Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Електричний розрахунок ЛЕП 0,4 кВ

1.1 Загальна характеристика населеного пункту

Населений пункт «Вертіївка» розташований в 72 км, від обласного центру м. Чернігова і в 15 кілометрах від районного центру м. Ніжина.

Населений пункт «Вертіївка» знаходиться в перехідній зоні Полісся та Лісостепу. Ніжинський адміністративний район відноситься до зони з достатнім зволоженням і помірним кліматом. Середня річна температура повітря складає +8 С. Мінімальна температура зафіксована у січні» - 35» С, а максимальна у липні +38 С. середньо річна кількість опадів досягає 450-500 мм, сніговий покрив нестійкий.

Вегетаційний період триває 180-200 днів. Рельєф населеного пункту це слабо хвиляста рівнина, розділена річками та болотами. На більшій частині території ґрунтові води досягають глибини 10-16 м місцями до 20 м, в широких замкнутих випадках 4-5 м, а на заплавах 2 м.

Ґрунти населеного пункту характеризуються слабоструктурністю і після великих дощів сильно запливають, погано пропускають воду. Вологість ґрунтів досить висока.

Основну площу займають чорноземні ґрунти. В невеликій кількості зустрічаються м'які суглинисті ґрунти. Чорноземи типові міцні містять в верхньому шарі ґрунту найбільшу кількість гумусу 5,36%.

Населення с. Вертіївка складає біля 4900 чоловік. Електропостачання населеного пункту «Вертіївка» здійснюється від Ніжинського РЕМ лінією 10 кВ. Постачання підстанцій здійснюється від ТП 35/10 кВ по фідеру Вертіївка. ТП 318 має 3 фідери: Хомине, Титівка, Кардаші.

На території населеного пункту змонтовано 4 трансформаторні підстанцій.

Також на території населеного пункту знаходиться молокозавод, по первинній обробці молока, який споживає 10000 кВт год. Водопостачання населеного пункту здійснюється з 3 свердловин глибиною 120 м.

Водопостачання централізоване, електроенергію що споживає свердловина становить 1500-2000 кВт год.

На території населеного пункту «Вертіївка» розташовуються:

Житлові будинки	Склад №1
Адміністративний будинок	АВМ-1,5А
Магазин пром. товарів	Будівельний двір
Дитячий садок	Клуб
Фермерський пункт	Торговий центр
Хлібопекарня	Магазин прод. товарів
Лазня	Церква
Гуртожиток	Загальноосвітня школа
Магазин	Гараж
Їдальня	АЗС
Кафе	Склад №2
Молокозавод	Ветеринарний пункт

Всі споживачі електричної енергії показані на плані населеного пункту.

1.2 Визначення електричних навантажень споживачів населеного пункту

Згідно з проектом існуюче споживання електричної енергії одним будинком на рік становить W=560 кВт•год. Знаючи річне споживання електричної енергії однією квартирою на рік, в залежності від перспективи проектування, яку приймаємо 5 років, розрахунковий рік 7-й, знаходимо розрахункове навантаження на вводі одного будинку [2]:

Р_р1б = 1,88 кВт.

Знаходимо денне і вечірнє навантаження на вводі в один будинок:

Р_д1б = Р_р1б •К_д = 188 0,4 = 0,75 кВт,

Р_в1б=Р_р1б•К_в= 1,88•1 = 1,88 кВт,

де Р_д1б, Р_в1б - відповідно денне і вечірнє навантаження на вводі в будинок, кВт;

Р_р1б - розрахункове навантаження на вводі одного будинку [2], кВт;

К_д, К_в - відповідно коефіцієнт денного і вечірнього максимуму.

Вибираємо навантаження на вводі для інших приміщень згідно [1] та заносимо їх до табл. 1.1.

Знаходимо загальне денне і вечірнє навантаження на 524 будинки:

Р_д524б = Р_{д 1б}•п•k_о= 0,75 • 524 • 0,24 = 94.32 кВт,

Р_в524б = Р_{в 1б}•п•k_о = 1,88 • 524 • 0,24 = 236.43 кВт,

де Р_д524б, Р_{в 5246} - відповідно загальне денне і вечірнє навантаження 524 будинків, кВт;

Р_{д 1б}, Р_е1б - відповідно загальне денне та вечірнє навантаження на вводі в один будинок, кВт;

п - кількість будинків, шт.;

k₀ - коефіцієнт одночасності, [2].

Так, як кількість решти приміщень 1 шт., то загальне денне і вечірнє навантаження буде дорівнювати навантаженню на вводі.

Сумарне денне і вечірнє навантаження по населеному пункту, кВт:

Р_д.н.п=Р_тах+ДР₁₊ДР₂+ДР₃+ДР_п,

де Р_д.н.п - сумарне денне навантаження по населеному пункту, кВт;

Р_тах - найбільше денне навантаження, кВт;

ДР₁ - денне навантаження, взяте з поправкою [2], кВт.

Таблиця 1.1. Визначення електричних навантажень споживачів

Найменування споживачів	Кількість	Навантаження на вводі	Коефіцієнт одночасності k0	Розрахункове навантаження	Двигун Рдв. кВт
		Рд, кВт	Рв, кВт		Рд, кВт	Рв, кВт
1. Житлові будинки	524	0,75	1,88	0,24	94,32	236,43
2. Клуб на 350 місць.	1	6	8	1	6	8
3. Адміністративні будинки	1	15	8	1	15	8
4. Торговий центр	1	40	25	1	40	25
5. Магазин промтоварів	1	6	6	1	6	6
6. Магазин прод. товарів	1	4	4	1	4	4
7. Дит. садок на 150 місць	1	30	20	1	30	20
8. Церква	1	3	3	1	3	3
9. Фельдшерський пункт	1	4	4	1	4	4
10. Школа на 300 місць	1	45	50	1	45	50
11. Хлібопекарня	1	5	5	1	5	5
12. Гараж на 15 автомашин	1	20	10	1	20	10
13. Лазня на 25 місць	1	8	8	1	8	8
14. їдальня на 50 місць	1	35	15	1	35	15
15. Гуртожиток на 130 місць	1	12	20	1	12	20
16. Кафе на 30 чоловік	1	10	8	1	10	8
17. Магазин на 3 роб. місця	1	2	4	1	2	4
18. АЗС місткістю до 300 mj	1	5	2	1	5	2
19. Склад №1 місткістю. 200т	1	20	1	1	20	1
20. Склад №2 з дроб. ОКУ-1	1	15	1	1	15	1
21.АВМ-1.5А	1	160	160	1	160	160
22. Молокозавод	1	30	25	1	30	25
23. Будівельний двір	1	15	1	1	15	1
24. Ветеринарний пункт	1	1	1	1	1	1
Всього	547				585,32	625,43

1.3 Вибір місця встановлення ТП 10/0,4 кВ та їх потужності

Місце встановлення ТП 10/0,4 кВ на плані населеного пункту вибираємо так, щоб ТП знаходилася в центрі електричних навантажень, щоб зручно було здійснити підхід ліній 10 кВ і вихід ліній 0,38 кВ, щоб ТП не заважала руху пішоходів і транспорту, щоб радіус дії ПЛ - 0,38 кВ не перевищував 1 км, щоб наближення до найближчих будівель не виходило за допустимі межі (не менше 6 км) [1].

Вибравши місце встановлення ТП 10/0,4 кВ та позначивши його на плані населеного пункту, проводимо лінії 0,38 кВ так, щоб були задіяні всі автоматичні вимикачі. Тому на лінії 2 розміщуємо самий потужний споживач так як автоматичний вимикач цієї лінії має найбільший струм розчіплювача. На лінії 3 розміщуємо приміщення з трохи меншою потужністю ніж лінії 2, так як автоматичний вимикач має трохи меншу вставку по струму. Найменшу вставку по струму має лінія 1.

Виконуємо розрахунок лінії 2 ТП-1 10/0,4 кВ.

Для всіх номерних приміщень загальне денне та вечірнє навантаження буде дорівнювати розрахунковому навантаженню на вводі так, як коефіцієнт одночасності і їх кількість дорівнює одиниці.

Знаходимо загальне денне і вечірнє навантаження лінії 2:

Р_{д л-2}=ДР_д28буд = 5,04 кВт,

де Р_{д л-2} - загальне денне навантаження лінії 2, кВт;

ДР_д28буд - поправка на існуюче навантаження 28 будинків [2], кВт;

Р_д1б - денне навантаження на вводі в 1 будинок, кВт;

п - кількість будинків, шт.;

к₀ - коефіцієнт одночасності, [2].

Р_{в л-2}=ДР_в28б= 12,63 кВт

де Р_вл-2 - загальне вечірнє навантаження лінії 2, кВт;

ДР_в28буд - поправка на існуюче навантаження 28 будинків [2], кВт;

ДР_в28б =P_в1б•n•k_o= 1,88• 28•0,24 = 12,63 кВт;

де Р_в1б - вечірнє навантаження на вводі в 1 будинок, кВт;

п - кількість будинків, шт.;

k₀ - коефіцієнт одночасності, [2].

Знаходимо розрахунковий струм лінії 2, А

.

де І_рл-2 - розрахунковий струм лінії 2, А

Р_{тах л-2} - максимальне загальне навантаження, кВт;

U_H - максимальна напруга лінії, U_H=0,38 кВ;

cosц - коефіцієнт потужності в максимум навантаження для ПЛ 10/0,4 кВ з комунально-побутовим навантаженням [2].

Знаходимо потужність вуличного освітлення лінії 2:

Р_{в.о Л-2}=Р_пит • l_Л-2 =5 • 900 = 4500 Вт.

де Р_{в.о Л-2} - потужність вуличного освітлення лінії 2, Вт;

Р_пит - питома потужність освітлення, Вт/м; [2];

l_Л-2 - довжина лінії 2, м.

Дані по розрахунку лінії 2 зводимо до табл. 1.2.

Розрахунок лінії 1 ведемо аналогічно а результати зводимо до табл. 1.2.

Знаходимо сумарне денне та вечірнє навантаження по ТП-1 10/0,4 кВ:

Р_дТП-1 = Р_{д Л-2}+ДР_дЛ-1=5.04+ 2.1 = 7.14 кВт,

де Р_{д ТП-1}, - сумарне денне навантаження по ТП-1 10/0,4 кВ, кВт;

Р_вТП-1 = Р_{в Л-2}+ДР_{в Л-1}=12,63 + 4.8 = 17.43 кВт,

де Р_вТП-1 - сумарне вечірнє навантаження по ТП-1 10/0,4 кВ, кВт;

Р_в.о.= Р_{в.о. Л-1}+ДР_{в.о. Л-2}=3+4,5=7,5 кВт

де Р_в.о. - сумарне вуличне освітлення, кВт.

Номінальне стандартне значення потужності силового трансформатора вибираємо із інтервалу економічних навантажень [3]:

S_е.н.м < S_{p ТП-1} <S_е.в.м

15 кВА < 19 < 30 кВА

S_H1 = 25 кВА

де S_е.н.м, S_е.в.м - відповідно економічна нижча і верхня межі навантажень, кВА; S_H1 - номінальна потужність ТП-1 10/0,4 кВ, кВА;

Отже, приймаємо трансформатор потужністю 25 кВА, дані по розрахунку заносимо в табл. 1.2.

Після вибору потужності силового трансформатора вибираємо тип автомата та струм розчіплювача [4].

Виконаємо розрахунок лінії 1 ТП-2 10/0,38 кВ.

Для всіх номерних приміщень загальне денне та вечірнє навантаження буде дорівнювати розрахунковому навантаженню на вводі так, як коефіцієнт одночасності і їх кількість дорівнює одиниці.

Знаходимо загальне денне і вечірнє навантаження лінії 1.

Р_дЛ-1=Р_{д лаз}+ДР_{д пр.м}+ДР_{д цер}+ДР_{д ф.п} =8 + 3,6 + 1,8 + 2,4 + 15,0 = 30,8 кВт,

Р_вЛ-1=Р_{в лаз}+ДР_{в пр.м}+ДР_{в цер}+ДР_{в ф.п} =8 + 3,6 + 1,8 + 2,4 + 15,0 = 30,8кВт.

Знаходимо розрахунковий струм лінії 1 ТП-2 10/0,4 кВ:



Знаходимо потужність зовнішнього освітлення лінії 1:

Р_{в.о Л-1}=Р_пит•l_Л-1 =5•1300 = 6500 Вт.

Аналогічно розраховуємо лінії 2 та З ТП-2 10/0,4 кВ. Результати розрахунку заносимо в табл. 1.2.

Знаходимо сумарне денне і вечірнє навантаження ТП-2 10/0,4 кВ:

Р_{д ТП-2} =Р_{д Л-2}+ДР_{д Л-3}+ ДР_{д Л-1} = 251.8 + 49,4 + 13,8 = 315 кВт,

Р_{в ТП-2} =Р_{в Л-2}+ДР_{в Л-3}+ ДР_{в Л-1} = 200,7 + 35.4 + 23.5 = 259.6 кВт,

Р_в.о=Р_в.оЛ-1+Р_в.оЛ-2+Р_в.оЛ-3 = 6.5 + 4.5 + 3.0 = 14 кВт.

Знаходимо повне розрахункове навантаження ТП-2

.

Номінальні значення потужності силового трансформатора вибираємо із інтервалу економічних навантажень [3] і приймаємо рівне 400 кВА:

S_е.н.м < S_{p ТП-2} <S_е.в.м,

340 кВА < 414 кВА < 415 кВА,

S_H = 400 кВА.

Дані по розрахунку ТП-2 10/0,4 кВ заносимо до табл. 1.2. Після вибору потужності силового трансформатора по [4] вибираємо тип автомата та струм разчіплювача.

Проводимо розрахунок лінії 3 ТП-3 10/0,4 кВ.

Для всіх приміщень загальне денне та вечірнє навантаження буде дорівнювати розрахунковому навантаженню на вводі так, як коефіцієнт одночасності і їх кількість дорівнює одиниці.

Знаходимо загальне денне і вечірнє навантаження лінії 3.

Р_{д л-з}=Р_{д школ}+ДP_{д my6}+ДР_{д гурт}+ДР_{д каф}+ДР_{д 25б} = 45+3,6+7,3+6,0+2,7= 64,6 кВт,

Р_{в л-з}=Р_{в школ}+ДP_{в my6} +ДР_{в гурт}+ДР_{в каф}+ДР_{в 25б}=50+4,8+12,5+4,8+11,3= 83.4 кВт.

Знаходимо розрахунковий струм лінії З ТП-3 10/0,4 кВ:

Знаходимо потужність зовнішнього освітлення лінії 3:

P_з.оЛ-1=P_num•l_Л-1=5•700 = 3500 Bт,

Аналогічно розраховуємо лінії 1 та 2 ТП-3 10/0,4 кВ. Дані по розрахунку заносимо в табл. 1.2.

Знаходимо сумарне денне і вечірнє навантаження по ТП-3 10/0,4 кВ:

Р_дТП-3 =Р_{д Л-3}+ДР_{д Л-1}+ДР_{д Л-2} =64,6 + 6,7 + 4,2 = 75,5 кВт,

Р_вТП-3 =Р_{в Л-3}+ДР_{в Л-1}+ДР_{в Л-2} =72,1 + 15 + 11,2 = 983 кВт,

Р_в.о=Р_{в.о Л-1}+Р_{в.о Л-2}+Р_{в.о Л-3}=2,5 + 4,5 + 5,0 = 12 кВт.

де Р_в.о - сумарне вуличне освітлення, кВт

Номінальне значення потужності силового трансформатора вибираємо із інтервалу економічних навантажень [3] і приймаємо рівне 630 кВА:

S_е.н.м < S_{p ТП-3} <S_е.в.м,

134 < 140,4 < 240,

S_H =160 кВА.

Дані по розрахунку ТП-3 10/0,4 кВ заносимо до табл. 1.2. Після вибору потужності силового трансформатора по [4] вибираємо тип автомата та струм разчіплювача.

Проводимо розрахунок лінії 1 ТП-4 10/0,4 кВ.

Для всіх приміщень загальне денне та вечірнє навантаження буде дорівнювати розрахунковому навантаженню на вводі, оскільки коефіцієнт одночасності і їх кількість дорівнює одиниці.

Знаходимо потужність зовнішнього освітлення лінії:

Р_з.оЛ-1=Р_пит •l_Л-1=5•400 = 2000 Вт.

Аналогічно розраховуємо лінію 2 та ТП-4 10/0,4 кВ. Дані по розрахунку заносимо в табл. 1.2.

Знаходимо сумарне денне і вечірнє навантаження по ТП-4 10/0,4 кВ:

Р_{д ТП-4} = Р_{д Л-2}+ДР_{д Л-1}=7 + 3,6 = 10,6 кВт,

Р_{в ТП-4} = Р_{в Л-2}+ДР_{в Л-1}=16,8 + 9,2 = 26 кВт,

Р_в.о =Р_{в.о Л-1} +Р_в.оЛ-2= 2,0 + 3,0 = 5 кВт.

де Р_в.о - сумарне вуличне освітлення, кВт

Знаходимо повне розрахункове навантаження ТП-4 10/0,4 кВт:



Номінальне значення потужності силового трансформатора вибираємо із інтервалу економічних навантажень [3] і приймаємо рівне 40 кВА:

26 < 37 < 69,

S_H = 40 кВА.

Дані по розрахунку ТП-4 10/0,4 кВ заносимо до табл. 1.2. Вибираємо тип автомата та струм разчіплювача [4].

2. Електричний розрахунок повітряних ліній з ізольованими проводами

2.1 Методика розрахунку повітряних ліній з ізольованими проводами

Перерізи проводів повітряних ліній електропередач перевіряються по економічній густині струму. Економічно доцільний переріз s, мм², визначається із співвідношення:

(2.1)

де І - розрахунковий струм в години максимуму енергосистеми, А;

J_ek - нормоване значення економічної густини струму, А/мм², для заданих умов роботи, вибирається по табл. 2.1.

Таблиця 2.1. Економічна густина струму ізольованих проводів

Економічна густина струму, А/мм2, при кількості годин використання максимуму навантаження в рік
Більше 1000 до 3000	Більше 3000 до 5000	Більше 5000
1,9	1,7	1,6

Переріз, отриманий в результаті вказаного розрахунку, округлюється до найближчого стандартного значення. Розрахунковий струм приймається для нормального режиму роботи, тобто збільшення струму в післяаварійних режимах мережі не враховуються.

Збільшення кількості ліній електропередач необхідних по умовам надійності електропостачання з метою задоволення економічної густини струму виконується на основі техніко-економічного розрахунку. При цьому для уникнення збільшення ліній допускається двократне перевищення нормованих значень, наведених в табл. 2.1.

В техніко-економічних розрахунках враховуються всі вкладення в споруджувану лінію, включаючи обладнання та камери розподільчих пристроїв на обох кінцях лінії. При реконструкції лінії враховується також повна вартість всіх робіт по демонтажу та монтажу лінії, враховуючи вартість апаратів і обладнання.

При використанні табл. 2.1 необхідно керуватися наступним:

При максимумі навантаження в нічний час економічна густина струму збільшується на 40%;

Для ізольованих проводів перерізом 16 мм² і менше, економічна
густина струму збільшується на 40%;

Для ліній однакового перерізу з п відгалужувальними навантаженнями економічна густина струму на початку лінії може бути підвищена в к_у разів, причому к_у визначається з формули:

(2.2)

де І₁, І₂,… І_n - навантаження окремих ділянок лінії;

l₁, l₂,… l_n - довжини окремих ділянок лінії;

L - повна довжина лінії.

При виборі перерізу проводів для живлення п однотипних, взаєморезервованих електроприймачів, з яких т одночасно знаходяться в роботі, економічна густина струму може бути підвищена проти значень які приведені в табл. 3.1 в к_п раз, де к_п дорівнює:

(2.3)

Вибір економічних перерізів проводів повітряних ліній, маючих проміжний відбір потужності виконуються для кожної із ділянок, виходячи із відповідних розрахункових струмів ділянок. При цьому для сусідніх ділянок допускається приймати однаковий переріз проводів, що відповідає економічному для найбільш протяжної ділянки, якщо різниця між значеннями економічного перерізу для цих ділянок знаходиться в межах однієї ступені по шкалі стандартних значень. Перерізи проводів на відгалуженнях довжиною до 1 км приймаються такими ж, як на ПЛ, від якої виконується відгалуження. При більшій довжині відгалуження економічний переріз визначається по розрахунковому навантаженні його відгалуження.

Для ліній електропередачі напругою 10 кВ приведені в табл. 2.1 значення густини струму допускається застосовувати лише тоді, коли вони не викликають відхилення напруги у приймачів електроенергії більше допустимих меж з врахуванням застосованих засобів регулювання напруги та компенсації реактивної потужності.

2.2 Вибір перерізу ізольованих проводів

Виконуємо електричний розрахунок по вибору перерізу ізольованих проводів для електричної мережі 0,4 кВ (на прикладі електричної мережі 0,4 кВ для електропостачання населеного пункту «Вертіївка» Чернігівської обл.

Для живлення приміщень прийнято чотири трансформаторні підстанції 10/0,4 кВ потужністю ТП 1-25 кВА, ТП 2-400 кВА, ТП 3-160 кВА, ТП 4-40 кВА (рис. 2.1). Трансформатори живиться від фідера «Вертіївка».

Рис. 2.1. Фрагмент схеми повітряної лінії 10 кВ від ПС 10/0,4 кВ

Визначаю допустимі втрати напруги ПЛ по відомому відхиленню на шинах 0,38 кВ для ТП.

V¹⁰⁰_ш = +5%, V²⁵_ш= -1%, V_спІІк=±7,5%.

1. Знаходжу сумарну втрату напруги в ПЛ 10/0,38 кВ

ДU¹⁰⁰_д0.38кВ= V¹⁰⁰_ш + Н¹⁰⁰_тр -ДU¹⁰ _тр - V_спІІк =5+10-4 - (-7,5)=18,5%.

Отриману сумарну допустиму втрату напруги розділяю приблизно порівно між лініями 10 і 0,38 кВ, трохи більшу втрату даю в мережу 0,38 кВ.

2. Знаходимо допустимі відхилення напруги у споживачів з навантаженням 25%, дане значення не повинно перевищувати межі +7,5%.

ДU = V²⁵ _ш+ Н²⁵_тр+ U²⁵_тр+ V²⁵_{сп ІІк.н} = -1 - 2,25 +10 -1 + 0 = +5,75%.

Результати розрахунку наведені в табл. 2.2.

Таблиця 2.2. Відхилення напруги у споживачів ТП 10/0,4 кВ

Елемент електроустановки	Навантаження
	100%	25%
1. Шини 10 кВ 2. ПЛ-10 кВ 3. Трансформатор 10/0,4 кВ надбавки втрати 4. Мережа 0,38 кВ	+5 -9 +10 -4 -9,5	-1 -2,25 +10 -1 0
Відхилення напруги у споживачів	-7,5	+5,75

Групування навантажень та складання розрахункових схем.

Виконую розстановку опор на лініях 0,38 кВ, спочатку розставляю опори на початку і в кінці ліній, а потім у розгалуженнях.

Потім дану відстань розділяю на рівні відрізки по 40-50 м, при цьому комбінуючи ці числа, і в місцях поділу встановлюю проміжні опори. Після цього стрілкою позначаю місце, звідки буде подаватися живлення у номерне приміщення та приміщення, що знаходиться поряд з ним, але на протилежній стороні вулиці. Однорідні приміщення, якими являються жилі будинки, групую в групу на довжині 100-120 м і замінюю їх навантаженням зосередженим і прикладеним в центрі групи. Вимірюючи відстань від місць прикладеного навантаження до наступного місця, з урахуванням масштабу, складаю розрахункову схему.

На розрахункових схемах вказую центри прикладеного навантаження, денну та вечірню потужність номерних приміщень, довжину ділянок.

Живлення споживачів здійснюється за допомогою ізольованих проводів.

Розрахункові схеми мережі 0,38 кВ

ТП-1 Лінія 1

ТП-1 Лінія 2

ТП - 2 Лінія 1

ТП-2 Лінія 2

ТП-2 Лінія 3

ТП-3 Лінія 1

ТП-3 Лінія 2

ТП-3 Лінія 3

ТП-4 Лінія 1

ТП-4 Лінія 2

Вибір перерізів проводів за мінімумом розрахункових затрат перевіркою їх на втрату напруги

Після групування навантаження і складання розрахункових схем, виконуємо розрахунок перерізів проводів і визначаємо втрати напруги в лініях ТП-1.

Знаходжу розрахункову денну та вечірню потужність на ділянках лінії 2 ТШ 10/0,4 кВ:

Р_{д ТП-1} =Р_{д 1-2}+ДР_{д 7б} =1.22 + Д (0.75•0.24•7)=2.12 кВт;

Р_{в ТП-1} =Р_{в 1-2}+ДР_{в 7б} = 2,24 + Д (1,88 • 0,24 •7) = 4.34 кВт;

Р_{д 1-2}=Р_{д 3-2}=122 кВт;

Р_в1-2 = Р_в3-2= 2,24 кВт;

Р_д3-2 = Р_д4б + ДР_б4б = (075 ? 0,24 ? 4) + Д (0,75 • 0,24 •4) = 0,72 + 0,5 = 1,22 кВт;

де Р_дТП-1, Р_вТП-1 - розрахункова денна і вечірня потужність відповідних ділянок, кВт;

Р_д1б, Р_в1б - денне і вечірнє навантаження на вводі в житловий будинок, кВт;

п - кількість будинків на ділянці, піт.;

к_о - коефіцієнт одночасності [2];

ДР_д, ДР_в - поправка на існуючу потужність [2].

3. Знаходжу повну денну та вечірню потужність на ділянках лінії 2:

де S_{д ТП-1}, S_{д ТП-1} - повна денна і вечірня потужність відповідної ділянки;

cosц=0,9 - коефіцієнт потужності при денному навантаженні;

cosц=0,92 - коефіцієнт потужності при вечірньому навантаженні.

4. Знаходжу повну еквівалентну потужність ділянок лінії 2:

S_{екв.ТП-1}= S_max·k₀ = 4,7· 0,7 = 3,29 кВА;

S_екв.1-2= S_max·k₀ =2.4•0,7 = 1,68 кВА;

S_екв.3-2= S_max·k₀ =3.3-0,7 = 2.3 кВА;

S_екв.2-4= S_max·k₀ =5.6-0,7 = 3.92 кВА;

За еквівалентною потужністю [2] вибираємо перерізи і марки основних проводів. Дані вибору заносимо до табл. 2.3.

Знаходжу розрахункові втрати напруги на ділянках лінії 2. Так як
повна потужність при вечірньому навантаженні більша ніж при денному, то
розрахунок втрат напруги ведемо по вечірньому навантаженні:

ДU_ТП-1= ДU_пит•S_{в ТП-1}•l_ТП-1=0,463•4,7•0,052 = 0,11%;

ДU_1-2= ДU_пит•S_{в 1-2}•l_1-2=0,463•2,4•0,06 = 0,06%;

ДU_3-2= ДU_пит•S_{в 3-2}•l_3-2= 0,463• 3,3• 0,03 = 0,04%;

ДU_2-4= ДU_пит•S_{в 2-4}•l_2-4= 0,634•5,6• 0,04 = 0,14%;

де ДU_ТП-1 - розрахункова втрата напруги на даній ділянці, %;

S_{в ТП-1} - повна потужність відповідної ділянки, кВА;

l_ТП-1 - довжина ділянки, км;

ДU_пит - питомі втрати напруги в проводах ШІ-0,38 кВ, % на 1 кВ•А•км [2].

7. Знаходжу розрахункову втрату напруги від ТП до кінцевих точок ліній 2:

ДU_розТП-3= ДU_ТП-1+ ДU_1-2+ ДU_3-2 = 0.11 + 0.06 + 0.04+ = 0.21%;

ДU_розТП-4= ДU_ТП-1+ ДU_1-2+ ДU_2-4 =0.11 + 0.06 +0,14 = 0.31%.

8. Отриману розрахункову втрату напруги порівнюємо з відхиленням напруги у споживачів II категорії по забезпеченню електроенергією:

ДU_д¹⁰⁰ > ДU_роз.

ДU_д¹⁰⁰=-8% > ДU_розТП-3=0,21%.

ДU_д¹⁰⁰=-8%> ДU_розТП-4=0,31%.

Розрахунок вибору проводів і визначення втрати напруги в лініях ТП-2.

Знаходжу розрахункову денну та вечірню потужність на ділянках лінії 1 ТП-2 10/0,4 кВ:

Р_{д ТП-1} =Р_д1-2 +ДР_д4б = 194 + Д (0,75 •4 •0,24) = 2,44 кВт;

Р_вТП-1 =Р_в1-2 +ДР_в4б = 6,75 + Д (1,88 • 4 •0,24) = 7,95 кВт;

Р_{д 1-2} = Р_{д 2-3} + ДР_д5б = 1,34 + Д (0,75•5•0,24) = 1,94 кВт;

Р_{в 1-2} = Р_{в 2-3} + ДР_в5б = 5,25 + Д (1,88•5•0,24) = 6,75 кВт;

Р_д2-3 = Р_д3-4 + ДР_д3-5 = 1,04 + 0,3 = 1,34 кВт;

Р_в2-3 = Р_в3-4 + ДР_в3-5 = 4,35 + 0,9 = 5,25 кВт;

Р_д3-4 =Р_д7б+ _ДРд4б = 0,75 ?7?0,24 + Д (0,75 •4 •0,24) = 0,84 + 0,2 = 1,04 кВт;

Р_в3-4 =Р_в7б+ _ДРв4б = 1,88? 7? 0,24 + Д (1,88• 4 •0,24) = 3,15 +1,2 = 4,35 кВт;

Р_д3-5 =P_д3б=P_д1б• n•k_о= 0,75• 3• 0,24 = 0,54 кВт;

Р_в3-5 =P_в3б=P_в1б• n•k =1,88•3•0,24 = 1,35 кВт;

де Р_дТП-₁, Р_вТП-1 - розрахункова денна і вечірня потужність відповідних ділянок, кВт;

Р_дІ6, Р_в16 - денне і вечірнє навантаження на вводі в житловий будинок, кВт;

п - кількість будинків на ділянці, шт.

к₀ - коефіцієнт одночасності [2];

ДР_д, ДР_в - поправка на існуючу потужність [2].

3. Знаходжу повну денну та вечірню потужність на ділянках лінії 1:



де S_дТП-1, S_eТП-1 - повна денна та вечірня потужність на ділянці, кВт;

cosц=0,9 - коефіцієнт потужності при денному навантаженні;

cosц= 0,92 - коефіцієнт потужності при вечірньому навантаженні.

4. Знаходжу повну еквівалентну потужність ділянок лінії 1:

S_{екв ТП-1} = S_max •kд = 8,64 •0,7 = 6,05 кВА;

S_{екв 1-2} = S_max •kд = 7,34 • 0,7 = 5,14 кВА;

S_{екв 2-3} = S_max •kд =5,69•0,7 = 3,98 кBA;

S_{екв 3-4} = S_max •kд = 4,73 •0,7 = 3,31 кВА;

S_{екв 3-6} = S_max •kд = 1,47•0,7 = 1,03 кВА.

За еквівалентною потужністю [2] вибираємо перерізи і марки основних проводів. Дані вибору заносимо до табл. 2.3.

Знаходжу розрахункові втрати напруги на ділянках лінії 1. Оскільки повна потужність при вечірньому навантаженні більша ніж при денному, то
розрахунок втрат напруги ведемо по вечірньому навантаженні:

ДU_ТП-1 = ДU_num • S_вТП-1 •l_ТП-1 = 1,269 * 8,64 * 0,04 = 0,44%;

ДU_1-2 = ДU_num • S_в1-2•l_1-2 =2,84•7,34•0,096 = 2%;

ДU_2-3 = ДU_num • S_в2-3 •l_2-3 = 2,84 •5,69 •0,06 = 0,97%;

ДU_3-4 = ДU_num • S_в3-4 •l_3-4= 2,84 •4,79 •0,04 = 0,54%;

ДU_3-6 = ДU_num • S_в3-6 •l_3-6 = 7,753 •1,47 •0,054 = 0,62%.

де ДU_num - питомі втрати напруги в проводах ПЛ - 0,38 кВ, % на 1 кВ•А•км [2]. ДU_ТП-1 - розрахункові втрати напруги на ділянці лінії, %;

S_вТП-1 - повна потужність відповідної ділянки, кВА;

l_ТП-1 - довжина ділянки, км;

7. Знаходжу розрахункову втрату напруги від ТП до кінцевих точок лінії 1:

ДU_розТП-4 = ДU_ТП-1 + ДU_1-2 + ДU_2-3 + ДU_3-4 = 0,44 + 2 + 0,97 + 0,54 = 3,95%;

ДU_розТП-6 = ДU_ТП-1 + ДU_1-2 + ДU_2-3 + ДU_3-6 = 0,44 + 2 + 0,97 + 0,62 = 4,03%.

8. Отриману розрахункову втрату напруги порівнюю з відхиленням напруги у споживачів II категорії по забезпеченню електроенергією:

ДU_д¹⁰⁰ > ДU_роз

ДU_д¹⁰⁰=8% > ДU_роз=4,03%

Так як є можливість змінити переріз проводів, то вибираємо додаткові проводи [2].

Знаходжу розрахункові втрати напруги на ділянках лінії 1. Так як повна потужність при вечірньому навантаженні більша ніж при денному, то розрахунок втрат напруги ведемо по вечірньому навантаженні:

ДU_ТП-1 = ДU_num • S_вТП-1 •l_ТП-1 = 2,84 •8,64•0,04 = 0,9%;

ДU_1-2 = ДU_num • S_в1-2•l_1-2 = 2,84•7,34•0,096 = 2%;

ДU_2-3 = ДU_num • S_в2-3 •l_2-3 = 7,753• 5,69 •0,06 = 2,44%;

ДU_3-4 = ДU_num • S_в3-4 •l_3-4= 7,753•4,73 •0,04 = 1,35%;

ДU_3-6 = ДU_num • S_в3-6 •l_3-6 = 7,753 •1,47 •0,054 = 0,62%;

11. Знаходжу розрахункову втрату напруги від ТП до кінцевих точок лінії 1:

ДU_розТП-4 = ДU_ТП-1 + ДU_1-2 + ДU_2-3 + ДU_3-4 = 0,9+2+2,44+1,35 = 6,69%;

ДU_розТП-6 = ДU_ТП-1 + ДU_1-2 + ДU_2-3 + ДU_3-6 = 0,9+2+2,44+ 0,62 = 5,96%;

12. Отриману розрахункову втрату напруги порівнюю з відхиленням напруги у споживачів II категорії по забезпеченню електроенергією:

ДU_д¹⁰⁰ > ДU_роз

ДU_д¹⁰⁰=8% > ДU_роз=6,69%

Дані розрахунків заносимо до табл. 2.3. Розрахунок перерізу проводів для лінії 2 та лінії 3 ТП-2 проводимо аналогічно даному розрахунку. Дані розрахунку та вибору заносимо до табл. 2.3.

Розрахунок вибору проводів і визначення втрати напруги в лініях ТП-3.

Знаходжу розрахункову денну та вечірню потужність на ділянках лінії 1 ТП-3 10/0,4 кВ:

Р_дТП-1 = Р_д1-2 + ДР_дпр23 = 194,2 + 3,6 = 197,2 кВт;

Р_вТП-1= Р_в1-2 + ДР_{в пр23} = 185,16 +1,2 = 186,8 кВт;

Р_д1-2 = Р_{д пр23} + ДР_д2-3 = 185 + 9,2 = 194,2 кВт;

Р_в1-2 = Р_{в пр23} + ДР_в2-3 = 185 + 0,6 = 185,6 кВт;

Р_д2-3=Р_{д пр 22}=15 кВт;

Р_в2-3=Р_{в пр. 22}=1 кВт.

де Р_дТП-1, Р_вТП-1 - розрахункова денна і вечірня потужність відповідних ділянок, кВт;

Р_{д пр 22}, Р_{в пр. 22} - денна і вечірня потужність номерних приміщень, кВт;

ДР_дпр23, ДР_{в пр23} - поправка на існуючу потужність [2].

Знаходжу повну денну та вечірню потужність на ділянках лінії 1:

де S_дТП-1, S_вТП-1 - повна денна та вечірня потужність на ділянці ТП - 1, кВт;

Р_дТП-1, Р_вТП-1 - Денна та вечірня потужність на ділянці ТП - 1, кВт;

cosц = 0,7 - коефіцієнт потужності при денному навантаженні;

cosц = 0,75 - коефіцієнт потужності при вечірньому навантаженні.

4. Знаходжу повну еквівалентну потужність ділянок лінії 1:

S_{екв ТП-1} = S_max •kд = 140,1 • 0,7 = 96,62 кВА;

S_{екв 1-2} = S_max •kд = 139,2• 0,7 = 95,15 кВА;

S_{екв 2-3} = S_max •kд=0,75•0,7 = 7,35KBA.

За еквівалентною потужністю [2] вибираємо перерізи і марки основних проводів. Дані вибору заносимо до табл. 2.3.

Знаходжу розрахункові втрати напруги на ділянках лінії 1. Так як повна потужність при вечірньому навантаженні не більша ніж при денному, то розрахунок втрат напруги ведемо не по вечірньому навантаженні, а по денному:

ДU_ТП-1 = ДU_num • S_дТП-1 •l_ТП-1 = 0,463 •197,2•0,012 = 0,77%;

ДU_1-2 = ДU_num • S_д1-2•l_1-2 = 0,463 • 194,2 • 0,04 = 2,52%;

ДU_2-3 = ДU_num • S_д2-3 •l_2-3 = 1,269 • 15 • 0,7 = 9,22%.

де S_дТП-1 - повна потужність ділянки від ТП до точки 1, кВА;

1_ТП-1 - довжина ділянки, км;

ДU_num - питомі втрати напруги в проводах ПЛ - 0,38 кВ, % на 1 кВ•А•км [2].

7. Розрахункова втрата напруги від ТП до кінцевих точок лінії 1:

ДU_розТП-3 = ДU_ТП-1 + ДU_1-2 + ДU_2-3 = 0,77 + 2,52 + 9,22 = 12,51%.

8. Отриману розрахункову втрату напруги порівнюю з відхиленням напруги у споживачів II категорії по забезпеченню електроенергією:

ДU_д¹⁰⁰ > ДU_роз

ДU_д¹⁰⁰=8% ? ДU_роз=12,51%

9. Оскільки за допустимою втратою напруги переріз проводів не задовольняє, то змінюємо перерізи проводів [2].

10. Розрахунок втрати напруги на ділянках лінії 1. Так як повна потужність при вечірньому навантаженні не більша ніж при денному, то розрахунок втрат напруги ведемо не по вечірньому навантаженні, а по денному:

ДU_ТП-1 = ДU_num • S_дТП-1 •l_ТП-1 = 0,463• 197,2 • 0,012 = 0,77%;

ДU_1-2 = ДU_num • S_д1-2•l_1-2 = 0,463 • 194,2 • 0,04 = 2,52%;

ДU_2-3 = ДU_num • S_д2-3 •l_2-3 = 0,634 •15 •0,7 = 4,65%.

11. Розрахункова втрата напруги від ТП до кінцевих точок лінії 1:

ДU_розТП-3 = ДU_ТП-1 + ДU_1-2 + ДU_2-3 = 0,77 + 2,52 + 4,69 =7,94%.

12. Отриману розрахункову втрату напруги порівнюю з відхиленням напруги у споживачів II категорії по забезпеченню електроенергією:

ДU_д¹⁰⁰ > ДU_роз

ДU_д¹⁰⁰=8% ? ДU_роз=7,94%

Дані розрахунків заносимо до табл. 2.3. Розрахунок перерізу проводів для лінії 2 та лінії З ТП-3 проводимо аналогічно даному розрахунку. Дані розрахунку та вибору заносимо до табл. 2.3.

Розрахунок вибору проводів і визначення втрати напруги в лініях ТП-4.

Розрахункова денна та вечірня потужність на ділянках лінії 1 ТП-4 10/0,4 кВ:

Р_дТП-1 = Р_д1-2 + ДР_дпр23 = 194,2 + 3,6 = 197,2 кВт;

Р_вТП-1= Р_в1-2 + ДР_{в пр23} = 185,6 + 1,2 = 186,8 кВт;

Р_д1-2 = Р_{д пр23} + ДР_д2-3 =185 + 9,2 = 194,2 кВт;

Р_в1-2 = Р_{в пр23} + ДР_в2-3= 185 + 0,6 = 185,6 кВт;

Повна денна та вечірня потужність на ділянках лінії 1:

4. Знаходжу повну еквівалентну потужність ділянок лінії 1:

S_{екв ТП-1} = S_max •kд =140,1•0,7 = 96,62 кВА;

S_{екв 1-2} = S_max •kд = 139,2•0,7 = 95,15 кВА

За еквівалентною потужністю [2] вибираємо перерізи і марки основних проводів. Дані вибору заносимо до табл. 2.3.

Знаходжу розрахункові втрати напруги на ділянках лінії 1. Так як повна потужність при вечірньому навантаженні не більша ніж при денному, то розрахунок втрат напруги ведемо не по вечірньому навантаженні, а по денному:

ДU_ТП-1 = ДU_num • S_дТП-1 •l_ТП-1 =0,463•197,2•0,012 = 0,77%;

ДU_1-2 = ДU_num • S_д1-2•l_1-2 = 0,463 •194,2 •0,04 = 2,52%;

7. Знаходжу розрахункову втрату напруги від ТП до кінцевих точок лінії 1:

ДU_розТП-2 = ДU_ТП-1 + ДU_1-2 = 0,77 + 9,22 = 12,51%.

8. Отриману розрахункову втрату напруги порівнюю з відхиленням напруги у споживачів II категорії по забезпеченню електроенергією:

ДU_д¹⁰⁰=8% ? ДU_роз=12,51%

9. Так як переріз проводів нас не задовольняє, то вибираю додаткові проводи [2].

10. Знаходжу розрахункові втрати напруги на ділянках лінії 1. Так як повна потужність при вечірньому навантаженні не більша ніж при денному, то розрахунок втрат напруги ведемо не по вечірньому навантаженні, а по денному:

ДU_ТП-1 = ДU_num • S_дТП-1 •l_ТП-1 =0,463-197,2-0,012 = 0,77%;

ДU_1-2 = ДU_num • S_д1-2•l_1-2 =0,463-194,2-0,04 = 2,52%;

11. Розрахункова втрата напруги від ТП до кінцевих точок лінії 1:

ДU_розТП-2 = ДU_ТП-1 + ДU_1-2 = 0,77 + 4,69 = 7,94%.

12. Отриману розрахункову втрату напруги порівнюю з відхиленням напруги у споживачів II категорії по забезпеченню електроенергією:

ДU_д¹⁰⁰=8% ? ДU_роз=7,94%

Дані розрахунків заносимо до табл. 2.3. Розрахунок перерізу проводів для лінії 2 та лінії З ТП-3 проводимо аналогічно даному розрахунку. Дані розрахунку та вибору заносимо до табл. 2.3.

Отримані перерізи ізольованого проводу округлюється до найближчого стандартного значення. Отже, приймається самонесучий одножильний в ізоляційній оболонці провід марки AAsXSn.

2.3 Перевірка перерізу проводів за умов втрат напруги

Переріз ізольованих проводів лінії 10 кВ, які вибрані по економічній густині струму, перевіряються на допустиму втрату напруги. При цьому фактична втрата напруги до найвіддаленішої точки у мережі не повинна перевищувати допустиму, тобто:

ДU<ДU_доп. (3.4)

Фактична втрата напруги в лінії (%):

ДU= (I_p•r_o•L + I_p•x_o•L)• 1/10U_H. (2.5)

де І_р - розрахунковий струм навантаження,

r₀, х₀ - питомі активний та реактивний опори проводу, для проводу AAsXSn-35, r₀= 0,85 Ом/км, х₀ = 0,4 Ом/км;

L - довжина лінії, L = 0,275 км;

U_H - номінальна напруга мережі, U_H = 0,38 кВ.

ДU= (38,6· 0,85·0,275 + 38,6 · 0,4 ·0,275) · 1/100 = 0,13%

Допустиме відхилення напруги ДU_дon. у споживача в нормальному режимі роботи дорівнює ±5%.

Оскільки ДU =0,13% < ДU_дon= 5%, умова (2.4) виконується, повітряна лінія матиме незначну втрату напруги.

2.4 Характеристика захисту електричної мережі напругою до 1000 В

Електрична мережа напругою до 1000 В повинна мати швидкодіючий захист від струмів короткого замикання, що забезпечує необхідну чутливість і по можливості селективне відключення пошкодженої ділянки.

Усі мережі усередині приміщень, що виконані відкрито ізольованими проводами, поряд із захистом від короткого замикання повинні мати захист від перевантажень. Величиною, що впливає, при коротких замиканнях і перевантаженнях є струм. Тому такі захисти називаються струмовими. Найпростішим струмовим захистом є плавкий запобіжник - це електричний апарат, призначений для захисту ланцюгів від надструмів. Він спрацьовує автономно, у залежності від ступеня і тривалості впливу струму, і не вимагає яких-небудь зовнішніх вимірювальних і керуючих кіл. Основними елементами запобіжника є плавка вставка і патрон.

В електричних мережах до 1 кВ одержали поширення запобіжники типів ПР (запобіжники з розбірними патронами без наповнювача), НПН (запобіжник з наповнювачем і з нерозбірним патроном), ПН (запобіжник з наповнювачем і з розбірним патроном), а також швидкодіючі запобіжники типів ПНБ, ПБВ, ПБФ.

Однак плавкі запобіжники є апаратами одноразової дії, що є їхнім великим недоліком, тому час широке поширення одержали автоматичні вимикачі.

Автоматичний вимикач призначений для автоматичного розмикання електричних кіл при ненормальних режимах роботи і для рідких оперативних переключень при нормальних режимах роботи.

Автомати забезпечують обмеження струмів у мережі, тому що вони відключають ланцюг до того, як струм короткого замикання в ній досягне значення i_у. В автоматичному вимикачі можна розрізнити наступні основні елементи: контакти з дугогасною системою; привід; механізм вільного розчіплювання; розчіплювач; допоміжні контакти.

Основним видом ушкоджень є:

- багатофазні й однофазні короткі замикання;

- замикання бувають: 1-фазне замикання на землю, 2 - фазне замикання, 2 - фазне замикання на землю; різні види 3 - фазного замикання.

Ненормальні режими роботи обумовлені короткими замиканнями і короткими чи тривалими перевантаженнями. У цих випадках в мережі з'являються надмірні струми (надструми). Ці струми можуть значно перевищувати номінальний струм кабеля. У випадку тривалого протікання струму, що може бути при коротких замиканнях знижується напруга в мережі. Тому мережі передбачається захист, що відключає його з появою надструмів, обумовлених короткими замиканнями.

2.5 Вибір пристроїв захисту в мережі до 1000 В

Автоматичні повітряні вимикачі і їхні характеристики

Автоматичні повітряні вимикачі випускають в одне-, двох- і трифазному виконанні постійного і перемінного струму. Вони забезпечуються спеціальним пристроєм релейного захисту, що у залежності від, типу вимикача у вигляді струмової відсічки, струмового захисту в залежної від струму витримкою часу у виді двоступінчатого струмового захисту. Для цього використовують розглянуті вище електромагнітні і теплові первинні реле прямої дії, а також напівпровідникові реле. Ці реле, як вказувалося, прийнято називати розчіплювачами.

Основними характеристиками автоматичного вимикача є номінальні струм І_а.н, номінальна напруга вимикачаU_а.н, помінальний струм розчіплювача І_рц.н, струм уставки (струм спрацьовування) ррозчіплювача (захисту) І_с.з

Номінальним струмом автоматичного вимикача називають найбільший струм, при якому вимикач може працювати протягом необмежено тривалого часу. Номінальна напруга вимикача дорівнює напрузі електричної мережі, для роботи в якій він призначений.

Номінальним струмом розчіплювача називають струм, тривале проходження якого не викликає спрацьовування розчіплювача. Током уставки розчіплювача називають найменший струм, при проходженні якого розчіплювач спрацьовує. Двоступінчатий захист має дві уставки струмів спрацьовування: уповільненого спрацьовування при перевантаженнях І_с.з.п і миттєвого спрацьовування при коротких замиканнях І_с.л.к.

Розчіплювачі автоматичних вимикачів А3100.

Ці автоматичні вимикачі є основною і найбільш масовою серією вимикачів що нині використовуються. Захист від перевантаження виконується в них тепловим реле (тепловим розчіплювачем). Його уставку не можна змінити в умовах експлуатації. Вимикачі А3160 забезпечуються тільки тепловим розчіплювачем. Сполучення теплового розчіплювача з максимальним електромагнітним розчіплювачем миттєвої дії дозволяє виконати двотупінчастий захист, при перевантаженнях діючу з витримкою часу, а при коротких замиканнях - миттєво. Такий пристрій називають комбінованим розчіплювачем. В умовах експлуатації його характеристику також не можна змінити.

Розчіплювачі автоматичних вимикачів А3700.

Крім вимикачів A3100 існує безліч інших, що відрізняються одне від іншого типів автоматичних вимикачів. Це привело до надмірної номенклатури деталей, вузлів і виконань апаратів. Для уніфікації створена єдина серія вимикачів А3700, що повинна поступово замінити всі інші конструкції в діапазоні струмів І_а.н = 160-630 А.

Розрізняють селективні (З) і струмообмежуючі (Б) автоматичні вимикачі А3700. Селективні вимикачі забезпечуються напівпровідниковим, що набудовується в умовах експлуатації розчіплювачем, що забезпечує двоступінчатий струмів захист з струмовою відсічкою з витримкою часу і максимального струмового захисту з залежною від струму витримкою часу. Використовуються також розчіплювачі тільки у виді струмової відсічки з витримкою часу.

Усі струмообмежуючі автоматичні вимикачі мають максимальний електромагнітний розчіплювач миттєвої дії. Для захисту від перевантаження в деяких з вимикачів передбачається тепловий чи напівпровідниковий розчіплювач. Струмообмежуючий пристрій під дією електродинамічних сил розмикає контакти вимикача при проходженні через них значних струмів к. з. незалежно від дії максимального розчіплювача. Причому відключення відбувається раніш, ніж струм к. з. встигне досягти свого максимального значення.

Вибір автоматичних вимикачів.

Автоматичні вимикачі мають різні характеристики і погрішності в роботі розчіплювачів, що необхідно враховувати при виборі уставок струму спрацювування. Вибір вимикачів здійснюєься з дотриманням наступних вимог: номінальна напруга U_а.н повинно бути не нижче напруги мережі, а здатність, що відключає - досить велика, щоб автоматичний вимикач міг відключати максимальні струми к. з., що проходять по лінії, що захищається; номінальний струм розчіплювача І_рц вибирається не меншим максимального робочого струму І_роб.маx, що довгостроково проходить по лінії, що захищається, з врахуванням можливого її перевантаження; якщо І_роб.маx не збігається зі стандартною шкалою номінальних струмів розчіплювача приймається найближче більше значення; таким чином, повинна виконуватися умова:

І_рц.н?І_роб.маx (3.1)

струми спрацьовування І_рц.н і І_роб.маx вибираються такими, щоб розчіплювачі не спрацьовували в нормальному режимі і при короткочасних перевантаженнях; струм короткочасного перевантаження І_пер визначається, як і при виборі плавких запобіжників; для розчіплювачів всіх автоматичних вимикачів уставка струму миттєвого спрацьовування:

І_с.з.к=(1,25 - 1,35) І_пер (3.2)

З аналізу захисних характеристик розчіплювачів випливає, що якщо прийняти струм уповільненого спрацьовування І_с.з.п рівним номінальному струму розчіплювача, тобто не менш І_роб.маx, та при струмі короткочасного перевантаження І_пер= 4І_рц.н вимикач А3700 у залежності від обраної характеристики зможе відключитися тільки через t_с.з=14 - 40 с. Для виключення спрацьовування розчіплювача в нормальному режимі приймається:

І_с.з.п=(1,1 - 1,3) І_роб.маx, (3.3)

тобто в загальному випадку І_с.з.п > І_рц. При цьому час спрацьовування розчіплювачів виявляються ще більшим. Розрахунки показують, що в мережах напругою до 1000В короткочасне перевантаження і тривалість її менше значень, зазначених вище. Тому вимикачі А3700 і «Електрон» з розчіплювачами, параметри яких обрані згідно вище наведених виразів, у нормальному режимі і при можливих короткочасних перевантаженнях не відключаються.

З аналізу захисних характеристик розчіплювача автоматичного вимикача АВМ (рис. 3.3) випливає, що при чотириразовому перевантаженні він спрацьовує значно швидше, ніж розчіплювачі вимикачів А3700 і «Електрон». Тому при виборі автоматичного вимикача з розчіплювачем за умовою (3.1) у всіх випадках по шкалі перевантажень установлюються максимальні уставки струму і часу. При цьому забезпечується відбудування від короткочасних перевантажень тривалістю до декількох секунд.

Для теплового елемента комбінованого розчіплювача автоматичного вимикача A3100 визначення струму спрацьовування І_с.з.п недоцільно, тому що його захисна характеристика, як вказувалося, не може бути змінена. Розглядаючи її, можна зробити висновок, що якщо вибрати вимикач з розчіплювачем, у якого номінальний струм не менш перевантаженнях вимикач не буде встигати відключатися (рис. 3.3). Тому для відбудування розчіплювачів вимикачів А3100 від струму перевантаження достатнім є умова ().

Розчіплювачі автоматичних вимикачів повинні задовільняти ряду вимог чутливості і по можливості діяти селективно.

Чутливість і селективність розчіплювачів автоматичних вимикачів.

У мережах, що захищаються тільки від струмів к. з., розчіплювачі автоматичних вимикачів з обраними уставками струму спрацьовування повинні задовольняти вимогам чутливості, що зводяться до наступного: мінімальний стрим короткого замикання І_кз.міn у найбільш віддаленій точці захищаємої лінії повинний бути більше номінального струму розчіплювача І_рц.н не менш чим в три рази; для автоматичних вимикачів що мають тільки.розчіплювачі миттєвого спрацьовування, повинно виконуватися співвідношення

І_к.міn?1,4І_с.з.к.

Допускається не перевіряти чутливість захисту по кратності струму короткого замикання у випадках, якщо:

- струм уставки миттєвого спрацьовування

І_с.з.к?І4,5І_довг,

де І_довг - довготривалий струм лінії, що захищається;

- струм уставки розчіплювача уповільненого спрацьовування, номінальний струм неналагоджуваного розчіплювача уповільненого спрацьовування

- І_с.з.п?1,5І_довг.

Для забезпечення селективного відключення послідовник встановлених автоматичних вимикачів захисні характеристики їх розчіплювачів не повинні перетинатися, причому уставки струму в розчіплювачі вимикача SF1, розташованого ближче до і точки живлення, повинні бути більше, ніж у розчіплювача автоматичного вимикача SF2, більш віддаленого від джерела живлення (рис. 4.1).

У випадку якщо характеристика розчіплювача першого вимикача, обрана за умовами, не задовільняє вимогам селективності, його уставки струму спрацювання І_с.з.п та І_с.з.к приймаються вище розрахункових. Наприклад, якщо струм короткого замикання вище найбільшого струму уставки миттєвого спрацьовування розчіплювача, найближчого до джерела живлення вимикача, то селективна дія можлива тільки за умови застосування автоматичного вимикача із селективним розчіплювачем.

При узгодженні захисних характеристик середню погрішність дії розчіплювачів приймають рівною ?t_с.з=±20% незалежно від типу вимикача.

Пояснювальна схема до вибору автоматичних вимикачів