Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
В електричних мережах несиметрія може бути поздовжньої і поперечної. Поздовжня несиметрія обумовлюється нерівністю опорів в трифазній системі (коли повітряна лінія прокладається не по трикутнику, а в одній площині).
На промислових підприємствах в основному виникає поперечна несиметрія. Поперечна несиметрія викликається несиметрією навантаження (на дві фази, на фазу і нуль, за схемою відкритого трикутника). Порушується симетрія струмів, з'являються зворотна і нульова послідовності, проходження яких по мережах призводить до появи несиметрії напруги на шинах джерела живлення. Наявність несиметрії призводить до того, що в асинхронних двигунах виникає зворотний момент, вони перегріваються і зменшується коефіцієнт потужності.
Для розрахунку коефіцієнтів несиметрії (зазвичай на промисловому підприємстві визначальною є зворотна послідовність) зворотній послідовності складається розрахункова схема. У розрахунковій схемі повинні бути вказані розрахункові трифазні і однофазні навантаження.
Розрахункову схему складемо для джерела несиметрії - машин дугового зварювання. Несиметрія з'являється внаслідок несиметричного навантаження (на парах фаз АВ і ВС - по дві машини, на парі фаз СА - одна машина). Розрахункова схема показана на малюнку 13.5
Малюнок 13.5 - Розрахункова схема
У схемі заміщення джерело несиметрії показується джерелом напруги, а всі гілки провідністю зворотній послідовності. Схема заміщення приведена на малюнку 13.6
Малюнок 13.6-Схема заміщення зворотній послідовності
де: Y2нS - результуюча провідність навантаження зворотній послідовності;
Y2c - провідність системи, зворотній послідовності.
Несиметрія характеризується коефіцієнтом несиметрії:
де U2 - напруга зворотній послідовності, В;
Uн - номінальна напруга джерела несиметрії, В.
Згідно ГОСТ 13109-97 в електричній мережі до 1000 В допустиме значення К2u = 2%.
Для кабельних ліній, і трансформаторів: (Z1 - опір прямої послідовності, Z2 - опір зворотній послідовності).
Визначимо опір високовольтної кабельної лінії 10 кВ зворотній послідовності:
де Rкл10 і Xкл10 - активне і індуктивний опір кабельної лінії 10 кВ,. за формулами (11.2), (11.3).
Визначимо опір трансформатора зворотній послідовності:
де Rт і Xт - активне і індуктивний опір трансформатора,
. за формулами (11.4), (11.6).
Визначимо опір низькою мережі зворотній послідовності:
Визначаємо активний і індуктивний опір шинопровода КТА2500, l = 12 м:
де: R0шма - питомий активний опір шинопровода, мОм / м;
Х0шма - питомий реактивний опір шинопровода, мОм / м;
Lшма - довжина шинопровода, м.
Визначаємо активний і індуктивний опір кабельної лінії 0,4 кВ, виконаної кабелем 2хАВВГ (4х50), l = 30 м:
де: R0кл0,4 - питомий активний опір кабельної лінії 0,4 кВ, мОм / м;
Х0кл0,4 - питомий реактивний опір кабельної лінії 0,4 кВ, мОм / м;
Lкл0,4 - довжина кабельної лінії 0,4 кВ, м.
Тоді опору низькою мережі:
де Rнс і Xнс - активне і індуктивний опір низькою мережі,
Визначимо результуючий опір навантаження, зворотній послідовності:
Визначаємо результуючий провідність навантаження зворотній послідовності:
Визначаємо провідність системи зворотній послідовності:
де Z2c = Zc = j × xc = j × 0,52 мОм - опір системи зворотній послідовності.
Визначимо результуючу провідність зворотній послідовності:
Визначимо результуючий опір зворотній послідовності:
Визначимо модуль результуючого опору:
Визначимо струм зворотної послідовності:
де: = 49280 ВА - ефективна однофазная потужність машини дугового зварювання за формулою (5.2);
Uн = 380 В - номінальна напруга машини дугового зварювання.
Визначимо напругу зворотній послідовності:
Тоді коефіцієнт зворотній послідовності буде дорівнює:
Отриманий коефіцієнт несиметрії задовольняє вимогам ГОСТу. Установки спеціальних пристроїв по зменшенню несиметрії не потрібно.
14 Розрахунок заземлюючого пристрою
Для установок, що мають напругу до 1000 В і вище, виходять два значення нормативних опорів заземлювального пристрою:
Rзу = 4 Ом - для сторони до 1000 В;
- для сторони вище 1000 В.
За розрахункове значення повинно бути прийнято менше з цих двох значень, як забезпечує безпеку. Визначаємо опір заземлювального пристрою:
де Iз = 7 А - ємнісний струм замикання на землю мережі вище 1000В, (за завданням).
Таким чином, визначальним для розрахунку є вимога:
Визначається розрахункове питомий опір землі:
де Кс = 1,1-1,35 - коефіцієнт сезонності, що враховує промерзання і висихання грунту;
r - питомий опір ґрунту, виміряний за нормальних умов вологості; (R = 160 Ом × м - з завдання).
Заземлюючих пристроїв виконуємо у вигляді контуру (прямокутника) з горизонтальних і вертикальних заземлювачів. В якості вертикальних електродів використовуємо арматурний пруток діаметром 12 мм і довжиною l = 5 м. Верхній кінець електрода знаходиться нижче рівня землі на 0,7 м.
Опір одного вертикального електрода:
Визначаємо орієнтовне число вертикальних заземлювачів при попередньо прийнятому коефіцієнті використання вертикальних електродів Кі.в = 0,5
Попередньо приймаємо n = 22.
Горизонтальні електроди виконуємо зі смугової сталі 40'4 мм. Загальна довжина смуги, при відношенні відстані між заземлювачами до їх довжині, що дорівнює 1, l = 110 м.
Визначається опір лінії, що з'єднує вертикальні електроди:
де - опір горизонтальної смуги:
Кі.г - коефіцієнт використання горизонтальних електродів (Кі.г = 0,3-0,4).
Визначається необхідний опір вертикальних електродів з урахуванням горизонтальної смуги:
Визначається уточнене число вертикальних електродів
Остаточно приминає в контурі 12 вертикальних заземлювача.
План заземлення підстанції показаний на малюнку 14.1.
Малюнок 14.1 - План заземлення підстанції