Безопасность жизнедеятельности

11. Безопасность жизнедеятельности.

11 .1 Расчет зануления.

В электроустановках напряжением до 1 кВ с заземленной нейтралью для надежной защиты людей от поражения электрическим током применяется зануление, обеспечивающее автоматическое отключение участка сети, на котором произошел пробой на корпус. Занулением называется преднамеренное соединение металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут случайно оказаться под напряжением, с глухо-заземленным нулевым проводом трансформатора или генератора в сетях трехфазного тока, с глухо-заземленным выводом источника однофазного тока, с глухо-заземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока через сопротивление повторного заземления Рп.

Расчет зануления сводится к определению условий, при которых обеспечиваются быстрое срабатывание максимально-токовой защиты и отключение поврежденной, установки от сети. Если сопротивление нулевого провода больше сопротивления фазного не более чем в 2 раза, то условия срабатывания максимально-токовой защиты почти всегда удовлетворяются. Исключением могут быть случаи электроснабжения по воздушным линиям, имеющим значительные реактивные сопротивления.

Для надежного отключения аварийного участка необходимо, чтобы ток в короткозамкнутой цепи значительно превосходил ток установки защиты или номинальный ток плавкой вставки, т.е. IK.3. kIH ,

Где: k- коэффициент, при защите плавкими предохранителями k > 3, при защите автоматическими выключателя с номинальными токами до 100 A k=T,4, для прочих автоматов защиты k = 1,25.

Ток с однофазного КЗ 1к. з при замыкании фазы на зануленный корпус равен отношению фазного напряжения сети U к полному сопротивлению короткозамкнутой цепи zk.s. , которое складывается из полных сопротивлений фазы трансформаторов zt /3, фазного проводника 7ф, нулевого защитного проводника zh внешнего индуктивного сопротивления контура «фаза-нуль» Хв т.е

I к.з = U /Z к.з = U/ (ZT/ 3 + Zф + ZH + JXв) (11.1)

Сопротивление короткозамкнутой цепи шунтируется параллельно ветвью, состоящей из последовательно соединенных сопротивлений заземления нейтрали обмотки трансформатора R0 и повторного заземления нулевого провода Rп. Так как сумма сопротивлений этих заземлении много больше сопротивления короткозамкнутой цепи, то параллельную ветвь, образованную заземлениями можно не учитывать.

Полные сопротивления нулевого и фазного проводов можно представить в следующем виде:

Zф = Кф + JXф И Zн=Rн +JXн, (11.2)

Где

Rф ,Rн - активные,

 Xф , Xн - внутренние индуктивные сопротивления, Ом, соответственно фазного и нулевого проводов. Абсолютное значение тока КЗ:

1 к.з = U/ (Zi/3 +(R Ф + R H) + (ХФ+XH+XB)2 ) (11.3)

Это выражение определяет приближенное значение тока КЗ, так как модуль полных сопротивлений трансформатора и цепи «фаза-нуль» суммируются арифметически, что считается допустимым.

Внешнее индуктивное сопротивление контура «фаза-нуль» Хв может быть определено как индуктивное сопротивление двухпроводной линии с проводами с круглого сечения одинакового диаметра d (м), проложенного на расстоянии d(m), между ними.

Хв = L = /(L In 2D/d), (11.4)

где

  - угловая частота тока, рад/с;

 L - индуктивность линии;

 - относительная магнитная проницаемость среды.

11.1.1. Произведем расчет зануления:

Стойка получает электроэнергию от трансформатора 6/0,4 кВ мощностью Р =400 кВ*А, расстояние от трансформатора до места расположения потребителей энергии L = 127м.

Потребители энергии защищаются плавкими вставками. В качестве фазных проводов используется кабель с медными жилами

диаметром d =3,56 мм, сечением S =10 мм2 , нулевой провод выполнен

из стальной шины сечением Sст = 20 х 4мм2 и проложен на расстоянии

L = 56 см от кабеля.

Прежде всего, нужно проверить систему зануления на отключающую способность:

ожидаемый ток

I Кз=31 ном; Рн= 3 Uл IЛ= 3 U0 Iномн (11.5)

номинальный ток

Iном = Рн/3 Uф = 27*103/3*220 = 35,6А=40 А (11.6)

ожидаемой ток КЗ I Кз 3*40= 120 А. (11.7)

Из таблицы 12.2 определяем zt = 0,0906 Ом. Сопротивление фазных проводов Rф - рL/SФ = 0,018* 127/ 10 = 0,275Ом; Хф = 0. Если нулевой проводник из меди, то его сопротивление rh = 2Rф Ом; Хн = 0. Если же нулевым проводом является стальная шина, то следует определить плотность тока КЗ в нулевом проводе, т.е.

 = 1кзо/ sh.ct = 120/80 = 1,4 А/мм2. (11.8)

При этой плотности тока по табл. 12.4 находим R= 3, 25 Ом/км

Х= 2,11 Ом/км, RH = 3,25*0,15 = 0,53 Ом.

ХН = 2Д1 * 0,15 = 0,32 Ом

xb/l = 0,1256 In 2D/d = 0,1256 In (2500/3,56) = 0,1256 In 280 = 0,66 Ом/км

Хв=0,66*0,127=0,099Ом

Полное сопротивление цепи «фаза - нуль»

Модуль полного сопротивления цепи «фаза-нуль»

Z =V(Rф+RH)2+(Хф+XH+XB)2=V(0,42)2+(0,419)2=1,39Ом. (11.10)

Действительный ток

K3I к.з = Uф / (ZT/3 + ZK3) = 220/(0,0906/3 + 1,39) =138,7А (11.11)

Т.е. больше ожидаемого тока КЗ I к.з > 3Iном (138,7 > 120).

Похожие работы

Модернизация телефонной сети Аккольского района Акмолинской области

Скачать

176797

28

18

... и емкости с организацией ЦТЭ всего оборудования системы "Квант". Данным проектом предлагается модернизация телефонной сети с. Урюпинка Аккольского района Акмолинской области. Планируемая модернизация телефонной сети с. Урюпинка Аккольского района Акмолинской области создает предпосылки стабильного роста междугородного и международного трафика, предоставления высокоскоростных услуг передачи ...

Мониторинг развития сельских территорий как оценка их экономического потенциала на примере комитета по делам сельских территорий министерства сельского хозяйства республики Казахстан

Скачать

178518

10

2

... придать развитию кооперации и агропромышленной интеграции, созданию агропромышленных кластеров. 2. Мониторинг потенциала социально-экономического развития сельских населенных пунктов на примере деятельности Комитета по делам сельских территорий Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан   2.1 Краткая организационно-правовая характеристика Комитета по делам сельских территорий ...

Формирование социально-экономической модели занятости в условиях переходной экономики Республики Казахстан

Скачать

220567

1

2

... рынке труда и от традиций страны, его менталитета. Только в этом случае можно улучшить ситуацию в сфере занятости. Глава II. Формирование социально-экономической модели занятости в условиях переходной экономики Республики Казахстан Слабо регулируемое вхождение национальной экономики в рынок деформирует ход всех социально-эконоических процессов в республике, и ...

Модернизация сотовой сети стандарта GSM с применением технологий GPRS и EDGE

Скачать

117155

16

14

... антенны 20м - наиболее оптимальный вариант, т.к. обеспечивает приемлемую дальность связи, при наименьших затратах на кабель и установку мачты. 2.5 Модернизация сети GSM под GPRS 2.5.1 Общая характеристика GPRS Одним из существенных недостатков сетей сотовой связи стандарта GSM на сегодняшний день является низкая скорость передачи данных (максимум 9.6 кбит/с). Да и сама организация этого ...