Совершенствование систем электроснабжения подземных потребителей шахт. Расчет схемы электроснабжения ЦПП до участка и выбор фазокомпенсирующих устройств (стр. 10 из 25)

U_п.ф ≥ U_дв.мин = 0,8×U_ном = 0,8 ×1140 = 912 В (5.38)

U_п.ф =

(5.39)

где I_п.н – пусковой ток электродвигателя комбайна при номинальном напряжении на их зажима;

– коэффициент мощности электродвигателя при пуске; ΔU_н.р – потери напряжения в трансформаторе и фидерном кабеле питающем двигатель комбайна:

ΣR = R_тр + R_ф.t + R_г.t = 0,087 + 0,0168 + 0,146 = 0,2498 Ом (5.40)

ΣХ = Х_тр + Х_ф + Х_г = 0,126 + 0,00444 + 0,0252 = 0,15564 Ом (5.41)

ΔU_н.р =

(5.42)

где Р_н.р1 – мощность электродвигателя, питающимся по первому фидерному кабелю, через который подключен комбайновый двигатель, второй комбайновый двигатель не учитывается при раздельном питании от разных пускателей, Р_н.р1 = 250 кВт; Σ Р_н.р2 – установленная мощность группы электродвигателей, питающимся по второму фидерному кабелю, Σ Р_н.р2 = 330 кВт.

ΔU_н.р =

= 96 В

U_п.ф =

Пусковое напряжение эл. двигателя комбайна больше минимально допустимого, следовательно кабельная линия удовлетворяет требованиям ПТБ и ПТЭ.

Расчёт токов короткого замыкания в кабельной сети. Расчет токов короткого замыкания в сетях с изолированной нейтралью трансформаторов состоит в определении наибольшего возможного тока трехфазного к.з. и наименьшего двухфазного к.з. Токи трехфазного к.з. рассчитываются с целью проверки кабелей на термическую стойкость и коммутационной аппаратуры на отключающую способность, термическую и динамическую стойкость. Токи двухфазного к.з. определяют для проверки уставок максимальной токовой защиты на надежность срабатывания при к.з. в электрически удаленных точках сети, а также для проверки правильности выбора плавких вставок предохранителей.

При расчете трехфазного к.з. и двухфазного к.з. учитываются следующие условия: при двухфазном к.з. активное сопротивление высоковольтного кабеля берется при температуре 65⁰С (соответствующие наибольшей его длине, 1000 – 1200 м) и кабелей от ПУПП до точки к.з; при трехфазном к.з. активное сопротивление высоковольтного кабеля берется при температуре 20⁰С (соответствующие наименьшей его длине, 200 – 400 м) и кабелей от ПУПП до точки к.з.

(5.43)

где U_ном – номинальное напряжение; R⁽²⁾ – результирующее активное сопротивление при двухфазном к. з.

R⁽²⁾ =

(5.44)

где R_вм – активное сопротивление высоковольтного кабеля при его наибольшей длине, для температуры 65⁰С.

R_вм =

(5.44)

где r_о – удельное сопротивление кабеля; L – длина кабеля; U_х – номинальное напряжение холостого хода вторичной обмотки трансформатора; U_в – высокое напряжение трансформатора; к_t – температурный коэффициент для температуры 65⁰С, к_t = 1,18;

– сумма активного сопротивления i – го кабеля сети 1140В, включенных последовательно между ПУПП и местом к.з.; n_ап – число коммутационных аппаратов в цепи к.з. включая ПУПП; R_п – переходное сопротивление коммутационного аппарата, R_п = 0,005 Ом; R_т – активное сопротивление трансформатора; Х⁽²⁾ – результирующее индуктивное сопротивление при двухфазном к.з.

Х⁽²⁾ =Х_в.с +Х_вм×

(5.45)

где Х_в.с – приведенное к сети 1140В индуктивное сопротивление энергосистемы.

Х_в.с =

(5.46)

где S_к.з – мощность трехфазного к.з. энергосистемы в распределительной сети 6 кВ на зажимах РПП – 6, S_к.з = 50 МВ·А; Х_вм – индуктивное сопротивление высоковольтного кабеля при его наибольшей длине, для ЭВТ – 6000 3x35 + 1x10; Х_т – индуктивное сопротивление трансформатора;

– сумма активного сопротивления i-го кабеля сети 1140В, включенных последовательно между ПУПП и местом к.з.

(5.47)

(5.48)

где R_во – активное сопротивление высоковольтного кабеля (от РПП–6 до ПУПП), при его наименьшей длине, для температуры 20⁰С для ЭВТ – 6000 3x35 + 1x10.

R_во =

(5.49)

, (5.50)

где Х_во – индуктивное сопротивление высоковольтного кабеля (от РПП-6 до ПУПП).

R_вм = 0,512 × 1,2 =0,6144 Ом

Ом

Х_вм = 0,088 × 1,2 = 0,1056 Ом

Ом

А

R_во = 0,512 × 0,4 = 0,2048 Ом

Ом

Х_во = 0,088 × 0,4 = 0,0352 Ом

Ом

Ом

А

Подобным образом ведем расчет и для остальных точек, результаты сводим в табл. 5.6.

Таблица 5.6

Токи короткого замыкания в сети с напряжением 1140 В

Точки к.з.	UН, В	S, мм2	L, м	, А	, А
К0	1140	-	-	2888	4152,3
К1	1140	95	6	2835,1
К2	1140	95	50	2396,4
К3	1140	50	315	1583,3
К4	1140	50	315	1583,3
К5	1140	-	-	2888	4152,3
К6	1140	70	5	2872,3
К7	1140	70	55	2647,9
К8	1140	25	295	1307,9
К9	1140	25	90	2028,1
К10	1140	25	85	2055
К11	127	6	380	1243,1

При определении токов короткого замыкания при напряжении 660 В используется те же формулы (5.43 – 5.50), что при определении токов короткого замыкания при напряжении 1140 В. Данные расчета при напряжении 660 В сводится в табл. 5.7.

Таблица 5.7

Токи короткого замыкания в сети с напряжением 660 В

Точки к.з.	UН, В	S, мм2	L, м	, А	, А
К11	660	-	-	5109	8361,2
К12	660	95	15	4899
К13	660	95	15	4521,4
К14	660	25	35	3268,6
К15	660	25	25	3529,1
К16	660	25	20	3668,2
К17	660	25	15	3824,6
К18	660	70	130	2857,8
К19	660	50	110	1993,7
К20	660	25	35	3249,6
К21	660	25	95	1745,2
К22	660	95	7	2245,5
К23	660	25	260	984,8
К24	660	25	80	1724,9
К25	660	25	120	1501,8
К26	660	25	345	865,2
К27	127	6	100	1501,4
К28	660	25	40	761,6
К29	660	6	15	3150,3

Выбор коммутационной аппаратуры, средств и уставок защиты. Коммутационную аппаратуру выбираем по номинальному напряжению сети, длительно протекающему току нагрузки, мощности потребителя, а также по максимальному току трехфазного к.з. который может возникнуть в защищаемом присоединении.