Расчёт и выбор предохранителя и рубильника в цепь низкого напряжения

 

Полная мощность всех потребителей определяется:

 

 

Общий ток:

 

I_общ = ΣS_н / () = 235 / () = 345 А;

 

Выбираем предохранитель марки ПН2-630 с номинальным током предохранителя 630 А; и с током плавкой вставки 500 А.

Наибольший отключаемый ток номинальном напряжении до 500 В – 10000А.

Такой же предохранитель устанавливаем на ветку 2 фидера.

Выбираем рубильник марки РС-6 с номинальным током 630 А, номинальным напряжение 380 В, количество полюсов – 3. Такой же рубильник устанавливаем на ветку второго фидера.

Выбор рубильника и предохранителя в цепь низкого напряжения связан непосредственно с низкой стоимостью затрат на эксплуатацию этих элементы, и простотой их конструкции.

Выбор трансформатора тока в цепь 0,4 кВ

Исходя из рабочего тока в цепи низкого напряжения и токов КЗ выбираем:

Трансформаторы тока ТШП-0,66 У3 предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам в установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц с номинальным напряжением до 0,66 кВ включительно. Трансформаторы класса точности 0,2; 0,5; 0,2S и 0,5S применяются в схемах учета для расчета с потребителями, класса точности 1,0 в схемах измерения. Трансформаторы изготавливаются в исполнении «У» или «Т» категории 3.

Условия работы:

· высота над уровнем моря не более 1000 м;

· температура окружающей среды: при эксплуатации – от минус 45 С до плюс 50 С, при транспортировании и хранении – от минус 50 С до плюс 50 С;

· окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли, химически активных газов и паров в концентрациях, разрушающих покрытия металлов и изоляцию;

· рабочее положение – любое.

Технические характеристики

Номинальный первичный ток, А	Номинальный вторичный ток, А	Номинальная вторичная нагрузка с коэффициентом мощности cos y = 0,8, В-А	Класс точности
500	5	10	1

Расчёт токов короткого замыкания на стороне низкого напряжения

Активное сопротивление каждой из 10 линий (расчетные данные взяты из предыдущих разделов):

 

r₀₁ = r₀ * l₁ = 11,75 * 0,03 = 0,326 Ом * км;

r₀₂ = r₀ * l₂ = 0,589 * 0,4 = 0,24 Ом * км;

r₀₃ = r₀ * l₃ = 1,17 * 0,6 = 0,095 Ом * км;  

r₀₄ = r₀ * l₄ = 11,75 * 0,03 = 0,326 Ом * км;

r₀₅ = r₀ * l₅ = 1,84 * 0,15 = 0,276 Ом * км;

r₀₆ = r₀ * l₆ = 7,85 * 0,04 = 0,314 Ом * км;

r₀₇ = r₀ * l₇ = 4,9 * 0,06 = 0,294 Ом * км;

r₀₈ = r₀ * l₈ = 1,84 * 0,2 = 0,368 Ом * км;

r₀₉ = r₀ * l₉ = 2,94 * 0,15 = 0,441 Ом * км;

r₁₀ = r₀ * l₁₀ = 1,84 * 0,09 = 0,1656 Ом * км;

 

Реактивное сопротивление каждой из 10 линий (расчетные данные взяты из предыдущих разделов):

 

x₀₁ = x₀ * l₁ = 0,116 * 0,03 = 0,00348 Ом * км;

x₀₂ = x₀ * l₂ = 0,4 * 0,083 = 0,0332 Ом * км;

x₀₃ = x₀ * l₃ = 0,073 * 0,6 = 0,044 Ом * км; 

x₀₄ = x₀ * l₄ = 0,116 * 0,03 = 0,00348 Ом * км;

x₀₅ = x₀ * l₅ = 0,102 * 0,15 = 0,0153 Ом * км;

x₀₆ = x₀ * l₆ = 0,107 * 0,04 = 0,00428 Ом * км;

x₀₇ = x₀ * l₇ = 0,0997 * 0,06 = 0,005982 Ом * км;

x₀₈ = x₀ * l₈ = 0,102 * 0,2 = 0,0204 Ом * км;

x₀₉ = x₀ * l₉ = 0,11 * 0,15 = 0,0165 Ом * км;

x₁₀ = x₀ * l₁₀ = 0,0997 * 0,09 = 0,008973 Ом * км;

Полное сопротивление каждой из 10 линий:

 

Z₀₁ = sqrt (r₀₁ ² + x₀₁ ²) = sqrt (0,326 ² + 0,00348 ²) = 0,326 Ом;

Z₀₂ = sqrt (r₀₂ ² + x₀₂ ²) = sqrt (0,24 ² + 0,0332 ²) = 0,242 Ом;

Z₀₃ = sqrt (r₀₃ ² + x₀₃ ²) = sqrt (0,095 ² + 0,044 ²) = 0,105 Ом;

Z₀₄ = sqrt (r₀₄ ² + x₀₄ ²) = sqrt (0,326 ² + 0,00348 ²) = 0,326 Ом;

Z₀₅ = sqrt (r₀₅ ² + x₀₅ ²) = sqrt (0,276 ² + 0,0153 ²) = 0,277 Ом;

Z₀₆ = sqrt (r₀₆ ² + x₀₆ ²) = sqrt (0,314 ² + 0,00428 ²) = 0,314 Ом;

Z₀₇ = sqrt (r₀₇ ² + x₀₇ ²) = sqrt (0,294 ² + 0,005982 ²) = 0,294 Ом;

Z₀₈ = sqrt (r₀₈ ² + x₀₈ ²) = sqrt (0,368 ² + 0,0204 ²) = 0,368 Ом;

Z₀₉ = sqrt (r₀₉ ² + x₀₉ ²) = sqrt (0,441 ² + 0,0165 ²) = 0,441 Ом;

Z₁₀ = sqrt (r₁₀ ² + x₁₀ ²) = sqrt (0,1656 ² + 0,008973 ²) = 0,166 Ом;

 

Расчитаем сопротивление силового трансформатора:

 

S_б = 1000 кВ*А;

S_т  = 250 кВ*А;

Z_т = (U_к  / 100) * (S_б  / S_т ) = (4,5 / 100) * (1000 / 250) = 0,18 Ом;

 

Рассчитываем ток 3-х фазного короткого замыкания на каждом из потребителей.

 

I_кз1 = U_н  / sqrt (Z₀₁ ²  + Z_т ²) = 400 /sqrt (0,326 ² + 0,18 ² ) = 1076,15 А;

I_кз2 = U_н  / sqrt (Z₀₂ ²  + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,24 ² + 0,18 ² ) = 1101,71 А;

I_кз3 = U_н  / sqrt (Z₀₃ ²  + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,105 ² + 0,18 ² ) = 909 А;  

I_кз4 = U_н  / sqrt (Z₀₄ ²  + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,326 ² + 0,18 ² ) = 1076,15 А;

I_кз5 = U_н  / sqrt (Z₀₅ ²  + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,277 ² + 0,18 ² ) = 1292 А;

I_кз6 = U_н  / sqrt (Z₀₆ ²  + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,314 ² + 0,18 ² ) = 816,7 А;

I_кз7 = U_н  / sqrt (Z₀₇ ²  + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,294 ² + 0,18 ² ) = 1271 А;

I_{кз 8} = U_н  / sqrt (Z₀₈ ²  + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,368 ² + 0,18 ² ) = 983 А;

I_{кз 9} = U_н  / sqrt (Z₀₉ ²  + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,441 ² + 0,18 ² ) = 852 А;

I_{кз 10} = U_н  / sqrt (Z₁₀ ²  + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,166 ² + 0,18 ² ) = 863,5 А;