Расчет однофазного тока КЗ при схеме соединения Δ/Y0

Расчет трехфазного и двухфазного КЗ

 

Расчет трехфазного и двухфазного КЗ в токе К3:

Трехфазное КЗ

Двухфазное КЗ

 

 

Расчет однофазного тока КЗ при схеме соединения Δ/Y0

 

Z_тр = 14 мОм

В точке К3

Где – сопротивление нейтрали шинопровода с учетом длины

 

1.4 Расчет однофазного тока КЗ при схеме соединения Y/Y0

 

Z_тр = 42,6 мОм

 

В точке К3

 

Где – сопротивление нейтрали шинопровода с учетом длины

 

- для электроприемников, паспортная мощность которых выражена в кВт с ПВ ¹ 100%:

 

;

(1)

 

- для электроприемников, паспортная мощность которых выражена в кВА с ПВ ¹ 100%:

 

,

(2)

 

где ПВ – номинальная паспортная продолжительность включения, %;

- для электроприемников, паспортная мощность которых выражена в кВА:

 

.

(3)

 

6) Графа 6 заполняется только в итоговой строке и используется для определения способа нахождения эффективного числа электроприемников n_э. Число m определяется по формуле:

 

,

(4)

 

где P_н.макс., P_н.мин. – номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего электроприемников в группе А.

Точное значение числа m не требуется, достаточно определить m>3 или m ≤3.

7) Графа 7 – значение коэффициента использования.

8) В графе 8 в числителе записывается значение коэффициента мощности cosφ для данной характерной подгруппы, а в знаменателе –соответствующий tgφ.

9) В графе 9 подсчитывается средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждой характерной подгруппы электроприемников по формуле:

 

.

 

10) В графе 10 подсчитывается средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждой характерной группы электроприемников по формуле:

 

.

(6)

 

11) Для определения итоговой нагрузки узла питания необходимо определить средневзвешенное значение коэффициента использования по данному расчетному узлу для электроприемников. Для этого:

а) в графе 2 записывается под чертой слово «Итого» и подводятся итоги по графам 5, 9 и 10;

б) по полученным данным определяется средневзвешенное значение коэффициента использования по данному расчетному узлу:

 

.

(7)

 

Полученный результат записывается в итоговую строку в графе 7.

12) Далее необходимо подсчитать эффективное число электроприемников n_э, для данного расчетного узла питания – графа 16 (графа 11,12,13, 14 и 15 являются вспомогательными для определения n_э).

Метод рекомендует следующие упрощенные способы определения n_э:

– при m ≤ 3 эффективное число электроприемников принимается равным их фактическому числу n: n_э= n;

– при m > 3 и групповом коэффициенте к_и > 0,2 эффективное число электроприемников определяется по формуле:

 

.

(8)

 

В тех случаях, когда найденное по этой формуле n_э оказывается большим, чем фактическое число электроприемников n (графа 3), то следует принять n_э= n:

– при m>3 и групповом коэффициенте к_и < 0,2 эффективное число электроприемников определяется в следующей последовательности:

а) выявляется наибольший по мощности электроприемник данного узла питания;

б) в графе 11 проставляется n₁ – число электроприемников, подключенных к данному узлу, номинальная мощность каждого из которых не менее половины мощности наибольшего электроприемника;

в) определяется суммарная мощность Р_н1 этих n₁ электроприемников и записывается в графу 12;

г) в графе 13 записывается значение Р_*, рассчитанное по формуле:

;

(9)

 

д) в графе 14 записывается значение n_* , рассчитанное по формуле:

 

;

(10)

 

е) в графу 15 заносится относительное значение n_э*=n_э / n, определяемое по таблицам [7] в зависимости от Р_* (графа 13) и n_* (графа14);

ж) в графе 16 определяется искомое значение эффективного числа электроприемников, которое равно:

 

nэ = nэ* · n.

(11)

 

13) Графа 17 – коэффициент максимума к_м определяется по таблицам [7,10] в зависимости от эффективного числа электроприемников n_э и средневзвешенного к_и.

14) Графа 18 – максимальная активная получасовая нагрузка от силовых электроприемников узла:

 

.

(12)

 

При фактическом числе электроприемников в группе n ≤ 3 активная мощность Р_м=∑Р_н, реактивная мощность Q_м=0,75×SР_н – для ЭП длительного режима (cosφ =0,8), Q_м=0,87×SР_н – для ЭП повторно-кратковременного режима (cosφ =0,75).

15) Графа 19 – максимальная реактивная получасовая нагрузка от силовых электроприемников узла принимается равной:

 

– при nэ ≤ 10, – при nэ >10,

; .

(13)

 

2.5.16 Графа 20 – максимальная полная нагрузка расчетного узла питания определяется по формуле

 

.

(14)

 

2.5.17 Графа 21 – расчетный максимальный ток определяется по формуле для трехфазного тока

 

.

(15)

 

5 Расчет осветительной нагрузки цеха.

Расчет осветительной нагрузки выполняется по удельной плотности осветительной нагрузки на квадратный метр производственных площадей и коэффициенту спроса. По этому методу расчетная осветительная нагрузка принимается равной средней мощности освещения за наиболее загруженную смену и определяется по формулам:

 

, кВт,

(16)

 

 

где , .

 

 

, квар,

(17)

 

(cosφ для люминесцентных ламп принят равным 0,97);

 

где к_со – коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки, числовые значения которого выбирается по справочнику зависимости от помещения;

F – площадь производственного помещения, м²;

r_о - удельная расчетная мощность, кВт/м², величина которого зависит от рода помещения и выбирается по справочнику.

tg j – коэффициент реактивной мощности, определяется по известному ₀ осветительной установки;

6 Выбор цехового трансформатора.

Находится суммарная нагрузка по цеху с учетом силовой и осветительной нагрузки, по которой выбирается силовой трансформатор и проверяется на соответствие коэффициенту загрузки, который должен находится в пределах 0,6 – 0,85.

7 Выбор предохранителей производится по следующим условиям:

а) I_{ном.пред.} больше равно I_дл.;

 

б) I_{ном.пл.вст..}больше равно I_{расч пл.вст.},

 

где I_дл – длительный расчетный ток, определяемый по формуле

 

;

(18)

 

I_{расч.пл.вст.} – расчетный ток плавкой вставки, находится по следующей формуле

 

,

(19)

 

где a – коэффициент снижения пускового тока, зависящий от режима пуска электроприемников.

Выбор автоматических выключателей производится по следующим условиям:

 

а) I_ном.ав. бол.равно I_дл.;

 

б) I_{ном.расц.} бол.равно I_дл.;

 

в) I_{сраб.эл.расц.} бол.равно 1,25´ I_пуск.

 

Выбор проводов к электроприемникам и кабелей к узлам нагрузок производится по следующим условиям:

а) I_{доп.пров.} бол.равно ;

б) I_{доп.пров.} бол.равно ,

 

где К_защ – коэффициент защиты;

К_попр – поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей;

I_защ = I_{ном.пл.вст.} – ток защиты предохранителя;

I_защ = I_{ном.расц.} – ток защиты автоматического выключателя.

 

Для узлов нагрузки их тип выбирается по справочным данным в зависимости от расчетного тока узла. Результаты расчетов по узлам нагрузок сводится в расчетно-монтажные таблицы.

 

8 После выбора предохранителей и автоматов необходимо убедиться, что плавкая вставка предохранителя и расцепитель автомата надежно защищают участок сети, на котором они установлены. В четырехпроводных сетях 380/220 В и 660/380 В с глухозаземленной нейтралью однофазное замыкание на землю является к.з. и должно надежно отключаться защитой. В качестве примера для расчета принимается наиболее удаленный от шин ТП электроприемник. Расчетные точки для определения токов короткого замыкания приведены на рисунке 21.

 

 

Кратность тока однофазного к.з. в наиболее удаленной точке сети должна быть:

 

I(1)к.мин. бол.равно 3 Iпл.вст.ном., I(1)к.мин. бол.равно 1,25 Iном.расц.

(20)

 

Ток однофазного к.з. определяется из выражения:

 

,

(21)

 

где U_ф – фазное напряжение сети, В;

Z_тр – сопротивление трансформатора, Ом;

– полное сопротивление петли-фаза-нулевого провода линии, Ом.

Достаточная величина тока однофазного к.з. обеспечивается за счет правильного выбора сечения нулевого провода, который по проводимости должен быть не менее 50 % проводимости фазного провода. В качестве нулевых проводников применяются: металлические кожухи шинопроводов, алюминиевые оболочки кабелей, стальные трубы электропроводок, специально предусмотренные для этой цели проводники. На всем участке сети от трансформатора до электроприемника нулевой провод выполняется специальной конструкции и из различного материала, поэтому определение его сопротивления вызывает определенные трудности.

Если предохранитель или автомат защищает сеть только от к.з., то номинальный ток I_{пл.вст.ном.} и I_{ном.расц.} не должен превышать допустимого тока (I_доп) защищаемого участка сети.

Iпл.вст.ном. больше равно 3 Iдоп; Iном.расц. больше равно 4,5 Iдоп.