URZADZENIA ELEKTROENERGETYCZNE - PROJEKTOWANIE (dr. inż. R. Namyslak)

Wykład 05

PROJEKT (każda grupa projektowa ma inny projekt)

Działka 40x40m=1600m² (blok mieszkalny 6 mieszkań 2 poziomy)

Zasilanie :

- odłegłość punktu od złącza w budynku = 20m

- odległość punktu zasilania od transformatora = 80m

- zasilanie linią Al=4x70mm² napowietrzną z transformatora 400kVA

Tabela 2 - rezystancje, reaktancje i impedancje transformatorów dwuuzwojeniowych obliczone przy napięcie Un=400kV

Sn [kVA] - moc znamionowa = 400

Napięcie zwarcia ΔUk[%]=4

Straty obciążeniowe:

ΔPn[W]=4600

ΔPn[%]=1,15

Spadek napięcia na reaktancji ΔUx[%]=3,83

Rezystancja R_t[mΩ]=4,60

Reaktancja X_t[mΩ]=15,32

Impedancja Z_t[mΩ]=16,00

Dla linii napowietrznej przyjmuje się przeważnie wartości reaktancji (dla składowej zgodnej prądu):

- dla przekroju przewodów do 50mm² =0,33Ω/km

- dla przekroju przewodów od 50 do 120mm² = 0,30Ω/km

Dla przewodów instalacyjnych przymuje się:

X₁₂=0,1Ω/km (podobne dla linii kablowej)

Ze względu na bardzo małą wartość reaktancji w stosunku do rezystancji przewodów instalacyjnych można ją w obliczeniach pominąć.

Tabela. Rezystancja i reaktancje kabli trójżyłowych i czterożyłowych o izolacji papierowej w układzie trójfazowym prądu przemiennego o częstotliwości 50Hz:

0,067 mΩ/m - reaktancja YAKY 4x120/125m²

Przyłącze (złącza do punktu zasilania) YAKY 4x25

-> 8m + (l+10%) + n*1,5m (gdzie 8m to wysokość słupa a n to liczba złączy kablowych)

Obliczanie prądów zwarciowych w instalacjach elektrycznych:

Obliczamy maksymalną i minimalną wartość prądu zwarciowego.

Maksymalna wartość prądu zwarciowego służy do doboru zabezpieczeń nadprądowych odpowiednio do wytrzymałości zwarciowej przewodów.

Dobór jest prawidłowy gdy maksymalna wartość czasu zadziałania zabezpieczenia nadprądowego dla Jk”_max będzie krótsza od czasu wyznaczonego ze wzoru:

t

gdzie I to Jk”_max,

S - przekrój przewodnika,

k - współczynnik równy 115 dla przewodów DY i 76 dla ADY (gdy S<300mm₂)

Zabezpieczenie musi zadziałać w czasie krótszym od czasu t.

Minimalny prąd zwarciowy obliczamy przy założeniach:

- zwarcie jednofazowe z przewodem ochronnym

- przewód fazowy rozgrzany jest do temperatury 80'C, przez co jego rezystancji jest o 24% wyższa niż przy normalnej temperaturze otoczenia.

Można poprzestać na wyznaczeniu maksymalnej impedancji pętli zwarcia Zs. Warunek samoczynnego wyłączania zasilania:

Z_sI_a <- U_o

Zs - impedancja pętli zwarciowej obejmująca źródło zasilania, przewód czynny aż do punktu zwarcia i przewód ochronny między punktem zwarcia a źródłem.

Uo - napięcie znamionowe sieci względem ziemi

Io - prąd powodujący zadziałanie zabezpieczeń w czasie podanym w poniższej tabeli:

Napięcie znamionowe względem ziemi Uo [V]	Najdłuższe dopuszczalne czasy wyłączenia w [s] w warunkach w których dopuszczalne Ul wynosi
		500 VAC, 120VDC	25VAC, 60VDC
120	0,8	0,35
230	0,4	0,20
277	0,4	0,20
400	0,2	0,05
480	0,1	0,05
580	0,1	0,02

Czas wyłączenia przekraczający wartości podane w tabeli lecz nie dłuższy niż 5s jest dopuszczalny dla:

- obwódów rozdzielczych

- obwodów odbiorczych zasilających urządzenia stacjonarne jeżeli obwody odbiorcze są przyłączone do rozdzielnicy uwzględniający okreslone warunki

J₂ ≤ 1,45 J_z

min C=0,9

maks C=1,0

Zadziałanie bezpieczników:

Prąd znamionowy bezpiecznika	Prąd zadziałania bezpiecznika w czasie do 0,4s		Prąd zadziałania bezpiecznika w czasie do 5s
Jn [A]	Ja [A]	Ja / Jn	Ja [A]	Ja / Jn
25	220	8,8	120	4,8
32	280	8,8	156	4,9
63	630	10,0	350	5,5
80	820	10,2	450	5,6

Przykład:

Zs=1Ω

1 Ω * 156 ≤ 230V

Dla F1 2s*0,03A ≤ 230V

Prąd zadziałania bezpieczników I2 stosowanych w instalacjach zasilających w budynkach mieszkalnych:

- dla prądu znamionowego wkładu:

4A - 2,1 In

od 6 do 10A - 1,9 In

od 16 do 25A - 1,75 In

od 32 do 400A - 1,6 In

F2

obwody

odbiorcze

obwody

rozdzielcze

Faliste ułożenie

kabla

1,5m

Al. 4x50

Impedancja systemu

zasilającego Zq=0

punkt

zasilający

tablica

główna

F1

32A

Ja=156 A

---