double arrow

Глава 3 Проверочный расчет электрических сетей


        

    3.1 Силовая сеть (2 участок)

        

    3.1.1 Тепловой расчет ответвления к двигателю с короткозамкнутым ротором

 

1. Определяем номинальный ток электродвигателя:

 

 

2. Определяем пусковой ток электродвигателя:

 

 

3. Определяем расчетный номинальный ток плавкой вставки:

 

 

.   Проверяем условие

 - условие не выполняется, следовательно надежность отключения не обеспечивается: для надежого отключения сети при коротком замыкании номинальный ток плавкой вставки должен быть наименьшим ближайшим к расчетному току. Поэтому необходимо заменить заданный предохранитель  с  на предохранитель  с

5. Определяем расчетный допустимый длительный ток кабеля:

 (т.к. класс зоны В-Iа)

 

6. Определяем фактический (табличный) допустимый длительный ток кабеля:

Задано:

ВВБГ 3x25+1x16 - кабель четырехжильный

Жилы - медный; Изоляция - поливинилхлоридная; оболочка - поливинилхлоридная; бронированный; проложен на скобах (по воздуху) => ПУЭ. Табл. 1.3.6.

 

7. Проверяем условие

 

 - условие выполняется.

 

8. Проверка:

 

- условие проверки выполняется




 

    3.1.2 Расчет силовой сети по потере напряжения

Нормальная работа электроприемников протекает при номинальном напряжении, соответствующем их паспортным данным. Любое отклонение подведенного напряжения от номинального ухудшает работу электроприемников и условия техники безопасности, а иногда увеличивает пожаровзрывоопасность применяемого электрооборудования.

Так как напряжение сильно влияет на работу электроприемников, необходимо так проектировать и эксплуатировать сеть, чтобы электроприемники работали под напряжением, близким к номинальному.

Поэтому при проверке соответствия параметров силовой сети условиям допустимой потери напряжения добиваемся, чтобы фактическая потеря напряжения не превышала допустимую, т.е.:

1. По таблице 1 приложения 2 [6] определяем при мощности трансформатора Sт=400 В·А, коэффициенте нагрузки трансформатора Кз=0,8 и коэффициенте мощности суммарной нагрузки cos φ=0,9, допустимая потеря напряжения силовой сети составляет ΔUдоп=7,4%.

2. По таблице 2 приложения 2 [6] определяем коэффициенты С1=77 - для первого участка и С2=77 - для второго участка.

.   Определяем фактическую потерю напряжения на участках:

 

 

Суммарная потеря напряжения составит:

 

 

.   Проверяем условие

 

 - условия не выполняется

 

Предлагаю заменить кабель 1-го участка ВРБн 3x50+1x25, сечение которого не соответствует тепловому расчету, на кабель с большим сечением марки ВРБн 3x95+1x35 и рассчитать:


 

 - условие выполняется

    3.1.3 Расчет силовой сети по условиям короткого замыкания



Номинальные токи плавких вставок предохранителей, служащих для защиты отдельных участков сети, следует выбирать по возможности минимальными по расчетным токам этих участков или нормальным токам электроприемников.

Аппараты защиты должны надежно отключать аварийный участок при коротком замыкании как в конце линии (когда ток КЗ минимален), так и в ее начале (при максимально возможном токе КЗ).

Если величина тока КЗ окажется меньше номинального тока плавкой вставки, предохранитель не сработает и ток КЗ выведет из строя провода или кабель поврежденного участка линии. Длительно неотключаемые КЗ недопустимы, особенно там, где есть опасность пожара или взрыва, например в пожароопасных и взрывоопасных зонах любого класса.

Обычно обращают серьезное внимание на опасность длительного протекания чрезмерных токов: КЗ, вызывающих перегрев проводов и кабелей, воспламенение их изоляции по всей длине. Но и токи, не вызывающие перегрузки проводников достаточной для воспламенения изоляции по всей длине провода, также могут быть опасными. Электрическая дуга в месте повреждения, если она продолжительное время не отключается, способна вызвать местное воспламенение изоляции. По мере разрушения изоляции КЗ будет перемещаться к источнику питания, пока не возрастет настолько, что кратность окажется достаточной для срабатывания предохранителей.

С другой стороны, если отключающая способность аппарата защиты (предельный ток срабатываний Iпр)окажется меньше величины возможного тока КЗ вначале защищаемого участка, это может привести к повреждению самого аппарата и возникновению дополнительных источников зажигания в месте его установки (например в распределительном устройстве).



Таким образом, в некоторых случаях проверка аппаратов защиты на отключение токов КЗ становился необходимой, а во взрывоопасных зонах она обязательна.

1. Определяем суммарное активное сопротивление фазной жилы 1 и 2 участков:

 

 

где ρ1=0,019 и ρ2=0,019 - удельные активные сопротивления материала жил кабелей соответственно 1 и 2 участков (Ом·мм2/м);

. Определяем суммарное активное сопротивление нулевой жилы 1 и 2 участков:

 

 

, -сечение нулевой жилы на 1 и 2 участках.

. Определяем суммарное реактивное сопротивление фазной и нулевой жилы:

 

 

где а1 и а2=0,00007 Ом/м - удельные реактивные сопротивления кабелей 1 и 2 участков.

. Определяем полное сопротивление замкнутой части линии:

 

 

где Rд=0,05 Ом - добавочное сопротивление переходных контактов (болтовые контакты на шинах, зажимы на вводах и выводах аппаратов, разъемные аппаратов, контакт в точке КЗ и т.д.)

Zm=0,195 Ом - полное сопротивление трансформатора току КЗ - при мощности трансформатора 400 кВ·А

. Определяем ток однофазного КЗ в конце линии

 

 

. Проверяем условие:  

 

 

,084<4 - условие не выполняется, следовательно надежность отключения силовой сети при КЗ в конце линии не обеспечивается.

Предлагаем заменить кабель 1-го участка ВРБн 3´95+1´35 на кабель

ВРБн 3´120+1´50 и кабель 2-го участка ВВБГ 3´25+1´16 на кабель ВВБГ 3´70+1´25, а также уменьшить длину 2-го участка до 100 м , заменить данный трансформатор с мощностью 400 кВ·А на трансформатор с мощностью 1000 кВ·А


 

Проверка:

 

 

Где Zm=0 Ом - полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания - при мощности трансформатора большей 630 кВ·А принимается равным 0.

 

 

Проверяем условие:  )

 - условие выполняется, следовательно надежность отключения силовой сети при КЗ в конце линии обеспечивается.

. Определяем активное сопротивление фазной жилы 1 участка:

 

 

. Определяем реактивное сопротивление фазной жилы 1 участка:


 

 

. Определим полное сопротивление фазной жилы Zф 1 участка

 

 

где Rm =0,0022 Ом - активное сопротивление трансформатора.

Xm=0,0088 Ом - реактивное сопротивление трансформатора.

. Определяем ток трехфазного КЗ в начале линии:

 

 

. Определяем предельный ток отключения предохранителя по (табл. 1 прил. 1 [6]):

 

 

. Проверяем условие:

 

 - условие выполняется.

   

    3.2 Тепловой расчет осветительной сети (4 участок)

 

. Определяем необходимый вид защиты:

-  согласно 3.1.8. [6] осветительная сеть должна быть защищена от токов коротких замыканий;

-  согласно 3.1.10. [6] осветительная сеть во взрывоопасной зоне

класса В - Iа подлежит защите от перегрузки.

. Сети подлежащие защите от токов КЗ и перегрузки должны защищаться автоматами с комбинированным или тепловым расцепителем, следовательно автомат (АП-50) выбран правильно.

. Определяем рабочий ток осветительной сети:

 

 

. Проверяем условие:

 - условие выполняется.

. Определяем допустимый длительный ток провода

Задано:

ПВ 2(1´4) - два одножильных провода.

 

жилы - медные; изоляция - поливинилхлоридная; проложен в водогазопроводной трубе. => ПУЭ табл. 1.3.4 Iдоп = 38 А

 

6. Проверяем условие:

 - условие выполняется, следовательно сечение провода соответствует тепловому расчету.

. Проверяем условие:

 - условие выполняется.

 


    3.3 Проверка соответствия сечения кабеля магистральной линии осветительной сети рабочему току (3 участок)

 

. Определяем рабочий ток 3 участка:

 

 

. Определяем допустимый длительный ток провода:

Задано:

ПГВ 4(1×6) - четыре одножильных провода.

жилы - медные; изоляция - поливинилхлоридная; проложен в водогазопроводной трубе=> ПУЭ табл. 1.3.4 Iдоп =40А  

 

3. Проверяем условие

 - условие выполняется, следовательно сечение провода соответствует тепловому расчету.

   

    3.4 Проверка соответствия кабеля магистральной линии силовой сети рабочему току (1 участок)

 

. Определяем рабочий ток 1 участка:

 

 

. Определяем допустимый длительный ток кабеля:

Задано:

ВРБн 3´120+1´50 - четырехжильный кабель

жилы - медные; изоляция - резиновая; оболочка - поливинилхлоридная; бронированный; наружный покров - нормальный (битум, кабельная пряжа); проложен в земле=> ПУЭ табл. 1.3.13 Iдоп =350А  

 

3. Проверяем условие

- условие выполняется. Следовательно, сечение кабеля соответствует тепловому расчету.















Сейчас читают про: