Электрефикация рудника Октябрьский (стр. 2 из 7)
где М – момент нагрузки, кВт×м; С- коэффициент, значения которого приведены в приложении 4.6;
- нормируемая потеря напряжения (4% номинального напряжения для угольных шахт и 2,5% - для рудных шахт).Момент М при сосредоточенной нагрузке в конце линии
,где Р – нагрузка, кВт; L – длина линии, м;l1 – длина кабеля от трансформатора до осветительной линии, м.
.
Принимаем кабель КГЭШ-3х4+1х2,5 с сечением основных жил 4 мм2. и ISH = 45A.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ
ПОДСТАНЦИЙ
Для определения мощности шахтных трансформаторных подстанций широкое применение нашел метод коэффициента спроса.
Исходными данными для вычисления электрических нагрузок подстанций являются установленная и присоединенная мощности приемников. Установленной мощностью (кВт) называется номинальная мощность всех приемников, питаемых от данной трансформаторной подстанции, за исключением резервных и работающих только в ремонтную смену. Для электродвигателей установленная мощность соответствует их номинальной мощности на валу, указанной на щитке.
Электрические нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса рассчитываем в следующей последовательности:
1). Все намеченные к установке электроприемники группируем по технологическим признакам (процессам) - очистные и подготовительные работы, околоствольный двор и т.д. Группировку электроприемников при необходимости производим также по напряжениям.
2). Определяем суммарные установленные мощности электроприемников внутри групп по технологическим процессам (и цехам) и по принятому для соответствующих групп напряжению.
3). Рассчитываем активные (РР), реактивные (QР) и полные (SР) электрические мощности по участкам, группам, технологическим процессам, а также суммарные нагрузки по группам электроприемников с одинаковым напряжением по формулам
где
- коэффициент спроса данной группы приемников, принимаемый по приложению 1.1. 
,
где tgj - коэффициент реактивной мощности (соответствует для данной группы приемников cosj по приложению 1.1.).
Для каждой группы потребителей по приложению 1.1 определяем коэффициенты спроса и соответствующие коэффициенты мощности, которые вместе с данными нагрузок заносим в табл. 1.1.
Коэффициент участия в максимуме нагрузки принимаем КУ.М. = 0,8.
Таблица 1.1
Данные расчета нагрузок
Приемники электроэнергии | Чис-ло при-ем-ни-ков | Мощность, кВт | Коэф-фици-ент спро-са КС | соs φ | tgφ | Расчетная мощность | ||
| но-миналь-ная РН | суммар-ная но-миналь-ная ΣРН | РР, кВт | QР, квар | |||||
| Буровая установкаSOLO-710БуроваяустановкаMINIMATICВентиляторВМ-6МОсвещениеТСШ-4/07 Всего | 1 1 2 1 | 120 105 24 - | 120 105 48 3 276 | 0,6 0,6 0,7 0,9 | 0,65 0,65 0,78 0,57 | 1,169 1,169 0,802 1,441 | 72 63 33,6 2,7 171,3 | 84,17 73,65 26,95 3,89 188,66 |
Полная расчетная мощность токоприемников участковой подстанции
204 кВ·А.Принимаем передвижную участковую понизительную подстанцию (ПУПП) типа ТСВП-250/6 (трансформатор сухой взрывобезопасный передвижной мощностью 250
кВА и напряжением первичной обмотки 6 кВ).
Таблица 1.2.
Технические характеристики трансформатора ТСВП – 250/6
| UВХ = 6кВ | IBH =24,1A | UКЗ =3,5% | PXX =1650 Вт | SТР =250 кВ·А |
| UHH = 0,4кВ | IHH = 362A | IXX =3,5 % | РКЗ = 2600 Вт | SКЗ = 40 МВ·А |
4. РАСЧЕТ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ ПОДЗЕМНОГО УЧАСТКА
4.1. Расчет и выбор кабельной сети напряжением выше 1кВ
4.1.1.Расчет и выбор кабельной сети от ЦПП до РПП-6
Сечение высоковольтного кабеля, питающего участковую трансформаторную подстанцию, определяем по токам нагрузки подстанции и проверяем по экономической плотности тока, термической стойкости к токам КЗ и допустимой потере напряжения. Причем на экономическую плотность тока проверяется кабель, питающий стационарную подстанцию со сроком эксплуатации не менее 5 лет.
При загрузке подстанции, близкой к номинальной:
,где IТ.ВН - номинальный ток (А) обмотки высшего напряжения ПУПП, .
.Здесь UС - номинальное напряжение высоковольтной сети, кВ.
Принимаем кабель марки ЭВТ-6000. Для кабеля этого типа по приложению 2.1 и нормируемой температуры жил 650С находим температурный коэффициент kt= 1,12 при температуре окружающей среды
.Расчетное значение тока нагрузки высоковольтного кабеля (А) с учетом температуры окружающей среды
,где Кt - температурный коэффициент.
По приложению 2.2 для кабеля ЭВТ-6000 по расчетному току I/ВН =23,7 А выбираем стандартное сечение жилы 16 мм2, которое допускает нагрузку ISH = 38А.
Проверяем кабель на термическую стойкость.
Коэффициент загрузки кабеля
.По приложению 2.4 при bК = 0,62 для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией для температуры окружающей среды 150С находим коэффициент КЗ.
КЗ = 1,16 -
(0,62-0,6) = 1,152.Предельно допустимый кратковременный ток КЗ (А) в кабеле
,где С - коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил и напряжение кабеля(С = 105 для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией); S - выбранное сечение жилы кабеля, мм2; tП - приведенное время отключения защитного аппарата (tП = 0,15 с для КРУРН-6, расположенной в ЦПП).
Ток трехфазного КЗ в начале проверяемого кабеля IКЗ(3) (на шинах ЦПП)
IП = 5000,93 А >IК(3) = 3854 А.
Выбранное сечение кабеля соответствует условию термической стойкости.
Минимальное сечение кабеля, соответствующее условию термической стойкости, определяем по упрощенной формуле
S
= 14,2 мм2.Выбранное ранее сечение кабеля 16 мм2 больше 14,2 мм2.
Сечение кабеля по допустимой потере напряжения
S =
= 4,1мм2,где IВН - расчетный ток электроприемника, А; L - длина высоковольтного
кабеля, м; g -удельная проводимость меди, м / (Ом×мм2) (принимается для меди 50 м/(Ом×мм2); для алюминия 32 м/(Ом×мм2); DUД - допустимая потеря напряжения в высоковольтном кабеле, В.
Потеря напряжения в высоковольтном кабеле, проложенном от ЦПП до ПУПП, не должна превышать 150 В при напряжении 6 кВ.
По допустимой потере напряжения стандартное сечение 16 мм2.
Сечение (мм2) жилы кабеля по экономической плотности тока
SЭК = IВН / jЭК,
где jЭК – нормированное предельное значение экономической плотности тока, зависящее от материала проводника и продолжительности работы УТП в год ТМ, А/мм2.
Для шахт время использования максимальной нагрузки обычно ТМАХ = 4000 ч. По таблице для ТМАХ = 3000 - 5000 ч для кабелей с медными жилами и пластмассовой изоляцией j = 3,1 А/мм2.
Стандартное сечение SНОМ = 16 мм2.
Таким образом, окончательно принимается кабель ЭВТ-6000-3х16 с номинальным сечением жилы 16 мм2 и длительно допустимым током нагрузки 38 А.
4.1.2.Расчет и выбор кабельной сети от РПП-6 до ТСВП-250/6
Принимаем кабель ЭВТ-6000-3х16 с номинальным сечением жилы 16 мм2 и длительно допустимым током нагрузки 38 А.
Проверяем сечение кабеля по допустимой потере напряжения