Расчет и выбор низковольтных аппаратов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский энергетический институт (Технический университет) Факультет повышения квалификации преподавателей и специалистов ЦПП Экспертэнерго Кафедра электроэнергетических систем Контрольная работа по предмету: Производство, передача и распределение электроэнергии Тема: Расчет и выбор низковольтных аппаратов

Студент: Кирпиченкова И.Э.

Группа: ЭЭС-1−10С Преподаватель:

Киселев В.Ф.

Смоленск 2011

Исходные данные

замыкание предохранитель ток напряжение

Тип защитного аппарата: предохранители

К_п = 5

cosц = 0,88

КПД = 0,88

К_з = 1,0

m = 0,9 для ТП-РЩ1 (коэффициент одновременности)

m = 1 для РЩ1 — РЩ2

Требуется обеспечить защиту сети от коротких замыканий и перегрузок.

S_н = 250 кВА; z_т = 312 мОм

б=2,5

Пуск легкий.

Рассчитываем защиту для Д1

Номинальный ток

I_ном = Р_н / v3· U_н · cosц · з = 10 000/1,73· 380·0,88·0,88=19,6 А

Рабочий ток

I_р = К_з · I_ном = 19,6· 1,0=19,6 А

Ток пусковой

I_п1= К_п · I_ном1 = 5· 19,6=98 А

Ток плавкой вставки: 2 условия

— по номинальному току

I_в2? I_ном1 ;I_в2 ?19,6 А

— по пиковому току

I_в2 = I_пик/б = I_п1/б=98/2,5=39,2 A

По приложению 1 выбираем тип предохранителя ПН-2 и I_в2 = 40 А

Необходимо согласовать защиту с сечением:

К_пр · I_доп? К_з · I_з или К_пр · I_доп? К_з · I_в

К_пр — коэффициент, учитывающий способ прокладки

I_доп — допустимый ток

I_з — ток защитного аппарата (I_в)

К_з = 1,25

К_t = К_пр = 0,87

I_доп = К_з· I_в / К_t = 1,25· 40 / 0,87=57,5 A

По таблице 18 выбираем

F= 16 мм²

I_доп =60 А

Суммарный номинальный ток

I_р(ном) = I_р2(I_ном2) +I_р3(I_ном3) +I_р4(I_ном4)= 139,46 А

Выбираем ток плавкой вставки

I_в3=mУ_(i=1.3) I_{р i}(I_{ном i})? 139,46 А

По пиковому току

I_пик = I_п макс + У_(i=1.n) I_{ном i} = 353,57+25,54+43,21= 422,31 А

I_пик/б = 422,31/2,5=168,92 А, т. е. I_в3 ?168,92 А

Выбираем предохранитель ПН2−200−40. Выбираем сечение 95 мм².

Рассмотрим группу линий ТП-РЩ1.

Сумма всех номинальных токов:

I_{р (ном)} =19,64+25,54+43,21+70,71= 159,10 А

Выбираем ток плавкой вставки

I_в3=mУ_(i=1.3) I_{р i}(I_{ном i}) =0,9· 159,10 =143,11 А

По пиковому току

I_пик = I_п макс + У_(i=1.n) I_{ном i} = 353,57+25,54+43,21= 422,31 А

I_пик/б = 422,31/2,5=168,92 А, т. е. I_в3 ?168,92 А

Выбираем предохранитель ПН2−200−40. Выбираем сечение 95 мм².

Необходимо согласовать защиту с сечением:

I_доп = К_з· I_в1 / К_t = 1,25· 200 / 0,87=287 A

По таблице 18 выбираем

F= 120 мм²

I_доп =295 А

Проверка на чувствительность и селективность

Д2,3,4 — на чувствительность

FU4,5,6< FU2,3 — на селективность

I_к⁽¹⁾ = U_ф / (z_т / 3) + z_п

Рассмотрим для Д1

z_т = 312 мОм

z = vR²+x²

R=r₀· l=0,35·180= 63 мОм

x= x₀· l=0,23·180=41,4 мОм

z = v63²+41,4² =75 мОм

z_п =2· 75=150 мОм

I_к⁽¹⁾ = 220 / (312 / 3) + 150=866 А

I_к⁽¹⁾ / I_в? 4 (для опасной среды)

I_к⁽¹⁾ / I_в =866/200=4,33 > 4

Предохранитель проходит по чувствительности.

Проверка сети по потерям напряжения (проводится для самого мощного приемника Д4 и самого удаленного Л1).

Для самого мощного Д4:

I_ном = 70,71 А

F = 120 мм²

r₀ = 0,35 мОм

x₀ = 0,23 мОм

cosц = 0,88

sinц = 0,47

ДU₂=v3· I_ном· F· (r₀ · cosц + x₀· sinц)=6,1 В

ДU₁= 1 В

ДU_У=6,1+1=7,1 В

На шинах 0,4 трансформаторной подстанции напряжение на 2% выше номинального.

ДU_У= (U_{н -} (U_н — ДU_У))· 100%/ U_н =2%

Допустимо ±5%.

Расчеты сводим в таблицу.