ЭСН и ЭО механического цеха тяжелого машиностроения

Расчет токов однофазного короткого замыкания

Согласно ПУЭ 1.7.79 в электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью с целью обеспечения надежного автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник возникал ток короткого замыкания, превышал не менее, чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки предохранителя, в 3 раза номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя.

Iкз⁽¹⁾ >=1.4 Iэл.расц.

Автоматический выключатель свыше 100 А.

Iкз⁽¹⁾ >=1.25 Iэл.расц.

Iкз⁽¹⁾= U/Z «ф-0», где

Z «ф-0» - сопротивление петли « фаза - нуль », в которую входит полное сопротивление одной обмотки трансформатора фазного и нулевого провода, сопротивление контактов защитного аппарата, контактных соединений, сопротивление корпуса оборудования.

При расчетах, согласно руководящих указаний, по расчету короткого замыкания и выбору проверки аппаратов и проводников, по условиям короткого замыкания учитывают только сопротивление проводов и обмотки трансформатора.

Iкз⁽¹⁾= Uф/(Zп+Zт/3).

Для расчета применяют упрощенную методику определения тока однофазного короткого замыкания, она основана на использовании потери напряжения и расчетного тока нагрузки. При этом допущение составляет ⁺_- 5% как в сторону снижения, так и увеличения тока короткого замыкания. Поэтому используемые выражения являются достаточно точными без технических расчетов в проектной практике. В результате преобразований получается расчетная формула:

Iкз⁽¹⁾ =1/(К Ua/100Imax)+(Zт'/3Uф), А

Для сети, состоящей из участков n, формула имеет вид

Iкз⁽¹⁾ =1/ (К ' Ua/100Imax)+(Zт'/3Uф), А ,

где

Ua= (Umax*r_ф.о. *L*cos *100)/Uф -активная составляющая потери напряжения %.

Umax - максимальный расчетный ток(А).

r_{ф.о -} активное сопротивление 1 км провода (Ом/км).

L - длина участка (км).

Uф- фазное напряжение (В).

K' - коэффициент, учитывающий сечение проводов, способ их прокладки, cos .

Zт'/3Uф - для силовых трансформаторов приводится в таблице 15.3 [11,246].

Расчитаем ток однофазного короткого замыкания в нашем примере считая, что в ЦТП установлен трансформатор ТМ - 400, то есть 400 кВА с группой соединения Y/Yн.

U=0,06%, S=150мм²

Iмах=Iр=207,1 А.

Iк.з⁽¹⁾=1/((5,1*0,06)/(100*207,1)+(0,29*10^-3))=3278,7 А.

Проверяем второе условие выбора питающих проводов.

Iк.з⁽¹⁾ >=3*Iпл.вст.

3278,7>=3*250 - условие выплоняется.

По четвертому условию расчитываем минимальное сечение или проверяем сечение на термическую стойкость

Fmin= (Вк/Ст)= (Iк.з⁽¹⁾ * t_расч.)/Ст =(3278,7* 1,22)/62=64,8мм² - оставляем сечение 150мм². Определили из рисунка 31.4 [2,140] t_расч.=1,5сек.

Ст=62 [2,280].

Заключение

В данном курсовом проекте был рассмотрен расчет сети электроснабжения на примере ЭСН и ЭО механического цеха тяжелого машиностроения. Были рассмотрены основные вопросы электрического снабжения.

Для правильного расчета необходимо было определить назначение проектируемого объекта, характер его нагрузки, количество электроприемников и их категория для правильного выбора количества трансформаторов на ЦТП, охарактеризовать помещение по категориям безопасности.

Также была рассмотрена система электрического освещения. Вся осветительная система запитана от щита ЩО, который получает питание от ЦТП.

Была построена картограмма нагрузок и определен центр нагрузок, характеризующийся тем, что при максимальном приближении ЦТП к нему нагрузки будут наименьшими.

В соответствии с нагрузкой цеха была выбрана мощность трансформатора.

В заключении был произведен расчет заземление нейтрали обмотки низшего напряжения трансформаторов ЦТП.

Все расчитанные параметры системы электроснабжения удовлетворяют всем требованиям, поэтому система может считаться пригодной для применения на производстве с высокой гибкостью, экономичностью и надежностью.