7.3. Перевірка електричної мережі за пусковим режимом

Перевірка кабельної мережі за умовами пуску найбільш потужного та віддаленішого асинхронного електродвигуна з короткозамкнутим ротором полягає в тому, щоб забезпечити мінімально допустимий рівень напруги на його затискачах. Допустиме зменшення напруги обумовлюється допустимим зменшенням пускового моменту за умовою зрушення з місця.

У загальному випадку мінімальна напруга на затискачах електродвигуна при його пуску

(7.30)

де: М_н.дв = 9550 Р_н/n_н - номінальний момент електродвигуна, Нм; а=М_п.дв/М_н.дв - таблична кратність пускового моменту; М_п.дв - початковий пусковий момент, Нм; К - мінімальна кратність пускового моменту, яка забезпечує зрушення з місця і розгін машини. Значення К приймають для прохідницької машини 1,0...1,2; для конвеєрів 1,2...1,5, для вентиляторів і насосів 0,5...0,6.

Для визначення напруги на затискачах двигуна при його запуску можна скористатися формулою

де: U_н.р - втрата напруги в мережі від решти працюючих двигунів при номінальній напрузі у тій частині мережі, з якої живиться двигун що запускається, В; n - кількість двигунів, що одночасно вмикаються і живляться від одного кабеля; І_n - початковий пусковий струм двигуна, А; cos_n - коефіцієнт потужності двигуна при пуску; R - сумарний активний опір трансформатора R_т, магістрального R_м.к та живлячого R_r._.к кабелів, Ом;

(7.32)

Ааналогічно сумарний реактивний опір

(7.33)

Значення І_n та cos_n приймаються за каталогом на двигуни, у разі відсутності каталогів приймають cos_n=0,5.

(7.34)

де: К_н=0,9 - середньозважений коефіцієнт навантаження працюючих електродвигунів, крім того що запускається; Р_н.т - установлена потужність групи електродвигунів, які живляться від трансформатора (крім тих, що запускаються), кВт; Р_н.м - установлена потужність групи електродвигунів, які живляться з магістрального кабеля, з якого живиться також двигун що запускається (крім потужності цього двигуна), кВт.

Якщо в результаті розрахунків не забезпечується необхідна напруга, то треба передбачити збільшення площі перерізу жил кабеля, що живить двигун, або магістрального кабеля у межах, допустимих за умовами підключення до апаратів та зручності експлуатації; прокладку паралельного магістрального кабеля.

8. Розрахунок струмів короткого замикання у дільничних мережах напругою до 1000в

Розрахунок струмів короткого замикання в мережах з ізольованою нейтраллю трансформатора полягає у визначенні найбільшого можливого трифазного та найменшого можливого двофазного струму короткого замикання. Струми трифазного короткого замикання І_к⁽³⁾ розраховується для вибору комутаційної апаратури за умовою забезпечення потрібної комутаційної (вимикаючої) здатності, термічної та електродинамічної стійкості максимальним струмам короткого замикання у місці її встановлення.

Струми двофазного короткого замикання І_к⁽²⁾ визначають у кінці зони дії максимального захисту з метою перевірки надійності спрацьовування (чутливості) вибраних установок захисту.

Для визначення струмів короткого замикання складають однолінійну схему електропостачання дільниці та її розрахункову схему заміщення; уточнюють точки короткого замикання на схемах; обчислюють сумарний опір кожної гілки мережі (R, Х) до певної точки короткого замикання, включаючи опір зовнішньої системи Х_з.с, опір високовольтного кабеля R_в.к , Х_в.к , трансформатора R_т, Х_т, магістрального R_м.к, Х_м.к та живлячих R_rk, X_rk кабелів дільничної мережі.

Трифазний струм короткого замикання

(8.1)

(8.2)

де: U_с.н - середня номінальна напруга ступеня короткого замикання (1200, 690, 400В).

Опір тарнсформатора

(8.3)

(8.4)

(8.5)

де: Р_к - втрати короткого замикання трансформатора, Вт; І_н.т - номінальний струм вторинної обмотки трансформатора, А; U_к - напруга короткого замикання трансформатора, %.

Опір зовнішньої системи, приведений до напруги вторинної обмотки трансформатора,

(8.6)

де: S_к⁽³⁾ - потужність трифазного короткого замикання на шинах РП чи на затискачах вищої напруги трансформатора.

Опір високовольтного кабеля (від РП до трансформатора) приводиться на напругу вторинної обмотки, тобто R_в.к/К_тр; Х_в.к/К_тр, де К_тр - коефіцієнт трансформації силового трансформатора.

Амплітудне значення ударного струму короткого замикання

(8.7)

де: К_у - ударний коефіцієнт; К_у=1,2...1,3 при короткому замикання на шинах підстанції, К_у=1 при короткому замиканні у віддаленій точці; І_н - сума номінальних струмів асинхронних двигунів потужністю понад 100 кВт, А.

Діюче значення ударного струму

(8.8.)

Розрахунки струмів КЗ зводять у табл. 8.1.

Таблиця 8.1

Розрахункові точки короткого замикання

Опір, Ом

Струми короткого замикання

Rт

Хт

Rмк

Хмк

Rrк

Хrк

Хзс

Rвк/Ктр

Хвк/Ктр

R

RX

І(3)к

І(2)к