4. Проверка зануления в сети

1) Проверить, обеспечена ли отключающая способность зануления в сети, показанной на рис. 4.1, при нулевом защитном проводнике — стальной полосе сечением 50 х 5 мм. Линия 380/220 В с медными проводами 3x20 мм питается от трансформатора Р, 6/0,4 кВ со схемой соединения обмоток Д/У_н. Двигатели защищены предохранителями I_НОМ1 (двигатель 1) и I_НОМ2 (двигатель 2). Коэффициент кратности тока k.

2)На линии, рассмотренной нами в предыдущей части задания, по­вторные заземления нулевого провода выполнены в точка А и В (см. рису­нок 4.1). Определить наибольшие допустимые значения сопротивлений r_п если значения их одинаковы. Дополнительные данные: п = 2; r₀; U_ПР,ДОП.

N - последние две цифры номера зачетки

I_НОМ1 = 80+N А

I_НОМ2 = 40+N/2 А

l₁=N+100 м

l₂=(100-N)+50 м

k = 2+(100- N)/50

r₀ = 2+N/33 Ом

U_ПР,ДОП = 12+N/2 В

Рис. 4.1 - Схема линии

Решение сводится к проверке соблюдения условия срабатывания за­щиты по (3.1). Для этого необходимо определить наименьшие допустимые по условиям срабатывания защиты I_к , затем по (3.6) — действительные I_к, которые будут проходить по петле фаза — нуль, и сравнить их.

1. Наименьшие допустимые значения I_к

2. Из таблицы 3.1 находим полное сопротивление трансформатора .

3. Определяем сопротивления фазного и нулевого защитного проводников R_Ф(по (3.7))Х_Ф, R_НЗ, Х_НЗ, Х_П на участке линии (см. рисунок 4.1, при­меры 3.1 и 3.2).

4. Определяем сопротивления фазного и нулевого защитного прово­дников на всей длине линии , ожидаемую плотность тока в нулевом проводнике J; из таблицы 3.2 находим для нулевого проводника r_ω, х_ω; вычисляем R_НЗ, Х_НЗ, Х_П.

5. Находим по (3.6) действительные значения токов однофазного ко­роткого замыкания, проходящих по петле фаза — нуль:

а) при замыкании фазы на корпус двигателя 1

б) при замыкании фазы на корпус двигателя 2

4. Делаем вывод. К примеру:

Вывод: поскольку действительные (вычисленные) значения токов однофазного КЗ (390 и 282 А) превышают наименьшие допустимые по условиям срабатывания защиты токи (375 и 240 А), нулевой за­щитный проводник выбран правильно, т. е. отключающая способ­ность системы зануления обеспечена.

4. Из выражения (3.13) находим для участков 1 и (1 + 2)

5. По (3.14) определяем допустимое сопротивление каждого по­вторного заземления r_п для двух случаев:

а) при замыкании на корпус двигателя 1

б) при замыкании на корпус двигателя 2

5. Определение сечений проводов и кабелей по заданной величине потери напряжения при постоянном сечении вдоль линии

Решение этой задачи в линиях постоянного тока или в тех линиях переменного тока, в которых можно пренебречь индуктивным сопротивле­нием, весьма просто. Сечение определяется непосредственно из формул и зависит от суммы моментов тока, деленной на проводимость и допусти­мую величину потери напряжения.

В линиях переменного тока с большими значениями индуктивного сопротивления потеря напряжения может рассматриваться как состоящая из двух частей: части, обусловленной активными сопротивлениями, и час­ти обусловленной индуктивными сопротивлениями. Поэтому для линии с несколькими нагрузками можно написать:

(5.1)

т. е. потеря напряжения зависит не только от активных сопротивлений r, но и от индуктивных сопротивлений х, причем зависимость последних от сечения проводов более сложна, чем для активных сопротивлений.

Действительно индуктивное сопротивление, как это видно из формулы 5.2

(5.2)

зависит от стоящих под знаком логарифма диаметра провода d и расстояния D между проводами.

Зависимость активного сопротивления от сечения провода определяется гиперболической кривой, в то время как индуктивное сопротивление зависит от сечения весьма мало и имеет значение, колеблющееся для воздушных линий в пределах от 0,35 до 0,45 Ом/км.

Учитывая это обстоятельство, можно задаться в начале расчета некоторой средней величиной (например, Ом/км — для воздушных линий) и подсчитать часть потери напряжения, обусловленную этим сопротивлением:

(5.3)

Зная общую величину допустимой потери напряжения ΔU_доп и вычитая ΔU_r из ΔU_доп, находим величину потери напряжения, которая может быть допущена в активных сопротивлениях пиши, т. е.

(5.4)

Тогда в предположении постоянного сечения проводов вдоль линии можем написать:

(5.5)

Отсюда определяем сечение проводов

(5.6)

Полученное сечение провода должно быть округлено до стандартного, после чего необходимо определить потерю напряжения с учетом действительных значений r₀ и x₀ для выбранного сечения, поскольку ранее х₀ было принято условно. Если полученная величина потери напряжения будет меньше допустимой, то выбранные сечения проводов принимаются; если же потеря напряжения окажется больше допустимой, необходимо расчет провести снова, увеличив соответственно сечение провода. Разумеется, повторный расчет

не требуется, если предварительно принятое значение сопротивления x_о больше фактически полученного x_о для выбранного сечения.

Выбранные изложенным выше методом сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения должны быть проверены по экономической плотности тока и по нагреву рабочим током и в случае необходимости увеличены.