на ділянці АВ:
, мм2, (6.3)
де С – коефіцієнт який залежить від схеми підключення, напруги освітлювальної мереж та матеріалу проводів, С=44 [8, табл. 12.9].
мм2.
Вибираємо найближче значення 4мм2.
Фактичні витрати напруги на ділянці АВ:
, %. (6.4)
Підставляємо значення в формулу (8.4):
.
Визначимо розрахункову втрату напруги для решти ділянок.
, %; (6.5)
%.
Розраховуємо перерізи жил кабелю для решти ділянок:
На ділянці Б-В:
мм2.
Вибираємо найближчий стандартний переріз 2,5 мм2, тоді
.
Загальна фактична втрата напруги від шин РП 0,4 кВ до точки В:
, %;
%;
Тобто втрата напруги не перевищує заданої величини 5 %.
На ділянці Б-Г:
мм2.
Вибираємо найближчий стандартний переріз 2,5 мм2, тоді:
%.
Загальна фактична втрата напруги від шин ЩСУ до точки В:
%;
На ділянці Б-Д:
мм2.
Вибираємо найближчий стандартний переріз 2,5 мм2, тоді:
%.
Загальна фактична втрата напруги від шин ЩСУ до точки в:
%;
Перевіряємо вибрані перерізи за умовою допустимого нагрівання.
Струм живлячої лінії:
.
Для кабелю АВВГ- 4х4 довготривало допустимий струм ІДОП = 27 А > Іmax.
Вибираємо струм плавкої вставки запобіжника за розрахунковим струмом в лінії:
Івс > Іроз = 7,95 А.
Приймаємо запобіжник типу ПП24 з плавкою вставкою Івс= 10 А.
Визначаємо максимальний струм в ліній Б-В, Б-Г, Б-Д:
.
Довготривалий допустимий струм для кабелю АВВГ-4Ч2,5
Ідоп =17 А > Ібв мах.
Вибираємо струм плавкої вставки запобіжника з умови:
Івс > Іроз = 2,65 А.
Приймаємо запобіжник типу ПП24 з плавкою вставкою Івс= 6,3 А;
7
Розрахунок струмів к.з. в установках до
і вище 1000 В
Розрахунок струмів короткого замикання здійснюємо для вибору апаратів і провідників, їх перевірки за умовами термічної і електродинамічної стійкості при к.з., а також для визначення параметрів спрацювання, перевірки чутливості та узгодження дії пристроїв релейного захисту. Для цього складаємо розрахункову схему, в якій всі елементи мережі представлені електричними опорами. При розрахунку струмів трифазних к.з. генеруючі джерела (генератори, двигуни) вводяться своїми е.р.с., а пасивні елементи, по яких протікають струми к.з. – активними та індуктивними опорами. Параметри елементів схем заміщення визначаються в іменованих або відносних базових величинах.
Для вибору апаратів і провідників та перевірки їх за умовами к.з. розраховуємо:
— найбільше початкове діюче значення періодичної складової струму к.з.,
— значення аперіодичної складової струму к.з.,
— ударне значення струму к.з.,
— значення періодичної і аперіодичної складових струму к.з. в момент t=0,13 с.
7.1 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до 1000 В
Розрахунок струмів к.з. в низьковольтній мережі проводимо з врахуванням наступних особливостей:
— оскільки потужність цехового трансформатора набагато менша від потужності системи, то схему заміщення починаємо складати від обмотки високої напруги цього рансформатора, напругу якої вважаємо незмінною (Uвн=const).
— В низьковольтній мережі враховуємо активний опір шин, кабелів, трансформаторів і т.д.
— Для врахування перехідного опору з’єднань, опорів контактів комутаційних пристроїв та власного опору дуги к.з. у схему заміщення по місцю к.з. вводимо додатковий опір Rдод.
— Розрахунок виконуємо у системі іменованих одиниць.
Схема заміщення приведена на рисунку 9.2.
Знаходимо струм короткого замикання в точці К1 (на шинах РП 0,4 кВ ТП):
Визначаємо параметри схеми заміщення.
Активний опір трансформатора визначаємо за формулою:
, Ом, (7.1)
де Ркз –втрати короткого замикання в трансформаторі, кВт;
SН – номінальна потужність трансформатора, кВА.
мОм.
Індуктивний опір трансформатора:
, Ом. (7.2)
мОм
Дані автомату: rа=0,14 мОм; ха =0,08 мОм.
Знаходимо повний активний опір до місця короткого замикання:
, Ом, (7.3)
де RД – додатковий опір, RД=15 мОм,
мОм.
, Ом; (7.4)
мОм.
Знаходимо струм короткого замикання на шинах РП 0,4 кВ ТП:
, А; (7.5)
кА.
Визначаємо аперіодичну складову струму короткого замикання в початковий момент часу, та визначаємо її за формулою:
, кА; (7.5) кА.
Визначаємо ударний струм к.з.:
, кА; (7.6)
кА.
Знаходимо струм короткого замикання в точці К2 (на шинах ЩС-3):
Визначаємо параметри схеми заміщення.
Активний опір шин визначаємо за формулою:
, Ом; (7.7)
мОм.
Реактивний опір шин визначаємо за формулою:
, Ом; (7.8)
мОм.
Активний опір кабеля визначаємо за формулою:
, Ом; (7.9)
мОм.
Реактивний опір кабелю визначаємо за формулою:
, Ом; (7.10)
мОм.
Знаходимо повний активний опір до місця короткого замикання:
, Ом, (7.11)
де RД – додатковий опір, RД=20 мОм.
мОм.
, Ом; (7.12)
мОм.
Знаходимо струм короткого замикання на шинах ЩС-3 за формулою 9.15:
кА.
Визначаємо аперіодичну складову струму короткого замикання в початковий момент часу за формулою 9.15:
кА.
Визначаємо ударний струм к.з. за формулою 9.16:
кА.
8
Вибір основних електричних апаратів і струмоведучих елементів
8.1 Вибір високовольтних вимикачів
Вимикач – це комутаційний апарат, призначений для включення і відключення струму. Вимикач являється основним апаратом в електричних установках і призначений для відключення і включення в електричному колі будь-яких режимах роботи: довготривале навантаження, перевантаження, коротке замикання, холостий хід, несинхронна робота. Найбільш важкою і відповідальною операцією являється відключення струмів к.з. і вклячення на існуюче к.з.
Вибір вимикачів проводимо по наступних параметрах:
ѕ
по напрузі установки:
; (8.1)
ѕ
по довготривалому струму:
, ; (8.2)
Проводиться перевірка:
ѕ
на симметричний струм відключення по умові:
; (8.3)
ѕ
по можливості відключення аперіодичної складової струму к.з.:
; (8.4)
ѕ
по відключаючій здатності по повному струму к.з.:
; (8.5)
ѕ
по включаючій здатності:
, ; (8.6)
ѕ
на електродинамічну стійкість:
, ; (8.7)
ѕ
на термічну стійкість:
; (8.8)
Результати вибору вимикачів зводимо в таблиці.
Таблиця 8.1 – Вибір високовольтних вимикачів на вводі в РП 6 кВ
Розрахункові величини | Паспортні дані вимикача
ВММ-10А-400-10У2
Номінальна напруга установки
кВ | Номінальна напруга вимикача
кВ
Найбільший робочий струм
А | Номінальний струм вимикача
А
кА | кА
кА | кА
кА
кА | кА
кА | кА
кА2с | кА2с
Таблиця 8.2 – Вибір секційного вимикача в РП 6 кВ
Розрахункові величини | Паспортні дані вимикача
ВММ-10А-400-10У2
Номінальна напруга установки
кВ | Номінальна напруга вимикача
кВ
Найбільший робочий струм
А | Номінальний струм вимикача
А
кА | кА
кА | кА
кА
кА | кА
кА | кА
кА2с | кА2с
На відхідних лініях РП 6 кВ встановлюємо вимикачі аналогічні ввідним і секційному типу ВММ-10А-400-10У2.
8.2 Вибір трансфрматорів струму
Вибір трансформаторів струму в колі приєднання трансфораторів ТП. Даний трансформатор струму буде нести навантаження обмоток