Выбор электрических аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания
(КЗ)
По режиму КЗ должны проверяться:
1. В электроустановках выше 1 кВ:
- электрические аппараты, токопроводы, кабели и др. проводники;
- воздушные линии электропередачи при ударном токе КЗ 50 кА и более.
2. В электроустановках до 1 кВ – только распредщиты, токопроводы и силовые щиты.
Трансформаторы тока по режиму КЗ не проверяются.
3. По режиму КЗ выше 1 кВ не проверяются:
- электроприёмники с плавкими вставками до 60 А – по электродинамической стойкости;
- электроприёмники с плавкими вставками независимо от тока по термической стойкости;
- если предусмотрена необходимая степень резервирования;
- КЗ не может вызвать взрыва или пожара;
- если легко заменить проводник;
- если электроприёмники являются неответственными по своему назначению;
- провода ВЛ;
- шины цепей трансформаторов, расположенных в отдельных камерах.
4. В качестве расчётного вида КЗ следует принимать:
- для определения электродинамической стойкости – трёхфазное КЗ;
- для определения термической стойкости – трёхфазное КЗ;
- по коммутационной способности – по трёхфазному и однофазному КЗ на землю.
214 5. Проверка на кратковременный нагрев током КЗ. Данная проверка сводится к выполнению условия:
F
min
≥ F
min кз
,
где F
min
– минимальная площадь у выбранных кабелей, мм
2
;
F
min кз
– минимальная площадь сечения, допустимая по условию термической стойкости, мм
2
;
F
min кз
= √I
2
k1
t откл
/с m
где с m
= 85Ас
1/2
, мм
2
– коэффициент для кабелей с алюминиевыми жилами и с бумажной пропитанной изоляцией.
Определение токов короткого замыкания для выбора аппаратов и проводников В электроустановках напряжением до 1 кВ и выше при определении токов КЗ следует исходить из следующего:
1. Все источники в расчётной точке КЗ работают одновременно с номинальной нагрузкой.
2. Все синхронные машины имеют автоматические регуляторы напряжения.
3. При КЗ ток имеет наибольшее значние.
4. ЭДС всех источников совпадают по фазе.
5. Расчётное напряжение принимается на 5 % выше номинального напряжения сети.
6. В электроустановках выше 1 кВ принимают в качестве расчётных
индуктивные сопротивления электрических машин, трансформаторов, воздушных и кабельных линий и т.д.
7. В электроустановках до 1 кВ в качестве расчётных принимают активные и индуктивные сопротивления всех элементов цепи.
Выбор предохранителей 6 – 10 – 35 кВ Выбираем для защиты трансформаторов в ТП предохранители типа ПКТ из условий отстройки от максимального рабочего тока и от броска тока намагничивания при включении трансформатора на холостой ход:
IрабТ = Sт / √3 *UномПо второму условию принимают номинальный ток плавкой вставки равным:
215
I
пл.вст.
= 2,0I
рабТ
Выбираем предохранитель с номинальным током большим рассчитанного 1
Пл.вст
- По времятоковой характеристике оцениваем время плавления при двухфазном КЗ за трансформатором.
3. Выбор высоковольтных выключателей
К установке принимаются выключатели удовлетворяющие следующим условиям:
1) номинальный ток выключателя должен быть больше или равным расчетному току линии:
I ном — I норм,расч ' где 1
НОМ
- номинальный ток выключателя, А;
I
НОрм.расч
- расчетный ток нормального режима линии, А;
2) номинальное напряжение выключателя должно быть больше или равным напряжению сети:
U
ном
— U
сети.но.м
, где U
ном
- номинальное напряжение выключателя,кВ;
U сети,ном
номинальное напряжение сети, кВ;
3) выключатель должен проходить по отключающей способности периодической составляющей тока КЗ:
I
ntоткл
≤I
откл.норм
где I
ntоткл
- величина периодической составляющей тока КЗ в момент времени I
откл
, кА;
1
откл.норм
- номинальный ток отключения выключателя, кА;
I
ntоткл ═
I
n0 e
–tоткл/Ta где t откл
- расчетная продолжительность КЗ, с, по условиям РЗА;
4) выключатель должен быть проверен на электродинамическую стойкость: i
пр.скв
≥ i
уд
,
216 где 1
пр
.
скв
- наибольший пик предельного сквозного тока, кА;
5) выключатель должен быть проверен на термическую стойкость:
I
2
терм t
откл
≥ В
к
, где I
терм
- нормированный ток термической стойкости, кА;
В
к
- интеграл Джоуля с пределами интегрирования 0 и I
откя
,кА
2
-с;
В
к
=I
2
n0
(t
откл
+ Т
а
).
4. Выбор измерительных трансформаторов тока
Устанавливаемые трансформаторы тока должны удовлетворять следующим условиям:
1) номинальный ток трансформатора тока должен быть больше или равным расчетному току линии:
I
ком
≥ I норм.расч
;
2) номинальное напряжение трансформатора тока должно быть больше или равным напряжению сети:
U
ном
≥ U сети,расч
;
3) трансформатор тока должен быть проверен на электродинамическую стойкость: k
дин
√2I
1ном
≥ i уд
, где k дин
- кратность электродинамической стойкости;
I\
ном
- номинальный первичный ток, А;
4) трансформатор тока должен быть проверен на термическую стойкость:
(k m
I
1ном
)
2
t m
≥В
к
, где k
т
- кратность термической стойкости; t
m
- допустимое время термической стойкости, с;
5) класс точности трансформатора тока должен соответствовать условиям его
217 применения. Трансформаторы тока класса 0,5 применяются для присоединения счетчиков коммерческого учета, класса 1 - для
всех технических измерительных приборов, классов 3 и
10 -для релейной защиты.
5. Выбор выключателей нагрузки Выключатель нагрузки - это электрические аппараты, предназначенные для включения и отключения нагрузочных токов цепей, вплоть до номинальных токов аппаратов.
Выключатели нагрузки не способны отключать токи КЗ. Эти функции передаются на последовательно включаемые предохранители или на выключатели головных участков сети. Конструкция существующих выключателей нагрузки базируется на конструкции разъединителей. Отличие состоит в наличии маломощного газогенерирующего дугогасительного устройства со сменными газогенерирующими вкладышами из органического стекла.
Устанавливаемые выключатели нагрузки должны удовлетворять следующим условиям:
1) номинальное напряжение выключателя нагрузки должно быть больше или равным напряжению сети:
U
ном≥U
сети,ном;
2) номинальный ток выключателя нагрузки должен быть больше или равным расчетному току линии:
I
ном≥ I
норм.расч
;
3) устанавливаемый выключатель нагрузки должен выдерживать перегрузку линии в авар, режиме:
I
ном ≥
I
раб ,н б ,
4) выключатель нагрузки должен быть проверен на электродинамическую стойкость: i
дин≥ i уд
;
5) выключатель нагрузки должен быть проверен на термическую стойкость:
I
2
терм откл
≥ В
к
;
218 6. Выключатели 0,4 кВ
Устанавливаемые выключатели на НН должны удовлетворять следующим условиям:
1) номинальное напряжение выключателя должно быть больше или равным напряжению сети:
U
ном
≥ U
сети.ном
;
2) номинальный ток выключателя должен быть больше или равным расчетному току линии:
I
ном
≥ I
норм,расч
;
3) устанавливаемый выключатель должен выдерживать перегрузку линии
(коэффициент перегрузки k n
):
I
ном
≥I
раб.нб
;
4) вводной выключатель должен быть проверен на электродинамическую стойкость:
I
дин
≥ i уд
;
5) номинальный ток отключения вводного выключателя должен быть больше или равен трехфазному току КЗ в начальный момент времени:
I
откл.ном
≥ I
пО
7. Силовые трансформаторы.
Расчетная номинальная мощность трансформатора, кВА:
S
ном.р.
= S
р(8)
/N*K
з
, где S
р(8)
- расчетная нагрузка за наиболее загруженную смену, кВА;
N - число трансформаторов на ТП;
К
3
- коэффициент загрузки, принимаемый:
0,65-ь 0,7 - для двухтрансформаторных ТП при преобладании потребителей I и II категорий;
0,9-ь 0,95 - для однотрансформаторных ТП при преобладании
219 потребителей III категории.
Принимается к установке трансформатор большей мощности. Проверяем трансформатор по перегрузочной способности при аварийном отключении второго трансформатора, без учёта потребителей 3-й категории: 1,4S
НОМ
≥ S
Р
.
8. Выбор и проверка трансформаторов напряжения
Трансформаторы напряжения должны быть выбраны по номинальному напряжению первичной цепи, классу точности и схеме соединения обмоток: U
ном
≥ U
сети
; S
ном
≥ S
р
220
Лекция ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ Для электрического освещения должны применяться
газо- разрядные лампы
(люминесцентные, ртутные высокого давления с ис
правленной цветностью типов ДРЛ, ДРИ, натриевые, ксеноновые) и лампы накаливания.
В установках с газоразрядными лампами должны быть предусмотрены защитные устройства для снижения радиопомех до значений, указанных в общесоюзных нормах допустимых инду стриальных радиопомех.
Люминесцентные лампы допускается применять для аварий ного освещения, если во всех режимах питание осуществляется на переменном токе и температура окружающей среды помещения соста вляет не менее плюс 5°С. При использовании для аварийного освещения люминисцентных ламп следует учитывать, что надежность зажигания и горения ламп обеспечивается при напряжении в сети не ниже 90% номинального.
Для освещения производственных помещений следует при менять систему комбинированного или одного общего освещения.
Для освещения непроизводственных помещений следует, как правило, применять общее равномерное освещение.
Для питания светильников общего освещения должно при меняться напряжение не выше
380/220
В переменного тока при зазе мленной нейтрали и не выше 220 В переменного тока при изолирован ной нейтрали и постоянного тока.
Для питания отдельных ламп следует применять, как правило, напряжение не выше
220 В. В помещениях без повышенной опасности указанное напряжение допускается для всех стационарных светильников вне зависимости от высоты их установки.
221
Для питания специальных ламп (ксеноновых, ДРЛ, ДРИ, натриевых, рассчитанных на напряжение 380 В) и пускорегулирующих аппаратов (ПРА) для газоразрядных ламп, имеющих специальные схемы (например, трехфазные, с последовательным соединением ламп), допускается использовать напряжение выше 220 В, но не выше 380 В, в том числе фазное напряжение системы 660/380 В с заземленной нейтралью при соблюдении следующих условий:
1.
Ввод в светильник и пускорегулирующий аппарат следует вы полнять проводами или кабелем с медными жилами и б*изоляцией, рассчитанной на напряжение не менее 660 В.
2.
Должно обеспечиваться одновременное отключение всех фазных проводов, вводимых в светильник. Это требование распро страняется также на все случаи, когда в многоламповый светильник с лампами любых типов вводятся провода нескольких фаз системы
380/220
В, за исключением светильников, устанавливаемых в помеще ниях без повышенной опасности.
3.
В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных на светильники должны быть нанесены хорошо различимые отличи тельные знаки с указанием применяемого напряжения («380 В»).
Ввод в светильник двух или трех проводов разных фаз системы
660/380 В запрещается.
В помещениях с повышенной опасностью и осооо опасных при высоте установки
светильников общего освещения с лампами накаливания, ДРЛ, ДРИ и натриевыми над полом или площадкой обслуживания менее 2,5 м необходимо применять светильники, конструкция которых исключает возможность доступа к лампе без применения ин- струмента (отвертки, плоскогубцев, гаечного или специального ключа и др.Х с вводом в светильник подводящей электропроводки в металлических трубах, металлорукавах или защитных оболочек кабелей и защищенных проводов либо использовать для питания светильников с лампами накаливания напряжение не выше 42 В. Это требование не распространяется на светильники в электропомещениях, а также на светильники,
222 обслуживаемые с кранов или площадок, посещаемых только квалифицированным персоналом. При этом расстояние от светильников до пастила моста крана должно быть не менее 1,8 м или светильники должны быть подвешены»'не ниже нижнего пояса ферм перекрытия, а обслуживание этих светильников с крана должно выполняться с соблюдением требований техники безопасности.
Светильники с люминесцентным:! лампами на напряжение 127 — 220 В допускается устанавливать на высоте менее 2,5 м от пола при условии недоступности их токоведущих частей для случайных прикосновений:
Для питания светильников местного стационарного освеще ния с лампами накаливания должны применяться напряжения: в поме щениях без повышенной опасности — не выше 220 В и в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных — не выше 42 В.
Допускается, как исключение, применение напряжения до 220В для светильников специальной конструкции: являющихся составной частью аварийного освещения, присоединенного к независимому источнику питания; устанавливаемых в помещениях с повышенной опасностью (но не особо опасных).
Светильники с люминесцентными лампами на напряжение 127 — 220 В допускается применять для местного освещения при условии недоступности их токоведущих частей для случайных прикосновений.
В помещениях сырых, особо сырых, жарких и с химически активной средой применение люминесцентных ламп для местного освещения допускается только в арматуре специальной конструкции.
Для питания ручных светильников в помещениях с повышен ной опасностью и особо опасных должно применяться напряжение не выше 42 В.
При наличии особо неблагоприятных условий, а именно когда опасность поражения электрическим током усугубляется теснотой, неудобным положением работающего,
соприкосновением с большими металлическими, хорошо заземленными поверхностями
223
(например, работа в котлах), для питания ручных светильников должно применяться напряжение не выше 12 В.
Переносные светильники, предназначенные для подвешивания, настольные, напольные и т. п. приравниваются при выборе напряжения к светильникам местного стационарного освещения.
При расчете потерь напряжения в осветительных сетях сле дует руководствоваться нижеследующим:
1.
Отклонение напряжения в осветительных сетях следует при нимать в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-67*.
2.
В сетях 12 — 42 В допускаются потери напряжения до 10%, счи тая от выводов источников питания.
Для обеспечения надежной работы газоразрядных ламп на пряжение на них даже в послеаварийных режимах не должно быть ни же 90% номинального.
ПИТАНИЕ АВАРИЙНОГО
И ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Светильники
.рабочего освещения и светильники аварийного освещения в производственных и общественных зданиях и в зонах ра боты на открытых пространствах должны питаться от разных незави симых источников.
Допускается питание рабочего и аварийного осве щения выполнять от разных трансформаторов одной двухтрансформа- торной подстанции при питании трансформаторов от разных незави симых источников.
В общественных зданиях при отсутствии незави симых источников питание светильников аварийного освещения
224 допускается осуществлять от трансформатора, не используемого для питания рабочего освещения.
Светильники эвакуационного освещения в производственных зданиях с естественным освещением, а также светильники эвакуационного освещения в общественных и жилых зданиях (независимо от наличия или отсутствия в них естественного освещения) должны быть присоединены к сети, не зависящей от сети рабочего освещения, начиная от щита подстанции (распределительного пункта освещения), или при наличии только одного ввода (в здание или в зону работы на открытом пространстве), начиная от этого ввода
(исключение — см. 7.2.23).
Светильники эвакуационного освещения в производственных зданиях без естественного освещения должны быть присоединены к отдельному независимому источнику питания или автоматически на него переключаться, если в нормальном режиме питание эвакуационного освещения предусматривается от источника, используемого для рабочего освещения.
В производственных зданиях без естественного освещения в помещениях, где может одновременно находиться 100 и более человек, независимо от наличия аварийного освещения должно предусматриваться
эвакуационное освещение по основным проходам, переключаемое при прекращении его питания на независимый внешний или местный
(аккумуляторная батарея, двигатель-генераторная установка) источник, не используемый в нормальном режиме для питания рабочего, аварийного и эвакуационного освещения.
Не допускается использование электросиловых сетей для питания общего рабочего, аварийного и эвакуационного освещения в производственных зданиях без естественного освещения.
Световые указатели эвакуационных или запасных выходов в зданиях любого назначения, снабженные автономными источниками питания, в нормальном режиме могут питаться от сетей любого вида освещения, не отключаемых во время функционирования здания.
225
Для помещений, в которых постоянно находится обслужн- вающий персонал или которые предназначены для постоянного прохо да персонала или посторонних лиц, должна быть обеспечена возмож ность включения аварийного и эвакуационного освещения в течение всего времени, когда включено рабочее освещение, или аварийное и эвакуационное освещение должно включаться автоматически при аварийном погасании рабочего освещения.
При технической нецелесообразности питания аварийного и эвакуационного освещения в соответствии с
6.1.12 вместо устройства стационарного аварийного и эвакуационного освещения допускается применение ручных световых приборов с аккумуляторами или сухими элементами.
Скачать 2.14 Mb.