Выбор автоматических выключателей

Автоматический выключатель — устройство, способное отключить без вмешательства человека электроэнергию для потребителей, в случае

перегрузки или короткого замыкания для того, чтобы защитить электрическую цепь от дальнейших разрушительных последствий и не допустить возгорания. Автоматические выключатели являются коммутационными электрическими аппаратами, предназначенными для проведения тока цепи в нормальных режимах и для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (токов короткого замыкания, токов перегрузки, снижения или исчезновения напряжения, изменения направления тока и др.), а также для нечастой коммутации номинальных токов (6-30 раз в сутки).

I_эм ≥ 1,25*I_пик, (2.32)

I_пик=I_пуск^1max + ∑I_{кол.ост}, (2.33)

I_пуск=I_ном*5, (2.34)

I_ном= , (2.35)

 

где: - номинальная мощность электроприемников,кВт(по таблице 2);

I_эм - ток электромагнитного расцепителя автомата, А;

I_пик - максимальный кратковременный ток электрической сети

продолжительностью в несколько секунд, А;

I_ном - номинальный ток электродвигателя с наибольшим пусковым током;

I_пуск^1max-максимальный пусковой ток одного электоприемника из группы, А;

∑I_{кол.ост} - суммарный номинальный ток группы электроприемников без учета номинального тока наибольшего по мощности электродвигателя, А;

I_пуск – пусковой ток одного электроприемника, А,

I_ном= =0,93 А

I_ном= =7,6 А

I_ном= =26,82 А

I_ном= =3,52 А

I_ном= =5,36 А

I_ном= =5,07 А

I_ном= =3,71 А

I_ном= =24 А

I_ном= =0,48 А

I_ном= =0,24 А

I_пуск=5*0,93=4,85 А

I_пуск=5*7,6=38 А

I_пуск=5*26,82=13,41 А

I_пуск=5*3,52=17,6 А

I_пуск=5*5,36=26,8 А

I_пуск=5*5,07=25,35 А

I_пуск=5*3,71=18,55 А

I_пуск=5*24=120 А

I_пуск=5*0,48=2,4 А

I_пуск=5*0,24=1,2 А

I_пик1=120+(0,93+7,6+26,82+3,52+5,36+5,07+3,71+2,4+0,48+0,24)=197,73 (А)

I_эм1=1,25*4,65=5,82 (А)

I_эм1=1,25*38=47,5 (А)

I_эм1=1,25*13,41=16,76 (А)

I_эм1=1,25*17,6=22 (А)

I_эм1=1,25*26,8=33,5 (А)

I_эм1=1,25*25,35=31,69 (А)

I_эм1=1,25*18,55=23,19 (А)

I_эм1=1,25*120=150 (А)

I_эм1=1,25*2,4=3 (А)

I_эм1=1,25*1,2=1,5 (А)

I_эм1=1,25*197,73=247,16 (А)

Выбираются автоматические выключатели по таблице 10[5] и результаты заносятся в таблицу 6.

 

 

Таблица 6 – Выбор автоматических выключателей

Номер автомата	Iном(вычисленное), А	Iном(выбранное), А	Iэм(вычисленное), А	Iэм(выбранное), А	Тип автоматических выключателей
	77,7		485,63		А3710Б, 160А
	77,7		485,63		А3710Б, 160А
	77,7		485,63		А3710Б, 160А
	0,93		5,82		А3710Б, 160А
	7,6		47,5		А3710Б, 160А
	26,82		16,76		А3710Б, 160А
	3,52				А3710Б, 160А
	5,36		33,5		А3710Б, 160А
	5,07		31,69		А3710Б, 160А
	3,71		23,19		А3710Б, 160А
					А3710Б, 160А
	0,48				А3710Б, 160А
	0,24		1,5		А3710Б, 160А
			247,16		А3710Б, 160А

 

 

Расчет токов КЗ

 

Расчет выполняется с целью выбора коммутационной аппаратуры, шинопроводов, кабелей и другого электрического оборудования, а так же для проверки чувствительности защит.

 

М

Рисунок 1. Схема замещения

 

М

Рисунок 2. Схема замещения упрощенная

 

1. Сопротивление трансформатора в относительных единицах:

(2.40)

r_*т=

(2.41)

x_*т=

где: ΔP_к - напряжение короткого замыкания(таблица 7);

S_н.т - номинальная мощность трансформатора(таблица 7);

U_к - потери при коротком замыкании(таблица 7).

r_*т= =0,0148 Ом

x_*т= =0,045 Ом

3. Сопротивление трансформатора.

(2.42)

x_т= x_*т*

(2.43)

r_т= r_*т*

где: U_н- номинальное напряжение сети

S_н.т - номинальная мощность трансформатора(таблица 7);

U_к - потери при коротком замыкании(таблица 7).

x_т= 0,0148 * =33,69 мОм

r_т= 0,045 * =100,85 мОм

4. Трехфазное сопротивление рубильника, r_руб=0,15 мОм, (таблица 9.3)[3].

5. Сопротивление первичной обмотки трансформатора,(таблица 9.1)[3].

r_т.т.= 0,2 мОм, x_т.т.= 0,3 мОм.

(2.44)

6. Сопротивление КЛ от трансформатора до ВРУ

(2.45)

r_к1=

x_к1= x_уд*l

где: l=0,004 км-длина кабеля от трансформатора до щитовой (таблица 5)

S=50 мм²-сечение кабеля [1]

=50-55 Ом*км-удельное сопротивление кабеля [1]

x_уд-удельное реактивное сопротивлнение, Ом*км [1]

r_к1= =10,3

x_к1=0,1*0,0569=0,006

7.Сопротивление КЛ от ВРУ до ГРШ

(2.46)

(2.47)

r_к2=

x_к2= x_уд*l

где: l=0,004 км-длина кабеля от щитовой до РП1(таблица 5)

S=50 мм²-сечение кабеля [1]

 

=50-55 Ом*км-удельное сопротивление кабеля [1]

x_уд-удельное реактивное сопротивлнение, Ом*км

r_к2= =0,143

x_к2=0,0015*0,173=0,00026

6. Сопротивление КЛ от ГРШ до СУ₁

(2.45)

(2.44)

r_к3=

x_к3= x_уд*l

где: l=0,004 км-длина кабеля от трансформатора до щитовой (таблица 5)

S=50 мм²-сечение кабеля [1]

=50-55 Ом*км-удельное сопротивление кабеля [1]

x_уд-удельное реактивное сопротивлнение, Ом*км [1]

r_к3= =11,43

x_к3=0,0015*0,133=0,0002

6. Сопротивление КЛ от СУ₁ до ПЧ₁

(2.45)

(2.44)

r₄=

x₄= x_уд*l

где: l=0,004 км-длина кабеля от трансформатора до щитовой (Э1)

S=50 мм²-сечение кабеля [7]

=50-55 Ом*км-удельное сопротивление кабеля [1]

x_уд-удельное реактивное сопротивлнение, Ом*км [7]

r₄= =0,76

x₄=0,0001*0133=0,0000133

6. Сопротивление КЛ от ПЧ₁ до СН₁

(2.44)

r_к5=

(2.45)

x_к5= x_уд*l

где: l=0,004 км-длина кабеля от трансформатора до ВРУ (Э1)

S=50 мм²-сечение кабеля [7]

=50-55 Ом*км-удельное сопротивление кабеля [1]

x_уд-удельное реактивное сопротивлнение, Ом*км [1]

r_к5= =19,52

x_к5=0,01025*0,073=0,00075

6. Сопротивление сетвого насоса (СН₁)

(2.45)

(2.44)

r_ад =

Q_ад=K_и*P_н*tgφ

(2.46)

X_ад=

где: -номинальное напряжение сети

-активная мощность электродвигателя

Q_н-реактивная мощность электродвигателя

tgφ-коэффициент реактивной мощности

K_и-коэффициент использования

r_т = =500,22

Q_н=0,95*0,55*0,49=0,25

x_т= =1000,44

8. Сумма сопротивлений

(2.47)

Ʃr= r_т + r_т.т+r_руб + r_к1 + r_к2+ r_к3+ r_к4+ r_к5+ r_ад

(2.48)

Ʃx= x_т+ x_т.т+ x_к1+ x_к2+ x_к3 +x_к4+ x_к5+ x_ад

где: R_кл- активное сопротивление ВЛ до трансформатора (11.1;11.3)

r_т- активное сопротивление трансформатора (11.7)

r_т.т- активное сопротивление первичной обмотки трансформатора

(Таблица 9.1)[3]

 

r_руб- трехфазное сопротивление рубильника (Таблица 9.3) [3]

r_к- активное сопротивление кабеля от трансформатора до РП-1 (11.9)

x_кл- реактивное сопротивление ВЛ до трансформатора (11.2;11.4)

x_т- реактивное сопротивление трансформатора (11.8)

x_т.т- реактивное сопротивление первичной обмотки трансформатора

(Таблица 9.1)[3]

X_к- реактивное сопротивление кабеля от трансформатора до РП-1(11.10)

Ʃr=5,34+0,15+0,2+10,3+0,143+11,43+0,76+19,52+500,22=548,063 (Ом)

Ʃx=16,25+0,3+0,006+0,0002+0,0000133+0,00075+1000,44=1017 (Ом)

9. Сила тока короткого замыкания.

(2.49)

I_кз=

где: Uн=380 В номинальное линейное напряжение в сети

RΣ, ХΣ–суммарные активное и индуктивное сопротивления до точки КЗ, мОм

I_кз= ≈0,19 А

10. Сила ударного тока.

(2.50)

I_у= *К_у* I_кз

где: К_у=1.3,коэффицент ударного тока

I_кз⁽³⁾= 0,19 А-сила тока короткого замыкания

I_у= *1,3*0,19≈0,35 кА