
- •Міністерство Освіти і науки, молоді та спорту України Новоград-Волинський промислово-економічний технікум
- •Передмова.
- •1.Загальні відомості до курсового проектування.
- •2.Завдання на курсовий проект.
- •1.Загальна частина.
- •2.Розрахункова частина.
- •3.Графічна частина.
- •1.Вступ.
- •1.2.Характеристика споживачів електричної енергії та визначення категорії електропостачання.
- •2.Розрахункова частина.
- •2.1.План зовнішнього електропостачання.
- •2.3. Розрахунок електричних навантажень освітлювальних та силових мереж.
- •2.5. Компенсація реактивної потужності.
- •2.6. Складання принципових схем живильної та розподільчих мереж.
- •2.7. Вибір кабельно-провідникової продукції та захисних апаратів.
- •2.8.Розрахунок струмів однофазного короткого замикання.
- •2.9.Розрахунок заземлюючого пристрою.
- •Проектування блискавкозахисту.
- •2.11.Література.
- •1.Загальна частина.
- •2.Розрахункова частина.
- •Зміст методичної розробки
- •1.Загальні відомості до курсового проектування……………………………………….2
2.8.Розрахунок струмів однофазного короткого замикання.
В мережах до 1кВ з глухо заземленою нейтраллю повинно бути виконано занулення - металевий зв'язок захищаємих частин електроустановки з джерелом живлення. При пошкодженні ізоляції в установці з глухозаземленою нейтраллю виникає струм однофазного короткого замикання:
Ік=Uф/Zn+Zт;
де: Uф – фазна напруга мережі;
Zn = √R2n+X2n – повний опір петлі фаза - нульовий провідник;
Zт - повний опір трансформатора при замиканні на корпус, значення приведені в табл.
2.8.1.
Табл.2.8.1.
Потужність трансформатора, кВА |
40 |
63 |
100 |
160 |
250 |
400 |
630 |
1000 |
Розрахунковий опір, Zт ,Ом |
0,65 |
0,413 |
0,26 |
0,162 |
0,104 |
0,065 |
0,043 |
0,027 |
Струм короткого замикання по петлі фаза-нульовий провідник, повинен привести до миттєвого відключення пошкодженої ділянки, для цього кратність струму короткого замикання до струму уставки автоматичного вимикача (номінального струму теплового розчіплювала або плавкої вставки ближнього запобіжника) повинна нормуватись згідно ПУЕ по табл. 2.8.2.
Табл.2.8.2.
Вид захисного апарату |
Кратність в приміщеннях з нормальними умовами |
Кратність в приміщеннях з нормальними умовами |
Запобіжники |
3Іном.пл.вст. |
4Іном.пл.вст. |
Автоматичні вимикачі із зворотно залежною характеристикою |
3Іном.т.р. |
6Іном.т.р. |
Автоматичні вимикачі з електромагнітним розчіплювачем |
1,4Іном.т.р. при Іном.≤100А; 1,25Іном.т.р. при Іном>100А |
1,4Іном.т.р. при Іном.≤100А; 1,25Іном.т.р. при Іном>100А
|
Повний опір кола однофазного короткого замикання з врахуванням активних та індуктивних опорів петлі «фазна-жила-алюмінієва оболонка» трижильних кабелів з паперовою ізоляцією в алюмінієвій оболонці Zп в Ом/км
Табл.2.8.3.
Переріз жил в мм2 |
Марки кабелів |
|||
АГ, АБ |
ААГ, ААБ, |
АШв |
ААШв |
|
Матеріал жил |
||||
мідь |
алюміній |
мідь |
алюміній |
|
6 |
5,02 |
7,71 |
4,98 |
7,67 |
10 |
3,33 |
4,95 |
3,31 |
4,92 |
16 |
2,35 |
3,36 |
2,31 |
3,33 |
25 |
1,81 |
2,46 |
1,79 |
2,44 |
35 |
1,39 |
1,85 |
1,37 |
1,83 |
50 |
1,09 |
1,42 |
1,07 |
1,40 |
70 |
0,84 |
1,07 |
0,83 |
1,06 |
95 |
0,67 |
0,84 |
0,66 |
0,83 |
120 |
0,57 |
0,71 |
0,56 |
0,70 |
150 |
0,42 |
0,53 |
0,44 |
0,54 |
185 |
0,36 |
0,45 |
0,36 |
0,45 |
240 |
0,31 |
0,37 |
0,29 |
0,36 |
Повний опір кола однофазного короткого замикання з врахуванням активних та індуктивних опорів петлі «фазна жила-нульова жила» чотирижильних кабелів з паперовою ізоляцією Zп в Ом/км.
Табл.2.8.4.
Кількість та переріз жил в мм2 |
Без врахування провідності свинцевих та алюмінієвих оболонок |
З урахуванням провідності алюмінієвої оболонки |
||
Матеріал жил |
||||
мідь |
алюміній |
мідь |
алюміній |
|
3х4+1х2,5 |
14,83 |
25,3 |
- |
- |
3х6+1х4 |
9,5 |
16,22 |
4,74 |
7,49 |
3х10+1х6 |
6,09 |
10,39 |
3,06 |
4,73 |
3х16+1х10 |
3,71 |
6,33 |
2,01 |
3,08 |
3х25+1х16 |
2,34 |
4 |
1,38 |
2,1 |
3х35+1х16 |
2,08 |
3,55 |
1,06 |
1,57 |
3х50+1х25 |
1,37 |
2,34 |
0,78 |
1,16 |
3х70+1х25 |
1,24 |
2,12 |
0,61 |
0,87 |
3х95+1х25 |
0,9 |
1,53 |
0,48 |
0,69 |
3х120+1х35 |
0,85 |
1,44 |
0,41 |
0,58 |
3х150+1х1х50 |
0,61 |
1,04 |
0,31 |
0,45 |
3х185+1х50 |
0,58 |
0,99 |
0,27 |
0,37 |
Повний опір кола однофазного короткого замикання з врахуванням активних та індуктивних опорів петлі «фазна-нульовий провід» проводок, що виконані проводами або кабелями з гумовою або пластмасовою ізоляцією, що прокладені пучком в оболонках без врахування провідності металевих оболонок Zп в Ом/км.
Табл.2.8.5.
Переріз одножильних проводів або чотирижильних кабелів мм2 |
Матеріал проводів (жил) |
Переріз одножильних проводів або жил чотирижильних кабелів в мм2 |
Матеріал проводів (жил) |
||||
фазного |
нульового |
мідь |
алюміній |
фазного |
нульового |
мідь |
алюміній |
2,5 |
2,5 |
17,38 |
29,64 |
50 |
16 |
1,8 |
3,06 |
4 |
2,5 |
14,12 |
24,08 |
50 |
25 |
1,3 |
2,22 |
4 |
4 |
10,86 |
18,52 |
70 |
25 |
1,18 |
2,01 |
6 |
4 |
9,04 |
15,43 |
70 |
35 |
0,93 |
1,59 |
6 |
6 |
7,22 |
12,34 |
95 |
35 |
0,85 |
1,45 |
10 |
6 |
5,78 |
9,88 |
95 |
50 |
0,67 |
1,13 |
10 |
10 |
4,34 |
7,41 |
120 |
35 |
0,8 |
1,37 |
16 |
10 |
3,53 |
5,92 |
120 |
70 |
0,49 |
0,84 |
25 |
10 |
3,04 |
5,19 |
150 |
50 |
0,58 |
0,99 |
25 |
16 |
2,23 |
3,70 |
150 |
70 |
- |
0,82 |
35 |
10 |
2,79 |
4,77 |
185 |
50 |
0,56 |
0,95 |
35 |
16 |
1,98 |
3,35 |
185 |
95 |
- |
0,59 |
Повний опір кола однофазного короткого замикання з врахуванням активних та індуктивних опорів петлі «фазна-нульовий провід» з урахуванням провідності стальної труби проводок, що виконані проводами з алюмінієвими жилами з гумовою та пластмасовою ізоляцією, що прокладені в стальних електрозварювальних (тонкостінних) трубах в Ом/км
Табл.2.8.6.
Переріз проводів в мм2 |
Зовнішній діаметр та товщина стінки труби в мм |
||||||||
20х1,6 |
26х1,8 |
32х2 |
47х2 |
||||||
фазного |
нульового |
Величина струму однофазного короткого замикання в А |
|||||||
|
|
100 |
200 |
100 |
200 |
100 |
200 |
100 |
200 |
2,5 |
2,5 |
17,93 |
17,36 |
17,64 |
16,89 |
- |
- |
- |
- |
4 |
2,5 |
12,44 |
11,85 |
12,21 |
11,36 |
11,66 |
11,14 |
- |
- |
6 |
2,5 |
9,41 |
8,8 |
9,07 |
8,3 |
8,61 |
8,08 |
8,14 |
7,5 |
6 |
4 |
9,1 |
8,59 |
8,81 |
8,16 |
8,42 |
7,95 |
8 |
7,46 |
10 |
6 |
- |
- |
6,17 |
5,58 |
5,82 |
5,41 |
5,44 |
4,94 |
16 |
10 |
- |
- |
- |
- |
4,1 |
3,76 |
3,79 |
3,35 |
25 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3,2 |
2,65 |
35 |
16 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2,5 |
2,11 |
Повний опір кола однофазного короткого замикання з врахуванням активних та індуктивних опорів петлі «фазна-нульовий провід» повітряної лінії, що виконана голими алюмінієвими проводами, в Ом/км
Табл.2.8.7.
Переріз фазного проводу в мм2 |
Переріз нульового проводу в мм2 |
|||
16 |
25 |
35 |
50 |
|
16 |
4,86 |
- |
- |
- |
25 |
4,01 |
3,18 |
2,76 |
2,43 |
35 |
3,59 |
2,76 |
2,53 |
2,01 |
50 |
3,25 |
2,43 |
2,01 |
1,69 |
70 |
- |
2,21 |
1,78 |
1,47 |
95 |
- |
2,07 |
1,66 |
1,35 |
Розрахунок занулення зводиться до визначення опору фазних та нульових провідників, підрахунку струмів короткого замикання та порівняння кратності струму к.з. з нормуючою величиною.
Наприклад, потрібно перевірити надійне відключення автоматичного вимикача відгалуження при однофазному к.з. в самій віддаленій точці, на принциповій живильної та розподільчої мереж в розділі 2.6 визначаємо, що самою віддаленою буде розподільча шафа ЩО1, що заживлена кабелем ВВГ-3х4мм2 довжиною 17м і захищається
36
автоматичним вимикачем ВА47-29/1 з Іт.р.=25А. Визначаємо повний опір петлі фаза - нуль (табл.2.8.4):
Zn=ZохL;
де: Zо - повний питомий опір кабелю в Ом/км (з табл. 2.8.4);
L – довжина кабельної лінії в км.
Zn=14,83х0,017=0,251Ом;
Zт = 0;
Ік=220/0,251=876,5А;
Перевіряємо умову надійного спрацювання автоматичного вимикача відгалуження до розподільчої шафи:
Ік.з. ≥ 3Іт.р.;
876,5 ≥ 3х25=75А.
Умова виконується. Надійність спрацювання автоматичних вимикачів для інших відгалужень також перевіряємо, результати обчислень зводимо в табл. 2.8.8.
Табл. 2.8.8
Назва відгалуження |
Тип та переріз кабелю або проводу |
Довжина відгалуження L в км |
Повний опір Zо,Ом/км |
Струм 1-ф короткого замикання Ік.з., А |
Струм теплового розчіплювала автомату, А |
Відгалуження до ЩО1 |
ВВГ-3х4мм2 |
0,017 |
14,83 |
876,5 |
25 |
Відгалуження до ЩО2 |
ВВГ-3х4мм2 |
0,014 |
14,83 |
873,0 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37