2 – наиболее удаленная точка шинопровода ШМА1, К
3 – электродвигатель шлифовального станка № 1 (см. рисунок 5).
Рисунок 5 - Расчетная схема электроснабжения
На основании расчетной схемы (рисунок 5) составляем эквивалентную схему замещения (рисунок 6).
Рисунок 6 - Эквивалентная схема замещения электроснабжения
Сопротивления схемы замещения. -
сопротивления трансформатора ТМ-630/10/0,4 [14, табл. 2.9]: RТ = 3,1мОм; ХТ =13,6мОм; ZТ =14,0мОм; ZТ(1) =128,0мОм;
-
сопротивления автоматических выключателей [14, табл. 2.18]:
QF9
−1250
А;
RQF9 = 0,14
мОм;
ХQF9 = 0,08
мОм ;
ZQF9 =
RQF2 9 +
XQF2 9 = 0,16
мОм
QF7
−1250
А;
RQF7 = 0,14
мОм ;
ХQF7 = 0,08
мОм;
ZQF7 =
RQF2 7 +
XQF2 7 = 0,16
мОм QF1
− 400
А;
RQF1 = 0,65
мОм;
ХQF1 = 0,17
мОм ;
ZQF1 =
RQF2 1 +
XQF2 1 = 0,67
мОм ;
-
сопротивления линии l1 (QF1 – ШМА1), кабель 3хАВВГ 4х120 [14, табл. 2.15]:
r0л1 = 0,28
мОм/
м;
х0л1 = 0,08
мОм/
м;
Rл1 = 3⋅
r0л1 ⋅
l1 = 3⋅0,28⋅5 = 4,2
мОм;
Х л1 = 3⋅
х0л1 ⋅
l1 = 3⋅0,08⋅5 =1,2
мОм;
Zл1 =
Rл21 +
X л21 = 4,37
мОм;
-
сопротивления шинопровода ШМА1 типа ШМА 4-1600 [14, табл.
2.10]:
r0ш = 0,03
мОм/
м ;
х0ш = 0,014
мОм/
м;
Rш =
r0ш ⋅
lш = 0,03⋅54 =1,62
мОм
Хш =
х0ш ⋅
lш = 0,014⋅54 = 0,76
мОм;
Zш =
Rш2 +
Xш2 =1,79
мОм;
-
сопротивление предохранителя FU1 на ток 600А [14, табл. 2.18]: RFU1 = 0,15мОм;
-
сопротивления линии l2 (FU1 – шлифовальный станок № 1), провод в трубе 4хАПВ (1х120) [14, табл. 2.15]:
r0л2 = 0,28
мОм/
м;
х0л2 = 0,08
мОм/
м;
Rл2 =
r0л2 ⋅
l2 = 0,28⋅10 = 2,8
мОм;
Х л2 =
х0л2 ⋅
l2 = 0,08⋅10 = 0,8
мОм;
Zл2 =
Rл22 +
X л22 = 2,91
мОм .
Расчет токов трехфазного короткого замыкания. а) Вычисляем сопротивления до точки короткого замыкания К
1 RК1 =
RТ +
RQF9 +
RQF7 = 3,1+ 0,14 + 0,14 = 3,38
мОм;
ХК1 =
ХТ +
ХQF9 +
ХQF7 =13,6 + 0,08+ 0,08 =13,76
мОм ;
ZК1 =
RК21 +
ХК21 = 3,38
2 +13,76
2 =14,17
мОм;
б) Вычисляем сопротивления до точки короткого замыкания К
2 RК 2 =
RК1 +
RQF1 +
RЛ1 +
RШ = 3,38+ 0,65+ 4,2 +1,62 = 9,85
мОм;
Х К 2 =
Х К1 +
ХQF1 +
Х Л1 +
Х Ш =13,76 + 0,17 +1,2 + 0,76 =15,89
мОм;
ZК 2 =
RК2 2 +
ХК2 2 = 9,85
2 +15,89
2 =18,69
мОм;
в) Вычисляем сопротивления до точки короткого замыкания К
3 RК3 =
RК 2 +
RFU1 +
RЛ 2 = 9,85+ 0,15+ 2,8 =12,8
мОм ;
Х К3 =
Х К 2 +
Х Л 2 =15,89 + 2,91=18,8
мОм;
ZК3 =
RК2 3 +
ХК2 3 = 12,8
2 +18,8
2 = 22,74
мОм;
г) Вычисляем токи трехфазного КЗ в точкахК
1, К
2, К
3 IкА;

3 ⋅
ZК1 3 ⋅14,17
I
кА;
IкА.

3 ⋅
ZК3 3 ⋅22,74
Расчет токов двухфазного короткого замыкания
Произведем расчет токов двухфазного КЗ в точкахК
1, К
2, К
3 I
К кА;
I
К кА;
I
К кА.
Расчет токов однофазного короткого замыкания. а) Сопротивление петли «фаза-нуль» в точке К
1 ZП1 =
ZТ +
ZQF9 +
ZQF7 =14,0 + 0,16 + 0,16 =14,32
мОм б) Сопротивление петли «фаза-нуль» в точке К
2 1) активное, реактивное и полное сопротивление линии
l1 R
мОм ;
Х
мОм ;
Z 1
Л1 =
R12
Л1 +
Х 12
Л1 = 8,42 + 2,42 = 8,74
мОм;
2) активное, реактивное и полное сопротивление шинопровода
R1Ш = 2⋅
Rш = 2⋅1,62 = 3,24
мОм;
Х
мОм ;
Z 1Ш =
R12Ш +
Х 12Ш = 3,24
2 +1,52
2 = 3,58
мОм;
3) полное сопротивление в точке К
2 ZП2 =
ZП1 +
Z 1Л1 +
Z 1Ш =14,32 +8,74 + 3,58 = 26,64
мОм в) Сопротивление петли «фаза-нуль» в точке К
3 1) активное, реактивное и полное сопротивление линии
l2 R1Л 2 =
RFU1 + 2⋅
Rл2 = 0,15+ 2⋅2,8 = 5,75
мОм;
Х
мОм;
Z 1
Л 2 =
R12
Л 2 +
Х 12
Л 2 = 5,752 +1,62 = 5,97
мОм;
2) полное сопротивление в точке К
3 ZП3 =
ZП2 +
Z 1Л 2 = 26,64 + 5,97 = 32,61
мОм г) Вычисляем токи однофазного КЗ в точкахК
1, К
2, К
3
IК(1
1)
= UК кА;
ZП
Z
IК(1
2)
= UК кА;
ZП
Z
IК(1
3)
= UК кА.
ZП
ZРасчет ударных токов короткого замыкания. Для расчета ударных токов КЗ необходимо определить ударные коэффициенты. Согласно пособию В.П. Шеховцова [17], ударные коэффициенты определяются по графику [17, стр. 59, рис. 1.9.1] как функция [17, стр. 58]:
kу =
F
ХRКК
, (41)
где
kу - ударный коэффициент.
Определяем ударные коэффициенты в точкахК
1, К
2, К
3 RКК1 = 13
3,,
3876 = 0,25;
kу1 =
F(0,25) =1,4 ;
Х 1RКК2 = 15
9,,
8589 = 0,62;
kу2 =
F(0,62) =1,15;
Х 2RКК3 =
1218,
,8
8 = 0,68;
kу3 =
F(0,68) =1,1.
Х 3Ударные токи КЗ определяются по формуле [17, стр. 58]:
iуд.
kу , (42)
где
IК(3) - ток трехфазного КЗ, кА;
iуд. - ударный ток КЗ, кА.
Определим ударные токи КЗ в точкахК
1, К
2, К
3 по формуле (42)
iуд.
кА;
iуд.
кА;
iуд.
кА.
-
1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 15
Выполним проверку правильности выбора автоматических выключателей, установленных на цеховой ТП, и предохранителей, установленных на ШМА1 (см. рисунок 5). Для этого сведем рассчитанные токи короткого замыкания в таблицу 8.
Таблица 8 – Сводная ведомость токов КЗ
Точка КЗ
| RК,
мОм
| ХК, мОм
| ZК,
мОм
| IК , кА
| IК , кА
| iуд., кА
| ZП,
мОм
| IК , кА
|
К1
| 3,38
| 13,76
| 14,17
| 16,32
| 14,12
| 32,31
| 14,32
| 4,04
|
К2
| 9,85
| 15,89
| 18,69
| 11,75
| 10,16
| 19,11
| 26,64
| 3,17
|
К3
| 12,8
| 18,8
| 22,74
| 9,66
| 8,36
| 15,03
| 32,61
| 2,92
|
(3) (2) (1)
Правильность выбора предохранителей определяется согласно условию (29):
I
н.
п ;
I
н.
п ;
I
.
п .
Производим проверку выбранных к установке на ШМА1 предохранителей типа ПН-2 600/600А:
I
кА н п А кА;
I
кА н п А кА;
I
кА.
Правильность выбора автоматических выключателей выполняется по условиям:
Iоткл.
авт. ≥
IК(3) ;
Iоткл.
авт. ≥
IК(2) ;
Iоткл.