Расчет защитного зануления электроустановок (в-5)

Цель работы: определить ток однофазного короткого замыкания при замыкании фазного провода сети 380/ 220 В, подобрать автоматические выключатели.

R₀ — сопротивление заземления нейтрали источника тока; Rп — сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника; Iк

— ток короткого замыкания; Iн — часть тока короткого замыкания, протекающая через нулевой проводник; I з — часть тока короткого замыкания, протекающая через землю; Uф и Ux — фазное и линейное напряжения электросети земли снижается.

Рисунок 5.1 - Принципиальная схема зануления.

Таблица 1 – Исходные данные

Наименование	5
Фазное напряжение, U В	222
Мощность трансформатора,	100
кВА
Марка фазного провода 1	А70
Марка нулевого провода 1	А50
Расстояние от подстанции до	0,53
фермы, L 1, км
Типы автоматических
выключателей для расстояния	B
L1 (рисунок 5.3)
Марка фазного провода 2	А25
Марка нулевого провода 2	А16
Расстояние от подстанции до	0,45
фермы, L 2, км
Типы автоматических
выключателей для расстояния	С
L2 (рисунок 5.3)

Порядок решения задачи

1. Проверить 1-ю линию.

2. Определить полное сопротивление петли «фаза-нуль».

3. Определить силу тока короткого замыкания.

4. Для безопасной эксплуатации сети учитывая величину тока к.з. по ГОСТу 6827 подобрать автоматический выключатель.

5. Аналогично проверить вторую линию.

6. Записать выводы

А) проверяем 1 линию.

Определяем полное сопротивление петли «фаза-нуль»:

(5.1)

где Z_m -полное сопротивление одной фазы питающего трансформатора, Ом; определяется по таблицам;

Z_п.у - полное удельное сопротивление цепи фазный провод- нулевой провод на 1 км длины, определяется по таблице;

L - длина проверяемой линии, км.

Ток короткого замыкания определим по формуле:

=207.28А (5.2)

где U_Ф - фазное напряжение, В;

Z_К - полное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом;

Для быстрого автоматического отключения участка сети с зануленными корпусами электроприемников или арматурой железобетонных опор, при проектировании следует соблюсти условие, чтобы расчетный ток однофазного короткого замыкания I_кз в конце данного участка не менее чем в 3 раза превышал номинальный ток плавкой вставки I_пв, защищающего его предохранителя или номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, с зависимой от тока характеристикой.

Расчетный ток к.з. больше номинального тока автомата в 207.28/63=3.3 раза значит установленный автомат 63А обеспечивает автоматическое отключение при возникновении однофазного короткого замыкания;

Автоматический выключатель подобрать исходя из условий: расчетный ток к.з. больше номинального тока установленного автоматического выключателя в 3 раза и выше

Б) проверяем 2 линию:

Определяем полное сопротивление петли "фаза- нуль"

(5.3)

Определяем ток однофазного к.з.

Ом (5.4) где UФ - фазное напряжение, В;
ZК - полное сопротивление петли «фаза-нуль», Ом

Расчетный ток к.з. больше номинального тока автомата в 88.8/25=3.6 раза значит установленный автомат 25А обеспечивает автоматическое отключение при возникновении однофазного короткого замыкания;

На линиях, не удовлетворяющих условиям автоматического

отключения, могут быть проведены следующие мероприятия:

1. установлены автоматы или предохранители на меньший номинальный ток;

2. увеличено сечение нулевого провода, а при недостаточности этого мероприятия - увеличено сечение и фазных проводов;

3. секционированные линии столбовым предохранителем или автоматоматическим выключателем;

4. установка автоматов с дополнительной максимальной катушкой, включенной в нулевой провод.

Номинальные токи главных цепей выключателей, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха 40 C, должны соответствовать ГОСТ 6827. Номинальные токи для главных цепей выключателя выбирают из ряда: 6,3А; 10А; 16А; 20А; 25А; 32А; 40А; 63А; 100А; 160А; 250А; 400А; 630А; 1 000А; 1 600А; 2 500А; 4 000А; 6 300 А.

Вывод: Подобрал автоматы для первой линии 63А, для второй 25А.