Файл: Тема Короткие замыкания в системах электроснабжения Номер варианта определяется двумя числами по таблице 1, по первым буквам фамилии и имени. Вариант задания имеет следующую структуру х2.docx

Практическое задание № 1

Тема 5. Короткие замыкания в системах электроснабжения

Номер варианта определяется двумя числами по таблице 1, по первым буквам фамилии и имени. Вариант задания имеет следующую структуру: X1.Х2.

Таблица 1

Варианты задания

Первая буква фамилии	Вариант (Х1)	, А	Uном, кВ	tзащ, с	Первая буква имени	Вариант (Х2)	tзащ, с	, А	s, мм2
А, М, Ч	1	6000	6	0,35	А, М, Ч	1	0,1		3×16
Б, Н, Ш	2	6100	10	0,37	Б, Н, Ш	2	0,11		3×25
В, О, Щ	3	6200	3	0,4	В, О, Щ	3	0,12		3×35
Г, П, Э	4	6300	3	0,43	Г, П, Э	4	0,13		3×50
Д, Р, Ю	5	6400	6	0,45	Д, Р, Ю	5	0,14		3×70
Е, С, Я	6	6500	10	0,47	Е, С, Я	6	0,15		3×95
Ж, Т	7	6600	3	0,5	Ж, Т	7	0,16		3×120
З, У	8	6700	10	0,53	З, У	8	0,17		3×150
И, Ф	9	6800	6	0,55	И, Ф	9	0,18		3×185
К, Х	10	6900	3	0,57	К, Х	10	0,19		3×240
Л, Ц	0	7000	10	0,6	Л, Ц	0	0,20		3×16

---

Задание

Выполните проверку кабеля с бумажно-масляной изоляцией сечением на напряжение , на термическую стойкость току короткого замыкания , если время действия тока КЗ , а также определите температуру проводника в момент отключения тока КЗ. Если заданный кабель не прошел проверку по термической стойкости к току КЗ, разработайте предложения по сохранению в работе кабеля заданного сечения. В нормальном режиме по кабелю протекает ток равный (ток определяется из значения длительно допустимого тока для заданного кабеля).

Таблица 1.1

Допустимые температуры токоведущих жил медных проводников

для кабелей с бумажно-масляной изоляцией

Характеристики проводника	, °С	, °С	, °С	Значения С,
Uном ≤ 3 кВ	80	125	200	145
Uном = 6 кВ	65	100	200	145
Uном = 10 кВ	60	90	200	145
Uном = 20… 220 кВ	50	50	125	110

Таблица 1.2

Длительно допустимый ток для трехжильных кабелей с медными жилами и бумажно-масляной изоляцией

Сечение токопроводящей жилы, s, мм2	Длительно допустимый ток, Iд.д, А
	до 3 кВ	6 кВ	10 кВ
16	120	105	95
25	160	135	120
35	190	160	150
50	235	200	180
70	285	245	215
95	340	295	265
120	390	340	310
150	435	390	355
185	490	440	400
240	570	510	460

---

Рис. 1. Кривые нагрева токоведущих частей, изготовленных из различных материалов

Указания для выполнения практического задания 1

1. Ознакомиться с темой 5 «Короткие замыкания в системах электроснабжения».

2. Выполнить необходимые расчеты согласно методическим указаниям.

3. Оформить решение задачи с пояснениями хода решения.
Методические указания к решению практического задания 1

1. 
   Для заданного кабеля необходимо определить согласно ПУЭ (таблица 1.3.13) или согласно таблице 1.2 длительно допустимый ток , а также допустимую температуру жил кабеля в нормальном режиме (таблица 1.1).
   
2. 
   Определить температуру нагрева кабеля в нормальном режиме при протекании тока нагрузки без учета температуры окружающей среды по выражению:
   

. (1)

3. 
   По найденному значению температуры жилы кабеля в нормальном режиме работы определить начальное значение интеграла квадратичной плотности тока A_нач ( ) по графику, представленному на рисунке 1.
   
4. 
   Так как условием задачи не определено действующее значение сверхпереходного тока короткого замыкания , то расчетное приведенное время действия короткого замыкания принимается как:
   

t_пр = t_д = t_защ + t_выкл, с.

Тогда значение интеграла квадратичной плотности тока, прямо пропорционального количеству тепла, выделяемого в проводнике при воздействии тока КЗ, будет определяться по формуле:

5. 
   Используя ранее определённые в п. 3 и п. 4 значения интеграла квадратичной плотности тока , необходимо найти значение , которое прямо пропорционально количеству тепла, выделяемого в проводнике после короткого замыкания:
   

---

По графику, представленному на рисунке 1, определяется соответствующая температура – . Значение необходимо сравнить с максимально допустимой температурой жил кабеля (таблица 1.1).

6. 
   Выполнить проверку сечения кабеля на термическую стойкость току КЗ по выражению:
   

Получившееся значение минимального сечения кабеля необходимо сравнить с заданным по условию задачи сечением кабеля. Если выполняется условие , то сечение заданного по условию задачи кабеля не подходит для использования. В противном случае заданный кабель может быть использован при данных условиях.

Если заданный кабель не прошел проверку на термическую стойкость току КЗ, то сечение кабеля можно увеличить, однако для сохранения кабеля заданного сечения можно уменьшить приведенное время действия тока короткого замыкания .

7. 
   Далее определяется приведенное значение времени действия тока короткого замыкания, которое будет удовлетворять условию термической стойкости заданного сечения:
   

Так как время отключения установленного выключателя не может быть изменено, то необходимо уменьшить время действия защиты на величину:

.

Тогда новое время действия релейной защиты должно составлять:

8. 
   Проверка значения температуры жил кабеля при новом значении приведенного времени действия КЗ производится по формуле:
   

По графику, представленному на рисунке 1, для значения определить значение температуры после действия тока КЗ

---

. Если это значение не превышает максимально допустимого значения , то эксплуатация кабеля с заданным сечением может быть продолжена.

---