Полная расчетная мощность определяется по формуле

S_р=

Расчетный ток находим по формуле

11 Дайте определение отклонению напряжения, потере и падению напряжения. приведите необходимые для пояснения формулы.

Выбранные по длительно допустимому току и согласованные с током защиты аппаратов, сечения проводников внутрицеховых электрических сетей должны быть проверены на потерю напряжения. Нормированных значений потери напряжения нет, однако в ГОСТ указаны предельные значения отклонений напряжения от номинального напряжения для различных ЭП, присоединяемых к распределительным сетям. Поэтому при эксплуатации электрических сетей, зная уровень напряжения на выводах у наиболее удаленного ЭП и рассчитав потерю напряжения, можно определить напряжение на вторичной стороне питающего трансформатора и выбрать устройства для регулирования напряжения на питающем конце линии. Для нормальной работы ЭП напряжение на его выводах должно быть по возможности ближе к номинальному значению. Допустимые потери напряжения в сети можно установить с учетом результата расчета сети до 1 кВ на допустимые отклонения напряжения.

Отклонением напряжения у электроприемника называется алгебраическая разность между фактическим (действительным) напряжением сети U_факт. и номинальным напряжением ЭП, отнесенная к номинальному напряжению U_ном.

На рис. 3.20 изображены схема сети с равномерно распределенной нагрузкой по ее длине и график распределения напряжения по линии. Номинальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора согласно ГОСТ принято на +5 % выше номинального напряжения сети U_ном для компенсации потерь напряжения в сети. Допустимое нормальное отклонение напряжения у наиболее удаленного ЭП (согласно ГОСТ 13109_87*) должно быть не ниже — 5 %. Электроприемники 1—4 получают питание на напряжении выше номинального, электроприемники 6—10 питаются на пониженном напряжении. В точке б напряжение сети совпадает с номинальным напряжением ЭП. Таким образом, общее снижение напряжения в сети от источника питания до наиболее удаленного ЭП равно [+5 % — (—5 %)= 10% номинального значения.

Алгебраическая разность между напряжением источника питания U₁ и напряжением в месте подключения ЭП к сети U₂ называется потерей напряжения, В

∆ U= U₁- U₂

Или в процентах к номинальному напряжению

Падением напряжения называется геометрическая разность векторов напряжений переменного тока в начале U_ф1 и конце U_ф2 рассматриваемого участка электрической сети:

Определение потери напряжения линии с нагрузкой на конце осуществляется по формуле

где I_р - расчетный ток в линии.А;

L - длина линии, км;

R_о; Х_о - удельное активное и индуктивное сопротивление линии. Ом/км из [6], находим, исходя из выбранного сечения.

U_н – номинальное напряжение в линии, В.

12 Охарактеризуйте виды защит в сетях до 1 кВ, применяемые аппараты защиты, условие проверки на соответствие выбранного сечения проводника и аппарата защиты.

О

3) аппараты защиты не должны отключать установку при кратковременных перегрузках, возникающих в условиях нормальной работы, например при пуске ЭД;

4) время действия аппаратов защиты должно быть по возможности меньшим, должна быть обеспечена селективность( избирательность)

5) защитный ток аппарата защиты должен быть согласован с допустимым током защищаемого проводника по условию

I _дд ≥ К_з*I _з

Где К_з –коэффициент защиты

I _з – ток плавкой вставки или ток расцепителя АВ

6) аппараты защиты должны обеспечивать надежное отключение при коротких замыканиях.

Надежное отключение токов однофазного короткого замыкания предохранителем или тепловым расцепителем автоматического выключателя обеспечивается в том случае, если выполняются соотношения

I ⁽¹⁾_к.з. ≥ 3 I з

23 Охарактеризуйте виды короткого замыкания, причины их вызывающие, назовите токи определяемые в результате расчета токов короткого замыкания, их электродинамическое и термическое действие на электрооборудование.

Одним из повреждений в электрических сетях являются короткие замыкания.

Коротким замыканием называется всякое, не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в сетях с заземленной нейтралью также замыкания одной или нескольких фаз на землю или нулевой провод.

В сетях с изолированной нейтралью замыкание одной из фаз на землю не является коротким замыканием. Однако одновременное замыкание на землю двух или трех фаз является коротким замыканием.

В системах с заземленной нейтралью бывают трехфазные, двухфазные и однофазные короткие замыкания. В системах с изолированной нейтралью – трехфазные, двухфазные и двухфазные на землю. Возможны различные сочетания и комбинации из указанных выше видов коротких замыканий. Помимо коротких замыканий в одной точке могут наблюдаться одновременно короткие замыкания в различных точках сети.

Причинами коротких замыканий являются повреждения и старение изоляции, непра-вильные действия обслуживающего персонала, перенапряжение, удары молнии, неудовлетворительный уход за электрооборудованием.

При коротком замыкании резко уменьшается общее сопротивление электрической сис-темы. Это приводит к увеличению токов, протекающих в отдельных элементах электрической установки, а также к снижению напряжения, особенно вблизи от места аварии.

Увеличение токов вызывает нагрев токоведущих частей, а также ведет к механическому повреждению элементов электроустановок. Снижение напряжения отрицательно сказы-вается на работе потребителей, а также может привести к нарушению устойчивой работы системы.

Трехфазные короткие замыкания являются симметричными, т. к. при этом виде к.з. все фазы остаются в одинаковых условиях. Все остальные виды к.з. являются несимметрич-ными, поскольку при каждом из них фазы находятся в неодинаковых условиях, поэтому системы токов и напряжения при этих видах к.з. искажены.

Расчет токов короткого замыкания производят для решения следующих основных задач:

- выбора схемы электрических соединений, ее оценки и сопоставления с другими;

- выявления условий работы потребителей в аварийных режимах;

- выбора аппаратов электроустановок и проверки проводников по условиям их работы при коротких замыканиях, т.е. на термическую и электродинамическую стойкость;

- проектирования защитных заземлений;

- определения влияния линий электропередачи на провода связи;

- подбора характеристик разрядников;

- проектирования и настройки релейных защит, т. е. для проверки чувствительности, па-раметров ее срабатывания;

- анализа аварий в электроустановках.

При расчете токов короткого замыкания определяют следующие токи короткого замыкания:

Начальное действующее значение периодического составляющей тока короткого замыкания - I_по

Установившееся значение - I _∞

Ударный ток i_у

Ударный ток КЗ рассчитывается по формуле

,

где - ударный коэффициент, определяется по кривой = [ ]

Мощность КЗ вычисляется из отношения

-

- электродинамическое

- термическое

Электродинамическое действие обусловлено электродинамической силе взаимодействия проводников с токами кз, наибольшим из токов является ударный ток кз. По нему и проверяется электрооборудование на электродинамичесую стойкость.

Условие выбора i_ск ≥ iу

i_ск -предельно-сквозной ток кз, дается в характеристиках электрооборудования

Термическое действие обусловлено выделением теплоты при прохождении установившегося тока кз. I _∞ , за время действия тока короткого замыкания t _пр.

Условия выбора I ²_тер.*t _тер ≥ I ²_∞*t _пр.

I ²_тер – ток термической стойкости электрооборудования

t _тер - время термической стойкости электрооборудования