Молочно-товарная ферма

      к.п.д.=0,905           m_к=2,5                 К_I=7,0

      

     Рассчитываются  параметры сети от места установки  электродвигателя до трансформаторной подстанции 10/0,38 кВ:

      

           (5.3.1)

      

           (5.3.2)

      

     Фактическое отклонение напряжения от места установки  электродвигателя до трансформаторной подстанции 10/0,38 кВ определяется по формуле:

      

    (5.3.3)

      где: DU_трп – потери напряжения в трансформаторе при пуске  

              электродвигателя, %;

                DU_лп – потери напряжения в линии при пуске электродвигателя, %;

           dU_двдп – отклонение напряжения на эл. двигателе до пуска, %.

      

     Потери  напряжения в трансформаторе при  пуске электродвигателя определяются по формуле:

      

    (5.3.4)

где: Р_двп – мощность двигателя при пуске, кВт;

      U_а% - активные потери короткого замыкания трансформатора;

    

 U_р% - реактивные потери короткого замыкания трансформатора;

       S_ном – номинальная мощность трансформатора, кВА.

      Активные  потери короткого замыкания трансформатора определяются по формуле:

      

        (5.3.5)

      где: DР_кз – потери мощности в меди трансформатора, кВт

              S_ном – номинальная мощность трансформатора, кВА

      

     Реактивные потери короткого замыкания трансформатора определяются по формуле:

      

      (5.3.6)

      где: U_к% - напряжение короткого замыкания трансформатора

      

     Мощность  электродвигателя при пуске определяется по формуле:

      

      (5.3.7)

      где: Р_н – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

             к_I – кратность пускового тока;

      

             cos j_пуск – коэффициент мощности при пуске электродвигателя.

      

     Потери  в линии при пуске электродвигателя определяются по формуле:

      

      (5.3.8)

      

     Потери  напряжения в трансформаторе при  пуске электродвигателя составят:

      

     Отклонение  напряжения до пуска электродвигателя определяется по формуле:

      

      (5.3.9)

      где: DU_тр – потери напряжения в трансформаторе до пуска;

              DU_лн – потери напряжения в кабельной линии наружных

                          сетей 0,38 кВ до пуска;

        DU_лв – потери напряжения в кабельной линии внутренних  сетей   

                   0,38 кВ до пуска.

      Потери  напряжения в трансформаторе до пуска  электродвигателя определяются по формуле:

      

      где: b - коэффициент загрузки трансформатора

      cos j =P/S=0,8Þ sin j =0,6

      

     Потеря  напряжения во внутренних кабельных  линиях 0,38 кВ определяется по формуле 5.2.6:

     

      

     По  формуле 5.3.9 определяется отклонение напряжения до пуска электродвигателя:

      

      По  формуле 5.3.3 определяется фактическое отклонение напряжения на зажимах электродвигателя 

      

     Фактическое отклонение напряжения на зажимах электродвигателя при пуске не превышает допустимого, следовательно, двигатель запустится. 

5.4 Расчёт токов короткого  замыкания в сети 0,38 кВ

     По  электрической сети и электрооборудованию  в нормальном режиме работы протекают  токи допустимые для данной установки. При нарушении электрической  прочности проводников или оборудования в электрической сети возникает аварийный режим – режим короткого замыкания, вызывающий резкое увеличение токов, которые достигают огромных значений. Причины коротких замыканий следующие:

• пробой изоляции электрических проводников и электрооборудования из-за перенапряжений или постепенного старения изоляции;
• механическое повреждение кабельных линий во время раскопок траншей или при падении опоры;
• схлёстывание и наброс голых проводов;
• обрыв проводов воздушных линий электропередач;
• ошибочные действия обслуживающего персонала станций подстанций и сетей.

     Значительные по величине токи короткого замыкания представляют большую опасность для элементов электрической сети и оборудования, так как они вызывают чрезмерный нагрев токоведущих частей и создают большие механические усилия. Если электрооборудование не достаточно прочно в механическом отношении, то оно может быть разрушено, а повышенный нагрев токоведущих частей повреждает их изоляцию. Кроме того короткое замыкание в каком либо элементе сети вызывает понижение напряжения у потребителей, а это ведёт к тому, что тормозятся электрические двигатели, вращающий момент которых пропорционален квадрату приложенного напряжения, а у источников света резко уменьшается световая отдача.

     Для правильной эксплуатации электрических  сетей и электрооборудования кроме расчётов нормальных режимов их работы производится расчёты аварийных режимов, выбирая электрическую сеть и оборудование таким образом они выдерживали без повреждений действие наибольших возможных троков короткого замыкания.

     

     При расчётах токов короткого замыкания  в сетях напряжением ниже 1000 В необходимо учитывать активные и индуктивные сопротивления проводников и трансформаторов. 
 
 
 
 
 
 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

       

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 5.4.1. Схема замещения  для расчёта токов  короткого замыкания.

     Определяются  токи короткого замыкания для точек К-1, К-2, К-3 остальные расчёты сводятся в таблицу 5.4.1. Для точек К-1 и К-2 ток трёхфазного короткого замыкания определяется по формуле:

            (5.4.1)

     где: U_ном – номинальное напряжение, В;

             х_тр – индуктивное сопротивление трансформатора;

             r_тр – активное сопротивление трансформатора.

     Реактивное  сопротивление трансформатора определяется по формуле:

           (5.4.2)

     Активное  сопротивление трансформатора определяется по формуле:

           (5.4.3)

     Подставляя, данные в формулы 5.4.2 и 5.4.3, определяются  реактивное и активное сопротивления трансформатора:

     

     Подставляя,  данные в формулу 5.4.1, получаем:

     

     Трёхфазный ток короткого замыкания для точки К-3 определяется по формуле:

             (5.4.4)

     где: U_ном – номинальное напряжение, кВ;

             х_л – индуктивное сопротивление линии, Ом;

     

             r_л – активное сопротивление кабельной линии, Ом;

  Индуктивное  сопротивление линии Л-1 определяется  по формуле:

     

     Активное  сопротивление линии Л-1 определяется по формуле:

     

     Подставляя, данные в формулу 5.4.4, получаем:

       

     Двухфазный  ток короткого замыкания определяется по формуле:

            (5.4.5)              

     При выборе аппаратов на динамическую стойкость  необходимо знать ударный ток  в месте короткого замыкания, который определяется по формуле:

             (5.4.6)

     где: к_у – ударный коэффициент.

     Ударный коэффициент определяется по формуле:

             (5.4.7)

     где: Т_а – постоянная времени затухания.

     Постоянная  времени затухания определяется по формуле:

                                 

     

     

     По  формуле 5.4.7 определяется ударный коэффициент:

     

     По  формуле 5.4.4 определяется ударный ток  короткого замыкания:

     

     Для проверки чувствительности защитных аппаратов  необходимо знать однофазный ток  короткого замыкания в конце  защищаемого участка, который определяется по формуле:

            (5.4.9)

где: Z_п – полное сопротивление петли, созданной фазной и

          нулевой жилами кабеля, Ом;

       Z_тр /3 – полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания на корпус, Ом, таблица 10.3 л4.