5.4 Перевірка мережі 0.38 кВ за умовами спрацювання захисних апаратів при однофазних коротких замиканнях

При проектуванні ПТО і РЕО потрібно перевірити спрацювання захисних апаратів у разі виникненя коротких замикань.

Для того, щоб захисний апарат надійно спрацьовував, необхідно [16]:

1) >;

2) > 3, (5.26)

де: - струм однофазного короткого замикання, А;

- струм спрацювання електромагнітного розчіплювача, А;

к_з - коефіцієнт запасу, к_з=1,1;

к_р - коефіцієнт розкиду струмів спрацювання електромагнітного

розчіплювача;

І_т.р. - номінальний струм теплового розчіплювача, А.

Струм однофазного короткого замикання визначається за формулою:

, (5.27)

де: U_н.ф. - номінальна фазна напруга, В;

z_п - опір петлі "фаза-нуль", Ом;

- опір фази трансфоматора струмові однофазного короткого замикання:

, (5.28)

де: S_н - номінальна потужність трансформатора, кВ·А;

к - розрахунковий коефіцієнт, к=26 [18].

Визначимо струм однофазного короткого замикання у точці А розрахункової схеми (рис.4.2). Опір петлі "фаза-нуль" знаходимо за формулою:

, (5.29)

де: ,- відповідно суми активних і реактивних опорів петлі;

У загальному випадку:

, (5.30)

де: R_ф, R_н, R_конт - відповідно опір фазного, нульового проводів

та опір контактів;

, (5.31)

де: - зовнішній індуктивний опір одного проводу, Ом/км;

,- зовнішні індуктивні опори самоіндукції фазного і нульового проводів, Ом/км;

,- зовнішні індуктивні опори, які залежать від ступеню прояву поверхневого ефекту в петлі, Ом/км;

Активний опір проводу при температурі 20⁰С визначаємо за формулою:

, (5.32)

де:  - питомий опір матеріалу проводу постійному

струмові, _ал=31,4 ;

L - довжина проводу, км;

S - площа поперечного перерізу проводу, мм²;

Активний опір провідників внутрішніх електропроводок, приведений до розрахункової температури, визначаємо за формулою:

, (5.33)

де:  - температурний коефіцієнт електричного опору, (для міді та алюмінію

=0,004, для сталі =0,006);

t - розрахункова температура металу, ⁰С;

20 - початкова температура, ⁰С;

Зовнішні та внутрішні опори можна визначити за формулою:

, (5.34)

де: L_фн - відстань між фазним і нульовим проводами, км;

Х^"=0,6R₂₀;

Підставляючи отримані дані, отримаємо:

R₁=0,64*0,12*2=0,1536 Ом/км;

Ом/км;

k_{t труби}=1+(t-20)=1+0,005(40-20)=1,1;

k_­t=1+(t-20)=1+0,004(65-20)=1,18;

Ом/км;

Ом/км.

Активний опір на четвертій ділянці визначаємо за формулою:

, (5.35)

Ом/км;

Ом/км;

Ом/км;

Ом/км.

Опір контактів комутаційних апаратів приймаємо відповідно до [16]:

- для контактів автоматичних вимикачів щита підстанції - 0,015 Ом;

- для контактів автомтичних вимикачів цехових розподільних пристроїв - 0,25 Ом;

- для контактів комутаційних апаратів у споживача електроенергії - 0,03 Ом.

Підсумовуємо значення всіх активних і реактивних опорів епементів лінії:

Ом/км;

Ом/км.

Опір петлі "фаза-нуль":

Ом.

Тоді:

А.

Захист електродвигуна від короткого замикання виконує автоматичний вимикач ВА51Г-25, І_н.р.=16А.

> ;

207,5 А > 3·16 = 48А;

Умова перевірки виконується, при короткому замиканні відбудеться швидке автоматичне вимикання аварійної ділянки.