Расчетное сопротивление обмотки трансформатора при вторичном напряжении 380 / 220 В.
Министерство образования и науки Украины Приазовский государственный технический университет Бухаров И.И. Волошин В.С. Методическое указание К расчету на ПК зануления Электрооборудования Мариуполь, ПГТУ, 2010. Приазовский государственный технический университет Кафедра «Охрана труда и окружающей среды им. Н.С. Немцова» Бухаров И.И. Волошин В.С. Методическое указание К расчету на ПК зануления Электрооборудования Мариуполь, ПГТУ, 2010.
Разработали: доц., к.т.н. Бухаров И.И. проф., д.т.н. Волошин В.С.
Рецензент: ст. преподаватель Данилова Т.Г.
Ответственный за выпуск: зам. зав. кафедрой ОТ и ОС Бухаров И.И.
Утверждено на заседании кафедры «ОТ и ОС»
Протокол № 7 от «11» 02.2010г.
Рекомендовано методической комиссией энергетического факультета
Протокол № 2 от «15» 02.2010 г.
НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ЗАНУЛЕНИЯ
Зануление применяется в электрических сетях напряжением до 1000 В с наглухо заземленной нейтралью источника. Оно предназначено для защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током при замыкании фазы на корпус электрооборудования. Защита осуществляется за счет снижения потенциала корпуса в момент замыкания на него фазы и быстрого (0,05 – 0,2 с) селективного отключения поврежденной установки в результате срабатывания максимальной токовой защиты. Для надежности и быстроты срабатывания максимальной токовой защиты превращают замыкание фазы на корпус в однофазное короткое замыкание (т.е. в замыкание между фазным и нулевым защитным проводами) с целью вызвать большой ток.
Достигают это путем прокладки нулевого защитного проводника от источника тока до каждого электроприемника. Все токопроводящие элементы и конструкции машин, механизмов, электроустановок, не находящихся под напряжением при нормальном режиме работы, присоединяют параллельно к нулевому проводу. Чтобы обеспечить непрерывность цепи зануления, запрещается установка в нулевой провод предохранителей и выключателей. Зануление электроустановок и др. устройств осуществляют специальным защитным проводником из стали, алюминия или меди (специальным проводом или жилой кабеля). Проводимость нулевого проводника должна составлять не менее 50 % проводимости фазного провода [I] Для снижения потенциала корпусов электроустановок в момент замыкания фазы нулевой защитный проводник заземляют около нейтрали источника тока (трансформатора или генератора), – основной заземлитель R0, на концах ответвлений длиной более 200 м, а также на вводах в здания, электроустановки которых подлежат занулению (повторные заземлители Rn). Сопротивления заземляющих устройств, к которым присоединены нулевые защитные проводники, не должны превышать в любое время года значений, приведенных в табл. 2.1. [I] Таблица 2.1 Допустимые сопротивления заземляющих устройств нулевого проводника в электроустановках напряжением до 1000 В
Методика расчета заземляющих устройств на ПК изложена в [2, 3] ЦЕЛЬ РАСЧЕТА Расчет зануления заключается в определении максимальной токовой защиты, а также площадей поперечного сечения жил фазных и нулевого проводников, чтобы их проводимости обеспечивали надежное отключение установки или участка сети при замыкании фазы на корпус.
Электроустановка автоматически отключается, если значение тока однофазного короткого замыкания I2, А, удовлетворяет условию
I2 ≥ X5 I3, (2.1) где I3 – номинальный ток плавкой вставки предохранителя или ток срабатывания автоматического выключателя (уставки защиты), А; Х5 – коэффициент кратности тока.
Значение коэффициента Х5 принимается в зависимости от типа защиты электроустановки. В соответствии с требованием ПУЭ [I] в электроустановках с напряжением до 1000 В с глухим заземлением нейтрали для плавких предохранителей коэффициент Х5 ≥ 3 (во взрывоопасных помещениях Х5 ≥ 4). При защите автоматическими выключателями с обратной зависимостью расцепителя от тока – Х5 ≥ 3 (во взрывоопасных помещениях Х5 ≥ 6).
Для автоматических выключателей с электромагнитным расцепителем (отсечкой), который срабатывает без выдержки времени, коэффициент кратности тока определяют по формуле
Х5 = 1,1 · К, (2.2)
где К – коэффициент, учитывающий разброс автомата, определяется по паспорту выключателя. При отсутствии паспортных данных для автоматических выключателей с электромагнитным расцепителем (отсечкой) коэффициент (Х5) следует принимать для автоматов с номинальным током до 100 А Х5 ≥ 1.4, для прочих автоматов – Х5 ≥ 1,25.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА При расчете зануления на ПК заполняют таблицу 3.1 и вводят данные в компьютер
Таблица 3.1.
Программа: Зануление – ……………… Фамилия, имя и отчество студента, группа………………………… ИСХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
После слова зануление над таблицей 3.1. записывают над максимальной токовой защиты. При защите плавкой вставкой пишут – «вставка», если применяют автоматические выключатели (расцепители), то следует написать – «уставка». Для заполнения таблицы 3.1. необходимо установить: а) мощность электроустановки (S), (выбрать наиболее мощную на участке, в лаборатории и т.п.); б) фазное напряжение (V); в) косинус ФИ электроустановки (cos φ); г) мощность трансформатора, от которого питается электроустановка, и сопротивление одной обмотки трансформатора (Z1), таблица п. 1.1; д) расстояние от электроустановки до трансформатора, то есть длину проводника (приложить схему расположения электроустановки и трансформатора); е) по виду металла жил проводов и способу их прокладки определить коэффициенты С и М (таблица п. 1.2); ж) удельное электрическое сопротивление проводника (Р, таблица п. 1.3); з) коэффициент пуска электроустановки (Х3), то есть отношение величины тока во время пуска ее в работу к номинальному (рабочему) току. Коэффициент пуска (Х3) принимают по паспортным данным. Для электродвигателей с короткозамкнутым ротором Х3 = 2 ÷ 7; и) коэффициент кратности тока Х5 (см. 2). После расчета для проводов с алюминиевыми жилами проверить соответствие их площадей минимальной стандартной площади поперечного сечения, которая составляет 2,5 мм2. Если расчетная площадь алюминиевых жил окажется меньше минимального стандартного значения, то принимают площадь жил фазного и нулевого проводов по 2,5 мм2. Также необходимо проверить для проводов как с алюминиевыми, так и медными жилами соответствие отношения площадей нулевых проводников (F2) к фазным (FI). Если это отношение менше, чем
, (3.1) то необходимо выбрать нулевой провод с такой стандартной площадью (табл. п. 1.4), чтобы выполнить условие 3.1.* Полученные результаты расчета вместе с исходными параметрами прикрепляют к черновику подраздела «электробезопасность» и сдают на проверку преподавателю-консультанту. После проверки результаты расчета с исходными параметрами помещают в подраздел «электробезопасность» пояснительной записки дипломного проекта или в приложение к ней.
*Примечание. На печать машина выдает стандартные величины плавких вставок и сечения жил проводов.
ПРИМЕР
ЗАДАНИЕ: Определить величину рабочего тока в трехфазной четырехпроводной сети с глухим зазаемлением нейтрали источника, рассчитать площади поперечного сечения фазных и нулевого проводов. В качестве максимальной токовой защиты установить плавкую вставку. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: (выбраны произвольно). Электродвигатель с короткозамкнутым ротором мощностью S = 50 кВт питается электроэнергией от трансформатора мощностью 63 кВ·А (соединение обмоток звезда-звезда), расположенного на расстоянии L = 100 м. По паспорту пусковой ток электродвигателя превышает рабочий в 5 раз (Х3 = 5), cos φ = 0,9. в тчение смены электродвигатель работает практически без остановок, поэтому коэффициент режима работы принят Х4 = 2,5. Фазное напряжение источника U = 220 В. РАСЧЕТ: Для передачи энергии от трансформатора до электродвигателя принимаем провода с алюминиевыми жилами (сплав № 5), удельное электрическое сопротивление которых Р = 0,0295 (табл. п. 1.3). индуктивное сопротивление проводов из цветных металлов принимаем Х2 = 0,0006 Ом/м [I] Провода от трансформатора до электродвигателя проложены в трубах, поэтому коэффициенты С = 1,75 и М = 34,46 (табл. п. 1.2). Отношение площади нулевого провода (F2) к фазному (F1) принимаем ХI = Сопротивление одной обмотки трансформатора (соединение по схеме V - VH) равно Z1 = 0,15 Ом. (табл. п. 1.1) Коэффициент кратности тока для плавкой вставки Х5 = 3. Заносим величины исходных параметров в таблицу 4.1 и вводим в ПК. Результаты расчета представлены в таблице 4.2. Сечение фазного провода F1 = 35 мм2, нулевого F2 = 25 мм2, что больше минимального стандартного значения для алюминиевых жил.
Отношение удовлетворяет требованию ПУЭ [I]. Для защиты от поражения током при замыкании фазы на корпус в цепь фазных проводов необходимо поставить плавкие вставки с номинальным током I3 (Н) = 200 А. Таблица 4.1 Расчет зануления и тока плавкой вставки / программа: зануление – вставка/ /кафедра охраны труда / Фамилия, инициалы студента, группа……………………………… Исходные параметры
Продолжение таблицы 4.1
Таблица 4.2
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Приложение I Таблица п. I.I.
Расчетное сопротивление обмотки трансформатора при вторичном напряжении 380 / 220 В.
Таблица п. 1.2 Значение коэффициентов С и М
Приложение I Таблица п. 1.3
Удельное электрическое сопротивление жил проводов
Продолжение таблицы 1.3
Таблица п. 1.4*
Стандартные сечении токопроводящих жил, мм2
0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6; 10; 16; 25; 35; 50; ----------------------------------------------------------------------------------- 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400
*Примечание. Проводники с алюминиевыми жилами сечением менее 2,5 мм2 не применяются
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила устройства электроустановок, М – Л: Энергия, 1966.
2. Бухаров И.И. Расчет вертикального контурного заземляющего устройства ЭЦВМ «Наири» – и БЭСК – 4М. ЖдМИ, 1980.
3. Бухаров И.И. Расчет вертикального контурного заземляющего устройства на ЭВМ типа «Наири – 3» и Минск – 22. ЖдМИ, 1984.
4. Долин П.А. Техника безопасности в электроэнергетических установках. М.: Энергоатомиздат, 1988.
ОГЛАВЛЕНИЕ Стр
1. Назначение и устройство занулениея………………………………. 3
2. Цель расчета………………………………………………………….. 4
3. Методика расчета……………………………………………………. 4
4. Пример………………………………………………………………… 6
5. Приложение…………………………………………………………… 9
6. Литература…………………………………………………………….. 11
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|