Проектирование системы электроснабжения производственного шлифовального участка, страница 11

2.7. Расчёт тока однофазного короткого замыкания и оценка чувствительности защиты

В низковольтных сетях систем электроснабжения для проверки на чувствительность к срабатыванию автоматических выключателей требуется  рассчитать ток однофазного короткого замыкания как наименьшего (и, следовательно, самого тяжёлого) по амплитуде. Расчёт тока однофазного короткого замыкания производится для наиболее удалённого от трансформаторной подстанции электроприёмника, так как если выключатель почувствует и отключит наименьший ток короткого замыкания, то он, естественно, почувствует и больший ток короткого замыкания, который соответствует электроприёмникам, которые расположены ближе к трансформаторной подстанции. Расчёт производится для питающей и для распределительной низковольтных силовых сетей.

2.7.1. Расчёт тока однофазного короткого замыкания и оценка чувствительности защиты низковольтной силовой питающей сети.

При оценке чувствительности защиты низковольтной силовой питающей сети замыкание устраиваем после силового питающего кабеля.

Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле:

 – среднее фазное напряжение,

 – полное сопротивление трансформатора при однофазном коротком замыкании.

Для масляного трансформатора ТМ1000/10 с соединением обмоток ∆/Y_н

Z_п ф-0 – полное сопротивление петли фаза-нуль, включающее все сопротивления проводников начиная от понижающего трансформатора.

                                                          (2.5)

где R_ф, Х_ф – активное и реактивное сопротивления фазного провода, R₀, Х₀ – активное и реактивное сопротивления нулевого провода.

Так в выбранном кабеле фазный и нулевой провод имеют одинаковое сечение, то R_ф = R₀, Х_ф = Х₀, следовательно, приведённая выше формула примет следующий вид:

                                                                  (2.6)

Активное и реактивное сопротивления находятся по следующим формулам:

Так как схема питающей низковольтной сети магистральная, то

Для  кабеля АВВГ 4×55 (СП2) [3, с.139]:

Для  кабеля АВВГ 4×55 (СП3) [3, с.139]:

Тогда по формуле (2.6)

 

Тогда по формуле (2.4)

Допустимое время срабатывания защиты питающей низковольтной сети составляет 5с, т.е. t_доп = 5с.

Время срабатывания выбранных автоматических выключателей для защиты низковольтной силовой питающей сети не должно превышать допустимое: t_ср ≤ t_доп.

Время срабатывания выключателя определяется по времятоковой характеристике выключателя А3711 БУЗ (для СП2) [5/Автоматы/ДЗНВА/ВА57- 31,]:

l_n – номинальный ток автоматического выключателя, равный току теплового расцепления I_тр.

Найти на времятоковой характеристике время срабатывания  выключателя при таком соотношении номинального тока и тока однофазного короткого замыкания не представляется возможным, откуда следует, что время срабатывания автоматического выключателя не превышает допустимое, а значит, выключатель выбран верно.

2.7.2. Расчёт тока однофазного короткого замыкания и оценка чувствительности защиты низковольтной силовой распределительной сети

При оценке чувствительности защиты низковольтной силовой распределительной сети замыкание устаиваем после силового распределительного провода.

Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле (2.4).

Так как схема питающей низковольтной сети магистральная, то с учётом низковольтной распределительной сети:

Для  кабеля АВВГ 4×55 (СП2) [3, с.139]:

Для  кабеля АВВГ 4×55 (СП3) [3, с.139]:

Для провода АВП 4×(1×2,5) [3, с.139]:

Тогда по формуле (2.8):

Тогда по формуле (2.4):

Допустимое время срабатывания защиты распределительной низковольтной сети составляет 0,4 с, т.е. t_доп = 0,4с.

Время срабатывания выключателя определяется по времятоковой характеристике выключателя ВА61-29 [5/Автоматы/ДЗНВА/ВА61-29, с.5]:

ln – номинальный ток автоматического выключателя, равный току теплового расцепления I_тр.