2. Особенности расчета сетей освещения с газоразрядными лампами.

ПРА ГЗР ламп ведет к искажению sin тока и появлению высоких гармоник. В свою очередь высшие гармоники (в основном III) приводят к появлению тока в нулевом проводе трехфазной линии.

Согласно ГОСТ 16809 – 71 величина при компенсированных ПРА и при индуктивных ПРА.

Это надо учитывать при выборе S₀; но даже при компенсированных схемах она не всегда приводит к S₀ = S_ф, т.к. последние могут быть приняты повышению S по условиям ограничения потери напряжения, механическом прочности и т.д.

Согласно Гост 11677 – 65 I₀ в нулевом выводе трансформатора не должно превышать

I₀ ≤ 0,25 I_ф при соединении

I₀ ≤ 0,75 I_ф при соединении

Это надо учитывать при выборе трансформаторов.

При расчете сети помимо мощности ламп, учитываются потери в ПРА в пределах (5 – 40%) Р_ном ламп. Включение ГЗР ламп приводит к уменьшению cos φ. Для увеличения cos φ до 0,92 – 0,95 используют статические конденсаторы. Однако, при технико-экономических расчетах сети нередко оказывается, что применение конденсаторов в сетях освещения экономического эффекта не дает.

3. Выбор проводников по нагреву.

Величина расчетного тока определяется по формуле:

а) для трехфазной сети с «0» и без «0» с равномерной нагрузкой по фазам

б) для двухфазной сети с «0»

в) для двухпроводных сетей

Площадь проводников выбирается в зависимости от условий прокладки и числа проводников в кабеле . [(12 – 2)-(12 – 4)].

При определении числа жил в кабеле или проводе в трубе «0» рабочий проводник четырехпроводной трехфазной линии принимается в расчет, если по нему протекает значительный ток (лампы ДРЛ и т.д.).

В тех случаях когда расстояние между кабелями менее 35 мм, а при прокладке в каналах больше 50 мм, на токовые нагрузки вводятся поправочные коэффициенты (ПУЭ).

4. Выбор сечения проводников по условиям срабатывания защитного аппарата при коротком замыкании.

В осветительных сетях с глухим заземлением должно быть обеспечено отключение ЗА однофазного к.з. Такое отключение обеспечивается при условии

I₃ – номинальный ток АЗ;

I_к.з. - минимальный ток однофазного к.з. определяемый по формуле:

(10)

Z_n – полное сопротивление петли «фаза – 0), до наиболее удаленной точки сети, Ом;

Z_m – полное сопротивление трансформатора, Ом;

k – минимально допустимая кратность тока короткого замыкания по отношению к номинальному току АВ защиты.

В таблице 12 – 26 [2] приведены Z_m с U_нн 0,4/0,23 В. При U_нн = 220/127 В Z_m надо уменьшить в 3 раза.

Формула (10) используется при трансформаторах малой мощности, при большой длине линии, или при прокладке осветительной сети во взрывоопасных помещениях класса В – I.

В прочих условиях пользоваться рекомендуется ПУЭ.

В некоторых случаях удобно производить расчеты исходя из максимальной длины, при которой обеспечивается отключение тока короткого замыкания:

(11)

Z₀ – полное удельное сопротивление петли, (Ом/км).

Пример № 7. Проверить по условиям срабатывания защиту АВ при к.з., правильность выбора кабеля АВВБ – 1(3х95+1х50), защищаемого автоматом А 3134 с комбинированным расцепителем на 150 А. (I_{отсечки}=7 I_ном=1050 А) U_ВВ = 10 кВ, U_НН = 380/220 В, L = 0,2 км, трансформатор ТН – 1000, схема соединения обмоток

Решение.

1. По таблице (12 – 7) находим r и х для S_Ф и S₀ (Аl)

S_Ф (95 мм²) S_Ф (50 мм²)

2. Полное удельное сопротивление линии (фаза – 0).

3. Из таблицы (12 – 27) находим Z_m= 0,081 Ом/км

4.

5. Отключение Max расцепителем не достигается 1000<1050 А, но достигается тепловым расцепителем 3х150 < 1000 А

IV. Порядок проведения расчета сети освещения

В задании на расчет сети освещения указаны данные трансформатора, питающего сеть освещения, его размещение относительно освещенного помещения. Необходимо рассчитать провода и кабели как питающей так и групповых сетей таким образом, чтобы напряжение на дальних лампах не снижалось ниже 97,5% от U_н лампы (лампы А и В).

Рис. 6.

Рис. 7.

1. Из теории , , .

2. Необходимо определить : , из каталожных данных находим на находим и , откуда ; .

3. Находим отдельно на участке питающей сети и на участках ГЩ-1 – лампа А, ГЩ-2 – лампа В.

, (1)

. (2)

4. Рисуем сеть см. рис. 7.

5. Рассчитываем моменты нагрузки ; моменты групп: ; (L берем из чертежа в масштабе 1:100).

6. Зная нагрузки линии находим из таблицы (12-2), (12-3) .

7. Из таблиц (12-11)÷(12-22) находим .

8. Из формул (1), (2) находим и .

9. Из таблиц (12-11)÷(12-22) находим сечение линий групповой сети, и перепроверяем величину и .

10. Зная нагрузку и , выбираем защитные автоматы АВ₂ и АВ₃ табл. (11-9), в ВРЩ типа ПР9000.

11. Проверяем выбранные АВ₂ и АВ₃ на отключение по току к.з. в точках А и В рис. 7 (к.з. на последнем светильнике).

12. Зная сечение фазных и нулевых проводов линий и определив из таблицы (12-7) удельные и х, находим R и Х петли ( ).

13. Из таблицы (12-26) находим трансформатора.

14. Величину тока к.з. определяем из формулы , А. Если , то автомат отключит аварийный участок. Если автомат защиты укомплектован комбинированным расцепителем, то отсечет теплов. расцепитель .