Проектирование системы электроснабжения многоэтажного (административного) здания. Часть 2

Страницы: 1 2 3

Все остальные группы просчитываем точно так же и заносим в таблицу 4.

Таблица 3 — Квартирные группы электросетей и потребители

 

 

2.1.1 Выбор защитной аппаратуры

 

Любое электрооборудование должно быть защищено устройствами автоматического отключения в случае появления перегрузок, коротких замыканий (сверхтоков) или недопустимых токов утечки. Сверхток – это любой ток, превышающий номинальный. Обычно сверхтоки появляются, когда случаются перегрузки или короткие замыкания в электроустановках.

Защитная аппаратура автоматического отключения представляет собой следующие виды устройств: плавкие предохранители, автоматические выключатели и дифференциальные автоматические выключатели.

Рассматриваем только автоматические выключатели и дифференциальные автоматические выключатели, руководствуясь нормативной литературой [20]. Произведем расчет для выбора автоматическихвыключателей, чтобы защитить электроприёмники и линии групповых сетей от токов короткого замыкания.

Автоматические выключатели выбираем исходя из условий (7), (8), (9):

н.а ≥ н.р..                                                                                                     (7)

н.а. ≥ сети.                                                                                                (8)

н.р ≥ дл. линии.                                                                                             (9)

где       н.р.       — номинальный ток расцепителя автомата, А;

н.а                             — номинальный ток автомата, А;

д. линии— длительный ток линии, А;

н.а.                          — номинальное напряжение автомата, В;

сети                       — номинальное напряжение сети, В.

В качестве примера выбираем автоматы для кухонной группы розеток с номинальной силой тока 22,9 А, посчитанной по формуле (6) и исходя из условий (7), (8), (9).

н.р. ≥ 22,9 А.

Выбираем автомат с номинальным током н.а = н.р. = 25 А.

Рассчитываем ток мгновенной отсечки автомата категории С по формуле

 

(10):

уст ≥ 0 ∙ ном..                                                                          (10)

 

где       уст      — ток мгновенного срабатывания автомата, А;

расч                         — расчетный ток группы розеток, А;

₀                      — кратность тока мгновенной отсечки автомата категории С.

уст = 10 ∙ 25 = 250 А.

Мгновенное срабатывание автоматического выключателя происходит при перегрузке кратной (10) от номинального тока отсечки автомата. По требованиям ПУЭ данная группа розеток должна быть защищена не только автоматическим выключателем, но и устройством защитного отключения (УЗО). Или же дифференциальным автоматическим выключателем, который

представляет собой уникальное устройство, в котором одновременно

сочетаются функции автоматического выключателя и защитные свойства УЗО. При этом, ток утечки УЗО должен составлять не менее 0,3 А. По произведенным расчетам и требованиям ПУЭ выбираем дифференциальный автомат с номинальным током расцепителя превышающим значение 22,9 А и током утечки не менее 0,3 А. Таковым является дифференциальный автомат IEK 2п 25А/30мА АД-12 с номинальным током расцепителя н.р. = 25 А.

На основании произведённых расчётов номинальных токов производим выбор провода электроснабжения потребителей согласно номинальному току отсечки автомата и току перегрузки при коротком замыкании. Для выбора сечения проводника по условиям нагрева, сравниваются расчётный максимальный и допустимый д токи для проводника данной марки и условий его прокладки. При этом должно соблюдаться следующее соотношение:

≤ д.                                                                                                       (11)

Значения допустимых длительных токов для кабелей составлены для нормальных условий прокладки (температура воздуха +25 °С, земли +15 °С, в штробе проложен только один провод). Если условия прокладки проводников отличаются от нормальных, то допустимый ток нагрузки определяется с поправкой на температуру и количество прокладываемых рядом кабелей.

Тогда сечение кабеля выбираем из условия (12):

д ≥ /(1 ∙ 2 ),                                                                                        (12)

где    д           — допустимый ток для кабеля, А;

— расчетный ток потребителя, А;

₁                      — коэффициент, учитывающий число рядом работающих кабелей;

₂                      —      коэффициент,     учитывающий     отклонение                               температуры окружающей среды от нормированной.

Например, определим сечение кабеля для подключения кухонной группы. Кабель прокладываем в штробе с температурой около +25 °С, число рядом

проложенных    кабелей    принимаем    равным    единице.    В    этом                                     случае коэффициенты равны 1  = 1, 2 = 1.

Допустимый ток определится согласно условию (12):

 

д

≥ 22,9 = 22,9 А.

 

Согласно ПУЭ [15] для питания групп розеток потребителей выбираем кабели марки ВВГнг. Определяем величину допустимого тока и сечение кабельной жилы, используя таблицу допустимых значений токов для провода. В результате выбираем кабель с допустимым током доп превышающим 22,9 А,

кабель марки ВВГнг-3×4, для которого допустимый ток равен 38 А.

Выбранный кабель проверяем на соответствие аппарату защиты. Так как групповая электрическая сеть квартиры должна быть защищена от перегрузки в соответствии с пунктом 3.1.11 ПУЭ [15], то:

доп ≥ уст,                                                                                                  (13)

где уст — ток уставки автоматического выключателя имеющего только максимальный мгновенного действия расцепитель, А;

доп     — допустимая токовая нагрузка проводника, защищаемого от токов КЗ и перегрузки, А.

Аналогично выбираем кабели и для всех остальных потребителей, результаты заносим в таблицу 4.

Выбираем сечение проводов группы розеток кухни. Сечение проводов должно удовлетворять условию (13). Для провода кухонной группы уст = 250 А согласно расчетам (10), ток мгновенного срабатывания автомата:

доп ≥ 250 А.

Этому условию соответствует медный провод ВВГнг 3х4мм² доп=430 А, результаты выбора заносим в таблицу 4.

Выбор автоматов, проводов и кабелей для жилого дома исходя из посчитанных токов и нагрузок с учетом коэффициентов использования, одновременности заносим в таблицу 4.

 

Таблица 4 — Таблица выбранных проводов и автоматов

 

 

2.4  Выбор приборов учета

 

Рассмотрим основные требования к установке приборов учета. Установка приборов учета должна проводиться с учетом правил устройства электроустановок (ПУЭ) и Инструкций энергоснабжающих организаций. Приборы учета покупаются и устанавливаются за счет потребителей и передаются на баланс энергоснабжающей организации безвозмездно.

 

Установка счетчиков должна выполняться на жестких основаниях щитков, на панелях ВРУ и на других конструкциях, не допускающих сотрясений и вибраций. Крепление счетчиков должно быть обеспечено с лицевой стороны.

В местах, где имеется опасность механических повреждений счетчиков или их загрязнения, или в местах, доступных для посторонних лиц, для счетчиков должен предусматриваться закрывающийся на замок шкаф с окошком для снятия показаний.

Разрешается установка счетчиков в неотапливаемых помещениях, а также в шкафах наружной установки, если условия эксплуатации счетчиков (технические характеристики) предусматривают возможность такой установки. Около каждого расчетного счетчика обязана быть гравировка о наименовании присоединения.

Выбор счетчика электрической энергии

Основным элементом, обеспечивающим учет электроэнергии является счетчик электрической энергии.

Счетчик электрической энергии — интегрирующий по времени прибор, измеряющий активную и (или) реактивную энергию.

Все счетчики обладают классом точности, который представляется как число равное пределу допускаемой погрешности, выраженной в процентах. Для всех значений диапазона измерений тока – от минимального до максимального значения, коэффициентом мощности равном единице, при нормальных условиях, установленных стандартами или техническими условиями на счетчик. На щитке счетчика отмечаются цифрой в круге.

Согласно ПУЭ пункта 1.5.15, для учета электроэнергии квартир и жилых домов следует устанавливать счетчики классом точности не ниже 2,0 [15].

Для измерений электроэнергии переменного тока используются индукционные (механические) и электронные (цифровые) счетчики.

 

Индукционный (механический) счетчик. Принцип его работы основан на воздействии магнитного поля неподвижных катушек, по обмоткам которых протекает ток, на подвижный элемент – диск.

Такие счетчики отличаются низкой стоимостью, а также высоким качеством и надёжностью. Недостатками таких счетчиков являются:

— плохая (очень низкая) защита от воровства электроэнергии;

— относительно низкий класс точности (высокая погрешность);

— низкая функциональность.

Электронный (цифровой) счетчик – современное средство учёта электроэнергии. Несмотря на высокую стоимость (по сравнению с механическими счётчиками), такие счётчики имеют хорошие технические параметры и приличные сервисные функции.

Характерными отличиями данных счетчиков являются:

— высокий класс точности;

— долговечность, отсутствие подвижных деталей;

— возможность реализации многотарифной системы учета;

— возможность создания автоматизированной системы учёта потребляемой энергии (АСКУЭ);

— наличие внутренней памяти для хранения информации по потребленной электроэнергии.

На основании всего изложенного для учета электроэнергии проектируемого жилого дома по каталогу [30] принимаем к установке трехфазный электронный счетчик трансформаторного включения СА4У-И672, через трансформатор тока Т-0,66 УТЗ 100/5а. Данный счётчик осуществляет измерение и учет активной энергии в трехфазных сетях переменного тока номинальной частотой 50 Гц, класс точности – 2,0.

Для квартирного учета выбираем счетчик электроэнергии однофазный CE101-R5. Данный счетчик осуществляет измерение активной энергии в однофазных двухпроводных цепях переменного тока [30].

 

2.5  Выбор вводно-распределительного устройства

 

Для присоединения внутренних электрических сетей электроустановок к внешним питающим кабельным линиям, а также для распределения электрической энергии и защиты от перегрузок и короткого замыкания отходящих линий служат вводные устройства (ВУ) или вводно- распределительные устройства (ВРУ).

Вводное устройство также предназначается для разграничения ответственности за эксплуатацию электрических сетей между персоналом городской сети и персоналом потребителя. За вводным устройством электрические сети находятся в ведении потребителя. При питании по одному кабелю небольших по мощности электроустановок, относящихся к третьей категории бесперебойности электроснабжения в качестве вводных устройств применяют вводные трехполюсные ящики на токи 63, 100, 250, 350 А с одним блоком «предохранители ПН-2» и выключатель. Также используются ящики Я3700 с одним трехполюсным автоматическим выключателем серии А3700 на токи 50 — 600 А. Для трех- и пятиэтажных жилых домов в качестве вводных устройств используют шкафы серии «ШВ».

Для общественных зданий, жилых домов и небольших предприятий применяют ВРУ, выполненные в виде щитов одностороннего или двустороннего обслуживания. Любое ВРУ комплектуется из вводных и распределительных панелей или шкафов заводского изготовления. На рисунке 10 представлен шкаф вводно-распределительного устройства.

Распределительные панели изготовляют следующих видов: распределительные с автоматическими выключателями на отходящих линиях, распределительные с автоматикой управления лестничным и коридорным освещением, распределительные с отделением учета. В распределительных панелях устанавливают автоматические выключатели серии А37, АЕ20, АЕ1000 и АП50Б, магнитные пускатели серии ПМЛ, промежуточные реле РПЛ и пакетные выключатели ПВ, ПП. Разделительные панели ВРУ можно увидеть на рисунке 11.

При компоновке вводные и распределительные панели одного ввода располагаются рядом. Панели ВРУ изготовляются заводом-изготовителем отдельными панелями с вмонтированными аппаратами и приборами, а также соединительными проводниками между панелями.

Благодаря большому разнообразию схем вводных и распределительных панелей ВРУ-УВР-8503 по заданным электрическим схемам питания внутренних сетей зданий можно скомпоновать любое ВРУ. Пример схемы вводной панели с переключателем на вводе представлен на рисунке 12.

 

Рисунок 12 — Схема вводной панели с переключателем на вводе:

1 — измерительные приборы, 2 — трансформаторы тока, 3 — счетчик электроэнергии, 4 — помехозащитные конденсаторы, 5 — предохранитель, б —

переключатель, 7 — кабельный ввод, 8 — автоматический выключатель, 9 — лампа накаливания

 

Помещения вводно-распределительных устройств (электрощитовые) располагают в удобных местах, куда имеет доступ только обслуживающий персонал. Через электрощитовые не должны проходить газопроводы, а другие трубопроводы должны быть без соединений, вентилей, задвижек. Допускается устанавливать ВРУ на лестничных клетках, в коридорах и так далее, но при этом шкафы должны запираться, рукоятки аппаратов управления не выводиться наружу или быть съемными. Не допускается устанавливать ВРУ в сырых помещениях и в местах, подверженных затоплению.

Исходя из собранной информации и расчетным токам выбираем вводно- распределительной устройство ВРУСЗМ-29-63А [31].

 

2.4  Расчет токов короткого замыкания

 

Расчеты токов короткого замыкания (КЗ) выполняются для:

— выбора и проверки электрооборудования по электродинамической и термической стойкости;

— определения установок и обеспечения селективности срабатывания защиты на вводах в квартиру.

 

Это в первую очередь относится к выбору автоматических выключателей.

Основными документами, регламентирующими порядок расчета токов короткого замыкания, являются:

— ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ [25];

— руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования — РД 153-34.0-20.527-98 РАО ЕЭС России, (2002 г.) [17].

Различные методики расчетов токов КЗ достаточно подробно отражены в технической литературе. В настоящей работе на основании опубликованных материалов приведены только те данные, которые необходимы для расчетов токов КЗ при выполнении проектов электроснабжения элитного жилища и, в первую очередь, для электроснабжения жилых домов.

При расчетах токов КЗ в электроустановках до 1 кВ необходимо учитывать активные и индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутого контура, включая силовые трансформаторы, трансформаторы тока, реакторы, токовые катушки автоматических выключателей и проводники. Необходимо также учитывать:

— изменение активного сопротивления проводников в короткозамкнутой цепи вследствие их нагрева при коротком замыкании;

— сопротивление электрической дуги в месте короткого замыкания.

При составлении эквивалентных схем замещения параметры элементов исходной расчетной схемы следует приводить к ступени напряжения сети, на которой находится точка КЗ.

При расчетах токов КЗ допускается:

— максимально упрощать всю внешнюю сеть по отношению к месту КЗ, представив ее системой бесконечной мощности с нулевым сопротивлением;

— принимать коэффициенты трансформации трансформаторов равными отношению средних номинальных напряжений тех ступеней.

 

— напряжения, которые связывают трансформаторы. Значения средних номинальных напряжений: 10,5; 6,3; 0,4; 0,23 кВ.

В электроустановках получающих питание непосредственно от сети энергосистемы принято считать, что понижающие трансформаторы подключены к источнику неизменного по амплитуде напряжения через эквивалентное индуктивное сопротивление системы. Значение этого сопротивления, приведенное к ступени низшего напряжения сети.

Расчет токов трехфазного КЗ заключается в определении:

— начального действующего значения периодической составляющей тока КЗ;

— апериодической составляющей тока КЗ в начальный и произвольный момент времени;

— ударного тока КЗ.

 

2.4.1 Расчет трехфазного короткого замыкания

 

Определим ток КЗ на вводе в жилой многоквартирный дом из приведенных ниже условий:

— жилой дом питается от распределительного пункта (РП) энергосистемы по ВЛ 10 кВ через трансформатор 10/0,4 кВ, мощностью 400 кВ*А;

— электроснабжение жилого дома осуществляется кабельной линией 0,4 кВ длиной 300 м;

— кабель с медными жилами сечением 4х50 мм² (рисунок 13);

— мощность КЗ на шинах РП-10 S_к.з = 200 МВ∙А.

Расчетная схема и схема замещения представлены на рисунке 14. Учитывая, что длина линии 10 кВ от РП 10 кВ системы до трансформаторной подстанции менее 1 км, то в соответствии с ГОСТ 28249-93 в расчетах токов КЗ линия может не учитываться.

 

Рисунок 13 — Схема электроснабжения жилого многоквартирного дома

Рисунок 14 — Расчетная схема (а) и схема замещения (б) электроснабжения жилого дома

Определение сопротивлений схемы замещения:

— сопротивление системы рассчитывается по формуле (20):

 

 

— переходное сопротивление электрических контактов (пункт 2.5 [25]), R_к = 0,1 мОм. Сопротивление автоматических выключателей и трансформатора смотрится по таблице в нормативной литературе [17];

— сопротивление КЛ-0,4 кВ, сечением 4×50, длиной 300 метров. r₀= 0,43 мОм/м,

X₀ = 0.086 мОм/м,

 

КЛ = 0,43 ∙ 300 = 129 мОм,

КЛ = 0,086 ∙ 300 = 25,8 мОм.

• сопротивление контура КЗ активное:

к.з. = + + 1 + . + 2 + КЛ + 3 = 5,4 + 0,1 + 0,41 + 0,2 + 1,1 + 129 + 1,3 = 137,5 мОм;

• сопротивление контура КЗ реактивное:

к.з. = + + 1 + . + 2 + КЛ + 3 = 0,8 + 17,1 + 0,13 + 0,3 + 0,5 + 25,8 + 0,7 = 45,3 мОм.

полное сопротивление цепи КЗ:

• _к.з. = ² + ² = 137,5² + 45,3² = 145 мОм.

Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ:

 

к.з

= ср.н.н.

√3∙к.з

=    400

√3∙145

≈ 1,6 кА.

 

Апериодическая составляющая тока КЗ в начальный момент КЗ:

₀ = √2 ∙ 1,6 = 2,25 кА,

где     I_а0        — наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ.

Апериодическая  составляющая  в   произвольный  момент                                       времени            t рассчитывается по формуле (22):

= 0 ∙ ,                                                                                     (22)

где      t        — время, с;

Т_а        — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ;

 

= к.з .                                                                                        (23)

к.з

 

В нашем случае:

 

=      45,3 314∙137,5

= 0,001 с.

 

Апериодическая составляющая затухает примерно через 0,002 с и ее можно не учитывать.

 

Ударный ток КЗ:

_уд. = √2 ∙ _к.з ∙ к_кд. = √2 ∙ 1,6 ∙ 1 = 2,25 кА,

где      к_уд. = 1 — по кривой из соотношения:

 

= 45,3

≈ 0,33 < 0,5.

 

137,5

Расчет токов однофазных коротких замыканий в сетях до 1 кВ выполняется для обеспечения надежной работы защиты при минимальных значениях тока КЗ в конце защищаемой линии.

Расчетная точка однофазного КЗ — электрически наиболее удаленная точка участка сети, защищаемая выключателем.

В соответствии с требованиями (ПУЭ) для надежного отключения поврежденного участка сети наименьший расчетный ток короткого замыкания должен превышать номинальный ток плавкой вставки или номинальный ток расцепителя автоматического выключателя, защищающего этот участок сети, с обратнозависимой от тока характеристикой не менее чем в три раза.

Если автоматический выключатель имеет только мгновенно действующий расцепитель (отсечку), то наименьший расчетный ток короткого замыкания должен превышать уставку отсечки не менее чем в 1,4 раза.

Расчет токов однофазных КЗ является более сложным, так как в этом случае помимо учета сопротивления в прямой цепи короткого замыкания (в фазе) необходим учет сопротивления и в цепи зануления (в обратной цепи). Когда для зануления используются стальные трубы, обрамления кабельных каналов и другие строительные конструкции, в решении вопроса о сопротивлении цепи короткого замыкания появляется много неопределенностей.

Кроме того, однофазные короткие замыкания относятся к несимметричным, что вносит в расчет дополнительные сложности.

Расчет токов однофазных КЗ можно выполнять методом симметричных составляющих или по сопротивлению петли фаза-ноль.

 

Метод симметричных составляющих предложен для упрощения расчетов несимметричных КЗ. Сущность этого метода состоит в замене несимметричной системы токов трехфазной сети при однофазном коротком замыкании тремя симметричными системами: прямой, обратной и нулевой последовательности. Симметричные системы являются достаточно простыми для теоретического расчета. При практическом использовании этого метода часто возникают затруднения из-за отсутствия справочных материалов по сопротивлениям нулевой последовательности для принятого варианта выполнения цепи зануления.

При расчете токов однофазного КЗ по сопротивлению петли фаза-ноль используется закон Ома, но встречаются те же затруднения с исходными данными.

Оба метода должны давать один и тот же результат и теоретически могут быть выведены один из другого. Точность расчета определяется только точность исходных данных.

В основу расчета токов однофазных КЗ положен метод симметричных составляющих, который более подробно рассматривается ниже [25].

Расчет однофазного КЗ методом симметричных составляющих производят по формуле (24):

 

1

=               ^√3∙л                        ,                                                              (24)

(21Σ+0Σ)2+(21Σ+0Σ)2

 

где                 I₁  -действующее  значение   периодической   составляющей  тока однофазного КЗ, кА;

U_л— среднее номинальное (линейное) напряжение сети, В;

₁Σ- суммарное активное сопротивление фазной цепи короткого замыкания (сопротивление прямой последовательности), мОм;

₀Σ- суммарное активное сопротивление цепи КЗ для тока нулевой последовательности (сопротивление нулевой последовательности), мОм;

₁Σ- суммарное индуктивное сопротивление фазной цепи короткого замыкания (сопротивление прямой последовательности), мОм;

 

₀Σ — суммарное индуктивное сопротивление цепи КЗ для тока нулевой последовательности (сопротивление нулевой последовательности), мОм.

Сопротивления обратной последовательности равны сопротивлениям прямой последовательности и в приведенной формуле (24) учитываются коэффициентом 2 перед 1Σ и 1Σ.

Суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления фазной

цепи короткого замыкания определяются по формулам (25) и (26):

1Σ = 1Т + 1Л + Т.Т + А + К + Д ;                                  (25)

1Σ = 1Т + 1Л + Т.Т + А,                                                  (26)

Где r_1Т и Х_1Т           — сопротивления прямой последовательности понижающего трансформатора, мОм;

r_1Л и Х_1Л — сопротивления прямой последовательности линии (фазного проводника), мОм;

r_ТТ и Х_ТТ — сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока, мОм;

r_А и Х_А — сопротивления автоматических выключателей, мОм;

r_К — суммарное активное сопротивление различных контактов в фазной цепи КЗ, мОм;

r_Д — активное сопротивление электрической дуги в месте КЗ, мОм.

Суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления цепи КЗ для тока нулевой последовательности определяются по формулам (27) и (28):

0Σ = 0Т + 0Л + Т.Т + А + К + Д;                                     (27)

0Σ = 0Т + 0Л + Т.Т + А,                                                  (28)

где r_0Т и Х_0Т — сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора, мОм;

r_0Л и Х_0Л — сопротивление нулевой последовательности линии (сопротивления шинопроводов, проводов, кабелей с учетом цепи зануления), мОм;

 

r_ТТ, Х_ТТ, r_А, Х_А, r_К и r_Д — сопротивления фазной цепи КЗ, мОм.

Сопротивление нулевой последовательности линии равно сопротивлению фазного проводника плюс утроенное сопротивление цепи зануления, как видно из формул:

0Л = 1Л + 3 ;                                                                                          (29)

0Л = 1Л + 3,                                                                                        (30)

где    r_Н и Х_Н — эквивалентные сопротивления цепи зануления (нуля) от точки КЗ до трансформатора с учетом всех зануляющих элементов (нулевого провода, оболочки кабеля, стальных труб и т.д.), мОм.

Увеличение в 3 раза сопротивления цепи зануления для тока нулевой последовательности поврежденной фазы вызвано тем, что в соответствии с методом симметричных составляющих через цепь зануления замыкаются равные по значению токи нулевой последовательности всех трех фаз. Таким образом:

0Σ = 0Т + 0Л + 3+Т.Т + А + К + Д;

0Σ = 0Т + 0Л + 3 + Т.Т + А.

При определении минимальных значений токов однофазных КЗ для проверки чувствительности защиты рекомендуется учитывать увеличение активного сопротивления проводников в результате нагревания их током короткого замыкания. Для этого сопротивления проводников сечением до 16 мм² (включительно) рекомендуется приводить к температуре 120 ⁰С, сопротивления проводников сечением 25-95 мм² — к температуре 145 ⁰С, сопротивления проводников сечением 120-140 мм² — к температуре 95 ⁰С. Такие (ориентировочные) значения температуры проводников в конце КЗ получены в результате расчетов с учетом реальных временных и токовых характеристик аппаратов защиты и при условии адиабатического процесса нагрева жил проводников. Государственным стандартом ГОСТ 2824-89 допускается принимать для всех сечений значение температурного коэффициента электрического сопротивления равным 1,5, что соответствует температуре 145 ⁰С. Но проводники крупных сечений до такой температуры за время КЗ практически не нагреваются [25].

Температурный коэффициент для приведения сопротивления проводника при 20 ⁰С к сопротивлению при конечной температуре вычисляется по формуле:

= 1 + 0,004 (О_кон. − 20),                                                                      (31)

Где O_кон. — температура жилы проводника в конце КЗ, ⁰С. Сопротивление проводника при конечной температуре:

кон. = 20 ∙ ,

где r₂₀ — сопротивление проводника при температуре 20 ⁰С.

 

2.4.2 Расчет тока однофазного короткого замыкания

 

Для схемы по рисунку 13 определить ток однофазного КЗ на вводе в жилом доме. Расчет проводим методом симметричных составляющих.

При питании электроустановки от системы через понижающий трансформатор начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ рассчитывается по формуле:

 

1

=            √3∙ср.НН                   ,                                                               (32)

�(21Σ+0Σ)2+(21Σ+0Σ)2

 

где 1Σ, 1Σ — активное и индуктивное суммарные сопротивления прямой последовательности относительно точки КЗ. В нашем случае расчет трехфазного КЗ: 1Σ = 137,5 мОм, 1Σ =45,4 мОм;

0Σ, 0Σ. — активное и индуктивное суммарные сопротивления нулевой

последовательности относительно точки КЗ. Эти сопротивления равны:

0Σ = 0Т + . + КВ+К + 0КЛ;

0Σ = 0Т + Т.Т + КВ + 0КЛ,

где r_0Т , X_0Т — активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора;

 

r_ТТ , X_ТТ — активное и индуктивное сопротивления трансформатора тока; r_кв,   Х_КВ               —    активное         и                         индуктивное        сопротивления      автоматических выключателей;

г_К — сопротивление контактов. Для рассматриваемого примера:

0Σ = 0Т + . + КВ+К + 0КЛ;

0Σ = 0Т + Т.Т + КВ + 0КЛ.

Сопротивления нулевой последовательности трансформатора 400 кВА составляют: Х_0Т = 149 мОм, r_0Т = 55,6 мОм.

Сопротивление нулевой последовательности кабельной линии:

0кб = 0 ∙ = 1,05 ∙ 300 = 315 мОм;

0кб = 0 ∙ = 0,58 ∙ 300 = 174 мОм,

где    r`<sub>0</sub> и x`₀ — активное и индуктивное сопротивления 1 м медного кабеля сечением 4×50 мм2.

Таким образом:

0Σ = 55,6 + 0,2 + 0,41 + 1,1 + 1,3 + 315 = 373,6 мОм;

0Σ = 149 + 0,3 + 0,13 + 0,5 + 0,7 + 174 = 324,6 мОм;

Страницы: 1 2 3