Выбор автоматических выключателей

2.6 Выбор автоматических выключателей

В соответствии с «Правилами устройства электроустановок» в электрических сетях напряжением до 1 кВ предусматривается защита от ненормальных режимов (глава 3.1). В нашем случае в качестве защитных аппаратов используются автоматические выключатели.

Задача расчета защит – определение уставок автоматических выключателей и оценка чувствительности защитных устройств при одно- и двухфазных коротких замыканиях в конце защищаемой зоны.

 Токи срабатывания защит, действующих селективно на отключение сети, выбирают по возможности наименьшими, однако защита не должна срабатывать при кратковременных перегрузках или от пусковых токов электродвигателей.

Прежде, чем рассчитывать защиту автоматическим выключателем необходимо произвести расчет токов коротких замыканий.

Ток однофазного короткого замыкания I_к⁽¹⁾ (А) для любой точки линии 0.38 кВ определяется выражением из[1]

 , (20)

где U_ф- фазное напряжение, В; для сети 0,38 кВ принимается равным 220 В;

Z- полное сопротивление фазного провода линии 0,38 кВ от шин

подстанции до места короткого замыкания, Ом.

 Полное сопротивлениеопределяется по следующей формуле

, (21)

где r- активное сопротивление фазного и нулевого провода, Ом/км; определяется в зависимости от марки и сечения провода или

сечения жил кабеля[1];

- индуктивное сопротивление фазного и нулевого провода Ом/км;

 Активное и индуктивное сопротивление провода для каждой линии определяется по следующей формуле

 r = r_уд× L , (22)

х = х_уд × L , (23)

где r_уд – активное удельное сопротивление проводов по [3] составляет 0,625 Ом/км;

x_уд – индуктивное удельное сопротивление проводов по [3] составляет 0,3 Ом/км;

L – длина линии до опоры на которой произошло короткое замыкание, км.

Приведем пример расчета сопротивлений для первой линии (Л1)

r = 0,625 × 0,505 = 0,316 Ом/км

x = 0,3 × 0,505 = 0,151 Ом/км

Определяем величину полного сопротивления для линии (Л1) по формуле 26

Z = Ö 0,316 ² + 0,151 ² = 0,35 Ом/км

Величина однофазного тока короткого замыкания для Л1 определяется по формуле 25

I_к = 220 = 314,3 А

2 × 0,35

Расчет защиты тепловым расцепителем

Тепловой расцепитель защищает сеть от перегрузки. Кроме того, он является резервной защитой для отключения токов короткого замыкания

Номинальный ток теплового расцепителя определяется по формуле

 , (24)

где I_{л max}– максимальный ток нагрузки линии, А;

Максимальный ток для трехфазной сети вычисляется по формуле

, (25)

где P_{л max}– максимальная активная нагрузка линии без учета нагрузки

самого мощного электродвигателя, кВт;

- коэффициент мощности нагрузки линии.

В качестве номинального тока теплового расцепителя принимается ближайшее большее значение из стандартного ряда.

Коэффициент чувствительности защиты к минимальному току однофазного замыкания на нулевой провод в конце защищаемой линии (к_ч), выполненной с помощью тепловых расцепителей, определяется по следующей формуле

, (26)

Данные результатов выбора автоматических выключателей приведены в таблице10.