Розрахунок занулення трансформатора живлення

12.4 Розрахунок занулення трансформатора живлення

Розраховуємо систему захисного занулення при потужності живильного трансформатора 100 кВА, схема з’єднання обмоток трансформатора – зірка, електродвигун асинхронний серія 4А; U = 380 В,

п = 3000 хв^-1 тип 4А112 – 2.

Перевіряємо умову забезпечення відключаючої здатності занулення.

, вст; (12.4.1)

;

де ф – фазова напруга, В;

Z_m – опір трансформатора, Ом, за [29, таб VI. 1], Z_m = 0,799;

Z_п – опір петлі фаза-нуль, який визначається за формулою:

; (12.4.2)

де, R_н, R_ф – активний опір фазового і пулевого провідників, Ом;

Х_н, Х_ф – внутрішній індуктивний опір фазового, нулевого провідників, якими можна знехтувати, так як для кольорових провідників ці значення дуже малі;

Х_п - зовнішньо індуктивний опір теплі фаза-нуль, Ом.

Для розрахунку активних опорів R_ф і R_н задаємося перерізом, довжиною і матеріалом нулевого та фазового провідників. Опір провідників із кольорових матеріалів визначається по формулі:

, (12.4.3)

Де  - питомий опір провідника, для міді  = 0,018 Ом·мм²/м;

l – довжина провідника

- нульового l_н = 150 м;

- фазового l_ф = 200 м;

S – переріз провідника, мм²

- нульового S_н = 50,28 (d =8 мм);

- фазового S_ф = 28,27 ( d =6 мм);

-          нулевого Ом;

-          фазового Ом.

Визначаємо номінальний струм електродвигуна за формулою:

(12.4.4)

де Р – номінальна потужність двигуна, кВт;

Р = 7,5 кВт

 Н – номінальна напруга, В;

cos - коефіцієнт потужності, cos = 0,88

А.

Розраховуємо пусковий струм двигуна виходячи із умови :

А.

 Визначаємо номінальний струм плавної вставки за формулою

(12.4.5)

де  – коефіцієнт режиму роботи,

А

Визначаємо очикуване значення струму короткого замикання:

 А

Задаємося стандартним перерізом нулевого проводу S_н = 50,28 для

 = 8 мм і розраховуємо густину струму :

А /мм²

Зовнішній індуктивний опір петлі фаза – нуль х_п = 0,6 Ом/км.

Загальна довжина петлі фаза нуль.

150+200 = 350 Ом ;

Ом = 0,35 км, тоді Ом.

Використовуючи отримані значення, визначаємо Z_п ; визначаємо струм короткого замикання:

 Ом

А.

Перевіряємо умови надійного зпрацювання захисту:

А.

Струм  більше ніж в чотири рази перевищує номінальний струм вставки, тому при замиканні на корпус плавна вставка перегорить за 4-6 ск і відімкне пошкоджену фазу. По номінальному струму приймаємо плавну вставку серії ПН2-100 з номінальним струмом 60А при напрузі мережі 380 В.

Рис.12.4.1. Принципова схема занулення

1 – плавкі вставки;

2 – електродвигун.

12.5 Розрахунок заземлення

Необхідно розраховувати заземлюючий пристрій для заземлення електродвигуна серії НА напругою U = 380 В в трьохфазній мережі із ізольованого нейтралю при слідуючих вихідних даних:

- грунт – суглинок з питомим електричним опором

ρ =  

- в якості заземлювачів прийняті сталеві труби діаметром d = м і довжиною l=м, що розміщуються вертикально і з’єднані на вставки за формулою:

(12.5.1)

де L – коефіцієнт режиму роботи, L = 1,7;

А.

Рис.12.5.1. Принципова схема захисного заземлення

1 – плавкі вставки;

2 – електродвигун;

3 – графік розподілення потенціалів на поверхні земля;

ПП – пробивний запобіжник;

R_о – заземлення нульової точки трансформатора;

R₃ - заземляючий пристрій;

R_із – опір ізоляції;

И_дот – напруга дотику;

І₃ – струм, що замикається на землю;

І_люд – струм, протікаючий через людину;

l, d – довжина і діаметр стержневого заземлювача, м.

Розрахунковий питомий опір ґрунту визначаються за формулою:

(12.5.2)

Визначаємо очікуване значення струму короткого замикання:

,А

Задаємся стандартним перерізом нулевого проводу S_н = 50,28 для d = 8мм і розраховуємо густину струму :

А / мм²

Зовнішній індуктивний опір петлі фаза нуль Х_л = 0,6 Ом/км.

Загальна довжина петлі фаза нуль

150+200 = 350 Ом = 0,35 км, тоді Х_п = 0,6 · 0,35 = 0,21 Ом

Використовуючи отримані значення, визначаємо Z_п і визначаємо струм короткого замкнення:

,Ом

А

Перевіряємо умову надійного спрацювання захисту:

А

Струм І_кз більше ніж в чотири рази перевищує номінальний струм вставки, тому при замиканні на корпус плавка вставка перегорить за 4-6 сек відімкне пошкоджену фазу. По номінальному струму приймаємо плавку вставку серії. ПН₂-100 з номінальними струмом 60А при напрузі мережі 380В, зварці сталевою полосою 40 х 4 мм.

- потужність електродвигуна серії 4А112 М2

U = 7,5 кВт, п = 3000 хв^-1;

- потужність трансформатора прийнята 100 кВА, необхідне по нормам допустимий опір заземлюючого пристрою z_з < 40 м.

Визначаємо опір одиночного вертикального заземлення по формулі:

 (12.5.3)

де t – відстань від середини заземлювача до поверхні ґрунту, м;

де  - коефіцієнт сезонності, що враховує можливість підвищення опору ґрунту за період 1 рік,  = 1,7

Ом ·м

Визначаємо опір сталевої полоси, що з’єднує стержні заземлення:

; (12.5.4)

де l' – довжина полоси, м;

t' – відстань від полоси до поверхні землі, м;

d' – 0,5в, в – ширина полоски рівна 0,05 м

Визначаємо розрахунковий питомий опір ґрунту '_розр при використанні з’єднувальної полоски у вигляді горизонтального електроду довжиною 50 м. При довжині полоски 50 м  ' = 5,9. Тоді

ρ'_розр =

 Ом.

Визначаємо орієнтовне число одиночних стержнів заземлювачів по формулі:

(12.5.5)

де n_в – коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів.

Приймаємо розміщення вертикальних заземлювачів по контуру з відстанями між суміжними заземлювачами рівним 21-4 м. Знаходимо значення коефіцієнта використання П₆ = 0,66, П₇ = 0,39; тоді необхідне число вертикальних заземлювачів:

.

Визначаємо загальний розрахунковий опір заземлюючого пристрою R з врахуванням з’єднувальної полоски:

; (12.5.6)

Розрахунок заземлюючого пристрою виконано вірно так, як

R< ч₃ – 3,6 < 4.

Похожие работы

Екологічна оцінка стану довкілля Коростишивського району та розробка заходів з його поліпшення

Скачать

229249

11

17

... речовини, викиди поживних елементів, подібних до стоку добрив; осідання кислотних опадів, хвороботворні організми. Все це призводить до погіршення якості води і деградації водних ресурсів. Комплексна екологічна оцінка стану річок басейнів Дніпра за методикою, яка розроблена Українським НДІ водогосподарсько-екологічних проблем, показала, що немає жодного басейну, стан котрого можна було б класифі ...

Економіко-математичне обґрунтування підвищення ефективності виробництва МКВП "Дніпроводоканалу"

Скачать

135325

38

7

... "Баланс" за 2007 – 2008 роки (додаток В); -          форма № 2 "Звіт про фінансові результати" за 2007 – 2008 роки (додаток Г). 3 Підвищення ефективності виробництва МКВП "Дніпроводоканал" на підставі методів Економіко-математичного моделювання У грудні 2008 року Дніпропетровський міськвиконком та комунальне Підприємство "Дніпроводоканал", яке знаходиться у власності м. Дніпропетровська ...

Оцінка ефективності інновацій та інноваційних нововведень в процесі запровадження "Проекту розвитку системи водопостачання та водовідведення в м. Миколаєві"

Скачать

43576

2

0

... . При написанні роботи мною виконано ______сторінок тексту, ___ таблиць, використано _____ літературних джерел.   Розділ 1 «Оцінка ефективності інновацій та інноваційних нововведень» в процесі запровадження інвестиційного «Проекту розвитку системи водопостачання та водовідведення в м. Миколаєві»   1.1 Проблеми, які мають бути розв’язані внаслідок реалізації Проекту запланованих інновацій та і ...

Інформаційна система як частина організаційної системи, її основні характеристики

Скачать

59383

3

0

... слід враховувати при організації обробки даних, побудові комп'ютерних інформаційних систем, виборі варіантів технології розв'язування тих чи інших економічних задач. 2 Інформаційно-правова система Організаційно впорядкована сукупність нормативно-правових документів (масивів док-тів), за допомогою яких суб'єкт управління (орган, посадова особа), застосовуючи інформаційні технології, у т. ч. ...