Проектирование внутрицехового электроснабжения Разработка проекта (стр. 8 из 14)
При защите питающей линии номинальный ток плавкой вставки выбирается по условию (83), а пиковый ток определяется по формуле (78).
Последовательно включенные предохранители должны быть проверены по селективности. По защитным характеристикам плавких предохранителей определяют время отключения при протекании максимального тока КЗ (
). Селективность срабатывания предохранителей обеспечивается, если время отключения более удаленного от места повреждения предохранителя не менее чем в три раза больше времени отключения предохранителя, ближайшего к месту КЗ.Технические характеристики некоторых типов предохранителей представлены в прил. 33.
Автоматические выключатели, в основном, предназначены для защиты электроустановок напряжением до 1000 В от коротких замыканий и перегрузок.
Автоматические выключатели выбирают по следующим условиям:
 ;  ;  ;  , | (84) |
где
– номинальное напряжение автоматического выключателя (АВ); 
– номинальный ток АВ; 
– номинальный ток теплового расцепителя; 
– номинальный ток (ток уставки) электромагнитного расцепителя; 
– напряжение сети; 
– максимальный рабочий ток линии; 
– пиковый ток линии.Номинальные токи расцепителей соседних автоматических выключателей последовательно включенных в сеть должны различаться не менее чем на одну ступень. Номинальные токи расцепителей автоматического выключателя, ближайшего к источнику питания (вводного в ТП), должны быть не менее чем в 1,5 раза больше, чем у наиболее удаленного. Выполнение этих условий обеспечивает селективность срабатывания тепловых расцепителей. При коротких замыканиях селективность защиты обеспечиваться не будет, так как электромагнитные расцепители при токах, равных или больших их токов уставки, срабатывают практически мгновенно. Для гарантированного обеспечения селективности следует выбирать АВ с регулируемой характеристикой срабатывания, у которых возможно задавать (выставлять) время срабатывания.
Классификация автоматических выключателей серий ВА приведена в прил. 34, а их технические характеристики – в прил. 35.
Результаты выбора защитных аппаратов свести в табл. 20.
Таблица 20 Выбор защитных аппаратов цеховых электрических сетей (силовых и осветительных)
| Номер линии | Обозначение ЭП или узла питания на схеме | Тип автоматического выключателя или предохранителя | Номинальное напряжение аппарата защиты, Uн, В | Расчетный ток линии, Iр, А | Пиковый ток линии, Iпик, А | Номинальный ток аппарата защиты, Iна, А | Номинальный ток теплового расцепителя, Iнтр, А или номинальный ток плавкой вставки предохранителя, Iн пл. вст., А | Номинальный ток электромагнитного расцепителя, Iнэр, А |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
3.11 Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов КЗ необходим для проверки защитных аппаратов по отключающей способности, проверки защит по чувствительности действия и шинопроводов (ШМА, ШРА) по термической и электродинамической стойкости.
С этой целью рассчитываются токи трехфазного короткого замыкания (
) на выходе защитных аппаратов, токи однофазного КЗ ( 
) в конце защищаемой зоны аппарата защиты, ток трехфазного КЗ и ударный ( 
) в начале шинопровода.При расчетах токов КЗ в электроустановках до 1 кВ необходимо учитывать:
1) индуктивные сопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи, включая силовые трансформаторы, проводники, трансформаторы тока, реакторы, токовые катушки автоматических выключателей;
2) активные сопротивления элементов короткозамкнутой цепи;
3) активные сопротивления различных контактов и контактных соединений;
4) значения параметров синхронных и асинхронных электродвигателей.
При расчетах токов КЗ рекомендуется учитывать:
1) сопротивление электрической дуги в месте КЗ;
2) изменение активного сопротивления проводников короткозамкнутой цепи вследствие их нагрева при КЗ;
3) влияние комплексной нагрузки (электродвигатели, преобразователи, термические установки, лампы накаливания) на ток КЗ, если номинальный ток электродвигателей нагрузки превышает 1,0 % начального значения периодической составляющей тока КЗ, рассчитанного без учета нагрузки.
Токи КЗ рекомендуется рассчитывать в именованных единицах.
Следует использовать шкалу средних номинальных напряжений: 37; 24; 20; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,69; 0,525; 0,4; 0,23 кВ.
Сопротивления всех элементов схемы замещения выражать в миллиомах.
При электроснабжении электроустановки от энергосистемы через понижающий трансформатор начальное действующее значение периодической составляющей трехфазного тока КЗ в килоамперах без учета подпитки от электродвигателей рассчитывают по формуле:
, (85)где
– среднее номинальное напряжение сети, в которой произошло короткое замыкание, В; 
, 
– соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи до точки КЗ, мОм.Значение периодической составляющей тока однофазного КЗ от системы в килоамперах рассчитывают по формуле
, (86)где
и 
– суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивление нулевой последовательности относительно точки КЗ, мОм.Для определения суммарных сопротивлений до точки КЗ необходимо составить расчетную схему, на которой приводятся технические характеристики цехового трансформатора (тип, схема соединения обмоток, номинальная мощность, номинальные напряжения обмоток, напряжение КЗ трансформатора и мощность потерь при КЗ), марка кабелей, сечения и длины линий, типы и номинальные токи коммутационно-защитных аппаратов, точки КЗ.
Пример расчетной схемы приведен на рис. 13.
Далее составляются схемы замещения прямой и нулевой последовательностей, представленные на рис. 14 и рис. 15.
Эквивалентное индуктивное сопротивление системы, приведенное к ступени низшего напряжения сети, рассчитывается по формуле
, (87)где
– среднее номинальное напряжение сети, подключенной к обмотке низшего напряжения трансформатора, В; 
– среднее номинальное напряжение сети, к которой подключена обмотка высшего напряжения трансформатора, В; 
– действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, кА; 
– условная мощность короткого замыкания у выводов обмотки высшего напряжения трансформатора, МВА.
Рис. 13. Расчетная схема
Рис. 14. Схема замещения прямой последовательности: xс – эквивалентное сопротивление системы;Rт, xт – активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности цехового трансформатора; RTA, xTA – активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока; Rкв, xкв – активное и индуктивное сопротивления токовых катушек автоматических выключателей; Rш, xш – активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности шинопроводов; Rл, xл – активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности кабельных линий; Rк – активное сопротивление различных контактов.
