4 Перевірка електричної мережі

4.1 Перевірка захисного апарата на спрацювання при струмах однофазного короткого замикання

Усі електроустановки повинні мати захист від струмів короткого замикання, аварійних та аномальних ситуацій. Апарати захисту повинні практично миттєво вимикати струми короткого замикання і не спрацьовувати під час пускового струму нормальної тривалості [2].

Розрахунок проводимо для найбільш віддаленої точки короткого замикання.

Струм однофазного короткого замикання, А:

де, U_Ф – фазна номінальна напруга електромережі, В;

Z_то – опір трансформатора струму замикання на корпус, Ом;

Z_п – повний опір петлі фазний провід – нульовий провід, Ом.

=1100 А.

Повний опір петлі, Ом:

де r_0ф.і. та r_0н.і – активні опори фазного і нульового проводів на і – тій ділянці, Ом/км; r_0ф.і. = r_0н.і =0,58Ом; [2].

х_0І – індуктивний опір і –тої ділянки петлі, Ом/км; х_0І = 0,4Ом; [2].

l_і – довжина і – тої ділянки, км; l_і =0,12км;

r_кон – опір перехідних контактів апаратів підстанції, r_під = 0,01Ом, цехових розподільних пристроїв, r_цех = 0,015 Ом та апаратів у споживача, r_{ап.спож.}=0,03Ом.

Ом

Повний опір трансформатора при однофазному короткому замиканні можна визначити за формулою, Ом:

де, S_НОМ – номінальна потужність трансформатора, кВА.

Перевіряємо умову чутливості захисту:

де, =номінальний струм розчіплювача автомата, А.

1100 А 189А

Умова виконується.

4.2 Перевірка захисного апарата за граничною комутаційноюздатністю

Перевірці підлягає найближчий автоматичний вимикач. Найближчим є автоматичний вимикач на вводі в приміщення.

Умова перевірки, А:

І_гр.вим>І_к.з⁽³⁾, (4.4)

де І_гр.вим – гранично вимикаючий струм автоматичного вимикача, А; І_гр.вим = 6кА.

Струм трифазного короткого замикання, А, знайдемо за формулою:

(4.5)

де ∑R_k – сума активних опорів трифазного короткого замикання, Ом;

∑Х_k – сума реактивних опорів трифазного короткого замикання, Ом.

Знаходимо активні опори трифазного короткого замикання, Ом, за формулою:

∑R_k = R_т + R_пл +∑R_kонт, (4.6)

де R_т – активний опір трансформатора, Ом; R_пл – активний опір повітряної лінії, Ом; ∑R_kонт – сума опорів контактів апаратів, Ом.

Знаходимо активний опір трансформатора, Ом, за формулою:

(4.7)

де ΔР_м – потужність втрат короткого замикання трансформатора, Вт; ΔР_м = 5500 Вт [3]; S_н – номінальна потужність трансформатора, В·А.

Знаходимо активні опори трифазного короткого замикання, Ом, за формулою (4.7):

∑R_k = 0,03+ (1,27·0,12+0,63·0,012) + 0,015 + 0,025 = 0,19Ом.

Знаходимо індуктивні опори трифазного короткого замикання, Ом, за формулою:

∑Х_k = Х_т+ Х₀ · l_пл, (4.8)

де Х_т – індуктивний опір трансформатора, Ом.

Визначаємо індуктивний опір трансформатора, Ом, за формулою:

(4.9)

Повний опір трансформатора, Ом:

(4.10)

де U_к – напруга короткого замикання трансформатора,%; U_к = 4,5% [3].

Визначаємо індуктивний опір трансформатора за формулою (4.9):

Знаходимо індуктивні опори трифазного короткого замикання за формулою (4.9):

∑Х_k = 0,018+ 0,58 · 0,12 = 0,05Ом.

Знаходимо струм трифазного короткого замикання за формулою (4.5):

Визначаємо ударний струм короткого замикання, А:

(4.11)

.

.

Умова перевірки (6.2.1):

6кА > 2,04кА.

Отже, умова виконується.