Расчет зануления
Проверить, обеспечена ли отключающая способность зануления в сети, (рис. 2, исходные данные к решению задачи принять по таблице 3), при нулевом защитном проводнике стальной полосе сечением 30×4 мм. Линия 380/220 В с медными проводами 3×25 мм2 питается от трансформатора 65 кВА, 6/0.4 кВ со схемой соединения обмоток «треугольник звезда с нулевым проводом» (). Двигатели защищены предохранителями IIном = 20 А (двигатель 1) и I2ном = 12 А (двигатель 2). Коэффициент кратности тока К=3.
Таблица 3 ‒ Исходные данные к решению задачи
№ варианта Размеры сечения стальной
полосы (нулевого провода) мм Напряжение линии, В Длина участков линии Площадь сечения медных фазных проводов, мм2
Трансформатор Номинальные токи предохранителей Коэффициент кратности тока, К
l1
м l2
м
Мощность, кВа Напряжение, кВ Схема соединения обмоток Двиг 1, А Двиг 2, А
6 30×4 380/220 260 110 3×5 65 6/0,4 Yн 20 12 3
Решение
Решение сводится к проверке условия:
Iк Iд
где Iк ‒ ток однофазного короткого замыкания, проходящий по петле фаза-нуль;
Iд = КIном ‒ наименьший допустимый ток по условию срабатывания защиты (предохранителя);
Iном ‒ номинальный ток плавкой вставки предохранителя.
Выполнение этого условия обеспечит надежное срабатывание защиты при коротком замыкании (КЗ) фазы на запуленный корпус электродвигателя, т.е. соединенный нулевым защитным проводником с глухозаземленной нейтральной точкой трансформатора.
1. Определяем наименьшие допустимые значения токов для двигателей 1 и 2:
I1д = К I1ном=3·20= 60 А;
I2д = К I2ном=3·12= 36А
2. Находим полное сопротивление трансформатора из таблицы 4 приложения
Zт=0,36 Ом
3. Определяем на участке l1 = 260 м = 0,26 км активное R1ф, и индуктивное Х1ф сопротивления фазного провода;
активное R1н3 и индуктивное Х1и3 сопротивления нулевого защитного провода и внешнее индуктивное сопротивление Х1п петли фаза-нуль:
R1ф=0,018· 0,1872 Ом
где = 0,018 Ом·мм2 /м удельное сопротивление медного провода,
S1 = 25 мм2 сечение фазного провода.
Принимаем для фазного медного провода по рекомендации [8.С.238]
Х1ф=0
Находим ожидаемую плотность тока в нулевом защитном проводе - стальной полосе сечением
S2=30×4=120 мм2; j1= А/мм2
Рис. 2. Схема сети к расчету зануления.
По таблице 5 приложения для j1 = 0,5 А/мм2 и S2= 30×4=120 мм2 находим:
r1 =3,66 Ом/км активное сопротивление 1 км стального провода,
Х1 = 2,20 Ом/км внутреннее индуктивное сопротивление 1 км стального провода
Далее находим R1и3 и Х1и3 для l1= 260 м = 0,26 км:
R1н3 = r1 l1 = 3,66 · 0,26 =0,9516 Ом
Х1и3 = Х1 l1 = 2,20 · 0,26 = 0,572 Ом
Определяем Х1п для l1 = 260 м = 0,26 км:
Х1п=x1п l1 = 0,6· 0,26 =0,156 Ом
Х1п =0,6 Ом/км внешнее индуктивное сопротивление 1 км петли фаза-нуль
4 Определяем на всей длине линии l12= l1 + l2 = 370м = 0,37 км активное R12ф и индуктивное Х12ф сопротивления фазного провода;
активное R12и3 и индуктивное Х12и3 сопротивления нулевого защитного провода и внешнее индуктивное сопротивление Х12п петли фаза-нуль:
R12ф= Ом
Аналогично предыдущему принимаем
Х12ф=0
Ожидаемая плотность тока в нулевом защитном проводе:
j12= А/мм2
По таблице 6 для j12= 0,3 А/мм2 и S2 = 30×4 = 120 мм2 находим:
r12= 3,66 Ом/км
х12= 2,20 Ом/км
Далее находим R12н3 и Х12и3 для l12 = 370 м = 0,37 км
R12н3 = r12 l12 = 3,66 · 0,37 = 1,3542 Ом
Х12и3 = х12 l12 = 2,20 · 0,37 = 0,814 Ом
Определяем Х12п для l12 = 0,25 км
Х12п = х1п l12 = 0,6 ·0,37 = 0,222 Ом:
где х1п =0,6 Ом/км 5
. Находим действительные значения токов однофазного короткого замыкания, проходящих по петле фаза-нуль по формуле:
для следующих случаев:
а) при замыкании фазы на корпус двигателя 1
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
