Расчетная часть. Расчет J­кз производится по формуле 3.3

Расчет J­кз производится по формуле 3.3

J­кз= Uф/(Zт/3+Zп)

где Zп определяется по формуле 3.4

Значение Zт зависит от мощности трансформатора, напряжения, схемы соединения его обмоток и конструктивного исполнения трансформатора. При расчетах зануления Zт берется из таблицы 3.2. В данном случае Zт = 0, 081 Ом.

1. Зная мощность Р электродвигателя рассчитываем номинальный ток электродвигателя J­­нэл.дв.

Р = √ 3 ∙ Uн∙ J­­нэл.дв /1000 [кВт]; (5.1)

J­­нэл.дв = 1000∙ Р/√ 3 ∙ Uн [А]; (5.2)

где Р – номинальная мощность двигателя, кВт;

Uн – номинальное напряжение, В;

= 0, 9 – коэффициент мощности, показывающий, какая часть тока используется на получение активной мощности и какая на намагничивание.

J­­нэл.дв = 1000∙ 15/√ 3 ∙ 380∙ 0, 9 = 28, 3А

2. Для расчета активных сопротивлений Rн и Rф необходимо предварительно выбрать сечение, длину и материал нулевого и фазного проводников. Сопротивление проводников из цветных металлов определяется по формуле 3.8:

R = ρ ∙ ℓ / S [Ом];

Rф1 = 0, 028 ∙ 100/50=0, 056 [Ом];

Rф2 = 0, 028 ∙ 30/10=0, 084 [Ом];

Rф∑ = 0, 056+0, 084=0, 14 [Ом];

Rн1 = 0, 028∙ 100/35=0, 08 [Ом];

Rн2 = 0, 028∙ 30/6=0, 14 [Ом];

Rн∑ = 0, 08+0, 014=0, 22 [Ом];

3. Для медных и алюминиевых проводников внутреннее индуктивное сопротивление фазного и нулевого проводников Xф и Xо невелико и составляет 0, 0156 Ом/км, т.е. Xф = 0, 0156∙ 0, 13 = 0, 0020 Ом; Xо = 0, 0156∙ 0, 13 = 0, 0020 Ом. Величину внешнего индуктивного сопротивления петли «фаза-нуль» в практических расчетах принимают равной 0, 6 Ом/км.

4. Основные технические характеристики электродвигателя:

АИР160S2:

N = 15кВт;

η =87, 5%;

= 0, 9;

Jпуск /Jном = 7, 5.

5. Зная J­­нэл.дв вычисляем пусковой ток электродвигателя:

JпускЭл.дв = 7, 5∙ J­­нэл.дв = 7, 5∙ 28, 3= 212, 25А.

Определяем номинальный ток плавкой вставки

J­­нпл.вст = JпускЭл.дв/ кт = 229, 5/2, 5 = 91, 8А,

где кт – коэффициент режима работы (кт = 1, 6…2, 5); для двигателей с частыми включениями (например, для кранов) кт = 1, 6…1, 8; для двигателей, приводящих в действие механизмы с редкими пусками (транспортеры, вентиляторы), кт = 2…2, 5. В нашем случае принимаем кт =2, 5.

6. Определяем ожидаемое значение тока короткого замыкания:

Jкз > 3J­­нпл.вст = 3∙ 91, 8= 275, 4А.

Рассчитываем плотность тока δ в нулевом и фазном проводниках. Допускаемая плотность тока в алюминиевых проводниках не должна превышать 4-8А/мм2:

δ = J­­нэл.дв /S = 28, 3/10 = 2, 83 А/мм2.

7. Определяем внешнее индуктивное сопротивление петли «фаза-нуль», зная, что Хи = 0, 6 Ом/км

Хи = 0, 6∙ 0, 13 = 0, 078 Ом.

8. Рассчитываем сопротивление петли «фаза-нуль» Zп и ток короткого замыкания:

Zп = √ (0, 14+0, 22)2 + (0, 0020+0, 0020+0, 078)2 = 0, 369 Ом;

Jкз = 220/(0, 081/3+0, 369) = 555, 5 А.

Проверим, обеспечено ли условие надёжного срабатывания защиты:

J­_кз­> 3J­­^н_пл.вст ; 555, 5 > 3∙ 91, 8 А; 555, 5 > 275, 4 А;

J­_кз > 1, 25J^н_авт.

Как видим, J_кз более чем в три раза превышает номинальный ток плавкой вставки предохранителя и, следовательно, при замыкании на корпус плавкая вставка перегорит за 5…7с и отключит повреждённую фазу.

9. По расчётному номинальному току плавкой вставки выбираем предохранитель стандартных параметров:

ПН2 – 100; J­­^н_пл.вст = 100А, или выбираем автоматический выключатель по J^н_авт = 1, 25∙ J­­^н_эл.дв = 1, 25∙ 28, 3 =35, 37А. Выбираем автоматический выключатель модели ABB S233R C40 4, 5kA; J­­^н_авт=40 А.

Список литературы

1. Правила устройства электроустоновок. РК -А., 2007.

2. Долин П.А. «Основы техники безопасности». - М.: Энергия, 1982.-311с

3. Арустамов Э.А. «Охрана труда» - М., 2007.