Проверить, обеспечена ли отключающая способность зануления в сети при нулевом защитном проводнике из стальной полосы сечением SН = 80 мм 2 .
Исходные данные:
а) линия 380/220 В с медными проводами сечением SФ=25 мм 2 ;
б) трансформатор 400 кВ. А, 6/0,4 кВ со схемой соединения обмоток ∆/Υн;
в) полное сопротивление трансформатора z=0,56 (схема соединения обмоток – треугольником);
г) первый двигатель находится от трансформатора на расстоянии ℓ1 = 100 м и защищен предохранителем на ток IНОМ,1 =125 А;
д) второй двигатель находится от первого на расстоянии ℓ2=50м и защищен предохранителем I НОМ,2 = 80 А;
е) коэффициент кратности тока К=3, так как установка защищена плавкими предохранителями.
Решение
1. Для надежного и быстрого отключения необходимо, чтобы ток короткого замыкания Ik превосходил номинальный ток срабатывания защиты
,
где К=3 – коэффициент кратности номинального тока;
Iном – номинальный ток плавкой вставки, Iном=125А.
Определяем величину наименьшего допустимого тока из условия срабатывания защиты (ожидаемое значение тока короткого замыкания)
Iож.к.з.=К∙Iном=3∙125=375А
2. Ток короткого замыкания определяется по формуле:
где Uф – фазное напряжение сети, Uф=220В;
ZT – сопротивление трансформатора, ZT=0,56Ом;
Zп – сопротивление петли фаза-нуль, Ом, которое определяется по зависимости
.
Rф, Rн.з. – активное сопротивление фазного и нулевого защитного проводников, Ом; Rф=ρ∙l/S;
ρ – удельное сопротивление медного фазного проводника,
ρ=0,018 Ом∙мм2/м;
хф, хн.з. – внутренние сопротивления фазного и нулевого защитного проводников;
хп – индуктивное сопротивление петли «фазный проводник – нулевой защитный проводник».
В практических расчетах значение сопротивлений хп и хф. незначительны и ими можно пренебречь.
Общее сопротивление линии состоит из сопротивлений двух участков (первого и второго).
Определяем активное сопротивление фазных проводников Rф1 и Rф2:
Rф1=ρ∙l1/S=0,018∙100/25=0,072 Ом;
Rф2=ρ∙l2/S=0,018∙50/25=0,036 Ом;
Плотность тока в стальной полосе 40х4, S=160 мм2, определяется по формуле:
Iпл.=Iож.к.з./S=375/80= 6,68 А/мм2.
Тогда Rн.з1 = rώl1=1,54∙0,10=0,154 Ом;
Rн.з2=rώl2=1,54∙0,05=0,077 Ом,
где rώ - активное сопротивление нулевого защитного проводника, зависит от плотности тока и определяется с помощью
хн.з2. = хώl2=0,92∙0,05=0,046 Ом,
где хώ – внутреннее индуктивное сопротивление полосы 40х4, зависит от плотности тока и определяется с помощью [Таблица 3.2].
Определяем сопротивление петли фаза-нуль:
- первого участка
- второго участка
Zп=Zп1 + Zп2 = 0,226+0,231=0,457 Ом.
Проверяем выполнение условия:
341,6 A < 375 A
Так как не выполняется условие надежного срабатывания защиты, значит отключающая способность зануления сети при нулевом защитном проводнике из стальной полосы 80 мм2 не будет обеспечена.
Заказать работу
на новый заказ в Автор24.
