элснабинструментального цеха. Электроснабжение инструментального цеха
 Скачать 2.94 Mb.
|
8 Расчет токов короткого замыкания и проверка электрооборудования на устойчивость8.1 Расчет токов трехфазного короткого замыкания на стороне 0,4 кВ и проверка оборудования на устойчивостьСогласно ПУЭ (раздел 1.4.2 пункт 2) по режиму КЗ в электроустановках должны проверяться распределительные щиты, токопроводы и силовые шкафы, аппараты, предназначенные для отключения ТКЗ или могут включать короткозамкнутую сеть. Расчетный ток КЗ следует определять, исходя из условия повреждения в такой точке рассматриваемой цепи, при КЗ в которой аппараты и проводники этой цепи находятся в наиболее тяжелых условиях (раздел 1.4.6 [9]). На однолинейной схеме электроснабжения цеха назначаются критические точки КЗ (рис. 12), далее составляется однолинейная расчетная схема (рис. 13). Если схема сложная составляется схема замещения и производится ее свертка. При расчете токов короткого замыкания в сети до 1 кВ учитываются [12]: сопротивления всех элементов цепи, включая силовые трансформаторы, проводники, трансформаторы тока, токовых катушек автоматических выключателей; активные сопротивления различных контактов и контактных соединений. Согласно вышеизложенному, для расчета выбираются следующие точки: К1 – для проверки вводного выключателя Q2 на отключающую способность и ШНВ и ШМ на электродинамическую стойкость; К2 – для проверки выключателя Q3 (защита ШР) на отключающую способность; К3 – для проверки ШР на электродинамическую стойкость; К4 – для проверки выключателя Q4 (защита ответвления от ШР к электроприемнику) на отключающую способность; К5 – для проверки чувствительности выключателя Q5 (рассчитывается ток однофазного КЗ).  Рис. 12- Однолинейная схема электроснабжения с расчетными точками КЗ  Рис. 13- Расчетная схема Расчет ведется в именованных единицах. Все магнитные связи заменяются электрическими и определяются сопротивления всех элементов участвующих в схеме замещения. Сопротивления системы, высоковольтного кабеля и трансформатора, рассчитанные выше приводятся к низкому напряжению (0,4 кВ) по формулам  ;  (57)Сопротивление системы  При отсутствии данных о КЗ в системе эквивалентное индуктивное сопротивление системы допускается рассчитывать по формуле, мОм  (58)где Iоткл.н – номинальный ток отключения выключателя, установленного на стороне высшего напряжения понижающего трансформатора сети. Сопротивление высоковольтного кабеля  (59) (60)Сопротивления трансформатора   Сопротивления автоматического выключателя Q2 с Iн=1600А: RQ2=0,14мОм, XQ2=0,08 мОм. Активное сопротивление контактов (Rк) определяется на основании данных экспериментов или с использованием расчетных методик. Данные о контактных соединениях приведены в приложении 4 [12]. Приближенно сопротивления контактов можно принять по таблице 17. Активное сопротивление дуги в месте КЗ учитывается при определении только минимального КЗ. Таблица 17-Приближенные сопротивления контактных соединений
Суммарные активные и реактивные сопротивление до точки К1  =0,65+3,06+0,14+1=4,85 мОм (61) (62)Начальное действующее значение периодической слагающей ТКЗ Iпо в точке К1  (63)Ударный ток КЗ рассчитывается по формуле  (64)где Куд – ударный коэффициент, который может быть определен по кривым (рис. 17 или рис. 1 [12]).  Рис. 14- Кривые зависимости ударного коэффициента Куд от отношений r/x и x/r  ,  (65)По соотношению R/X=4,85/14,59=0,33 Куд ≈1,37. Ударный ток в точке К1  Проверка электрооборудования: ШНВ: Электродинамическая стойкость шкафов КТП iд=51 кА>iуд =29,13 кА – условие выполняется; ШМ: iд=50 кА >iуд =29,13 кА – условие выполняется; Q2: Icu=50 кА >Iпо =15,02 кА– условие выполняется. Сопротивление ШМ до ответвления к ШР4 Расчет ТКЗ в точке К2 Сопротивление трансформатора тока (ТТ) с коэффициентом трансформации 1500/5, класс точности 1 (входит в состав ШНВ) определяется по таблице П10.5 при коэффициенте трансформации до 500/5, при ТТ на токи более 500 А активным и индуктивным сопротивлением при расчетах токов КЗ можно пренебречь. Rтт=0 мОм, Хтт=0 мОм. Сопротивления ШМ длиной от трансформатора до отпаечной коробки для подключения ШР4 6,4 м (определяется по плану).  мОм (66) мОм (67)Сопротивление контакта ШМ по таблице П10.2 0,03мОм. Контактов 4, RкШМ=4∙0,003=0,012мОм. Защита ШР4 осуществляется выключателем Q3 ВА5135 с Iн=250А сопротивлением (по табл. П 10.4) RQ3=1,1мОм, ХQ3=0,5мОм. Сопротивление контактов выключателя RкQ3=0,6мОм. Суммарное сопротивление до точки К2  (68) Начальное действующее значение периодической слагающей ТКЗ Iпо в точке К2  (69)Проверка выключателя Q3: Icu=15кА >Iпо =13,87кА– условие выполняется. Расчет ТКЗ в точке К3 Сопротивление кабеля от ШМ к ШР4, длинной 3,5м (высота прокладки ШМ 6м, ШР4 2,5м от пола).   Контактное сопротивление кабеля по табл. П10.1 Rк.к=0,029мОм. Контактное сопротивление ШР4 (табл. П10.2) RкШР4= 4∙0,009 = 0,036мОм. Сопротивление до точки К3  =6,77+1,56+0,03+0,036=8,4 мОм; Начальное действующее значение периодической слагающей ТКЗ Iпо в точке К3  По соотношению R/X=8,4/15,42=0,54 (рис. 7 или рис. 1 [12]) Куд ≈1,16. Ударный ток в точке К1  Проверка ШР4 на электродинамическую стойкость: iд=15кА <iуд =21,6 кА – условие не выполняется, следовательно необходимо выбрать другой шинопровод с большей электродинамической стойкостью - шинопровод КLM-R с Iн=250А и iд=41кА и R0=0,156мОм/м, Х0=0,168мОм. Расчет ТКЗ в точке К4 Сопротивление ШР4 до ответвления к ближайшему станку длиной 8м (по плану)   Сопротивление автомата Q4 к станку №60 ВА51-29 с Iн=63А RQ4=3,5мОм, ХQ4=2мОм. Сопротивление контактов выключателя RкQ4=1мОм (табл. П10.3). Суммарное сопротивление до точки К4  =8,4+0,12+3,5+1=13,03мОм; Начальное действующее значение периодической слагающей ТКЗ Iпо в точке К4  Проверка выключателя Q4 ВА5129: для Iт.р.=3,15 (табл. П8.6) Icu=0,4кА <Iпо =10,56кА – условие не выполняется. Автоматический выключатель не проходит по ПКС, следовательно, необходимо заменить его на более стойкий ВА51-35 с Icu=12кА (табл. П9.9). |