Расчетная схема от цехового трансформатора до вентилятора представлена на Рисунке 1 - а.

Lвн = 0,9 км;

Lкл1 = 54 м (расстояние от шин НН до РП-6);

Lкл2 = 6 м (длина линии от РП-6 до вентилятора).

Рядом с автоматами даны их номинальные токи. Расчет токов КЗ производим в трех точках - К1, К2 и К3.

Рисунок - Расчетная схема (а) и схема замещения (б) для расчета токов КЗ.

Рисунок - Расчетная схема (а) и схема замещения (б) для расчета токов КЗ.

Рисунок 1 - Расчетная схема (а) и схема замещения (б) для расчета токов КЗ.

Решение:

Составляем схему замещения (Рисунок 1 - б), и нумеруем точки КЗ в соответствии с расчетной схемой.

Вычисляем сопротивления элементов по соответствующим формулам.

Для системы:

(30)

Наружная ВЛ - АС-310/1,8;

Iдоп = 84 А;

Удельные сопротивления провода (согласно предыдущим расчетам):

x0 = 0,4 Ом/км;

откуда

; (31)

r0 = 3,33 Ом/км;

(32)

Приводим сопротивления к стороне низкого напряжения

(33)

(34)

Для трансформатора сопротивления находим по таблице для мощности 630 кВА

Rт = 5,5 МОм;

Хт = 17,1 МОм;

.

Для автоматов в соответствии с номинальным током выключателей по таблице определяем

R1SF = 0,12 МОм;

Х1SF = 0,13 МОм;

Rn1SF = 0,25 МОм;

Для кабельных линий в зависимости от сечения и материала жилы, а также от вида изоляции удельные сопротивления находим по таблице.

Для КЛ1:

x0 = 0,08 МОм/м;

r0 = 0,154 МОм/м;

Rкл1 = r0*Lкл1 МОм; (35)

Rкл1= 0,154*54 = 8,32

Хкл1 = х0*Lкл1 МОм; (36)

Хкл1= 0,08*54 = 4,32

Для ступеней распределения (ШНН и РП-6) сопротивления определяем по таблице

Rc1 = 15 мОм;

Rc2 = 20 мОм.

Упрощаем схему замещения (см. Рисунок 6):

Rэ1 = Rc + RT + R1SF + Rn1SF + Rc1 МОм; (37)

Rэ1 = 4,78+5,5+0,12+15+0,25 = 25,65

Хэ1 = Хс + Хт + Х1SF МОм; (38)

Хэ1= 0,57 + 17,1 + 0,13 = 17,8

Вычисляем сопротивления до каждой точки КЗ:

Rk1 = Rэ1 = 25,65 МОм;

Хк1 = Хэ1 = 17,8 МОм;

Отсюда

МОм; (39)

Определяем отношения активного и реактивного сопротивлений:

;

;

.

Исходя из найденных отношений по зависимости

(40)

определяем ударные коэффициенты (Ку) и коэффициенты действующего значения ударного тока (q):

Ку1 = 1;

;

Вычисляем токи трехфазного КЗ:

(41)

Мгновенное и действующее значения ударного тока

; (42)

Составляем схему замещения для расчета токов однофазного КЗ и определяем сопротивления (Рисунок 3).

Рисунок 3 - Схема замещения для расчета однофазных токов КЗ.

Для кабельных линий

Хпкл1 = х0п*Lкл1 МОм; (43)

Хпкл1= 0,15*54 = 8,1

где х0п = 0,15 МОм/м - сопротивление петли "Фаза-нуль" для кабельных линий до 1кВ;

Rпкл1 = 2r0*Lкл1 МОм; (44)

Rпкл1= 2*0,154*54 = 16,63

Хпкл2 = х0п*Lкл2 МОм; (45)

Хпкл2 = 0,15*6 = 0,9

Rпкл2 = 2r0*Lкл2 МОм; (46)

Rпкл2= 2*0,37*6 = 4,44

Zп1 = Rc1 = 15 МОм;

Вычисляем токи однофазного КЗ

(47),

Результаты расчетов токов КЗ заносим в Таблицу 4.

Таблица 5 - Сводная ведомость токов КЗ

Проверке подлежат аппараты защиты, т. е автоматические выключатели. В данном случае проверяем автоматы SF1 и SF

Согласно условиям по токам КЗ аппараты защиты проверяются

на надежность срабатывания

SF1: 1,87 > 3*0,2 кА;

SF: 1,8 > 3*0,2 кА;

где - однофазные токи КЗ, - номинальные токи расцепителей автоматов курсового проекта. Согласно условиям надежность срабатывания автоматов обеспечена;

на отключающую способность

SF1: 25 > 1,41*3,88 кА;

SF: 15 > 1,41*3,67 кА;

где - номинальный ток отключения автомата

- 3-хфазный ток КЗ в установившемся режиме.

Таким образом, автомат при КЗ отключается, не разрушаясь.

на отстройку от пусковых токов:

SF1: (для РУ);

SF: (для электродвигателя);

где - ток установки автомата в зоне КЗ, определяется как для РУ и - для двигателя, т.к. могут быть броски тока, обусловленные пуском двигателя;

- пусковой ток двигателя, определяется как , где Iн. д - номинальный ток двигателя (в данном случае приточного вентилятора);

- пиковый ток, в данном случае максимальный расчетный ток в РП-6.

Согласно условиям

SF1: 1,25*200 > 129,44;

SF: 5*220 >6,5*103,44 кА;

т.е. автоматы выдерживают пусковые токи.

2.7 Расчёт заземления