POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

PROJEKT URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH

Stacja energetyczna zasilająca zakład

przemysłowy.

Wykonał: Mirosław Wysocki

Spis tre*ci

1. Dane projektu....................................................................................str.3

2. Ustalenie możliwych warunków zasilania.........................................str.3

3. Dobór transformatorów w stacji........................................................str.4

4. Dobór generatora awaryjnego............................................................str.5

5. Obliczenia zwarciowe........................................................................str.6

6. Dobór szyn zbiorczych.......................................................................str.9

7. Dobór izolatorów..............................................................................str.11

8. Dobór łączników..............................................................................str.12

9. Dobór przekładnika prądowego.......................................................str.15

10. Dobór przekładnika napi*ciowego.................................................str.17

11. Dobór odgromników.......................................................................str.18

12. Dobór kabli do stacji oddziałowych................................................str.19

13. Dobór podstaw bezpiecznikowych i bezpieczników.......................str.22

1. Dane projektu.

Moc maksymalna pobierana przez zakład P_max = 800 kW

cosj = 0.85

Napięcie zasilające U_zas = 1 ´ 15 kV + generator

Moc zwarciowa S_z =2 x 200 MVA

Napięcie sieci rozdzielczej U_SSN = 0,4 kV

Długość linii 15 kV wynosi L₁ = 2,5 km , L₂ = 0,5 km

Dane stacji oddziałowych :

Stacja oddziałowa	1	2	3	4
Pszcz [ kW ]	220	200	180	220
l [ m ]	20	120	220	300

2. Ustalenie możliwych warunków zasilania.

a) Praca normalna.

Zakład jest zasilany z systemu energetycznego przez transformator główny zasilany z sieci 15 kV, pokrywający zapotrzebowanie na całkowitą moc szczytową.

b) Praca awaryjna.

W przypadku uszkodzenia transformatora lub linii zasilającej, zapasowy generator pokryje zapotrzebowanie zakładu na całkowitą moc szczytową.

3. Dobór transformatorów w stacji.

3.1 Dobór transformatora na 15 kV.

Maksymalna moc pozorna pobierana przez zakład wynosi:

S_max = P_max / cosϕ = 800 kW / 0,85 = 941,2 kVA

Mocy dobranego transformatora musi być większa od mocy maksymalnej pobieranej przez zakład S_NT > S_max = 941,2 kVA

Dobieram transformator na 15 kV.

Dane transformatora:

Typ transformatora TAOa 1000/15

Moc znamionowa S_NT = 1 MVA

Przekładnia u = 15 ± 10% / 0,4 kV

Układ i grupa połączeń Yy0

Napięcie zwarcia U_Z% = 6 %

Producent „Emit”

Moc dobranego transformatora wynosi:

S_NT = 1 MVA > S_max = 941,2 kVA

Moc dobranego transformatora jest większa od zakładanej, gdyż w najbliższej przyszłości może dojść do rozbudowy zakładu.

4. Dobór generatora awaryjnego.

Ze względu na znaczny pobór mocy przez zakład oraz ze względu na konieczność zastosowania generatora produkcji krajowej oraz z kilku innych względów nie ujawnionych przez zleceniodawcę został zastosowany generator o mocy znacznie przewyższającej zapotrzebowanie zakładu.

Dane generatora:

Typ generatora GT4

Moc znamionowa S_NG = 1 MVA

Moc szczytowa P_n = 820 kW

Prąd roboczy maksymalny I_rmax = 1445 A

Napięcie zwarcia U_Z% = 8,4%

Częstotliwość f = 50 Hz

Prędkość obrotowa n = 3000 obr/min

Sprawno** generatora η = 95,89%

Generator jest chłodzony powietrzem.

Producent generatora:

Dolnośląskie Zakłady Wytwórcze Maszyn Elektrycznych „Ema - Dolmel”, Wrocław

5. Obliczenia zwarciowe.

5.1 Reaktancje urządzeń:

Reaktancja systemu:

X¹⁵_s = ( 1,1*U_n² )/ S_zw = ( 1,1* 15kV² ) / 200MVA = 1,23 Ω

Reaktancja systemu przeliczone na stronę niskiego napięcia(0,4kV):

X^0.4_s= X¹⁵_s*( 0,4/15 )² = 8,74* 10^-4 Ω

Reaktancja linii L₁:

X¹⁵_L1 = X₀ * L₁ = 0.4 W / km * 2,5 km = 1 W

Reaktancja linii przeliczone na stronę niskiego napięcia(0,4kV):

X^0.4_L1= X¹⁵_L1*( 0,4/15 )² = 0,71 * 10^-3 Ω

Reaktancja linii L₂:

X^0,4_L2 = X₀ * L₂ = 0.4 W / km * 0,5 km = 0,2 W

Reaktancja transformatora:

X^0,4_T = (( u_z%*U_GN²_­ )/( 100*S_NT )) = (( 6 * (0,4kV )²)/(100*1MVA )) = 0,0096 Ω

Reaktancja generatora:

X^0,4_G = (( u_d%*U_G­² )/( 100*S_NG )) = (( 8,4*(0,4kV)²)/( 100*1MVA )) = 0,013 Ω

5.2 Obliczenia prądów zwarciowych.

1) Zwarcie po stronie 15 kV

Impedancja zwarcia:

X¹⁵_z = X_s¹⁵ + X_l1¹⁵ = 1,23Ω + 1Ω = 2,23Ω

Początkowy prąd zwarciowy:

I_p1 = ( 1,1*U_n ) / ( √ 3*X¹⁵_z ) = (1,1*15kV ) / ( √ 3*2,23Ω ) = 4,3kA

Prąd udarowy:

i_u1= √2*k_u*I_p1 = √2*1,8*4,3kA = 10,9kA

gdzie k_U = 1.8 (współczynnik udaru)

Prąd wyłączalny:

I_ws1=k_ws*I_p1=1*4,3kA= 4,3kA

Zastępczy prąd cieplny:

I_tz1=k_c*I_p1=1,01*4,3= 4,34kA

Zakładam czas trwania zwarcia 1,5s.

Zastępczy prąd cieplny 1-sekundowy:

I_t1s1= I_tz1 *√ ( t_z / n) = 4,34kA*√ ( 1,5 / 1 ) = 5,31kA

Zastępczy prąd cieplny 3-sekundowy:

I_t3s1= I_tz1 *√ ( t_z / n) = 4,34kA*√ ( 1,5 / 3 ) = 3,1kA

2) Zwarcie na szynach (0,4 kV) - zasilanie z transformatora

Reaktancje linii przeliczone na napięcie 0,4kV:

X^0.4_L = X¹⁵_L*( 0,4/15 )² = 0,71 * 10^-3 Ω

Reaktancja transformatora:

X^0,4_T = (( u_z%*U_GN²_­ )/( 100*S_NT )) = (( 6 * (0,4kV )²)/(100*1MVA )) = 0,0096 Ω

Łączna reaktancja :

X^0,4_z = X^0,4_l1 + X^0,4_T1 + X^0,4_S = 0,71*10^-3 Ω + 0,87*10^-3 Ω + 9,6*10^-3 Ω = 11,2*10^-3 Ω

Początkowy prąd zwarciowy:

I_p2 = ( 1,1*U_n ) / ( √ 3*X¹⁵_z ) = (1,1*0,4kV ) / ( √ 3*0,0112Ω ) = 22,7kA

Prąd udarowy:

i_u2=√2*k_u*I_p1 = √2*1,8*22,7kA = 57,7kA

gdzie k_U = 1.8 (współczynnik udaru)

Prąd wyłączalny:

I_ws2=k_ws*I_p2=1*22,7kA=22,7kA

Zastępczy prąd cieplny:

I_tz2=k_c*I_p2=1,01*22,7kA=22,9kA

Zakładam czas trwania zwarcia 1,5s.

Zastępczy prąd cieplny 1-sekundowy:

I_t1s2= I_tz2 *√ ( t_z / n) = 22,9kA*√ ( 1,5 / 1 ) = 28kA

Zastępczy prąd cieplny 3-sekundowy:

I_t3s2= I_tz2 *√ ( t_z / n) = 22,9kA*√ ( 1,5 / 3 ) = 13,2kA

3) Zwarcie na szynach (0,4kV) - zasilanie z generatora

Reaktancja zast*pcza:

X^0,4_z = X^0,4_G + X^0,4_l2 = 0,013 + 0,2 = 0,213Ω

Początkowy prąd zwarciowy:

I_p3 = ( 1,1*U_n ) / ( √ 3*X^0,4_z ) = (1,1*0,4kV ) / ( √ 3*0,213Ω ) = 1192,6A

Prąd udarowy:

i_u3= √2*k_u*I_p3 = √2*1,8*1192,6 A = 3035,9 A

gdzie k_U = 1.8 (współczynnik udaru)

Prąd wyłączalny:

I_ws3=k_ws*I_p3=1*1192,6 A=1192,6 A

Zastępczy prąd cieplny:

I_tz3=k_c*I_p3=1,01*1192,6 A=1204,5 A

Zakładam czas trwania zwarcia 1,5s.

Zastępczy prąd cieplny 1-sekundowy:

I_t1s3= I_tz3 *√ ( t_z / n) = 1204,5A*√ ( 1,5 / 1 ) = 1475,2 A

Zastępczy prąd cieplny 3-sekundowy:

I_t3s3= I_tz3 *√ ( t_z / n) = 1204,5A*√ ( 1,5 / 3 ) = 851,7 A

Zestawienie obliczeń zwarciowych

Wariant zwarcia	Ip [kA]	iu [kA]	Iws [kA]	Itz [kA]	It1s [kA]	It3s [kA]
1)zasilanie 15kV -zwarcie 15kV	4,3	10,9	4,3	4,34	5,31	3,1
2)zasilanie 15kV -zwarcie 0,4kV	22,7	57,7	22,7	22,9	28	13,2
3)zasilanie generator -zwarcie 0,4kV	1,2	3,0	1,2	1,2	1,5	0,8

6. Dobór szyn zbiorczych.

Sprawdzenie warunków zwarciowych dla danych szyn.

6.1 Obciążenie szyn zbiorczych prądem roboczym długotrwałym.

Maksymalna moc na szynach dostarczona z transformatora : S_NT= 1MVA

Prąd roboczy maksymalny.

I_rmax = ( 1,2*S_NT ) / ( √3*U_n ) = ( 1,2*1MVA ) / ( √3*0,4kV ) = 1732 A

Prąd znamionowy dla szyn łączonych przez spawanie oraz malowanych wynosi: I_nsz=1950A >I_{r max}=1732A

6.2 Sprawdzenie przekroju szyn.

Prąd początkowy: I_p3=22,9kA

Czas zwarcia: t_z=1s

Obciążalność zwarciowa jednosekundowa: J_c=105 A*s^1/2/mm²

Współczynnik cieplny prądu zwarcia: k_c=1

I_ct=k_c*I_p3=1*22,9kA=22,9kA

S_min = ( I_ct*√t_z )/ J_c = (22,9kA*√1s ) / 105 A^-1s^-1/2mm² = 218mm²

S_sz=800mm² >S_min=218mm²

6.3 Sprawdzenie na oddziaływanie dynamiczne prądu zwarciowego.

Odległość między izolatorami wsporczymi l = 1m

Odległość między szynami a = 0.3m

Wysokość szyny h = 8cm

Szerokość szyny b = 1cm

Współczynnik

> 2, a więc k = 1

Siła działająca na szyny:

F_f = 1,77*k*i_u²*(l/a)*10^-2 [KG] = 1,77*57,7²*( 100/30 )*10^-2 = 193,1 KG

F_f = 1931N

Moment gnący:

M_f = ( F_f*l ) / 12 = ( 1931N*100cm ) / 12 = 16092 Ncm

Wskaźnik wytrzymałości:

W = ( h²*b ) / 6 = ( 8²*1 ) / 6 = 10,7cm³

Naprężenia zginające:

s_f = M_f / W = 16092Ncm / 10,7cm³ = 1503N/cm²

czyli s_dop = 7000N/cm² > s_f = 1503N/cm²

6.4 Częstotliwość drgań własnych szyn.

Częstotliwość znamionowa: f_n = 50Hz

lub

ν = 5,17*( b/l² )*10⁵Hz = 5,17*( 1/100² )*10⁵ = 51,7 Hz

ν / f = 51,7 / 50 = 1,034

Stosunek częstotliwości drgań własnych szyny do częstotliwości sieci spełnia konieczny warunek n/f<1,7.

Zgodnie z polską normą PN E-05025 szyny zostały dobrane prawidłowo.

7. Dobór izolatorów.

7.1 Izolatory wsporcze.

W rozdzielnicy można zastosować różne typy izolatorów wsporczych małogabarytowych.

Warunki doboru izolatorów wsporczych:

Napięcie izolacji : U_ni ł U_ns: napięcie sieci

Siła działająca na izolator ma spełniać warunek F_iz < F_dop = 0.6 F_t

Izolatory wsporcze na średnie napięcie.

Dobrałem izolatory stacyjne wsporcze wnętrzowe z typu LSP-20.

Znamionowe napięcie izolacji: U_ni = 0,4kV ł U_ns = 0,4kV

Napięcie probiercze udarowe : U_pu= 101 kV

Wysokość izolatora : h_iz= 260mm

Sprawdzenie doboru izolatorów wsporczych:

1. Napięcie znamionowe: U_ni=0,4kV łU_n=0,4kV

2. Siła łamiąca F_iz Ł 0,6F_ł=F_dop F_łdop=480kG

Wysokość izolatora - h_iz=260mm

Wysokość szyny - h_sz=80mm

h=h_iz+h_sz/2=260+40=300 mm

F_iz = F*( h/h_z ) = 193,1 kG*( 300/260 ) = 222,8kG

F_dop=0,6*480kG=288kG

F_dop=288kG>F_iz=222,8kG , czyli wytrzymałość mechaniczna na zginanie izolatora jest większa od sił występujących przy zwarciu. Izolator spełnia wymagania dla układu.

8. Dobór łączników .

8.1 Dobór wyłącznika.

Kryteria doboru wyłączników:

Napięcie znamionowe:U_n ł U_ns: napięcie sieci

Prąd znamionowy:In ł I_{r max}: maksymalny prąd roboczy

Znamionowy prąd cieplny 3-sekundowy:I_nt3 >I_t3:zwarciowy prąd cieplny 3-sekundowy

Prąd szczytowy:i_szcz >i_u: prąd udarowy

Moc zwarciowa wyłącznika S_nws>S_ws

8.2 Wyłącznik *redniego napi*cia

Dobrałem wyłącznik WSMWP - 20/6/6

Napi*cie znamionowe: U_n > U_ns 20kV >15kV

Prąd znamionowy:

I_r = S / ( √ 3*U_s ) = 46,2 A

I_n = 800A > I_rmax = 46,2A

Znamionowy prąd 3 - sekundowy: I_nt3 = 17,5kA > I_t3s= 3,1kA

Prąd szczytowy i_szcz = 45kA > i_u = 10,9kA

Moc zwarciowa S_nws= 450MVA > S_ws= 200MVA
8.3 Dobór wyłacznika niskiego napi*cia ( za transformatorem )

Dobrałem wyłącznik DS-625

Napi*cie znamionowe: U_n > U_ns 0,6kV > 0,4kV

Prąd znamionowy:

I_r = S / ( √ 3*U_s ) = 1,4 kA

I_n = 1,6kA > I_rmax = 1,4kA

Znamionowy prąd 3 - sekundowy: I_nt3 = 17,5kA > I_t3s= 13,2kA

Prąd szczytowy i_szcz = 65kA > i_u = 57,7kA

8.4 Dobór wyłacznika niskiego napi*cia ( za generatorem )

Dobrałem wyłącznik APU - 50AW

Napi*cie znamionowe: U_n > U_ns 0,6kV > 0,4kV

Prąd znamionowy:

I_r = S / ( √ 3*U_s ) = 1,4 kA

I_n = 1,6kA > I_rmax = 1,4kA

Znamionowy prąd 3 - sekundowy: I_nt3 = 10kA > I_t3s= 0,8kA

Prąd szczytowy i_szcz = 32kA > i_u = 3kA

8.5 Dobór wyłącznika umieszczonego na sprz*gle

Dobrałem wyłącznik DS-625

Napi*cie znamionowe: U_n > U_ns 0,6kV > 0,4kV

Prąd znamionowy:

I_r = S / ( √ 3*U_s ) = 1,4 kA

I_n = 2,5kA > I_rmax = 1,4kA

Znamionowy prąd 3 - sekundowy: I_nt3 = 17,5kA > I_t3s= 13,2kA

Prąd szczytowy i_szcz = 65kA > i_u = 57,7kA

8.6 Dobór odłączników .

Kryteria doboru odłączników:

Napięcie znamionowe:U_n ł U_ns: napięcie sieci

Prąd znamionowy:In ł I_{r max}: maksymalny prąd roboczy

Znamionowy prąd cieplny 1-sekundowy:I_nt1 >I_t1:zwarciowy prąd cieplny 1-sekundowy

Prąd szczytowy:i_szcz >i_u: prąd udarowy

8.7 Odłącznik *redniego napięcia.

Dobieram odłącznik napowietrzny trójbiegunowy typu OWI - 20 / 4 - E

Napięcie znamionowe: U_n > U_ns 20kV > 15kV

Prąd znamionowy: I_n > I_{r max} 400 A > 46,2A

Znamionowy prąd 3-sekundowy: I_nt3 > I_t3s 16kA>3,1kA

Prąd szczytowy: i_szcz łi_u 40kA>10,9kA

­­8.8 Odłącznik niskiego napięcia ( za generatorem ).

Dobieram odłącznik napowietrzny jednobiegunowy typu OKW 1B1/20

Napięcie znamionowe: U_n > U_ns 1kV > 0,4kV

Prąd znamionowy: I_n > I_{r max} 2000 A > 1400A

Znamionowy prąd 3-sekundowy: I_nt3 > I_t3s 23 kA > 800A

Prąd szczytowy: i_szcz łi_u 100kA > 3kA

­­8.9 Odłącznik niskiego napięcia ( za transformatorem ).

Dobieram odłącznik napowietrzny jednobiegunowy typu OKW 1B1/20

Napięcie znamionowe: U_n > U_ns 1kV > 0,4kV

Prąd znamionowy: I_n > I_{r max} 2000 A > 1400A

Znamionowy prąd 3-sekundowy: I_nt3 > I_t3s 23 kA > 13kA

Prąd szczytowy: i_szcz łi_u 100kA > 57,7kA

9. Dobór przekładnika prądowego

Kryteria doboru przekładników prądowych:

Napięcie znamionowe izolacji:U_ni ł U_ns: napięcie sieci

Znamionowy prąd pierwotny:I_1n ł I_{r max}: maksymalny prąd roboczy

Znamionowy prąd wtórny:I_2n

Znamionowy prąd cieplny 1-sekundowy:I_nt1 >I_t1:zwarciowy prąd cieplny 1-sekundowy

Prąd szczytowy:i_szcz >i_u: prąd udarowy

Znamionowe obciążenie przekładnika:S_2n

Znamionowa liczba przetężeniowa.

Znamionowa klasa dokładności.

9.1 Przekładnik prądowy *redniego napięcia.

Dobrałem przekładnik prądowy jednofazowe napowietrzne typu ABK 20 - 20/5 produkcji polskiej.

Znamionowe napięcie izolacji U_ni = 20 kV

Znamionowy prąd pierwotny I_1n = 50A > I_{r max} = 46,2A

Znamionowy prąd wtórny I_2n = 5A

Znamionowy prąd jednosekundowy I_nt1 = 300I_1n=15kA > I_t1 = 5,3kA

Znamionowy prąd szczytowy i_dyn = 250*I_1n=12,5kA > i_u = 10,9kA

Znamionowe obciążenie przekładnika S_2n = 40VA

Znamionowa liczba przetężeniowa P5

Znamionowa klasa dokładności kl.0,5

9.2 Przekładnik prądowy niskiego napięcia.

Dobrałem przekładnik prądowy jednofazowy napowietrzny typu ISMOb 1500/5 produkcji polskiej.

Znamionowe napięcie izolacji U_ni = 0,5 kV

Znamionowy prąd pierwotny I_1n = 1,5kA > I_{r max} =1,4kA

Znamionowy prąd wtórny I_2n = 5A

Znamionowy prąd jednosekundowy I_nt1 =60*I_1n= 90kA > I_t1 =1,5 kA

Znamionowy prąd szczytowy i_dyn =60*I_1n= 90kA > i_u = 3kA

Znamionowe obciążenie przekładnika S_2n = 80VA

Znamionowa liczba przetężeniowa P5

Znamionowa klasa dokładności kl.0,5

9.3 Przekładnik prądowy niskiego napięcia.

Dobrałem przekładnik prądowy jednofazowe napowietrzne typu ISMOb 1500/5 produkcji polskiej.

Znamionowe napięcie izolacji U_ni = 0,5 kV

Znamionowy prąd pierwotny I_1n = 1,5kA > I_{r max} =1,4kA

Znamionowy prąd wtórny I_2n = 5A

Znamionowy prąd jednosekundowy I_nt1 =60*I_1n= 90kA > I_t1 =28kA

Znamionowy prąd szczytowy i_dyn =60*I_1n= 90kA > i_u =57,5kA

Znamionowe obciążenie przekładnika S_2n = 80VA

Znamionowa liczba przetężeniowa P5

Znamionowa klasa dokładności kl.0,5

10. Dobór przekładnika napięciowego.

Kryteria doboru przekładników napięciowych:

Napięcie znamionowe izolacji:U_ni ł U_ns: napięcie sieci

Znamionowe napięcie pierwotne:U_1n=U_ns: napięcie sieci

Znamionowe napięcie wtórne: U_2n

Znamionowe obciążenie przekładnika:S_2n

Znamionowa klasa dokładności.

10.1 Przekładnik napięciowy wysokiego napięcia.

Dobrałem trzy przekładniki napięciowe małoolejowe jednofazowe napowietrzne typu VSKT 20b produkcji polskiej.

Sieć ze skutecznie uziemionym punktem zerowym.

Układ pełnej gwiazdy.

Znamionowe napięcie izolacji U_ni = 20kV > U_ns = 20kV / √3

Znamionowe napięcie pierwotne U_1n = 20kV

Znamionowe napięcie wtórne U_2n = 100 V/ √3

Znamionowa klasa dokładno*ci kl.0,5

Znamionowe obciążenie przekładnika S_n = 45VA

11. Dobór odgromników zaworowych.

Kryteria doboru odgromników zaworowych:

Napięcie znamionowe :U_ni ł U_ns: napięcie sieci

Jeżeli przewód zerowy linii jest bardzo dobrze uziemiony wtedy możemy odgromnik zaworowy dobrać na mniejsze napięcie.

11.1 Odgromnik zaworowy *redniego napięcia.

Dobrałem odgromnik zaworowy typu GZSb 18.

Znamionowe napięcie odgromnika U_od = 18kV

Wartość skuteczna napięcia zapłonu U_z = 32,5kV

11.2 Odgromnik zaworowychroniący punkt gwiazdowy transformatora.

Dobrałem odgromnik zaworowy typu GZSb 12.

Znamionowe napięcie odgromnika U_od = 12kV

Wartość skuteczna napięcia zapłonu U_z = 21,5kV

12. Dobór kabli do stacji oddziałowych.

Warunki doboru kabli:

Dobór przekroju ze względu na obciążenie długotrwałe: I_dd > I_obl: maksymalny prąd

roboczy

Napięcie znamionowe izolacji: U_ni > U_ns: napięcie sieci

Oddziaływanie cieplne prądu zwarciowego.

Dopuszczalny spadek napięcia : U_dop(%) = 3%.

Ułożenie kabla.

12.1 Maksymalne prądy robocze stacji oddziałowych.

Prąd maksymalny dla stacji oddziałowych SO1 i SO4.

I_rmax = 373,6A

Prąd maksymalny dla stacji oddziałowych SO2.

I_rmax = 339,6A

Prąd maksymalny dla stacji oddziałowych SO3.

I_rmax = 305,6A

12.2 Dobór kabla.

Dobieram kabel: YAKY - 1kV - 240mm²

Jest to kabel elektroenergetyczny, aluminiowy, w powłoce i izolacji z polwinitu .

Obciążalność długotrwała kabla ułożonego w ziemi w temperaturze +15^oC wynosi 875A.

Dane kabla:

Maksymalny prąd roboczy I_rmax=875A

Napięcie znamionowe izolacji U_ni=1kV

12.3 Minimalny przekrój kabla ze względu na zwarciowe skutki cieplne.

Prąd początkowy: I_p3=22,9kA

Czas zwarcia: t_z=1s

Obciążalność zwarciowa jednosekundowa: J_c=105 A*s^1/2/mm²

Współczynnik cieplny prądu zwarcia: k_c=1

I_ct=k_c*I_p3=1*22,9kA=22,9kA

S_min = ( I_ct*√t_z )/ J_c = (22,9kA*√1s )/ 105 (A*s^1/2)/mm² = 218 mm²

S_K=240mm² >S_min=218mm²

12.4 Sprawdzenie dopuszczalnego spadku napięcia.

Przyjmując zgodnie z PN dopuszczalny spadek napięcia wynosi DU_dop(%) = 3%.

1) Obliczanie DU_dop dla kabla l₁ przy założeniu, że będzie maksymalnie obciążony .

Wzór na wyznaczenie spadku napięcia w linii kablowej:

Gdzie:

l - długość linii kablowej w km,

I_{r max} - maksymalny prąd roboczy w A,

U_n - napięcie znamionowe linii w V,

R',X' - jednostkowe rezystancje i reaktancje kabla w W/km,

cos j - współczynnik mocy zasilanego odbiornika.

l₁ - długość kabla = 20m

I_{r max} - maksymalny prąd roboczy = 373,6A

U_n - napięcie znamionowe linii = 0,4kV

R' - rezystancja jednostkowa kabla = 0,0385Ω/km

X' - reaktancja jednostkowa kabla = 0.0545Ω/km

cos j - współczynnik mocy zasilanego odbiornika = 0,85

DU_%1 = 0,2% < DU_dop = 3%

Czyli kabel został dobrany prawidłowo zgodnie z PN.

2) Obliczanie DU_dop dla kabla l₂ przy założeniu, że będzie maksymalnie obciążony .

I_{r max} = 339,6A

l₂ = 120m

DU_%2 = 1,09%

DU_%2 = 1,09% < DU_dop = 3%

Czyli kabel został dobrany prawidłowo zgodnie z PN.

3) Obliczanie DU_dop dla kabla l₃ przy założeniu, że będzie maksymalnie obciążony.

I_{r max} = 305,6A

l₃ = 220m

DU_%3 = 1,79%

DU_%3 = 1,79% < DU_dop = 3%

Czyli kabel został dobrany prawidłowo zgodnie z PN.

4) Obliczanie DU_dop dla kabla l₄ przy założeniu, że będzie maksymalnie obciążony.

I_{r max} = 373,6A

l₃ = 300m

DU_%3 = 2,99%

DU_%3 = 2,99% < DU_dop = 3%

Czyli kabel został dobrany prawidłowo zgodnie z PN.

13. Dobór podstaw bezpieczników

Warunki doboru :

napi*cie znamionowe izolacji U_ni > U_ns

prąd znamionowy ciągły I_nb > I_rmax

udarowy prąd zwarciowy i_ub > i_u

Dobieram podstaw* bezpiecznika na trzy toru prądowe typu PB - 2

napi*cie znamionowe izolacji U_ni = 0,5kV > U_ns = 0,4kV

prąd znamionowy ciągły I_nb = 400A > I_rmax = 373,6A

udarowy prąd zwarciowy i_ub = 70kA > i_u = 57,7ka

14 Dobór wkładek bezpiecznikowych

Warunki doboru:

napi*cie znamionowe izolacji U_ni > U_ns

prąd znamionowy ciągły I_nb > I_rmax

znamionowy prąd szczytowy i_szcz > i_u

14.1 Odbiór OS1

Dobieram władk* bezpiecznikową zwłoczną typu BU - WTO - 400/400

napi*cie znamionowe izolacji U_ni = 0,5kV > U_ns = 0,4kV

prąd znamionowy ciągły I_nb = 400A > I_rmax = 373,6A

znamionowy prąd szczytowy i_szcz =70kA > i_u = 57,7kA

14.2 Odbiór OS2

Dobieram władk* bezpiecznikową zwłoczną typu BU - WTO - 400/400

napi*cie znamionowe izolacji U_ni = 0,5kV > U_ns = 0,4kV

prąd znamionowy ciągły I_nb = 400A > I_rmax = 339,6A

znamionowy prąd szczytowy i_szcz =70kA > i_u = 57,7kA

14.3 Odbiór OS3

Dobieram władk* bezpiecznikową zwłoczną typu BU - WTO - 400/315

napi*cie znamionowe izolacji U_ni = 0,5kV > U_ns = 0,4kV

prąd znamionowy ciągły I_nb = 315A > I_rmax = 305,6A

znamionowy prąd szczytowy i_szcz =70kA > i_u = 57,7kA

14.4 Odbiór OS4

Dobieram władk* bezpiecznikową zwłoczną typu BU - WTO - 400/400

napi*cie znamionowe izolacji U_ni = 0,5kV > U_ns = 0,4kV

prąd znamionowy ciągły I_nb = 400A > I_rmax = 373,6A

znamionowy prąd szczytowy i_szcz =70kA > i_u = 57,7kA

2

F

F_iz

h

h_iz

= 0,2%

---