5.7. Определение глубины провала напряжения при пуске асинхронных двигателей

В сельских электрических сетях провалы напряжения наиболее часто возникают при пуске короткозамкнутых асинхронных двигателей, мощность которых соизмерима с мощностью трансформатора (составляет порядка 40 % их мощности). При недопустимом снижении напряжения пуск двигателя может оказаться безуспешным, т. к. вращающий момент двигателя, в т. ч. и пусковой, пропорционален квадрату действующего напряжения. Кроме того, может произойти «опрокидывание», т. е. останов работающих двигателей. В практике электроснабжения принято, что при пуске двигателя понижение напряжения на его зажимах может составить до 30 % от номинального напряжения. При этом напряжение на зажимах работающих двигателей при пуске не должно снижаться более чем на 20 % от номинального напряжения.

Глубину провала определяют для наиболее мощных и удаленных от шин подстанции электродвигателей. Обычно глубину провала напряжения определяют на зажимах пускаемого двигателя по выражению (17) настоящих методических указаний. Пусть двигатель установлен в молочном цехе (объект № 4). Его мощность 14 кВт, КПД  = 89 %, cos = 0,85 (данные берутся из вариантов задания, в них КПД не учитывается). Длина ВЛ марки 4А95 от ТП-2 до двигателя составляет 180 м (рис. 11). Полное сопротивление трансформаторов (Z_т2) ТП-2 составит

Ом,

где u_к = 4,5 % – напряжение короткого замыкания, берется по табл. 13.

Сопротивление ВЛ 0,38 кВ:

Z_л = z₀l,

где l = 180 м – длина линии, z₀ – удельное сопротивление, равное

Ом/км.

Тогда полное сопротивление ВЛ составит

Z_л = 0,448  0,18 = 0,0806 Ом.

Сопротивление двигателя при пуске определяется выражением (18):

Ом,

где 6,5 – принятая кратность пускового тока двигателя.

Глубина провала напряжения:

что для пуска двигателя допустимо.

Удаленность цеха № 2 от ТП-1 требует проверки кабельной сети на величину провала напряжения. Параметры КЛ-1 и КЛ-2, соединяющих цех № 2 (РП-5) с ТП-1, приведены на рис. 13. Сопротивления линий равны:

rКЛ-1 = r01l1 = 0,208  70 = 14,56 мОм,	хКЛ-1 = х01l1 = 0,063  70 = 4,41 мОм;
rКЛ-2 = r02l2 = 1,1  60 = 66,0 мОм,	хКЛ-2 = х02l2 = 0,0608  60 = 3,65 мОм.

Полное сопротивление от ТП-1 до РП-5:

= 80,96 мОм = 0,081 Ом.

Полное сопротивление трансформаторов ТП-1:

Ом.

Мощность самого сильного двигателя, установленного в цехе № 2, Р_н.дв = 14,0 кВт, КПД  = 94 %, cos = 0,65. Тогда

Ом.

Глубина провала напряжения:

что для пуска данного двигателя и других двигателей цеха № 2 вполне допустимо.

5.8. Расчет токов коротких замыканий

В этом разделе приводится схема электрических соединений рассматриваемой сети и проводится обоснование выбора расчетных точек к.з., необходимых для выбора коммутационной аппаратуры и их проверки на чувствительность при различных видах к.з. Затем, согласно методике, изложенной в разд. 4.11, проводятся расчеты токов трехфазного к.з. в сети 10 кВ и трех-, двух- и однофазного к.з., в т. ч. и дугового, в сети 0,4 кВ. На рис. 13 был представлен фрагмент сети для расчета токов к.з., а на рис. 14  его схема замещения.

Схема сети имеет два уровня напряжения 10 и 0,38 кВ, поэтому расчеты удобнее проводить в именованных единицах. Учитывая то обстоятельство, что большинство токов к.з., подлежащих определению, находятся на напряжении 0,38 кВ, приведем все сопротивления к напряжению U_ср = 0,4 кВ.

Сеть 10 кВ и трансформаторы:

Сеть 0,4 кВ от ТП-1:

Сеть 0,4 кВ от ТП-2:

Наиболее удаленный потребитель ВЛ-3, отходящей от ТП-2, жилой двухквартирный дом – расстояние 290 м: