on ONE STANDARD and ONE STANDARD ONLY Enter the exact number of the standard: (e.g 60601-1-1) Please tell us in what capacity(ies) you bought the standard (tick all that apply) I am the/a: Q7 I work for/in/as a: (tick all that apply) manufacturing consultant government test/certification facility public utility education military other Q5 This standard meets my needs: (tick one) not at all nearly fairly well exactly Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC 4 4 I read/use the: (tick one) French text only English text only both English and French texts This standard will be used for: (tick all that apply) general reference product research product design/development specifications tenders quality assessment certification technical documentation thesis manufacturing other Please assess the standard in the following categories, using the numbers: (1) unacceptable, (2) below average, (3) average, (4) above average, (5) exceptional, (6) not applicable timeliness quality of writing technical contents logic of arrangement of contents tables, charts, graphs, figures other Q8 Q4 If you ticked NOT AT ALL in Question the reason is: (tick all that apply) standard is out of date standard is incomplete standard is too academic standard is too superficial title is misleading I made the wrong choice other purchasing agent librarian researcher design engineer safety engineer testing engineer marketing specialist other Q3 Q6 Q9 4 Please share any comment on any aspect of the IEC that you would like us to know: Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 Enquête sur les normes La CEI ambitionne de vous offrir les meilleures normes possibles Pour nous assurer que nous continuons répondre votre attente, nous avons besoin de quelques renseignements de votre part Nous vous demandons simplement de consacrer un instant pour répondre au questionnaire ci-après et de nous le retourner par fax au +41 22 919 03 00 ou par courrier l’adresse ci-dessous Merci ! Centre du Service Clientèle (CSC) Commission Electrotechnique Internationale 3, rue de Varembé 1211 Genève 20 Suisse ou Télécopie: CEI/CSC +41 22 919 03 00 Nous vous remercions de la contribution que vous voudrez bien apporter ainsi la Normalisation Internationale Nicht frankieren Ne pas affranchir A Prioritaire Non affrancare No stamp required RÉPONSE PAYÉE SUISSE ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Centre du Service Clientèle (CSC) Commission Electrotechnique Internationale 3, rue de Varembé 1211 GENÈVE 20 Suisse Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 Q1 Veuillez ne mentionner qu’UNE SEULE NORME et indiquer son numéro exact: ( ex 60601-1-1) Q5 pas du tout peu près assez bien parfaitement Q2 En tant qu’acheteur de cette norme, quelle est votre fonction? (cochez tout ce qui convient) Je suis le/un: Q6 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - agent d’un service d’achat bibliothécaire chercheur ingénieur concepteur ingénieur sécurité ingénieur d’essais spécialiste en marketing autre(s) Je travaille: (cochez tout ce qui convient) dans l’industrie comme consultant pour un gouvernement pour un organisme d’essais/ certification dans un service public dans l’enseignement comme militaire autre(s) Cette norme sera utilisée pour/comme (cochez tout ce qui convient) ouvrage de référence une recherche de produit une étude/développement de produit des spécifications des soumissions une évaluation de la qualité une certification une documentation technique une thèse la fabrication autre(s) Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Si vous avez répondu PAS DU TOUT Q5, c’est pour la/les raison(s) suivantes: (cochez tout ce qui convient) Veuillez évaluer chacun des critères cidessous en utilisant les chiffres (1) inacceptable, (2) au-dessous de la moyenne, (3) moyen, (4) au-dessus de la moyenne, (5) exceptionnel, (6) sans objet publication en temps opportun qualité de la rédaction contenu technique disposition logique du contenu tableaux, diagrammes, graphiques, figures autre(s) Q8 Q4 4 4 la norme a besoin d’être révisée la norme est incomplète la norme est trop théorique la norme est trop superficielle le titre est équivoque je n’ai pas fait le bon choix autre(s) Q7 Q3 Cette norme répond-elle vos besoins: (une seule réponse) Je lis/utilise: (une seule rộponse) uniquement le texte franỗais uniquement le texte anglais les textes anglais et franỗais Q9 4 Veuillez nous faire part de vos observations éventuelles sur la CEI: Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ``,,,,,``,````,``,,,,`,```,``-`-`,,`,,`,`,,` - ISBN 2-8318-7199-9 -:HSMINB=]\V^ ]: ICS 17.220.01; 29.240.2 Typeset and printed by the IEC Central Office GENEVA, SWITZERLAND Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IEC Document provided by IHS Licensee=Qatar Petroleum/5943408001, 12/08/2004 21:40:30 MST Questions or comments about this message: please call the Document Policy Group at 303-397-2295 ... 60909- 3 IEC: 20 03 – 11 – SHORT- CIRCUIT CURRENTS IN THREE- PHASE AC SYSTEMS – Part 3: Currents during two separate simultaneous line-to-earth short circuits and partial short- circuit currents flowing... IEC: 20 03 –7– INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION _ SHORT- CIRCUIT CURRENTS IN THREE- PHASE AC SYSTEMS – Part 3: Currents during two separate simultaneous line-to-earth short circuits... line-to-earth short- circuit currents during two separate simultaneous line-to-earth short circuits and partial short- circuit currents through earth from electrical installations, leading to conservative