(2.13)

где - фактическое сопротивление изоляции фазы относительно земли, кОм/фазу;

- критическое сопротивление изоляции сети, принимается по паспортным данным реле утечки кОм.

Ожидаемое сопротивление изоляции фазы для всей электрически связанной сети определяется по формуле

(2.14)

где , , , , - соответственно количество двигателей на забойных машинах и на других механизмах, количество защитной и коммутационной аппаратуры (в том числе и пусковых агрегатов), силовых трансформаторов и кабелей;

, , , , - минимальное допустимое сопротивление изоляции этих элементов сети, МОм/фазу.

Тогда по формуле (2.17)

Необходимое условие выполняется.

Расчет емкости кабельной сети сводится в таблицу 5.

Таблица 2.7 - Определение емкости кабельной сети участка

Общая емкость сети определяется как

(2.15)

где - суммарная емкость кабельной сети.

Тогда

мкФ

Емкость сети не превышает 1,0 мкф, значит сеть удовлетворяет условиям эксплуатации.

Расчет токов короткого замыкания для ПУПП №1

Расчетная схема токов короткого замыкания для ПУПП №1 представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Расчетная схема токов короткого замыкания

Минимальное значение двухфазного тока короткого замыкания для любой точки участковой сети напряжением до 3300 В может быть определено по формуле:

(2.16)

где - коэффициент, определяющий изменение напряжения на вторичной обмотке трансформатора ПУПП при использовании отпаек на первичной обмотке этого трансформатора.

В зависимости от положения отпаек принимают следующие значения , указанные в таблице 2.8.

Таблица 2.8 Значения коэффициента

Принимается .

- напряжения холостого хода трансформатора ПУПП, ;

- соответственно активное и индуктивное сопротивление цепи двухфазного короткого замыкания, Ом;

Активное сопротивление цепи двухфазного короткого замыкания определяется по формуле

; (2.17)

где - активное сопротивление распределительной сети шахты до сборных шин РПП-6, от которых получает питание ПУПП, из-за отсутствия конкретных данных принимается ;

- активное сопротивление кабеля напряжением 6 кВ от РПП-6 до ПУПП приведенное к напряжению низковольтной сети, Ом;

- сумма активных сопротивлений кабелей от ПУПП до точки к.з.

Индуктивное сопротивление цепи двухфазного короткого замыкания определяется по формуле

; (2.18)

где - индуктивное сопротивление распределительной сети шахты до сборных шин РПП-6, от которых получает питание ПУПП, Ом;

- индуктивное сопротивление кабеля напряжением 6 кВ от РПП-6 до ПУПП приведенное к напряжению низковольтной сети, Ом;

- сумма индуктивных сопротивлений кабелей от ПУПП до точки к.з.;

- индуктивное сопротивление трансформатора ПУПП, Ом.

Найдем суммарные активные и индуктивные сопротивления для каждой точки к.з. расчетной схемы:

до точки К1:

до точки К2:

до точки К3:

Так как , то сопротивление определится по следующей формуле:

(2.19)

где - мощность к.з. на вводе ПУПП, принимается 100 МВА.

Активное, индуктивное сопротивление высоковольтного кабеля от РПП до ПУПП №1 определится:

(2.20)

(2.21)

0,423 - активное сопротивление основной жилы 1 км кабеля с номинальным сечением 50 мм², принятое для температуры нагрева 65°С;

- длина кабеля, напряжением 6 кВ от РПП до ПУПП, км;

- коэффициент приведения сопротивления 6 кВ к напряжению низковольтной сети:

, (2.22)

 - номинальное первичное напряжение трансформатора ПУПП, 6 кВ,

В;

- индуктивное сопротивление 1 км принятого кабеля, Ом/км, определяемые по [5, с.96, табл. 5.3.],

для КГЭШ-2-3Ч95Ом/км;

для КГЭШ-3х50Ом/км;

- коэффициент приведения различных сечений кабеля к сечению рабочей жили 50 .

С достаточной точностью, можно определить исходя из выражения

где S - сечение жилы принятого кабеля, ,

Активное, индуктивное сопротивление высоковольтного кабеля от РПП до ПУПП №1 определится:

Ом;

Ом;

Тогда суммарные сопротивления для каждой точки к.з. будут равны:

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Максимальный ток короткого замыкания может быть найден из выражения:

(2.23)

где 1,6 - суммарный переводной коэффициент расчетного тока двухфазного короткого замыкания, определяемого для условий, способствующих его минимальному значению, к току трехфазного короткого замыкания, определяемому для условий, способствующих его максимальному значению.

Токи будут равны:

в точке К1:

А;

А;

в точке К2:

А;

А;

в точке К3:

А;

А;

Проверка кабелей по термической устойчивости

По термической устойчивости токам к.з. проверяются кабели с сечением жилы 35 мм² и менее. На данном участке используются кабели сечении tм более 35 мм², поэтому проверка кабелей по термической устойчивости не обязательна.

3. Расчет ПУПП №2

Потребителями электроэнергии от ПУПП №3 являются двигатель забойного конвейера Halbach & Braun 280/1000, перегружатель HB 280/1200, лебедка ЛПК-10Б, пусковой агрегат АПШ.М.02. Напряжение сети 1140 В.

Выбор ПУПП

Схема кабельной сети ПУПП №3 представлена на рисунке.

Рисунок 3.1 - Расчетная схема кабельной сети ПУПП №2

Расчетная мощность ПУПП определяется по формуле (2.1), где - суммарная мощность электродвигателей, 876,92 кВт.

Коэффициент мощности, принимается равным ;

средневзвешенный КПД всех двигателей механизма. Средневзвешенный КПД равен

Следовательно, по формуле (2.1)

кВА;

По расчетной мощности выбирается ПУПП, которая должна удовлетворять следующему условию (2.2)

кВА;

Условие выполняется, следовательно, принимается ПУПП типа КТПВ-1000/6/1,2 со следующими данными:; Ом; Ом.

Выбор и проверка кабельной сети участка по допустимой нагрузке

Кл1и Кл2:

- критическое сопротивление изоляции сети, принимается по паспортным данным реле утечки кОм.

Ожидаемое сопротивление изоляции фазы для всей электрически связанной сети определяется по формуле (2.14)

Тогда по формуле (2.15)

Сопротивление изоляции сети не удовлетворяет условию (2.16), однако следует иметь в виду, что суммарное сопротивление изоляции определено исходя из минимально допустимого сопротивления каждого элемента, что не соответствует фактическому состоянию сети при эксплуатации. Полученное сопротивление изоляции можно считать приемлемым.

Расчет емкости кабельной сети сводится в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 - Определение емкости кабельной сети участка

Общая емкость сети определяется как

где - суммарная емкость кабельной сети.

Тогда

мкФ;

Емкость сети не превышает 1,0 мкф, значит сеть удовлетворяет условиям эксплуатации.

Расчет токов короткого замыкания для ПУПП №2

Расчетная схема токов короткого замыкания для ПУПП №3 представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 Расчетная схема токов короткого замыкания ПУПП №3

Расчет токов короткого замыкания методом приведенных длин основан на том, что минимальные токи к.з. рассчитаны для кабелей сечением рабочей жили равной 50 . Данные расчетов токов к.з. для различных приведенных длин кабелей указаны в таблицах [5, стр. 508-521].

Формула для определения приведенной длины до точки к.з. имеет вид

При этом суммарная приведенная длина кабелей, подключенных к трансформатору, определяется по формуле

,

где - фактические длины кабелей с различным сечением жил, м;

- коэффициенты приведения длины кабеля различного сечения к кабелю сечением 50 ;

- приведенная длина перемычек, м;

- приведенная длина внутреннего монтажа машины, м;

- число коммутационных аппаратов, последовательно включенных в цепь к.з, включая автоматический выключатель ПУПП;

м - приведенная длина кабельной линии, эквивалентная переходному сопротивлению одного коммутационного аппарата и точки к.з;

Расчет тока короткого замыкания в низковольтных сетях производится методом приведенных длин. При этом суммарная приведенная длина кабелей, подключенных к трансформатору, определяется по формуле

,

где - фактическая длина кабеля;

- коэффициент приведения сечений кабеля, для кабелей сечением 6 мм²,

- количество светильников или тройниковых муфт, .

Расчет тока короткого сведен в таблицу 4.5.

Таблица 3.4 Расчет токов короткого замыкания

Проверка кабелей по термической устойчивости

По термической устойчивости токам к.з. проверяются кабели с сечением жилы 35 мм² и менее. На данном участке это кабели , , . Термическая устойчивость кабелей принимается по данным [2, табл. 20.6]. Проверка проводится по максимальному возможному току трехфазного к.з. в начале проверяемого кабеля и сводится в таблицу 3.5.

Таблица 3.5 Проверка кабелей по термической устойчивости

Список использованных источников

кабельный ток замыкание сеть

1. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. -М.: Недра, 1986. -447 с.

2. Справочник по электроустановкам угольных предприятий. Электроустановки угольных шахт: Справочник/ В. Ф. Антонов, Ш. Ш. Ахмедов, С. А. Волотковский и др. Под общей ред. В. В. Дегтярева, В. И. Серова, Г.Ю. Цепелинского - М.: Недра, 1988. - 727 с: ил.

3. Электрооборудование и электроснабжение участка шахты. Справочник/ Р.Г. Беккер, В. В. Дегтярев, Л. В. Седаков и др. - М.: Недра, 1983. - 503 с.

4. Дзюбан В. С, Риман А. Я., Маслий А. К. Справочник энергетика угольной шахты. - М.: Недра, 1983. - 542 с.

5. Губко А.А., Губко Е.А. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий, 2008. - 532 с.

Размещено на Allbest.ru