; (4.9)
кВт.
Номінальна реактивна потужність ЕП групи А :
; (4.10)
квар.
Середня активна потужність ЕП групи А :
; (4.11)
кВт.
Середня реактивна потужність ЕП групи А :
; (4.12)
квар.
Визначимо коефіцієнт використання:
; (4.13)
.
Визначимо ефективне число приймачів (4.1)
.
Визначимо коефіцієнт максимуму . Використовуючи отримані значення і випишемо з таблиці 2.6 / 6 / найближчі значення коефіцієнта максимуму (дивись таблицю 4.2).
Таблиця 4.2 - Значення коефіцієнта максимуму
Розрахуємо методом кусково-лінійної інтерполяції. Для цього складемо рівняння прямої (виду ), Яке можна виразити формулою
. (4.14)
Позначимо через = 0,2 ( = 0,2). Цьому значенню відповідає = 2,24 ( = 2,24). Аналогічно = 0,3; = 1,88.
;
.
Знайдене значення відповідає = 0,225 при ефективному числі електроприймачів рівним = 6, що відповідає значенню = 0,215.
Визначимо коефіцієнт максимуму по реактивній потужності використовуючи дані на с. 48 / 6 /, для = 6 <10
= 1,1.
Визначимо розрахункову активну і реактивну потужність ЕП групи А:
; (4.15)
кВт;
; (4.16)
квар.
Для групи Б:
Номінальна активна потужність ЕП групи Б :
; (4.17)
.
Номінальна реактивна потужність ЕП групи Б :
; (4.18)
квар.
Середня активна потужність ЕП групи Б :
; (4.19)
.
Середня реактивна потужність ЕП групи Б :
; (4.20)
.
Визначимо число ЕП групи Б
. (4.21)
Так як число приймачів групи Б не перевищує трьох, то розрахункова навантаження приймачів групи Б буде дорівнювати сумі номінальних потужностей приймачів групи Б:
; (4.22)
кВт;
; (4.22)
квар.
Остаточно, розрахункова активна і реактивна навантаження РП:
кВт;
квар.
Повна розрахункова потужність ЕП РП
. (4.23)
Визначаємо розрахунковий струм ЕП РП
А. (4.24)
Правильність ручного розрахунку підтверджується результатами, отриманими в роздруківці на с. Аналогічно проводимо автоматизований розрахунок цеху та трансформаторної підстанції, результати наводяться у роздруківці на с.

Pасчет електричної навантажень
Навантаження вимірюються в кВт, квар, кВА, кА.
ВИХІДНІ ДАНІ
Об'єкт розрахунку - РП
Номінальна напруга = 0.38 кВ
-------------------------------------------------- --------
Номер Кількість Pном Коефіцієнт Коефіцієнт
групи ЕП одного ЕП потужності (соs) використання
-------------------------------------------------- --------
1 3 5.50 0.600 0.150
2 3 5.50 0.510 0.300
3 3 7.50 0.700 0.750
Pезультат pасчета
Гpуппа А (ЕП зі змінним графіком навантаження)
N Pном Qном Pсpед Qсpед
6 33.000 49.829 7.425 11.649
Nефф Кісп Кмакс Кмакс1 Ppас Qpас
6.000 0.225 2.150 1.100 15.964 12.814
Гpуппа Б (ЕП з постійним графіком навантаження)
N Pном Qном Pсpед Qсpeд
3 22.500 22.955 16.875 17.216
Всього по об'єкту:
Кількість електpопpіемніков N 9
Номінальна активна потужність Pном 55.500
Номінальна реактивна потужність Qном 72.784
Середня активна потужність Pc 24.300
Середня реактивна потужність Qc 28.865
Середній коефіцієнт потужності COS 0.644
Розрахункова активна потужність Pp 38.464
Розрахункова реактивна потужність Qp 35.768
Повна розрахункова потужність Sp 52.525
Розрахунковий струм Ip 0.07981
__________________________________________________________

Pасчет електричної навантажень
Навантаження вимірюються в кВт, квар, кВА, кА.
ВИХІДНІ ДАНІ
Об'єкт розрахунку - ЕП цеху
Номінальна напруга = 0.38 кВ
-------------------------------------------------- --------
Номер Кількість Pном Коефіцієнт Коефіцієнт
групи ЕП одного ЕП потужності (соs) використання
-------------------------------------------------- --------
1 90 5.50 0.600 0.150
2 100 5.50 0.510 0.300
3 98 7.50 0.700 0.750
Pезультат pасчета
Гpуппа А (ЕП зі змінним графіком навантаження)
N Pном Qном Pсpед Qсpед
190 1045.000 1587.639 239.250 377.292
Nефф Кісп Кмакс Кмакс1 Ppас Qpас
190.000 0.229 1.089 1.000 260.594 377.292
Гpуппа Б (ЕП з постійним графіком навантаження)
N Pном Qном Pсpед Qсpeд
98 735.000 749.850 551.250 562.387
Всього по об'єкту:
Кількість електpопpіемніков N 288
Номінальна активна потужність Pном 1780.000
Номінальна реактивна потужність Qном 2337.489
Середня активна потужність Pc 790.500
Середня реактивна потужність Qc 939.679
Середній коефіцієнт потужності COS 0.644
Розрахункова активна потужність Pp 811.844
Розрахункова реактивна потужність Qp 939.679
Повна розрахункова потужність Sp 1241.808
Розрахунковий струм Ip 1.88679
__________________________________________________________

Pасчет електричної навантажень
Навантаження вимірюються в кВт, квар, кВА, кА.
ВИХІДНІ ДАНІ
Об'єкт розрахунку - Трансформаторна підстанція
Номінальна напруга = 0.38 кВ
-------------------------------------------------- --------
Номер Кількість Pном Коефіцієнт Коефіцієнт
групи ЕП одного ЕП потужності (соs) використання
-------------------------------------------------- --------
1 45 5.50 0.600 0.150
2 50 5.50 0.510 0.300
3 49 7.50 0.700 0.750
Pезультат pасчета
Гpуппа А (ЕП зі змінним графіком навантаження)
N Pном Qном Pсpед Qсpед
95 522.500 793.820 119.625 188.646
Nефф Кісп Кмакс Кмакс1 Ppас Qpас
95.000 0.229 1.118 1.000 133.712 188.646
Гpуппа Б (ЕП з постійним графіком навантаження)
N Pном Qном Pсpед Qсpeд
49 367.500 374.925 275.625 281.194
Всього по об'єкту:
Кількість електpопpіемніков N 144
Номінальна активна потужність Pном 890.000
Номінальна реактивна потужність Qном 1168.745
Середня активна потужність Pc 395.250
Середня реактивна потужність Qc 469.840
Середній коефіцієнт потужності COS 0.644
Розрахункова активна потужність Pp 409.337
Розрахункова реактивна потужність Qp 469.840
Повна розрахункова потужність Sp 623.142
Розрахунковий струм Ip 0.94679
__________________________________________________________

5 Вибір плавких запобіжників для захисту асинхронного двигуна і розподільного пункту

5.1 Загальні відомості

Плавкі запобіжники встановлюються в усіх нормально незаземлені фазах. Однак їх встановлення в нульових провідниках заборонена. Захист плавкими запобіжниками здійснюється або тільки від коротких замикань або від коротких замикань і перевантажень.
Захист тільки від коротких замикань застосовується в тих випадках, коли перевантаження захищається елемента неможлива з технологічних причин або функція захисту від перевантаження передана іншому апарату, наприклад, магнітному пускачі.

5.2 Вихідні дані для розрахунку

Вибір запобіжником виробляємо для схеми, показаної на малюнку 5.1

Малюнок 5.1 - Розрахункові схеми для вибору запобіжника
Плавкий запобіжник здійснює захист тільки від КЗ, оскільки функція захисту від перевантаження передана магнітному пускачі.
Захищається споживачем є найбільший за номінальною активної потужності асинхронний двигун - Дивись таблицю 1.1.
Номінальна активна потужність захищається асинхронного двигуна . Номінальна напруга асинхронного двигуна . За цими даними вибираємо АТ типу 4А112М2У3, номінальні параметри якого наведені в таблиці 5.1, взяті з / 8 /.
Таблиця 5.1 - Номінальні параметри асинхронного двигуна

Тип	, КВт	, КВ	, О.е.		,%
4А112М2У3	7,5	0,38	7,5	0,88	87,5

Примітка:
- Номінальна активна потужність АТ, кВт;
- Номінальна напруга АТ, кВ;
- Пусковий струм АТ;
- Номінальний струм АТ;
- Номінальний коефіцієнт потужності АТ;
- Коефіцієнт корисної дії АД, о.е.

5.3 Вибір запобіжника і плавкої вставки

Вибір запобіжника плавкої вставки проводиться для захисту АД.
Номінальний струм асинхронного двигуна :
; (5.1)
.
Пусковий струм асинхронного двигуна :
; (5.2)
.
Визнач номінальний струм плавкої вставки виходячи з умов:
- ; (5.3)
- . (5.4)
2,5 - коефіцієнт короткочасного перевантаження плавкою вставки при легкому пуску асинхронного двигуна, / 3 /.
А;
.
З таблиці 6.4 / 8 / вибираємо запобіжник типу ПН2-100 з найближчим великим струмом плавкої вставки, номінальні параметри якого наведені в таблиці 5.2.
Таблиця 5. SEQ Таблиця \ * ARABIC 2 - Номінальні параметри запобіжника

Тип
ПН2-100	0,38	100	50	50

Примітка - Умовні позначення, прийняті в таблиці:
- Номінальна напруга запобіжника, кВ;
- Номінальний струм запобіжника, А;
- Номінальний струм плавкої вставки, А;
- Граничний струм відключення запобіжника, кА.

5.4 Перевірка запобіжника по відключає здібності

Граничний струм відключення запобіжника повинен бути більше періодичної складової струму короткого замикання сталося безпосередньо за запобіжником. Повинно виконуватися умова
, (5.5)
де , Дивися с.
50 кА> кА, отже, запобіжник ПН2-100 проходить по відключає здібності.

5.5 Узгодження плавкою вставки з захищається провідником

Виберемо захищається провідник за умовою
, (5.6)
де - Припустимий струм захищається провідника ( ).
По таблиці 1.3.5 / 3 / вибираємо ізольований провід в трубі з алюмінієвими жилами перерізом 2,5 мм2 з допустимим струмом .
Умова узгодження плавкою вставки з захищається провідником тільки від короткого замикання
; (5.7)
< - Номінальний струм плавкої вставки узгоджується з допустимим струмом захищається провідника.

5.6 Узгодження по селективності з попередньою плавкою вставкою

Узгодження по селективності з попередньою плавкою вставкою проводиться для схеми на малюнку 5.2.

Малюнок 5.2 Схема узгодження по селективності
На малюнку використані наступні позначення:
FU1 - попередній запобіжник;
FU2 - вибираної запобіжник;
- Номінальний струм плавкої вставки попереднього запобіжника;
- Номінальний струм плавкої вставки вибираного запобіжника, .
При короткому замиканні в точці повинен спрацювати тільки обираний запобіжник для локалізації ушкодження, для цього необхідне дотримання умови
. (5.8)
Струм плавкої вставки вибирається зі співвідношення .
. (5.9)
За отриманим співвідношенню з таблиці с. 163 / 7 / визначаємо струм плавкої вставки попереднього запобіжника ( = 100 А).
Вибраний запобіжник узгоджується в усьому умов, тому вибираємо запобіжник ПН2-100.
Автоматизований вибір плавкої вставки й запобіжника проводиться за допомогою програми WSTAWKA. Результати наведені в роздруківці с.

ВИБІР Плавкі вставки запобіжників
Вихідні дані
Захищає споживач: Асинхронний електродвигун
Номінальна активна потужність двигуна Рн (кВт): 7.500
Кратність пускового струму Iп / Iн: 7.50
Коефіцієнт потужності cos fн: 0.880
Коефіцієнт корисної дії КПДн (oe): 0.875
Пуск двигуна: легкий
Розрахунок
Номінальний струм двигуна Iн = 14.799 A
Пусковий струм двигуна Iп = 110.991 A
Ставлення Iп / 2.5 = 44.396 A
Номінальний струм плавкої вставки Iном.в> = 44.396 A
Дані вибраних Запобіжники:
Тип запобіжника НПН2-60 ПН2-100
Номінальна напруга (В) 500380
Номінальний струм запобіжника (А) 60 100
Номінальний струм плавкої вставки (А) 60 50
Граничний струм відключення (кА) 6 50 (100)
ПЕРЕВІРКА ЗАПОБІЖНИКА ПО Здатність, яка відключає:
Найбільший струм КЗ за запобіжником
Ік повинен бути менше пpедельное струму відключення пpедоханітеля
6 кА - для НПН2-60,
50 (100) кА - для ПН2-100.
Погодження Плавкі вставки С захищає Провідник:
НПН2-60
Допустимий струм захищається провідника Iдоп (А): 22.00
(Ізольований провід в трубі, алюмінієві жили, 3.0 мм2)
Захист тільки від КЗ.
I ном.в <3 * I доп
Плавка вставка узгоджується з захищається провідником.
ПН2-100
Допустимий струм захищається провідника Iдоп (А): 19.00
(Ізольований провід в трубі, алюмінієві жили, 2.5 мм2)
Захист тільки від КЗ.
I ном.в <3 * I доп
Плавка вставка узгоджується з захищається провідником.
Погодження За селективністю З МИНУЛОЇ Плавкі вставки:
НПН2-60
Найбільший струм КЗ за Номінальний струм плавкої вставки обраним запобіжником попереднього запобіжника
Ік (кА): Iв1 (А):
Якщо Ік <= 2.1, то Iв1> = 80
2.1 <Ік <= 4.5 Iв1> = 100
4.5 <Ік <= 7.5 Iв1> = 120
Ік> 7.5 Iв1> = 120
ПН2-100
Найбільший струм КЗ за Номінальний струм плавкої вставки
обраним запобіжником попереднього запобіжника
Ік (кА): Iв1 (А):
Якщо Ік <= 1.8, то Iв1> = 60
1.8 <Ік <= 3.8 Iв1> = 80
3.8 <Ік <= 6.3 Iв1> = 120
Ік> 6.3 Iв1> = 120

ВИБІР Плавкі вставки запобіжників
Вихідні дані
Захищає споживач: Група електроприймачів
Номінальна активна потужність групи ЕП Pн (кВт): 55.500
Коефіцієнт використання групи ЕП Ки: 0.438
Коефіцієнт максимуму групи ЕП Км: 1.583
Розрахунковий коефіцієнт потужності групи ЕП cos Fр: 0.732
Дані потужного двигуна з найбільшим пусковим струмом:
Номінальна активна потужність двигуна Рн (кВт): 7.500
Кратність пускового струму Iп / Iн: 7.50
Коефіцієнт потужності cos fн: 0.880
Коефіцієнт корисної дії (oe): 0.875
Розрахунок
Номінальний струм двигуна Iн = 14.799 A
Пусковий струм двигуна Iп = 110.991 A
Коефіцієнт попиту групи Кс = 0.693
Розрахункова активна потужність групи Pp = 38.481 кВт
Розрахунковий струм групи Ip = 79.872 A
Піковий струм групи Iпік = 180.602 A
Ставлення Iпік / 2.5 = 72.241 A
Номінальний струм плавкої вставки Iном.в> = 79.872 A
Дані вибраних Запобіжники:
Тип запобіжника ПН2-100 ПН2-250
Номінальна напруга (В) 380380
Номінальний струм запобіжника (А) 100250
Номінальний струм плавкої вставки (А) 80 80
Граничний струм відключення (кА) 50 (100) 40 (100)
ПЕРЕВІРКА ЗАПОБІЖНИКА ПО Здатність, яка відключає:
Найбільший струм КЗ за запобіжником
Ік повинен бути менше
пpедельное струму відключення пpедоханітеля
50 (100) кА - для ПН2-100,
40 (100) кА - для ПН2-250.
Погодження Плавкі вставки С захищає Провідник:
Допустимий струм захищається провідника Iдоп (А): 95.00
(Кабель у повітрі, алюмін. Жили, паперова ізол., 35.0 мм2)
Захист від перевантаження і КЗ.
I ном.в <I доп
Плавка вставка узгоджується з захищається провідником.
Погодження За селективністю З МИНУЛОЇ Плавкі вставки:
Найбільший струм КЗ за Номінальний струм плавкої вставки
обраним запобіжником попереднього запобіжника
Ік (кА): Iв1 (А):
Якщо Ік <= 2.8, то Iв1> = 100
2.8 <Ік <= 6.0 Iв1> = 120
6.0 <Ік <= 10.0 Iв1> = 120
Ік> 10.0 Iв1> = 150

6 Вибір автоматичних повітряних вимикачів для захисту асинхронних двигунів і розподільного пункту

6.1 Загальні відомості

До розподільного пункту підключені електроприймачі сумарною номінальною потужністю , С. , Номінальна напруга мережі . Дані електродвигуна, що має найбільший пусковий струм, наведені в таблиці 5.1 розділу 5. Струм короткого замикання за автоматом для захисту розподільного 13,124 кА, дивися с.
Кожен електродвигун має магнітний пускач, що захищає його від перевантаження, так автоматичний повітряний вимикач захищає тільки від короткого замикання. Виберемо автомат, який захищає лінію живильну розподільний пункт, дивися малюнок 6.1.

Малюнок 6.1 - Розрахункова схема для вибору автоматів

6.2 Вибір і перевірка автоматичного повітряного вимикача

6.2.1 Допоміжний розрахунок навантажень

Визначимо:
- Розрахунковий коефіцієнт потужності групи електроприймачів
, (6.1)
де - Узяті з розділу 4 с. ;
- Коефіцієнт використання групи електроприймачів
(6.2)
де - Узяті з розділу 4 с. ;
- Коефіцієнт максимуму групи електроприймачів
; (6.3)
- Коефіцієнт попиту групи електроприймачів
; (6.4)
- Розрахункова потужність РП
; (6.5)
- Розрахунковий струм групи електроприймачів
; (6.6)
піковий струм групи електроприймачів
, (6.7)
де - Пусковий струм асинхронного двигуна,
розділ 5 с.;
- Номінальний струм асинхронного двигуна, розділ 5 с. .
.

6.2.2 Вибір автоматичного повітряного вимикача за умовами нормального режиму

Автоматичний повітряний вимикач не повинен спрацьовувати в нормальному режимі, так якщо потрібно виконання умови
, (6.8)
де - Номінальний струм розчеплювача.
У даному випадку . По цій умові виберемо найближчий більший струм розчеплювача = 80 А, с. 260 / 7 /. По певному току розчеплювача випишемо в таблицю всі можливий типи автоматичних повітряних вимикачів, таблиця 6.1.
Таблиця 6.1 - Номінальні параметри автоматичних повітряних вимикачів

Тип	, А	, А	, О.е.	, КА
ВА 51г-31	100	80	3, 7, 10	7,0
ВА 51-31	100	80	3, 7, 10	7,0
ВА 51-33	160	80	10	12,5
ВА 51-35	250	80	12	15
ВА 52-31	100	80	3, 7, 10	25
ВА 52-33	160	80	10	28
ВА 52-35	250	80	12	30

У таблиця 6.1 прийняті наступні позначення:
- Номінальний струм автоматичного повітряного вимикача, А;
- Номінальний струм розчеплювача, А;
- Струм відсічки, А;
- Струм відключення, кА.
При виборі автоматичних повітряних вимикачів слід враховувати, що рекомендується вибирати автомат ВА51, а автомат ВА52 слід застосовувати, якщо потрібна підвищена комутаційна здатність.

6.2.3 Перевірка автомата в піковому режимі

При пуску двигуна не повинна спрацювати струмова відсічення автомата, так якщо має виконуватися умова
. (6.9)
По таблиці 6.1 = 7, так - Умова виконується.
Також, теплової розчепитель не повинен спрацювати при пуску двигуна, так якщо має виконуватися умова
(6.10)
де - Час пуску асинхронного двигуна, = 1,5 с., Дивися с.
- Час спрацьовування, визначається за времятоковой характеристиці для відповідного значення на с. 164 / 7 /.
Визначимо методом кусково-лінійної інтерполяції. Для цього складемо рівняння прямої (виду ), Яке можна виразити формулою:
. (6.11)
За даної характеристики знаходимо для , Дивись таблицю 6.2
Таблиця 6. SEQ Таблиця \ * ARABIC 3 - Времятоковая характеристика автомата
Позначимо через = 2 ( = 2). Цьому значенню відповідає = 50 ( = 16). Аналогічно = 3; = 16. Тоді:
;
, Тобто
(2,257) = 72,524 с.
Перевіримо виконання умови, - Умова (6.10) виконується.

6.2.4 Перевірка автоматичного повітряного вимикача на граничну комутаційну здатність

Для вибраного автоматичного повітряного вимикача повинна виконуватися умова
(6.12)
де = 25 кА для автомата ВА 52-31, таблиця 6.1;
- Струм короткого замикання за обраним автоматом, , 10 с. .
,
Отже автомат ВА 52-31 проходить по граничної комутаційної здатності.

6.2.5 Узгодження розчеплювача з захищається провідником

При узгодженні розчеплювача з провідником повинно виконуватися умова
, (6.13)
де - Допустимий струм для кабелю з паперової просоченою ізоляцією з алюмінієвими жилами, прокладеного в землі, перетин 35 мм 2 , Отже
- Розчепитель узгоджується з захищається провідником.
Автоматизований вибір автоматичних вимикачів повітряний проводитися за допомогою програми AVTOMAT. Використовуючи дану програму були отримані наступні результати, які наведені у роздруківці на с.

ВИБІР АВТОМАТИЧНИХ ПОВІТРЯНИХ ВИМИКАЧІВ
Вихідні дані
Захищає споживач: Група електроприймачів
Номінальна активна потужність групи ЕП Pн (кВт): 55.500
Коефіцієнт використання групи ЕП Ки: 0.438
Коефіцієнт максимуму групи ЕП Км: 1.583
Розрахунковий коефіцієнт потужності групи ЕП cos Fр: 0.732
Дані потужного двигуна з найбільшим пусковим струмом:
Номінальна активна потужність двигуна Рн (кВт): 7.500
Кратність пускового струму Iп / Iн: 7.50
Коефіцієнт потужності cos fн: 0.880
Коефіцієнт корисної дії (oe): 0.875
Тривалість пуску t п (с): 1.50
Розрахунок
Номінальний струм двигуна Iн = 14.799 A
Пусковий струм двигуна Iп = 110.991 A
Коефіцієнт попиту групи Кс = 0.693
Розрахункова активна потужність групи Pp = 38.481 кВт
Розрахунковий струм групи Ip = 79.872 A
Піковий струм групи Iпік = 180.602 A
- АВТОМАТИ КОМБІНОВАНИМ Расцепитель СЕРІЇ ВА51 І ВА52 -
Дані вибраних автоматів при U мережі = 380 В:
Тип автомата ВА51-31 ВА52-31 *)
Номінальний струм автомата I ном (А) 100100
Номінальний струм розчеплювача I ном.р (А) 80.0 80.0
Струм відсічення I відступ / I ном.р (о.е.) 7 липня
Гранична комутації. способн. I вимк (кА) 7.0 25.0
При відсутності вибраних можна використовувати автомати:
Тип автомата I ном I ном.р I відступ / I ном.р I вимк
А А о.е. кА
ВА51-33 160 80.0 10 12.5
ВА52-33 160 80.0 10 28.0
ВА51-35 250 80.0 12 15.0
ВА52-35 250 80.0 12 30.0
*) ВА52 слід застосовувати замість ВА51, якщо потрібно
підвищена комутаційна здатність.
ПЕРЕВІРКА АВТОМАТА НА Комутаційна здатність:
Найбільший струм к.з. за автоматом
I к повинен бути менше I вимк
пpедельное комутаційної здатності автомата
7.0 кА - для ВА51-31
25.0 кА - для ВА52-31
Погодження Расцепитель С захищає Провідник:
Допустимий струм захищається провідника Iдоп (А): 95.00
(Кабель у повітрі, алюмін. Жили, паперова ізол., 35.0 мм2)
I ном.р <I доп
Расцепитель автомата узгоджується з захищається провідником.

7 Компенсація реактивної потужності в електричній мережі напругою до 1 кВ

7.1 Розрахункова схема

Малюнок 7.1 - Розрахункова схема
Джерелами реактивної потужності є енергосистема, високовольтні синхронні двигуни (СД), і конденсаторні батареї (БК).

7.2 Вихідні дані

Для даного розрахунку вихідними даними є:
-Розрахункова активне навантаження на один трансформатор ( )
,
де - Середня активне навантаження на один цехової трансформатор,
, Дивися с.
-Розрахункова реактивна навантаження на один трансформатор ( )
,
де - Середня активне навантаження на один цехової трансформатор,
, Дивися с.
-Номінальна потужність трансформатора
, З
-Номінальний вища напруга трансформатора
, С.
-Номінальний нижче напруга трансформатора
, С.
- Потужність КЗ трансформатора
, С.
- Напруга КЗ трансформатора
, С.
-Коефіцієнт завантаження трансформатора
, / 5 /.
-Плата за 1 кВт максимального навантаження
, Дані ВАТ «Чувашенерго».
-Вартість одного кВт ∙ г електроенергії
, Дані ВАТ «Чувашенерго».
-Питома вартість конденсаторних батарей
, Дані ВАТ «Чувашенерго».
-Дані високовольтних двигунів-компресорів з
1) Номінальна напруга СД .
2) Номінальна потужність СД .
3) Коефіцієнт завантаження активної потужності .
-Індекси 1,2,3,4 застосовуються при розрахунках на відповідних етапах.

7.3 Допоміжні розрахунки

Питома вартість втрат потужності :
, (7.1)
де = 2400 год - час максимальних втрат, с.80 / 6 /;
= 4000 год / рік - число годин використання максимуму навантаження, с.80 / 7 /.
.
Витрати перший БК 0,38 кВ :
, (7.2)
де = 0,203 - щорічне відрахування для БК, с.79 / 6 /;
= , Питомі втрати активної потужності в конденсаторних батареях, / 6 /.
.
Витрати перший СД :
, (7.3)
де = 5,31 - коефіцієнт апроксимації, с. ;
= 204,0 - номінальна реактивна потужність СД, с.
.
Витрати другий СД ( ):
, (7.4)
де = 4,27 - коефіцієнт апроксимації, с. ;
= 1 - кількість СД в групі, малюнок 7.1.
.
Змінні витрати СД на генерацію реактивної потужності:
; (7.5)
.
Наявна потужність СД ( ):
, (7.6)
де - Найбільший коефіцієнт завантаження по реактивній потужності.
Залежить від : , . (7.7)
.
Економічна реактивна потужність енергосистеми ( ):
, (7.8)
де - Економічне значення коефіцієнта реактивної потужності.
, (7.9)
де = 0,6 - базовий коефіцієнт реактивної потужності / 4 /;
= 0,9 - коефіцієнт відмінності вартості електроенергії / 4 /.
.
.
Допустима через трансформатор потужність :
, (7.10)
де - Максимальний коефіцієнт завантаження трансформатора в нормальному режимі, , / 6 /.
.

7.4 Розподіл реактивної потужності між джерелами

Малюнок 7. SEQ Рисунок \ * ARABIC 2 - Блок-схема розподілу реактивної потужності
1 етап. На першому етапі досягається мінімум витрат на виробництво реактивної потужності, використовуючи оптимізаційний метод Лагранжа (згідно малюнку 7.2, а).
Примітка - індекс внизу позначає етап розрахунку.
Визначимо множник Лагранжа ( )
. (7.11)
Для синхронного двигуна визначаємо реактивну потужність
. (7.12)
Визначимо реактивну потужність, яку необхідно компенсувати за допомогою конденсаторних батарей
. (7.13)
Так як > 0, то переходимо на третій етап.
3 етап. Знаходимо розподіл реактивної потужності з урахуванням енергосистеми. Розрахункова реактивна потужність через трансформатор при обліку високовольтних синхронний двигунів
. (7.14)
Так як < , То реактивна потужність від системи , Реактивна потужність конденсаторних батарей . Переходимо на четвертий етап.
4 етап. Виконується в разі, якщо трансформатор не може пропустити необхідну потужність з боку вищого напруги на сторону нижчої напруги, так необхідне виконання умови
. (7.15)
Перевіримо виконання умови
;
.
Отже, трансформатор не може пропустити необхідну потужність. У цьому випадку установка конденсаторних батарей необхідна.
У даному випадку . (7.16)
Так як < , То не змінитися, а реактивна потужність від системи
. (7.17)
Таким чином, отримали результати.
Реактивна потужність джерел:
-Синхронні двигуни .
-Енергосистема .
-Конденсаторні батареї 0,38 кВ .
Разом: .
Правильність ручного розрахунку підтверджується автоматизованим розрахунком, проведеним за програмою KRM пакета прикладних програм PRES1, наведених на с. . За отриманими даними складається таблиця, де наводяться зміни розрахункових параметрів залежно від зміни вихідних параметрів.

Таблиця 7.1 Вплив різних умов на компенсацію реактивної потужності,
Умови
Розрахункові	39,3	35	395,5
1 Збільшення на 10%, так якщо	39,3	320,4	110,1
2 Збільшення	39,3	291,2	139,3
3 Зменшення	39,3	35,0	395,5
4 тризмінний режим роботи , (Збільшення числа змін)	0	74,3	395,5
5 одноставочний тариф	27,5	46,8	395,5
6 Питома вартість БК	60,2	14,1	395,5
7 Номер групи енергосистеми - 10, , ,	0	74,3	395,5
8 Збільшення	74,3	0	395,5

7.5 Перерахунок в залежності від зміни вхідних параметрів

а) Розглянемо випадок, коли вихідні дані такі ж, як і у вихідних даних (пункт 7.2), але номер групи енергосистеми 10, таблиця 7.1, тоді , , Коефіцієнт відмінності вартості електроенергії . Параметри беруть індекс (7) згідно з таблицею 7.1.
Розрахунок проводимо за формулами (7.1) ... (7.13).
;
;
;
;
;
;
,
де .
.
1 етап.
.
.
Так як .
Визначимо баланс потужності у вузлі
.
Так як > 0, то переходимо на третій етап.
3 етап.
. (7.14)
Так як < , То реактивна потужність від системи , Реактивна потужність конденсаторних батарей . Переходимо на четвертий етап.
4 етап.
.
Перевіримо виконання умови
;
.
Отже, трансформатор не може пропустити необхідну потужність. У цьому випадку установка конденсаторних батарей необхідна.
У даному випадку .
Так як < , То не змінитися, а реактивна потужність від системи
.
Таким чином, отримали результати.
Реактивна потужність джерел:
-Синхронні двигуни .
-Енергосистема .
-Конденсаторні батареї 0,38 кВ .
Разом: .
б) Розглянемо випадок, коли вихідні дані такі ж, як і у вихідних даних (пункт 7.2), але потужність АТ . Параметри беруть індекс (8) згідно з таблицею 7.1.
Розрахунок проводимо за формулами (7.1) ... (7.13).
;
;
;
;
;
;
,
де .
.
1 етап.
.
.
Визначимо баланс потужності у вузлі
.
Так як > 0, то переходимо на третій етап.
3 етап.
. (7.14)
Так як < , То реактивна потужність від системи , Реактивна потужність конденсаторних батарей . Переходимо на четвертий етап.
4 етап.
.
Перевіримо виконання умови
;
.
Отже, трансформатор не може пропустити необхідну потужність. У цьому випадку установка конденсаторних батарей необхідна.
У даному випадку .
Так як > , То , А реактивна потужність від системи
.
Таким чином, отримали результати.
Реактивна потужність джерел:
-Синхронні двигуни .
-Енергосистема .
-Конденсаторні батареї 0,38 кВ .
Разом: .
КОМПЕНСАЦІЯ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ
ВИХІДНІ ДАНІ
Розрахункове навантаження 0.4 кВ: Pp = 434.7 кВт, Qp = 469.8 квар
Номінальна потужність трансформаторів 6/0.4 кВ Sт = 630 кВ * А
Максимальний коефіцієнт завантаження Т в нормальному режимі = 0.70
Вища напруга п / ст, що живить мережа 6 кВ = 220 кВ і вище
Режим роботи - двозмінний
Число годин використання максимуму навантаження Тм = 4000 год / рік
Число годин використання максимуму втрат tм = 2400 год / рік
Тариф на електроенергію - двоставковий
Плата за 1 кВт максимального навантаження = 188.00 руб / кВт * міс
Плата за 1 кВт * год електроенергії = 0.42 руб / кВт * год
Питома вартість конденсаторів 0.38 кВ = 350.00 руб / квар
Номер групи енергосистеми = 4
Коефіцієнт відмінності вартості електроенергії k = 0.9
Високовольтні синхронні двигуни 6 кВ
Номер Колич. Рном Qном D1 D2 Кзагр.
кВт квар кВт кВт
1 1 400 204 5.31 4.27 0.97
РОЗРАХУНКИ
Питома вартість втрат З = 2.36 т.руб / кВт * год
Витрати перший БК 0.38 кВ З1бк = 80.50 т.руб / МВАр * рік
Витрати перший СД (т.руб / МВАр * год)
61.47
Витрати другий СД (т.руб / МВАр ** 2 * год)
242.31
Располагаемая реактивна потужність СД (квар)
217.5
Економічний коефіцієнт реактивної потужності
Tg (fi) е = 0.67
Економічна реактивна потужність енергосистеми
Qе = 291.2 квар
Допустима через трансформатори потужність qдоп = 74.3 квар
Етапи розподілу Qp (квар) між джерелами:
Етап СД1 C БК
1 39 0 431
3 39 291 139
4 39 35 396
РЕЗУЛЬТАТИ
Реактивна потужність джерел (квар)
Синхронні двигуни
39.3
Енергосистема Конденсатори 0.38 кВ
35.0 395.5
Разом: 469.8

8 Вибір перетинів провідників на першому, другому і четверте рівнях

8.1 Вибір перетину провідників на першому рівні

Перетин проводів і жил кабелів вибирають за технічними та економічними умовами в / 6 /.
На першому рівні лінія електричної мережі пов'язує електроприймачі з РП, до яких вони приєднані. В якості провідника використовуються проводи з гумовою і полівінілхлоридною ізоляцією, алюмінієвими жилами, три одножильних в одній трубі. До РП приєднаний асинхронний двигун (АД). Провід вибираємо по нагріванню з умови
, (8.1)
де - Припустимий струм провідника перед АТ;
- Номінальний струм АТ, , C.Кроме фазних проводів використовується нульовий захисний провідник, який в розрахунок не беремо (п. 1.3.10 / 3 /), так як в нормальному режимі він не обтекаєтся струмом, так якщо не бере участь в тепловому процесі. За даними підрозділу 1.3 / 3 / вибираємо провід перетином 2,5 мм2 с. .
.
Умова узгодження запобіжника захищає АТ тільки від короткого замикання
(8.2)
де - Номінальний струм плавкої вставки, , С. .
Отримуємо, що , Тобто номінальний струм плавкої вставки узгоджується з допустимим струмом провідника перед асинхронним двигуном.
Остаточно на першому рівні виберемо дріт перетин 2,5 мм2 з , Марки АПВ (4х2, 5) мм2.

8.2 Вибір перетину провідників на другому рівні

На другому рівні лінія розподільної мережі до 1 кВ забезпечує зв'язок РП з щитами управління магістральних шинопроводів, пов'язаних з шинами НН трансформаторної підстанції. На даному рівні вибираємо провідник з умови узгодження теплового розчеплювача автомата з допустимим струмом провідника
, (8.3)
де - Допустимий струм для кабелю перед РП;
- Номінальний струм розчеплювача, , С. .
Тут слід використовувати суміщений нульовий робочий і захисний провідник. По таблиці на с. 402 / 8 / вибираємо чотирижильний кабель з паперовою просоченою ізоляцією, з алюмінієвими жилами, прокладений в повітрі перетином 35 мм2 з і перетином нульового захисного провідника 16 мм2 з допустимим струмом з таблиці 1.7.5 / 3 /. Тип кабелю вибирається на с. 141 / 7 / ААШвУ або ААШпУ.
Отримуємо, що > ? Отже розчепитель узгоджується з захищається провідником.
Виберемо кабель ААШвУ (3х35 мм2 + 1х16 мм2).

8.3 Вибір перетину провідників на четвертому рівні
На четвертому рівні вибираємо високовольтний кабель, що з'єднує шини РП 6 кВ та лінії, що підходять до них, за якими харчуються високовольтні двигуни. Вибираємо кабель по трьом умовам, викладеним в / 6 /:
- За економічної щільності струму
, (8.4)
де - Розрахунковий переріз кабелю, мм2;
- Робочий струм кабелю, визначається за формулою (8.5);
- Економічна густина струму, для кабелів з паперовою ізоляцією і алюмінієвими жилами , З таблиці 1.3.36 / 3 /, при .
, (8.5)
де - Активна потужність, що протікає по кабелю;
- Реактивна потужність, що протікає по кабелю;
- Номінальна напруга на нижчій стороні ГПП, , С. .
Визначимо активну потужність, що протікає по кабелю
, (8.6)
де - Середня потужність на один трансформатор, с. ;
- Коефіцієнт використання СД, с. 325 / 6 /;
- Активна потужність СД, кВт с. ;
- Коефіцієнт використання ІВГ, с. 327 / 6 /;
- Активна потужність ІВГ, кВт.
Визначимо активну і реактивну потужності джерела вищих гармонік (ІВГ), в якості якого використовується зварювальний випрямляч потужністю , С. ;
, С. 40 / 6 /;
, С. 40 / 6 /.
; (8.7)
. (8.8)
Тоді, з урахуванням вищевказаних значень отримаємо

Визначимо реактивну потужність, що протікає по кабелю
, (8.9)
де - Реактивна потужність системи, , С. .
.
Робочий струм кабелю за (8.5)
.
Розрахунковий переріз кабелю за (8.4)
.
З / 6 / вибираємо найближче більше стандартне перетин 70 мм2 з допустимим струмом 190 А.
- За нагріванню струмом робочого утяжеленного режиму.
У тяжкішим режимі повинно виконуватися умова
, (8.10)
де - Припустимий струм кабелю за умовою нагріву;
- Коефіцієнт перевантаження;
- Робочий обважений струм.
Визначимо струм робочого утяжеленного режиму
(8.11)
Коефіцієнт перевантаження знаходимо виходячи з пункту 2.4.8 / 5 /: «На період ліквідації аварії допускається перевантаження по струму для кабелю з паперової просоченою ізоляцією напругу до 10 кВ на 30% з тривалістю не більше 6 годин на добу, протягом 5 діб, але не більше 100 годин на рік, якщо в інші періоди доби навантаження не перевищує тривало допустимої ». На підставі цього використовуємо = 1,3.
Отримуємо , Звідки .
Вибираємо кабель перетином 50 мм2 для якого найближчий більший стандартний допустимий струм 155 А.
- За термічної стійкості до струмів короткого замикання.
Визначимо мінімальний переріз по термічній стійкості
(8.12)
де - Струм трифазного КЗ, кА;
- Приведений час відключення, с. 43 / 3 /;
- Тепловий коефіцієнт, для кабелів з алюмінієвими жилами з паперовою ізоляцією напругою до 10 кВ з таблиці 8.3 / 2 / приймаємо .
, (8.13)
де - Потужність короткого замикання системи, с. .
Тоді перетин кабелю по термічній стійкості

З / 6 / вибираємо найближче більше стандартне перетин 120 мм2.
За результатами трьох умов остаточно вибираємо кабель перетином 120 мм2 з допустимим струмом , Марки ААШвУ (3х120 мм2), / 6 /.

9 Вибір цехового трансформатора

Потужність цехового трансформатора вибираємо за середньою активної потужності цеху , Дивися с. , Так перевірка показала, що при виборі потужності трансформаторів за розрахунковою максимальному навантаженні, потужність трансформатора виявляється завищена.
Перевіримо перевантажувальну здатність трансформатора за формулою
, (9.1)
де 1,1 - коефіцієнт, що враховує навантаження освітлення;
1,4 - коефіцієнт допустимого перевантаження трансформатора, п.2.1.21 / 5 /
.
З / 8 / вибираємо трансформатор марки ТМ-630 / 6 з номінальними параметрами:
- Номінальна потужність трансформатора .
- Номінальний вища напруга трансформатора .
- Номінальний нижче напруга трансформатора .
- Потужність КЗ трансформатора .
- Напруга КЗ трансформатора .
- Потужність холостого ходу трансформатора .

10 Розрахунок струмів короткого замикання

10.1 Основні положення

Основною причиною порушення нормального режиму роботи системи електропостачання є виникнення короткого замикання (КЗ) у мережі або елементах електрообладнання внаслідок пошкодження ізоляції або неправильних дій обслуговуючого персоналу. Для зниження шкоди, обумовленого виходом з ладу електрообладнання при протіканні струмів КЗ, а також для швидкого відновлення нормального режиму роботи системи електропостачання необхідно правильно визначати струми КЗ і по них вибирати електрообладнання, захисну апаратуру та засоби обмеження струмів КЗ.

10.2 Розрахункова схема

У випускній роботі розглядаються дві розрахункові схеми.
Згідно ПУЕ в електроустановках до 1 кВ розрахункове напруження кожного ступеня приймається на 5% вище номінальної напруги мережі; крім того якщо електрична мережа харчується від понижувальних трансформаторів, при розрахунку струмів КЗ необхідно виходити з умови, що підведений до трансформатора напруга незмінно і одно його номінальній напрузі .
Враховуючи вищесказане отримуємо розрахункову схему показану на малюнку 10.1.

Малюнок 10.1 - Розрахункова схема
Крім першої розрахункової схеми у ВР розглядається схема з урахуванням активного опору перехідних контактів, схема показана
на малюнку 10.2

Малюнок 10.2 - Розрахункова схема з урахуванням активного опору перехідних контактів
На малюнку 10.2 позначені SHAPE \ * MERGEFORMAT - Номер вузла.

10.3 Вихідні дані

Вихідні дані для першої розрахункової схеми:
-Номінальні параметри трансформатора, дані з розділу 9:
1) Номінальна потужність .
2) Номінальний вища напруга .
3) Номінальна нижча напруга .
4) Потужність КЗ .
5) Напруга КЗ .
6) Потужність холостого ходу .
-Номінальні параметри автомата (QF1), малюнок 10.3:
1) - Номінальний струм вступного автомата, примітка 3.
2) - Активний опір автомата, с.139 / 6 /.
3) - Реактивний опір автомата, с.139 / 6 /.
-Опір контактів автомата (QF1 і QF2), малюнок 10.3:
1) - Активний опір контактів, с. 159 / 6 /.
2) - Реактивний опір контактів, с. 159 / 6 /.
-Номінальні параметри автомата (QF2), малюнок 10.3:
1) - Номінальний струм вступного автомата, с. .
2) - Активний опір автомата, с.139 / 6 /.
3) - Реактивний опір автомата, с.139 / 6 /.
-Параметри кабелю:
1) - Номінальна перетин кабелю, прикладеної до РП, с.
2) , С. 139 / 6 /.
3) , С. 139 / 6 /.
4) , С. .
5) Матеріал - алюміній.
-Параметри дроти:
1) - Номінальна перетин ізольованого проводу в трубі, с. .
2) , С. 139 / 6 /.
3) , С. 139 / 6 /.
4) , С. .
5) Матеріал - алюміній.
Примітки:
1 - Фазна напруга системи.
2 Система є джерелом нескінченної потужності.
3 Номінальний струм вступного автомата для трансформатора ТМ-630 / 6, с. 435 / 6 /, у програмі TKZ береться 1600 А.
4 Індекси 2, 3, 4, 5, 6, 7 приймаються в нумерації відповідних вузлів схеми, малюнок 10.2.

10.4 Розрахунок струмів трифазного короткого замикання

У випускній роботі ручної розрахунок проводиться тільки для другої схеми. (Рисунок 10.2) Складемо її схему заміщення, малюнок 10.3.

Малюнок 10.3 - Розрахункова схема заміщення
Активний опір трансформатора
. (10.1)
Повний опір трансформатора
. (10.2)
Індуктивний опір трансформатора
. (10.3)
Активний опір кабелю, прокладеного до РП
. (10.4)
Індуктивний опір кабелю, прокладеного до РП
. (10.5)
Активний опір ізольованого проводу
. (10.6)
Індуктивний опір ізольованого проводу
. (10.7)
Періодична складова струму КЗ в i-му вузлі
, (10.8)
де - Сумарне індуктивне опір від початку схеми до i-го
вузла;
- Сумарне активний опір від початку схеми до i-го вузла.
Ударний струм КЗ в i-му вузлі схеми
, (10.9)
де - Ударний коефіцієнт у i-му вузлі, дивися нижче.
Ударний коефіцієнт у i-му вузлі
, (10.10)
де - Постійна часу загасання i-го вузла, рівна
, (10.11)
де - Промислова частота мережі, / 3 /.
Використовуючи формули (10.8), (10.9), (10.10), (10.11), проведемо розрахунок для всіх вузлів КЗ.
Розрахунок струму короткого замикання у вузлі 2:
;
;
;
;
;
.
Розрахунок струму короткого замикання у вузлі 3:
;
;
;
;
;
.
Розрахунок струму короткого замикання у вузлі 4:
;
;
;
;
;
.
Розрахунок струму короткого замикання у вузлі 5:
;
;
;
;
;
.
Розрахунок струму короткого замикання у вузлі 6:
;
;
;
;
;
.
Розрахунок струму короткого замикання у вузлі 7:
;
;
;
;
;
.
Результати розрахунків зведемо в таблицю 10.1.
Таблиця 10.1 - Токи трифазного КЗ у вузлах мережі 380 В

Номер вузла	Періодичний струм КЗ	Ударний струм КЗ	Ударний коефіцієнт
1	---	---	---
2	16,532	34,929	1,494
3	16,404	34,341	1,480
4	10,135	14,555	1,015
5	9,154	13,124	1,014
6	2,243	3,172	1,000
7	0,874	1,236	1,000

10.5 Автоматичний розрахунок струмів трифазного КЗ

Автоматизований розрахунок проводиться за допомогою програми TRZ. У випускній роботі розрахунок виконується для обох схем, показаних на малюнках 10.1 і 10.2. Результати роботи програми для першої схеми показані в роздруківці на с. , А для другої схеми на с. .

РОЗРАХУНОК струмів трифазного Коротке замикання
У ЕЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ДО 1 КВ
Вихідні дані елементів схеми
1) Система нескінченної потужності
2) Трансформатор масляний,
SНОМ (кВ.А) Uном (кВ) Uк (%) Pк (кВт)
630 6/0.4 5.50 7.60
3) Автомат, Iном (А) Rа (Ом) Xа (Ом)
1600 0.00014 0.00008
4) Автомат, Iном (А) Rа (Ом) Xа (Ом)
100 0.00215 0.00120
5) Лінія кабельна, матеріал - алюміній,
Fном (мм2) Rуд (Ом / км) Xуд (Ом / км) L (км)
35 0.894 0.064 0.090
6) Лінія - провід, матеріал - алюміній,
Fном (мм2) Rуд (Ом / км) Xуд (Ом / км) L (км)
2.5 12.500 0.116 0.013
Струми трифазного короткого замикання у вузлах мережі 380 В
┌ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┐
│ Номер │ Елемент │ Струм КЗ │ Струм КЗ │ Ударний │
│ вузла │ схеми │ періодичний │ ударний │ коефіцієнт │
│ │ │ кА │ кА │ │
├ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤
│ 1 │ Система │ │ │ │
│ 2 │ Трансформатор │ 16.533 │ 34.924 │ 1.494 │
│ 3 │ Автомат │ 16.405 │ 34.337 │ 1.480 │
│ 4 │ Автомат │ 14.579 │ 27.294 │ 1.324 │
│ 5 │ Лінія │ 2.616 │ 3.700 │ 1.000 │
│ 6 │ Лінія │ 0.926 │ 1.310 │ 1.000 │
└ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘
─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

РОЗРАХУНОК струмів трифазного Коротке замикання
У ЕЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ДО 1 КВ
Вихідні дані елементів схеми
1) Система нескінченної потужності
2) Трансформатор масляний,
SНОМ (кВ.А) Uном (кВ) Uк (%) Pк (кВт)
630 6/0.4 5.50 7.60
3) Автомат, Iном (А) Rа (Ом) Xа (Ом)
1600 0.00014 0.00008
4) Інший елемент, Rд (Ом) xд (Ом)
0.01500 0.00000
5) Автомат, Iном (А) Rа (Ом) Xа (Ом)
100 0.00215 0.00120
6) Лінія кабельна, матеріал - алюміній,
Fном (мм2) Rуд (Ом / км) Xуд (Ом / км) L (км)
35 0.894 0.064 0.090
7) Лінія - провід, матеріал - алюміній,
Fном (мм2) Rуд (Ом / км) Xуд (Ом / км) L (км)
2.5 12.500 0.116 0.013
Струми трифазного короткого замикання у вузлах мережі 380 В
┌ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┐
│ Номер │ Елемент │ Струм КЗ │ Струм КЗ │ Ударний │
│ вузла │ схеми │ періодичний │ ударний │ коефіцієнт │
│ │ │ кА │ кА │ │
├ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┼ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┤
│ 1 │ Система │ │ │ │
│ 2 │ Трансформатор │ 16.533 │ 34.924 │ 1.494 │
│ 3 │ Автомат │ 16.405 │ 34.337 │ 1.480 │
│ 4 │ Інший (R, X) │ 10.134 │ 14.554 │ 1.015 │
│ 5 │ Автомат │ 9.154 │ 13.123 │ 1.014 │
│ 6 │ Лінія │ 2.244 │ 3.174 │ 1.000 │
│ 7 │ Лінія │ 0.874 │ 1.236 │ 1.000 │
└ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘
─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─

11 Оцінка впливу вентильного перетворювача на систему електропостачання

11.1 Основні положення

У процесі вироблення, перетворення, розподілу і споживання електроенергії мають місце спотворення форми синусоїдальних струмів і напруг.
Головною причиною спотворень є вентильні перетворювачі, сталеплавильної і рудно-термічні печі, установки дугового і контактного електрозварювання.
Вищі гармоніки струму та напруги мають негативний вплив на електрообладнання системи електропостачання, споживачів електроенергії, системи автоматики, релейного захисту, телемеханіки та зв'язку. Перебіг несинусоїдального струму в лінії електропередачі, трансформаторах та електричних машинах викликає додаткові втрати активної потужності, рівень яких може досягати декількох відсотків від втрат при синусоїдальному струмі. Несинусоїдальні струми перевантажують конденсаторні батареї, ємнісний опір яких обернено пропорційно порядку гармонік. У результаті цього конденсаторні батареї не працюють: вони або відключаються внаслідок перевантаження по струму, то за короткий термін виходять з ладу в результаті спучування, іноді розривів.

11.2 Вихідні дані

Джерелом вищих гармонік (ІВГ) є зварювальний випрямляч. Він генерує п'яту, сьому, одинадцяту, тринадцяту гармоніки струму, .

Вихідні дані елементів схеми:
-Напруга системи ( ) - 6,3 кВ, дивися примітку.
-Потужність КЗ системи ( ) - 200 МВ ∙ А.
-Матеріал жив кабельної лінії (КЛ) - алюміній.
-Перетин кабелю ( ) - 120 мм2, с. .
-Довжина кабельної лінії ( ) - 0,87 км .
-Питомий реактивний опір КЛ ( ) - 0,076 Ом / км, с. 139 / 6 /.
-Питомий активний опір КЛ ( ) - 0,258 Ом / км, с. 139 / 6 /.
-Повна потужність трансформатора ( ) - 0,630 МВ ∙ А.
-Вища напруга трансформатора ( ) - 6,0 кВ.
-Нижча напруга трансформатора ( ) - 0,4 кВ.
-Напруга КЗ трансформатора ( ) - 5,5%.
-Втрати КЗ в трансформаторі ( ) - 7,6 кВт.
-Розрахункова потужність ІВГ ( ) - 2 ∙ 0,75 МВ ∙ А.
-Номінальна напруга мережі в точці підключення ІВГ той же, що й номінальна напруга на нижчій стороні ГПП = 6 кВ.
-Номінальна напруга навантаження приймається, як і .
Примітка - напруга системи береться на 5% вище номінальної,

11.3 Розрахункова схема

Схема для розрахунку несинусоїдальності показана на малюнку 11.1.

Малюнок 11.1 - Розрахункова схема
На малюнку 11.1 позначені - SHAPE \ * MERGEFORMAT - Номер вузла, SHAPE \ * MERGEFORMAT

N

- Тип елемента.

11.4 Допоміжний розрахунок

Знайдемо струм ІВГ гармоніки
, (11.1)
де - Номінальна напруга мережі в точці підключення ІВГ;
- Номер гармоніки.
Визначимо струм ІВГ для п'ятої гармоніки
.
Визначимо струм ІВГ для сьомий гармоніки
.
Визначимо струм ІВГ для одинадцятого гармоніки
.
Визначимо струм ІВГ для тринадцятий гармоніки
.
Розрахунок проводимо у відносних одиницях (в.о.). За базисні величини приймемо:
-Базисна потужність .
-Базисне напруга з боку ВН
-Базисний струм з боку ВН
(11.2)
-Базисне напруга з боку ВН
(11.3.)
Розрахуємо параметри схеми:
Реактивний опір системи
(11.4)
Активний опір системи
(11.5)
Реактивний опір кабельної лінії
(11.6)
Активний опір кабельної лінії
(11.7)
Реактивний опір трансформатора
(11.8)
Активний опір трансформатора
(11.9)
Реактивна потужність навантаження
, (11.10)
де - Розрахункова реактивна потужність на один трансформатор,
, С. .;
- Потужність батарей конденсаторів, , С. .
.
Активна потужність навантаження
, (11.11)
де - Розрахункова активна потужність на один трансформатор,
, С. .
.
Визначимо повну потужність навантаження
. (11.12)
Визначимо активний опір навантаження
(11.13)
Визначимо активний опір навантаження
(11.14)
Визначимо коефіцієнт спотворення синусоидальности кривої напруги .
Для кожної гармоніки з номером складається і розраховується схема заміщення, показана на малюнку 11.2.

Малюнок 11.2 - Розрахункова комплексна схема заміщення
На малюнку 11.2 прийняті наступні позначення:
- - Напруга -Ої гармоніки в першому вузлі щодо нульового, о.е.;
- - Напруга -Ої гармоніки в другому вузлі щодо нульового, о.е.;
- - Напруга -Ої гармоніки в третьому вузлі щодо нульового, о.е.;
- - Струм -Ої гармоніки в першій гілки, о.е.;
- - Струм -Ої гармоніки в другої гілки, о.е.;
- - Струм -Ої гармоніки ІВГ, о.е.
Комплексне опір у першій гілки для п'ятої гармоніки
(11.15)
Модуль комплексного опору в першій гілки для п'ятої гармоніки
(11.16)
Комплексне опір у другої гілки для п'ятої гармоніки
(11.17)
Модуль комплексного опору в другій гілки для п'ятої гармоніки
(11.18)
Сумарне комплексний опір у першій і в другій гілки для п'ятої гармоніки :
(11.19)
Модуль сумарного комплексного опору в першій і в другій гілки для п'ятої гармоніки

Комплексне опір системи для п'ятої гармоніки
(11.20)
Модуль комплексного опору системи

Комплексне опір навантаження для п'ятої гармоніки
(11.21)
Модуль комплексного опору навантаження

Струм ІВГ для п'ятої гармоніки
(11.22)
Струми в першій і другій гілках визначаються за методом чужого опору.
Струм в першій гілки
(11.23)
Струм для другої гілки
(11.24)
Розрахуємо напруги в кожному вузлі щодо нульової точки для п'ятої гармоніки:
; (11.25)
; (11.26)
(11.27)
Для сьомий, одинадцятою, тринадцятої гармонік розрахунки проводяться аналогічно. Результати розрахунків зведемо в таблицю.
Таблиця 11. SEQ Таблиця \ * ARABIC 4 - Результати розрахунків струмів і напруг

Номер гармоніки, n	Струм першої гілки,	Струм другої гілки,	Напруга в першому вузлі,	Напруга у другому вузлі,	Напруга в третьому вузлі,
5	0,312	0,004	0,779	1,056	0,944
7	0,159	0,002	0,555	0,747	0,644
11	0,064	0,001	0,353	0,472	0,392
13	0,046	0,001	0,289	0,399	0,328

Визначаємо коефіцієнти спотворення синусоидальности кривої напруги.
Знайдемо коефіцієнт спотворення для першого вузла
. (11.28)
Знайдемо коефіцієнт спотворення для другого вузла
. (11.29)
Знайдемо коефіцієнт спотворення для третього вузла
. (11.30)
За результатами формул (11.28), (11.29), (11.30) побудували діаграму коефіцієнтів спотворення, яка представлена ​​на малюнку 11.3.

Малюнок 11.3 - Діаграма коефіцієнтів спотворення синусоидальности кривої напруги
На малюнку 11.3 2 вузол ІВГ, відповідний найбільшим значенням коефіцієнта спотворення.
Порівняємо отримані значення коефіцієнтів спотворення синусоидальности кривої напруги з нормально допустимими значеннями за ГОСТом 13109-97 / 1 /.
Нормально допустиме значення коефіцієнта спотворення при :
> ;
> .
Нормально допустиме значення коефіцієнта спотворення при
> ,
Тобто отримані значення коефіцієнтів спотворення синусоидальности кривої напруги , , проходять за ГОСТом / 1 /.
Ручний розрахунок підтверджується автоматизованим розрахунком, виконаним за програмою NESIN пакета прикладних програм PRES2, наведеними на с. .

РОЗРАХУНОК несинусоїдальності напруги
Типи послідовних елементів:
1 Система (генеpатоp)
2 Pеактоp
3 Тpансфоpматоp
4 Повітряна лінія
5 Кабельна лінія
6 Нагpузка
7 дpугой елемент (X і R, Ом)
Номеp елементів: 1 2 3 4
Типи елементів: 1 5 6 березня
Вихідні дані для елементів схеми:
1) Система (генеpатоp):
U = 6.30 кВ, Sкз = 200.000 МВА
2) Кабельна лінія:
Алюміній Fном = 120 мм2
X = 0.076 Ом / км, R = 0.258 Ом / км, L = 0.870 км
3) Тpансфоpматоp:
Sтp (МВА), Uв (кВ), Uн (кВ), Uк (%)
0.630 6.000 0.400 5.500
Pкз = 7.600 кВт
4) Нагpузка:
P = 0.435 МВт, Q = 0.074 Мваp
Тип джерела вищих гаpмоник:
Сваpочний випpямітель
Номеp вузла, до котоpому підключений ІВГ: 2
Розрахункова потужність ІВГ: Sp = 0.750 МВА
Дані по гаpмоник ІВГ:
Номеp Струм (А) Вольтаж (% від Uном)
5 2.8868 0.1108
7 1.4729 0.0784
11 0.5965 0.0495
13 0.4270 0.0419
Коефіцієнти спотворення синусоидальности кривої напруги
у вузлах схеми (% від Uном):
До u [1] = 0.112 До u [2] = 0.150 До u [3] = 0.138

12 Визначення втрат і відхилень напруги в мережі до 1 кВ

12.1 Основні положення

Основними причинами відхилень напруг в системах електропостачання підприємств є зміни режимів роботи приймачів електроенергії, зміни режимів живильної енергосистеми, значні індуктивні опору ліній 6-10 кВ.
У розподільних і живлячих мережах рівні напруг у різних точках впливають на втрати активної потужності і енергії, обумовлені перетіканнями реактивних потужностей.
З усіх показників якості електроенергії відхилення напруги викликають найбільший збиток.

12.2 Вихідні дані

-Номінальна напруга мережі .
-Початкова напруга мережі .
Дані щодо першої ділянки
-Довжина першої ділянки ( ) - 0,09 км , С. .
-Вид лінії: кабель з паперовою ізоляцією.
-Матеріал провідника - алюміній.
-Номінальний перетин кабелю ( ) - 35 мм2, с. .
- , , С. .
-Активна потужність навантаження на першій ділянці
, (12.1)
де - Розрахункова активна потужність РП, , С. ;
- Активна потужність навантаження на другій ділянці, дивися нижче.
-Реактивна потужність першого навантаження
, (12.2)
де - Розрахункова реактивна потужність РП, , С. ;
- Реактивна потужність другого навантаження, дивися нижче.
Дані по другому ділянці:
-Довжина першої ділянки ( ) - 0,013 км , С. .
-Вид лінії: ізольований провід в трубі.
-Матеріал провідника - алюміній.
-Номінальний перетин кабелю ( ) - 4 (2,5) мм2, с. .
- , , С. 139 / 6 /.
-Активна потужність навантаження на другій ділянці
, (12.3)
де - Номінальна потужність АТ, , С. ;
- Коефіцієнт корисної дії АД, , С. .
-Реактивна потужність другого навантаження
, (12.4)
де - Коефіцієнт потужності АТ, , С. 5, тоді .

12.3 Розрахункова схема

Розрахунок відхилень і втрат напруг проводиться для схеми, показаної на малюнку 12.1

Малюнок 12.1 - Розрахункова схема для розрахунку відхилень і втрат напруги

12.4 Розрахунок відхилень і втрат напруг

12.4.1 Розрахунок для першої ділянки

Визначимо активний опір першої ділянки
. (12.5)
Визначимо індуктивний опір першої ділянки
. (12.6)
Визначимо активну потужність, що протікає по першої ділянки
, (12.7)
де , Зморив нижче.
Визначимо реактивну потужність, що протікає по першої ділянки
, (12.8)
де , Зморив нижче.
Втрати напруги на першій ділянці :
; (12.9)
.
Знайдемо напругу в кінці першої ділянки
, (12.10)
де .
Відхилення напруги в кінці першої ділянки :
; (12.11)
.

12.4.2 Розрахунок для другої ділянки

Визначимо активний опір першої ділянки
. (12.12)
Визначимо індуктивний опір першої ділянки
. (12.13)
Визначимо активну потужність, що протікає по першої ділянки
. (12.14)
Визначимо реактивну потужність, що протікає по першої ділянки
. (12.15)
Втрати напруги на першій ділянці :
; (12.16)
.
Знайдемо напругу в кінці першої ділянки
, (12.17)
де .
Відхилення напруги в кінці першої ділянки :
; (12.18)
.
Нормально допустиме значення відхилення напруги на висновках приймачів електроенергії за ГОСТ 13109-97 рівні 5% від номінальної напруги мережі.
Порівняємо отримані значення відхилення напруги з нормально допустимими значеннями з ГОСТу:
> ;
> ,
тобто значення відхилення напруги , , Проходять за ГОСТом / 7 /.
Побудуємо векторну діаграму фазних напруг другої ділянки, малюнок 12.2. Для побудови векторної діаграми потрібні наступні обчислення:
-Фазну напругу в кінці другої ділянки
.
-Ток протікає по другому ділянці
.
-Кут між і
.
Перемножимо:
;
.
Визначимо фазні втрати напруги на другій ділянці
.
Малюнок 12.2 - Векторна діаграма фазних напруг другої ділянки
Автоматизований розрахунок відхилень і втрат напруг проводиться за допомогою програми RPN. Результати роботи програми наведені у роздруківці на с. .

РОЗРАХУНОК ВІДХИЛЕНЬ І ВТРАТ НАПРУГИ
U номінальне = 0.38 кВ
U початкове = 0.40 кВ
┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ┐
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ Ділянка │ U │ U │ Втрата │ P │ Q │ │ │ │ │ │
│ │ початку │ кінця │ напруги, │ нагpуз-│ нагpуз-│ U отк │ R │ Х │ F │ I │
│ номеp │ ділянки, │ ділянки, │ │ ки, │ ки, │ │ │ │ │ │

│ │ кB │ кB │ кB │ MBт │ Mвар │% │ Oм │ Oм │ мм * мм │ А │
├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ┤
│ │
│ ВИД ЛІНІЇ: Кабель ДОВЖИНА 0.090 км │
│ │
├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ 1 │ 0.4000 │ 0.3912 │ 0.0088 │ 0.030 │ 0.031 │ 2.94 │ 0.0812 │ 0.0054 │ 35 │ │
├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ┤
│ ВИД ЛІНІЇ: Ізольований провід в трубі ДОВЖИНА 0.013 км │
│ │
├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ┤
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ (2,5) │ │
│ 2 │ 0.3912 │ 0.3887 │ 0.0024 │ 0.009 │ 0.005 │ 2.30 │ 0.1017 │ 0.0013 │ 4 │ │
├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┴ ─ ─ ─ ─ ─ ┤

13 Визначення коефіцієнтів несиметрії напруг по зворотній і нульовий послідовностей

13.1 Загальні положення

У системах електропостачання розрізняють короткочасні (аварійні) і тривалі (експлуатаційні) несиметричні режими.
Короткочасні несиметричні режими зазвичай пов'язані з аварійними процесами. Тривала несиметрія обумовлена ​​застосуванням у промисловості, в побуті, на транспорті несиметричних споживачів електроенергії, тобто таких споживачів електроенергії, симетричне виконання яких неможливе або недоцільне з техніко-економічними показниками.
Несиметрія навантажень може мати місце і при роботі трифазних навантажень, наприклад, дугові печі, що обумовлено нестійкістю горіння дуги та зміною її опору в кожній фазі в процесі горіння.
Найбільш простими і ефективними методами симетрування є: рівномірний розподіл однофазних навантажень, підключення симетричних навантажень на ділянках мережі з великою потужністю коротких замикань.
Погіршення якості електроенергії в результаті впровадження нових технологій повинно враховуватися як на етапі проектування систем електропостачання, так і при їх експлуатації. Так, неврахування негативних наслідків від несиметрії напруг при підключенні до енергосистеми тягових підстанцій може привести до зниження терміну служби всіх двигунів регіону більш ніж у два рази. Тому цей процес необхідно контролювати, а коефіцієнт несиметрії не повинен бути більше 2%.

13.2 Розрахунок коефіцієнтів несиметрії

Вихідні дані напруг, таблиця 1.3:
0,43 кВ - діюче значення міжфазного напруги між фазами A і B основної частоти;
0,38 кВ - діюче значення міжфазного напруги між фазами B і C основної частоти;
0,41 кВ - діюче значення міжфазного напруги між фазами C і A основної частоти;
0,24 кВ - діюче значення напруги фази A;
0,29 кВ - діюче значення напруги фази B.
Визначимо діюче значення напруги прямої послідовності ( ) Основної частоти за формулою (Б.18) / 1 /:
; (13.1)
.
Визначимо діюче значення напруги зворотної послідовності ( ) Основної частоти за формулою (Б.18) / 1 /:
; (13.2)

Визначимо діюче значення напруги нульової послідовності ( ) Основної частоти за формулою (Б.23) / 1 /:
; (13.3)
.
Визначимо коефіцієнт несиметрії по зворотній послідовності :
; (13.4)
.
Визначимо коефіцієнт несиметрії за нульовою послідовності :
; (13.5)
.
Примітка - Допускається обчислювати коефіцієнти несиметрії зворотної та нульової послідовності за формулою:
;
; (13.6)
;
. (13.7)
Отримані значення коефіцієнтів несиметрії порівняємо з нормально допустимими і гранично допустимими значеннями і .
Значення в точці загального приєднання до електричних мереж:
- Нормально допустиме 2%;
- Гранично допустима 4%.
Значення в точці загального приєднання до четирехпріводним електричних мереж з номінальною напругою 0,38 кВ:
- Нормально допустиме 2%;
- Гранично допустима 4%.
У досліджуваному випадку значення коефіцієнтів несиметрії не проходять за ГОСТом, отже, необхідно вжити заходів щодо симетрування напруги.
Даний ручної розрахунок підтверджується автоматизованим розрахунком наведеним на с.

13.3 Побудова векторних діаграм

Маючи в своєму розпорядженні значеннями фазних напруг ( 0,43 кВ; 0,29 кВ) і міжфазних напруг ( 0,43 кВ; 0,38 кВ; 0,41 кВ) побудуємо векторну діаграму, малюнок 13.1

Малюнок 13.1 - Векторна діаграма міжфазних і фазних напруг
Для побудови векторних діаграм напруги прямої, зворотної та нульової послідовності представимо в комплексній формі. За основне міжфазні напруга приймемо напруга між фазами А і В ( , , ):
; (13.8)
кВ;
; (13.9)
кВ;
; (13.10)

.

Малюнок 13.2 - Векторна діаграма напруги прямої послідовності

Малюнок 13.3 - Векторна діаграма напруги зворотної послідовності

Малюнок 13.4 - Векторна діаграма напруги нульової послідовності

ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ:
Сталого відхилення напруги, коефіцієнта несиметрії напруги по зворотній послідовності, КОЕФІЦІЄНТА НЕСИМЕТРІЇ НАПРУЖЕНЬ ПО НУЛЬОВИЙ ПОСЛІДОВНОСТІ
Об'єкт РУ 0.4 кВ
Дата "24" лютого 2005
Час 11 година 30 хв.
Вихідні дані
Діючі значення міжфазних напруг (кВ):
Uном = 0.380, U АB = 0.430, U ВС = 0.380, U Cа = 0.410
Для трифазної чьотирьох системи
Діючі значення фазних напруг (кВ):
Uном.ф = 0.21939, U А = 0.24000, U В = 0.29000, U С = 0.18608
Результати
Діючі значення напруг:
прямої послідовності (міжфазні) U1 = 0.406 кВ,
зворотній послідовності (міжфазні) U2 = 0.029 кВ,
нульової послідовності (фазну) U0 = 0.0592 кВ.
Показники якості електроенергії:
╔ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ Стале відхилення напруги ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╗
║ Отримане значення бUу (%) Допустиме значення бUу (%) * ║
║ нормальне граничне ** ║
║ 6.88 від - 5 до + 5 від - 10 до + 10 ║
╚ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╝
╔ Коефіцієнт несиметрії напруг по зворотній послідовності ╗
║ Отримане значення К2u (%) Допустиме значення K2u (%) *** ║
║ нормальне граничне ** ║
║ 7.12 (7.61) не більше 2 не більше 4 ║
╚ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╝
╔ Коефіцієнт несиметрії напруг за нульовою послідовності ╗
║ Отримане значення К0u (%) Допустиме значення К0u (%) *** ║
║ нормальне граничне ** ║
║ 25.26 (27.00) не більше 2 не більше 4 ║
╚ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ═ ╝
* Допустимі бUу нормуються на висновках електроприймачів.
** Показники КЕ, визначаються протягом 24 год, не повинні виходити за гранично допустимі значення, а з вірогідність 95% не повинні виходити за нормально допустимі значення.
*** Допустимі К2u і К0u нормуються в точках загального приєднання до електричних мереж, причому К0u нормується для Uном = 0.38 кВ.
Клас точності вольтметра 2%
Вимірювання провів
______________________________ (О. Капітонов)

Література
1 ГОСТ 13109-97. Електрична енергія. Сумісність технічних засобів електромагнітна. Норми якості електричної енергії в системах електропостачання загального призначення .- Натомість ГОСТ 15109-87: Ввів. 01.01.99. - Мінськ: Вид-во стандартів, 1998
2 Керівні вказівки за розрахунком струмів короткого замикання і вибором електроустаткування / Под ред. Б.М. Неклепаева. - М.: Изд-во НЦ ЕНАС, 2001
3 Правила улаштування електроустановок. - 6-е вид. - М.: Головдерженергонаглядом Росії, 1998
4 Правила застосування знижок та надбавок до тарифів на електричну енергію за споживання і генерацію реактивної енергії. - Промислова енергетика, 1998; № 10
5 Правила експлуатації електроустановок споживачів / Держенергонагляд Мінпаливенерго РФ. - М.: Енергосервіс, 2003
6 Довідник з проектування електропостачання / Под ред. Ю.Г. Барибін, - К.:, 1990
7 Довідник з проектування електричних мереж і електроустаткування-нання / Под ред. Ю.Г. Барибін. - К.:, 1991
8 Неклепаев Б.М., Крючков І.П. Електрична частина електростанцій і підстанцій: Довідкові матеріали для курсового і дипломного проектування: Учеб. Посібник для вузів. - К.:, 1989
9 Електропостачання промислових підприємств. Застосування пакету прикладних програм ПРЕС - 1: Методичні вказівки. - Чебоксари: Чуваш. ун-т, 1993
10 Електропостачання промислових підприємств. Застосування пакету прикладних програм ПРЕС - 2: Методичні вказівки. - Чебоксари: Чуваш. ун-т, 1993
11 Електропостачання промислових підприємств. Застосування пакету прикладних програм ПРЕС - 5: Методичні вказівки. - Чебоксари: Чуваш. ун-т, 1995
12 Електропостачання промислових підприємств. Застосування пакету прикладних програм ПРЕС - 7: Методичні вказівки. - Чебоксари: Чуваш. ун-т, 1995
13 Дьяков В.І. Типові розрахунки з електропостачання: Практичний посібник. - М.: Вища школа, 1991