Расчет токов короткого замыкания от источника питании

Коротким замыканием называется непосредственное соединение между любыми точками разных фаз, фазы и нулевого провода я нулевого провода или фазы с землей, не предусмотренное нормальными условиями работы установки. Из-за наличия в сети индуктивных сопротивлений, препятствующих мгновенному изменению тока при возникновении короткого замыкания, значение тока нагрузки не изменяется скачком, а нарастает по определённому закону от нормального до аварийного значения. Для упрощения расчёта и анализа ток, проходящий во время переходного процесса короткого замыкания, рассматривают как состоящий из двух составляющих: апериодической и периодической.

Определяем активное и индуктивное сопротивления силовых трансформаторов по формулам:

r_т = * 10⁶ ().

x_т =, ().

— номинальная мощность трансформатора, кВЧА;

— потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт;

U_{НН ном} — номинальное напряжение обмотки низшего напряжения трансформатора, кВ;

Uк — напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

Таблица 1 Технические характеристики трансформаторов ТМ-100/6 (10).

Подставляем данные в формулы:

r_т = * 10⁶ = 104 МОм.

x_т = = 66.72мОм Определяем активное и индуктивное сопротивления кабелей Предварительно выбираем четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами в непроводящей оболочке сечением 3*4 + 1*2,5 определяем активное и индуктивное сопротивление по таблице2.

Таблица2.

Для данного кабеля.

r_к = 9,61 МОм/м х_к = 0,098 МОм/м Определяем суммарные активные сопротивления контактов сопротивления контактов принимают: r_к = 0,1 мОм — для контактных соединений кабелей; r_к = 0,01 мОм — для шинопроводов; r_к = 1,0 мОм — для коммутационных аппаратов.

В цехе установлено 24 коммутационных аппарата; 3 распределительных и 3 осветительных шинопровода; 8 кабелей.

Определяем суммарные активные сопротивления контактных соединений кабелей.

r_к1 = 0,1* 2 * 8 = 1,6 МОм Определяем суммарные активные сопротивления контактных соединений коммутационных аппаратов.

r_к2 = 1* 24 = 24.

Определяем суммарные активные сопротивления контактных соединений шинопроводов.

r_к3 =0,01 * 3*3 = 0,09 Мом Определяем общие активные сопротивления контактных соединений по формуле.

r_{к О} = r_к1 + r_к2 + r_к3().

r_{к О} = 1,6+ 24+ 0,09 = 25,69 мОм Определяем суммарное активное сопротивление прямой последовательности цепи короткого замыкания по формуле.

r_1?= r_т + r_к + r_кб, ().

где r_т — активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности понижающего трансформатора, мОм.

r_к суммарное активное сопротивление различных контактов, мОм.

r_кб — активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности кабельных линий, мОм;

r_1?= 18,125 + 25,69+ 9,61 = 53,42 мОм Определяем суммарное активное сопротивление прямой последовательности цепи короткого замыкания по формуле х_1?= х_т + х_кб ().

х_1?= 66.72+ 0,098 = 66,81.

Определяем начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока короткого замыкания (Iпо) по формуле:

I_по = ().

где U_cр нн — среднее номинальное напряжение стороны низкого напряжения трансформатора в нашем случае составляет 400 В.

— соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи короткого замыкания, мОм.

I_по = = 31,74кА Определяем апериодическую составляющую тока КЗ по формуле.

i_a0 = v3I_по ().

i_a0 = v3*31,74 = 53,9кА Определяем максимальный ток короткого замыкания, для этого складываем периодическое и апериодическое значения тока короткого замыкания.

I_п КЗ = I_a+ I_п(24)[10].

где I_a — апериодическая составляющая т ока короткого замыкания, кА; I_п — периодическая составляющая тока короткого замыкания, кА.

I_{КЗ макс.}= 31,74+ 53,9= 85,6кА С учетом токов кроткого замыкания выбираем предохранители для каждой группы электроприемников. Выбираем предохранитель для токарных станков Numtupn 250. Рассчитываем пусковой ток по формуле:

I_п = K_п*I_ном, (25) [10].

где K_п — кратность пускового тока, для асинхронных двигателей кратность пускового тока K_п = (5−7), I_ном — номинальный ток, для токарных станков где K_п — кратность пускового тока, для асинхронных двигателей кратность пускового тока K_п = (5−7), для синхронных двигателей и двигателей постоянного тока K_п = (2−3) I_ном — номинальный ток, для токарных станков. Numtupn 250. Подставляем данные в формулу:

I_п = 5*4,1 = 20,5А Выбор предохранителей производим по условию.

(26)[10].

где I_п — пусковой ток, А.

= 8,2A.

Выбираем предохранители по таблице 8.

Таблица 8 «Марки предохранителей».

На основании таблицы выбираем предохранитель НПН2- 60(ППН) с током плавкой вставки 10А. Выбираем предохранитель для токарного станка Numtupn 430.

Рассчитываем пусковой ток.

I_п = 5*14 = 70А С учетом.

= 28A.

На основании таблицы выбираем предохранитель ПН2−100(ППН) с током плавкой вставки 31,5А Выбираем предохранитель для фрезерного станка WF5.

Рассчитываем пусковой ток.

I_п = 5*15,4 = 77А С учетом.

= 30,8A.

по таблице выбираем предохранитель ПН2−100(ППН) с током плавкой вставки 31,5А.Выбираем предохранители для линии питающей щит освещения (ЩО). К данному щиту подключены 3 линии светильников с лампами ЛБ-80. Количество светильников 21, мощность одной лампы 80 Вт, общая потребляемая мощность 3360Вт.

Для выбора предохранителей находим общий потребляемый ток.

I_ном= = = 2,9А.

Выбираем предохранитель по следующему условию.

I_ВСI_ДЛ,.

где I_ВС— номинальный ток плавкой вставки, А ;I_ДЛ — длительный ток линии, А.

I_ВС2,9А На основании таблицы 8 выбираем предохранитель НПН2−60(ППН) с током плавкой вставки 6,3 А.