ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА НАПРЯЖЕНИИ ДО 1 кВ 18.1. Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели на головном участке шинопрово-да выбираются по сле­дующим условиям.

1. Номинальное напряжение

U > U ,                                              (181)

ном              ном. уст

где и_{ном уст} номинальное напряжение установки.

2. Номинальный ток расцепителя

I > 1_Ф > I ,                                                                 (18 2)

ном р.ф р max

где 1_{р мах} - рабочий максимальный ток; I _р ф - расчетный ток форсированного (послеава-

рийного) режима.

3. Номинальный ток автоматического выключателя

I * I .                                                                           (18.3)

J- ном.а J- ном                                                                                                                                                           ^{4                        y}

4. Ток срабатывания расцепителя:

а) выбор тока срабатывания по пиковому току

I_cpa6 * 1,25^,                                                           ⁽¹⁸.⁴⁾

где I_nuK - кратковременный пиковый ток в линии при пуске двигателя. Для автоматов типа A3100:

Ic- * 1,5I пик;                                                                    ⁽¹⁸.⁵⁾

б) проверка тока срабатывания расцепителя на отключение тока однофазного КЗ

для сетей в не взрыво- и не пожароопасных помещениях для автомата, имеющего обрат­но зависимую характеристику:

IK° * 3I_cpa6;                                          (¹⁸⁶)

для автомата, имеющего только электромагнитный расцепитель:

I"' * 1д/„„■                                                                 (¹⁸⁷)

5. Отключающая способность выключателя:

I⁽³⁾ < I ,                                                                        (18.8)

-L к -L откл'                                                                                                                                                                ⁴            '

где I_оTкл - предельный ток, отключаемый автоматическим выключателем; I_K⁽³⁾ - ток трех­фазного КЗ.

6. Динамическая стойкость токам трехфазного КЗ:

1дин > 1уд ^{,                                                        (189)}

где 1_дин - ток электродинамической стойкости, Iу^з) - ударный ток трехфазного КЗ.

Выбор шинопроводов

Шинопроводы выбираются по номинальному напряжению и номинальному току !_{ном ш} причем

I * I _ф * I ,                                                                (1810)

-L ном.ш -L р.ф ± рmax'                                                                                                                                             ⁴              '

где I _мах - рабочий максимальный ток; I ф - расчетный ток форсированного (послеава- рийного) режима.

Выбор предохранителей напряжением до 1 кВ

Предохранители напряжением до 1 кВ выбираются по следующим условиям.

1. Номинальное напряжение

U * U .                                            (1811)

^ ном ^ ном.уст                                                                                                                                                          ⁴              '

2. Номинальный ток плавкой вставки /_номвст выбирается по двум условиям: по длительному максимальному току линии /_{р мах}

I * I ;                                                                            (18.12)

-L ном.вст -L рmax ^{3                                                                                                                                                                                                                                                                                                            4}              '

по пусковому I (или пиковому I_nuK) току

а) при защите ответвления, идущего к одиночному двигателю с нечастыми пусками и длительностью пускового периода не более

I *(i /251                                                                    (18.13)

J- ном.вст \L пуск                               /

б) при защите ответвления, идущего к одиночному двигателю с частыми пусками или большой длительностью пускового периода:

I -(l /16 I                                                           (18.14)

J- ном.вст \L пуск                            /

в) при защите линии, питающей силовую или смешанную нагрузку:

I -(l /25 I                                                       (18.15)

ном. вст             п к

3. Номинальный ток предохранителя:

I - I .                                                                (18.16)

-L ном.пр -L ном.вст                                                                                                                            ⁴            '

Если в сети установлено несколько последовательно включенных предохранителей, то при коротком замыкании в какой-либо точке сети перегорать должен ближайший к точке ко­роткого замыкания предохранитель. Для получения селективного действия большинства типов предохранителей напряжением до 1 кВ необходимо выбирать плавкие вставки с номинальными токами, отличающимися не менее, чем на две ступени (подробнее см. гл. 20).

18.4. Выбор сечений проводов и кабелей напряжением до 1 кВ с учетом выбора за­щиты

Сечение проводов и кабелей напряжением до 1 кВ по условию нагрева определяется в зависимости от расчетного значения допустимой длительной нагрузки при нормальных услови­ях прокладки из двух соотношений:

1) по условию нагрева длительным расчетным током

I _д - 1_д / к ,                                                         (1817)

-L норм.доп -L дл.р1 IV прокл                                                                                                                                                 ^у

где 1_{нормдоп} - допустимый ток кабеля или провода в нормальном режиме; /_длр - длитель­ный расчетный ток линии; к_прокл - поправочный коэффициент на условия прокладки;

2) по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защиты:

I _о - (Ik )/к ,                                      (1818)

норм.доп               защ защ                    прокл

где /_защ = 1_номвст если линия защищается предохранителем; /_защ = I _сраб, если линия защи­щается автоматом; к_защ - кратность длительно допустимого тока для провода или кабеля по от­ношению к току срабатывания защитного аппарата.

Согласно ПУЭ, защите от перегрузки и токов КЗ подлежат: сети внутри помещений, вы­полненные открыто проложенными, незащищенными изолированными проводниками с горю­чей оболочкой; сети внутри помещений, выполненные защищенными проводниками, проло­женными в трубах, в несгораемых строительных конструкциях и т. п., в следующих случаях:

осветительные сети в жилых и общественных зданиях, а также в пожароопасных произ­водственных помещениях;

силовые сети, когда по условиям технологического процесса может возникнуть длитель­ная перегрузка;

сети всех видов во взрывоопасных помещениях независимо от условий технологическо­го процесса.

Все остальные сети не требуют защиты от перегрузки и защищаются только от токов КЗ, в частности, кабели и проводники в трубах в невзрывоопасных помещениях.

Если допустимая токовая нагрузка, найденная по условию соответствия выбранному ап­парату максимальной токовой защиты, не совпадает с данными таблиц допустимых токовых нагрузок, разрешается применение проводника меньшего сечения. Однако это сечение не должно быть меньше требуемого при определении допустимой нагрузки по условию нагрева длительным расчетным током.

Сечение проводов и кабелей для ответвления к одиночному двигателю с короткозамкну- тым ротором во всех случаях выбирается по условию нагрева длительным расчетным током. При этом длительный расчетный ток линии /_длр для невзрывоопасных помещений равен номи­нальному току двигателя:

(18.19)

для взрывоопасных помещений

1,25I

^j j

ном. дв

Глава 19

КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ОБЪЕКТОВ

Общие сведения

Приемники электроэнергии (ПЭ) и аппараты, присоединенные к электрическим сетям, предназначены для работы при определенных номинальных параметрах: номинальной частоте переменного тока, номинальном напряжении, номинальном токе и т.п. Долгое время основны­ми режимными параметрами, определяющими качество электрической энергии, считались зна­чение частоты в электрической системе и уровни напряжения в узлах сети. Однако по мере внедрения в технологические производственные процессы электропотребителей, обладающих нелинейными вольт-амперными характеристиками, все чаще приходилось учитывать возмож­ные нарушения симметрии, синусоидальности формы кривой напряжения в трехфазных сетях.

На показатели качества электрической энергии заметное влияние оказывают параметры сетей. Например, напряжение на зажимах ПЭ будет зависеть от протяженности и характера се­ти, находящейся между источником питания (ИП) и данными ПЭ. Поэтому показатели, связан­ные с напряжением, являются местными (локальными), имеющими различные значения в точ­ках сети. Частота сети является общесистемным (глобальным) параметром качества элек­трической энергии.

Опыт проектирования и эксплуатации электрических сетей показывает, что мероприятия по исключению и снижению влияния электрических сетей на показатели качества электроэнер­гии могутбыть весьма дорогими. Поддержание оптимального уровня напряжения на зажимах каждого ПЭ в общем случае нецелесообразно и, в первую очередь, по экономическим сообра­жениям. Действительно, поскольку ПЭ могут иметь неодинаковые режимы работы и находятся электрически на разном удалении от ИП, то для поддержания оптимального напряжения на за­жимах каждого из них необходимо снабдить их индивидуальными регуляторами напряжения. Очевидно, что это слишком дорого.

Более выгодным является групповое регулирование напряжения, когда общее регули­рующее устройство устанавливается для группы ПЭ. При этом, естественно, номинальное на­пряжение будет поддерживаться лишь у некоторых из ПЭ, тогда как у остальных напряжение может отклоняться от номинального в большую или меньшую сторону.

Из-за этого в какой-то мере могут ухудшаться технические параметры производствен­ных установок, отрицательно влияя на их экономичность. Однако экономия от замены индиви­дуального регулирования напряжения правильно выбранным групповым, как правило, пере­крывает соответствующее снижение экономичности производства.

В требованиях к качеству электрической энергии, (ГОСТ 13109 - 99), указываются тех­нически допустимые пределы отклонений значений от номинальных параметров. Первый у нас в стране государственный стандарт на качество электроэнергии был введен в 1967 г. (ГОСТ 13109 - 67). Он был скорректирован в 1979 и в 1987 гг., а в настоящее время действует новый ГОСТ 13109-99.

На этапе проектирования сети при нормальных режимах ее работы необходимо рассчи­тывать показатели качества электроэнергии (ПКЭ) и выбирать наиболее экономичные средства приведения параметров режимов к допустимым пределам (нормам). В условиях эксплуатации в электрической сети должен осуществляться систематический контроль за ПКЭ и соответствен­но приниматься меры по приведению параметров к допустимым нормам.