Выбор автоматических выключателей

Автоматический выключатель — устройство, способное отключить без вмешательства человека электроэнергию для потребителей, в случае

перегрузки или короткого замыкания для того, чтобы защитить электрическую цепь от дальнейших разрушительных последствий и не допустить возгорания. Автоматические выключатели являются коммутационными электрическими аппаратами, предназначенными для проведения тока цепи в нормальных режимах и для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (токов короткого замыкания, токов перегрузки, снижения или исчезновения напряжения, изменения направления тока и др.), а также для нечастой коммутации номинальных токов (6-30 раз в сутки).

I_эм ≥ 1,25*I_пик, (2.32)

I_пик=I_пуск^1max + ∑I_{кол.ост}, (2.33)

I_пуск=I_ном*5, (2.34)

I_ном= , (2.35)

где: - номинальная мощность электроприемников,кВт(по таблице 2);

I_эм - ток электромагнитного расцепителя автомата, А;

I_пик - максимальный кратковременный ток электрической сети

продолжительностью в несколько секунд, А;

I_ном - номинальный ток электродвигателя с наибольшим пусковым током;

I_пуск^1max-максимальный пусковой ток одного электоприемника из группы, А;

∑I_{кол.ост} - суммарный номинальный ток группы электроприемников без учета номинального тока наибольшего по мощности электродвигателя, А;

I_пуск – пусковой ток одного электроприемника, А,

I_ном= =0,93 А

I_ном= =7,6 А

I_ном= =26,82 А

I_ном= =3,52 А

I_ном= =5,36 А

I_ном= =5,07 А

I_ном= =3,71 А

I_ном= =24 А

I_ном= =0,48 А

I_ном= =0,24 А

I_пуск=5*0,93=4,85 А

I_пуск=5*7,6=38 А

I_пуск=5*26,82=13,41 А

I_пуск=5*3,52=17,6 А

I_пуск=5*5,36=26,8 А

I_пуск=5*5,07=25,35 А

I_пуск=5*3,71=18,55 А

I_пуск=5*24=120 А

I_пуск=5*0,48=2,4 А

I_пуск=5*0,24=1,2 А

I_пик1=120+(0,93+7,6+26,82+3,52+5,36+5,07+3,71+2,4+0,48+0,24)=197,73 (А)

I_эм1=1,25*4,65=5,82 (А)

I_эм1=1,25*38=47,5 (А)

I_эм1=1,25*13,41=16,76 (А)

I_эм1=1,25*17,6=22 (А)

I_эм1=1,25*26,8=33,5 (А)

I_эм1=1,25*25,35=31,69 (А)

I_эм1=1,25*18,55=23,19 (А)

I_эм1=1,25*120=150 (А)

I_эм1=1,25*2,4=3 (А)

I_эм1=1,25*1,2=1,5 (А)

I_эм1=1,25*197,73=247,16 (А)

Выбираются автоматические выключатели по таблице 10[5] и результаты заносятся в таблицу 6.

Таблица 6 – Выбор автоматических выключателей

Номер автомата	Iном(вычисленное), А	Iном(выбранное), А	Iэм(вычисленное), А	Iэм(выбранное), А	Тип автоматических выключателей
	77,7		485,63		А3710Б , 160А
	77,7		485,63		А3710Б , 160А
	77,7		485,63		А3710Б , 160А
	0,93		5,82		А3710Б , 160А
	7,6		47,5		А3710Б , 160А
	26,82		16,76		А3710Б , 160А
	3,52				А3710Б , 160А
	5,36		33,5		А3710Б , 160А
	5,07		31,69		А3710Б , 160А
	3,71		23,19		А3710Б , 160А
					А3710Б , 160А
	0,48				А3710Б , 160А
	0,24		1,5		А3710Б , 160А
			247,16		А3710Б , 160А

Расчет токов КЗ

Расчет выполняется с целью выбора коммутационной аппаратуры, шинопроводов, кабелей и другого электрического оборудования, а так же для проверки чувствительности защит.

М

Рисунок 1. Схема замещения

М

Рисунок 2. Схема замещения упрощенная

1. Сопротивление трансформатора в относительных единицах:

(2.40)

r_*т=

(2.41)

x_*т=

где: ΔP_к - напряжение короткого замыкания(таблица 7);

S_н.т - номинальная мощность трансформатора(таблица 7);

U_к - потери при коротком замыкании(таблица 7).

r_*т= =0,0148 Ом

x_*т= =0,045 Ом

3. Сопротивление трансформатора.

(2.42)

x_т= x_*т*

(2.43)

r_т= r_*т*

где: U_н- номинальное напряжение сети

S_н.т - номинальная мощность трансформатора(таблица 7);

U_к - потери при коротком замыкании(таблица 7).

x_т= 0,0148 * =33,69 мОм

r_т= 0,045 * =100,85 мОм

4. Трехфазное сопротивление рубильника, r_руб=0,15 мОм, (таблица 9.3)[3].

5. Сопротивление первичной обмотки трансформатора,(таблица 9.1)[3].

r_т.т.= 0,2 мОм, x_т.т.= 0,3 мОм.

(2.44)

6. Сопротивление КЛ от трансформатора до ВРУ

(2.45)

r_к1=

x_к1= x_уд*l

где: l=0,004 км-длина кабеля от трансформатора до щитовой (таблица 5)

S=50 мм²-сечение кабеля [1]

=50-55 Ом*км-удельное сопротивление кабеля [1]

x_уд-удельное реактивное сопротивлнение, Ом*км [1]

r_к1= =10,3

x_к1=0,1*0,0569=0,006

7.Сопротивление КЛ от ВРУ до ГРШ

(2.46)

(2.47)

r_к2=

x_к2= x_уд*l

где: l=0,004 км-длина кабеля от щитовой до РП1(таблица 5)

S=50 мм²-сечение кабеля [1]

=50-55 Ом*км-удельное сопротивление кабеля [1]

x_уд-удельное реактивное сопротивлнение, Ом*км

r_к2= =0,143

x_к2=0,0015*0,173=0,00026

6. Сопротивление КЛ от ГРШ до СУ₁

(2.45)

(2.44)

r_к3=

x_к3= x_уд*l

где: l=0,004 км-длина кабеля от трансформатора до щитовой (таблица 5)

S=50 мм²-сечение кабеля [1]

=50-55 Ом*км-удельное сопротивление кабеля [1]

x_уд-удельное реактивное сопротивлнение, Ом*км [1]

r_к3= =11,43

x_к3=0,0015*0,133=0,0002

6. Сопротивление КЛ от СУ₁ до ПЧ₁

(2.45)

(2.44)

r₄=

x₄= x_уд*l

где: l=0,004 км-длина кабеля от трансформатора до щитовой (Э1)

S=50 мм²-сечение кабеля [7]

=50-55 Ом*км-удельное сопротивление кабеля [1]

x_уд-удельное реактивное сопротивлнение, Ом*км [7]

r₄= =0,76

x₄=0,0001*0133=0,0000133

6. Сопротивление КЛ от ПЧ₁ до СН₁

(2.44)

r_к5=

(2.45)

x_к5= x_уд*l

где: l=0,004 км-длина кабеля от трансформатора до ВРУ (Э1)

S=50 мм²-сечение кабеля [7]

=50-55 Ом*км-удельное сопротивление кабеля [1]

x_уд-удельное реактивное сопротивлнение, Ом*км [1]

r_к5= =19,52

x_к5=0,01025*0,073=0,00075

6. Сопротивление сетвого насоса (СН₁)

(2.45)

(2.44)

r_ад=

Q_ад=K_и*P_н*tgφ

(2.46)

X_ад=

где: -номинальное напряжение сети

-активная мощность электродвигателя

Q_н-реактивная мощность электродвигателя

tgφ-коэффициент реактивной мощности

K_и-коэффициент использования

r_т= =500,22

Q_н=0,95*0,55*0,49=0,25

x_т= =1000,44

8. Сумма сопротивлений

(2.47)

Ʃr= r_т + r_т.т+r_руб + r_к1 + r_к2+ r_к3+ r_к4+ r_к5+ r_ад

(2.48)

Ʃx= x_т+ x_т.т+ x_к1+ x_к2+ x_к3 +x_к4+ x_к5+ x_ад

где: R_кл- активное сопротивление ВЛ до трансформатора (11.1;11.3)

r_т- активное сопротивление трансформатора (11.7)

r_т.т- активное сопротивление первичной обмотки трансформатора

(Таблица 9.1)[3]

r_руб- трехфазное сопротивление рубильника (Таблица 9.3) [3]

r_к- активное сопротивление кабеля от трансформатора до РП-1 (11.9)

x_кл- реактивное сопротивление ВЛ до трансформатора (11.2;11.4)

x_т- реактивное сопротивление трансформатора (11.8)

x_т.т- реактивное сопротивление первичной обмотки трансформатора

(Таблица 9.1)[3]

X_к- реактивное сопротивление кабеля от трансформатора до РП-1(11.10)

Ʃr=5,34+0,15+0,2+10,3+0,143+11,43+0,76+19,52+500,22=548,063 (Ом)

Ʃx=16,25+0,3+0,006+0,0002+0,0000133+0,00075+1000,44=1017 (Ом)

9. Сила тока короткого замыкания.

(2.49)

I_кз=

где: Uн=380 В номинальное линейное напряжение в сети

RΣ, ХΣ–суммарные активное и индуктивное сопротивления до точки КЗ , мОм

I_кз= ≈0,19 А

10. Сила ударного тока.

(2.50)

I_у= *К_у* I_кз

где: К_у=1.3,коэффицент ударного тока

I_кз⁽³⁾= 0,19 А-сила тока короткого замыкания

I_у= *1,3*0,19≈0,35 кА