4.3.3 Проверка кабельной сети по допустимой потере напряжения в пусковом режиме

Кабельная сеть должна обеспечивать минимально допустимое напряжения на зажимах наиболее удаленного и мощного электродвигателя при его пуске. Напряжение на зажимах электродвигателя при пуске должно удовлетворять условию:

где l_п = М_пуск/М_ном,

М_пуск и М_ном – номинальный и пусковой моменты двигателей, К – коэффициент запаса.

Фактическое напряжение на зажимах электродвигателей при пуске:

,

где U_р.н. – потери напряжения

U_рн=U_го +U_нр

U_го – напряжение холостого хода трансформатора;

U_нр – потери напряжения от прочих, работающих электродвигателей

;

I ^_мк – ток в магистральном кабеле от всех двигателей, кроме пускаемого;

R^ и X^ - суммарное активное и индуктивное сопротивление магистрального кабеля и трансформатора;

cos_ср^ - средний коэффициент мощности электродвигателей, кроме пускаемого;

n – число электродвигателей, пускаемых одновременно;

R_н и Х_н – суммарное сопротивление трансформатора и кабеля до пускаемого двигателя, соответственно, активное и индуктивное;

cos_п = 0.5 – коэффициент мощности электродвигателя при пуске;

R _тр и X _тр – активное и индуктивное сопротивление трансформатора;

R^’=R_мк +R_тр= 0.224+0.00176 = 0.226 Ом;

Х^’=Х_мк +Х_тр= 0.0132+0.0086=0.0218 Ом;

;

;

Кабельная сеть обеспечивает на зажимах наиболее мощного и удаленного электродвигателя напряжение, необходимое для его пуска.

4.3.4 Расчет токов короткого замыкания

Токи короткого замыкания определяют для проверки коммутационных аппаратов по предельному току отключения и проверки чувствительности максимальной токовой защиты. Ток короткого трехфазного замыкания определяют по формуле

где U₂₀ – напряжение холостого хода трансформатора;

Z – сопротивление цепи до точки к.з.

Ток короткого двухфазного замыкания определяют по формуле

Определим ток короткого замыкания в точке k1

где

.

Результаты расчетов токов короткого замыкания в остальных точках кабельной сети сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2. Токи короткого замыкания в кабельной сети низкого напряжения

Токи короткого замыкания в кабельной сети низкого напряжения.
Точки токи к.з.	Длина кабеля, м		Сопротивление сети до точки к.з., Ом		А	А
	L	L	Активное	Индуктивное
k1	200	-	0,226	0,0218	955	831
k2	212	-	0,271	0,0776	778	677
k3	212	57	0,4601	0,0878	468	407
k4	212	28	0,329	0,0776	649	564
k5	212	28	0,329	0,0776	649	564
K6	212	36	0,358	0,0785	599	521

4.4 Выбор пускозащитной аппаратуры и уставок защиты

Автоматические выключатели выбирают по номинальному напряжению аппарата - U_{ном а}, номинальному току аппарата - I _{ном а} и проверяют по предельному току отключения - I _откл. При этом должны быть выполнены следующие условия

U_{ном а} = U_с; I_{ном а}  I _Ф; I _откл  1.2*I ⁽³⁾_кз,

где: U_с – номинальное напряжение сети;

I _Ф – токовая нагрузка защищаемого присоединения;

I ⁽³⁾_кз - расчетный максимальный ток трехфазного короткого замыкания на выводах аппарата.

Магнитные пускатели выбирают по номинальному напряжению аппарата U_{ном п}, номинальному току аппарата I _{ном п} и максимальной мощности управляемого пускателем электродвигателя P _{max п}. При этом должны быть выполнены следующие условия

U_{ном п} = U_с; I_{ном п}  I _ном; P_{max п}  P_ном,

где I _ном – номинальный ток двигателя;

P_ном - номинальная мощность двигателя.

Для защиты электрических цепей от коротких замыканий, исходя из условий выбора, принимаем автоматические выключатели общепромышленного исполнения типа А3700. Для управления электродвигателями принимаем магнитные пускатели общепромышленного исполнения типа ПМЕ.

Уставку максимальной токовой защиты вводного (Q1) и групповых автоматических выключателей (QF1, QF2, QF3, QF4) вычисляем по формуле

,

где I _п – пусковой ток наиболее мощного двигателя;

I_{р ном} – сумма номинальных токов всех остальных двигателей.

Уставка максимальной токовой защиты вводного автоматического выключателя (Q1)

I _уст = 66 + 2 * 2,17 + 2 * 5,02 + 2 * 11 + 2 * 8 + 8 = 126 А.

Принимаем ток уставки 160 А.

Коэффициент чувствительности защиты:

.

Уставка максимальной токовой защиты группового автоматического выключателя QF1

I _уст = 66 + 2 * 11 = 88 А.

Принимаем ток уставки 100 А.

Коэффициент чувствительности защиты

.

Аналогично вычисляем токи уставки и проверяем чувствительность защиты остальных групповых автоматических выключателей. Результаты расчета и выбора пускозащитной аппаратуры сведены в таблицу 4.3.

Таблица 4.3. Пускозащитная аппаратура

Пускозащитная аппаратура для низковольтных приемников главной вентиляторной установки.
Данные приемников				Данные пускозащитной аппаратуры					Расчетные данные
Электроприемники	Рн, кВт	Iн, А	IпускА	Тип аппарата	Рн пкВт	I н аА	Iоткл кА	Iуст А	А	А
РП-0.4кВ ГВУ (Q1)	-	62	-	А3712Ф	-	160	6	160	877	763	4,8
QF1	-	55	-	А3712Ф	-	160	6	125	778	677	5,4
QF2	-	12.2	-	А3712Ф	-	160	6	50	778	677	13,5
QF3	-	12.2	-	А3712Ф	-	160	6	80	778	677	8,5
QF4	-	12.2	-	А3712Ф	-	160	6	80	778	677	8,5
4А71В4	0,75	2,17	11,9	ПМЕ 130	4	10	-	-	-	-	-
4А90L4	4	8	58	ПМЕ 120	4	10	-	-	-	-	-
ВАО42-4	5,5	11	66	ПМЕ 230	10	25	-	-	-	-	-
А24-2	2,2	5,02	30	ПМЕ 110	4	10	-	-	-	-	-
Освещение ТСШ-4/07	4	6,4	-	АП50-3МТ		10	6	30	164	143	4,1