Проектирование электроснабжения комбината по добыче медной, медно-цинковой и серной руды (стр. 5 из 6)
Произведенный расчет показывает, что условие по потере напряжения в пусковом режиме соблюдается: Uпуск ≥ 0,8Unom, B
Uпуск = 380,9В > 304B
Расчёт токов короткого замыкания в низковольтной кабельной сети
Токи К.З. определяются для выбора по ним пускозащитной аппаратуры, проверки кабельной сети на термическую стойкость к токам короткого замыкания, расчета токовых уставок максимальной токовой защиты.
Токи трёхфазного к.з. определяют для случая замыкания в начальной точке ответвления, когда они максимальны, т.е. непосредственно на РПП-НН, для выбора группового автоматического выключателя.
Токи двухфазного к.з. рассчитываем в наиболее удаленной точке защищаемого ответвления. Они необходимы для выбора уставки тока срабатывания максимальной токовой защиты коммутационного аппарата (пускателя).
Перед расчетом токов короткого замыкания, составим расчётную схему и схему её замещения, на которой все элементы участковой сети изображаются в виде активных и индуктивных сопротивлений. /рисунок 4, лист 32/
В расчетных точках определим токи к.з. по формулам:
I(3)к.з.=
, А I(2)к.з.= 0,87 × I(3)к.з, Агде Z – полное сопротивление до точки к.з., Ом
Z =
, Ом∑R = Rмввк + Rтр +Rмкнн + Rп.к., Ом
где Rмввк = kR0Lмввк, Ом – активное сопротивление в.в. кабеля;
k = 0,004 – коэффициент приведения сопротивления ВВ кабеля к напряжению 0,4кВ;
R0 – удельное сопротивление принятого ВВ кабеля, Ом/км /М.У.прил3/;
Lввк – длина ВВ кабеля, км;
Rтр = 0,0058 Ом активное сопротивление тр-ра УПП / п.4.8/;
Rмкнн – активное сопротивление магистрального кабеля НН, Ом /п.4.6/;
Rп.к. – активное сопротивление питающего кабеля, Ом /п.4.7/.
∑X = Xc + Xмввк + Xтр + Xмкнн + Xп.к, Ом
где Xc = Uxx / S к.з.= 0,4 / 50 = 0,008 Ом;
S к.з = 50МВА – мощность к.з. на шинах ЦПП;
Uxx = 0,4кВ – напряжение холостого хода тр-ра;
Xмввк = X0Lмввк – индуктивное сопротивление ВВ кабеля, Ом;
Xтр = 0,0191 Ом – индуктивное сопротивление тр-ра УПП, /п.4.8/;
Xмкнн – индуктивное сопротивление магистрального кабеля НН, Ом /п.4.6/
Xп.к – индуктивное сопротивление питающего кабеля, Ом /п.4.7/.
Rмввк = kR0Lмввк = 0,004 × 1,15 × 0,3 = 0,00138Ом
Xмввк = X0Lмввк = 0,102 × 0,3 = 0,0306Ом
Произведем расчет токов короткого замыкания для ВМ-12:
∑R = Rмввк + Rтр +Rмкнн + Rп.к = 0,001380 + 0,0058 + 0,0043 + 0,01 = 0,02148 Ом
∑X = Xc + Xмввк + Xтр + Xмкнн + Xп.к = 0,008+0,0306+0,019+0,0025+0,002 = 0,054208 Ом
Z =
= 
= 0,0583 ОмI(3)к.з.=
= 
= 4750 АI(2)к.з.= 0,87 × I(3)к.з = 0,87 × 4750 = 4132 А
Расчет токов короткого замыкания для скреперной лебёдки 55ЛС-2С:
ℓпк = 0.073км – длина питающего кабеля по расчетной схеме;
R0 = 0.74 Ом, X0 = 0.0662 Ом - активное и реактивное сопротивления един.длины данного кабеля /М.У.прил.3/.
Rп.к. = R0 × ℓпк = 0,74 × 0,073 = 0,054 Ом X п.к. = X0×ℓпк = 0.0662 × 0.073 = 0.0048 Ом
∑R = Rмввк + Rтр +Rмкнн + Rп.к = 0,001380 + 0,0058 + 0,0043 + 0,054 = 0,0655 Ом
∑X = Xc + Xмввк + Xтр + Xмкнн + Xп.к = 0,008+0,0306+0,019+0,0025+0,0048 = 0,065 Ом
Z =
= 
=0,09 ОмI(3)к.з.=
= 
= 3800 АI(2)к.з.= 0,87 × I(3)к.з = 0,87 × 3800 = 3306 А
Рассчитаем токи короткого замыкания для НКР-100М:
ℓпк = 0,045км – длина питающего кабеля по расчетной схеме;
R0 = 4,6 Ом, X0 = 0,095 Ом - активное и реактивное сопротивления един.длины данного кабеля /М.У.прил.3/.
Rп.к. = R0 × ℓпк = 4,6 × 0,045 = 0,2 Ом X п.к. = X0×ℓпк = 0,095 × 0,045 = 0,0042 Ом
∑R = Rмввк + Rтр +Rмкнн + Rп.к = 0,001380 + 0,0058 + 0,0043 + 0,2 = 0,21148 Ом
∑X = Xc + Xмввк + Xтр + Xмкнн + Xп.к = 0,008+0,0306+0,019+0,0025+0,0042 = 0,0644 Ом
Z =
= 
= 0,2 ОмI(3)к.з.=
= 
= 1266 АI(2)к.з.= 0,87 × I(3)к.з = 0,87 × 1266 = 1101 А
Рассчитаем токи короткого замыкания для Кругового опрокидывателя ОК4.0-410-75:
ℓпк = 0,056км – длина питающего кабеля по расчетной схеме;
R0 = 1,84 Ом, X0 = 0,073 Ом - активное и реактивное сопротивления един.длины данного кабеля /М.У.прил.3/.
Rп.к. = R0 × ℓпк = 1,84 × 0,056 = 0,1 Ом X п.к. = X0×ℓпк = 0,073 × 0,056 = 0,004 Ом
∑R = Rмввк + Rтр +Rмкнн + Rп.к = 0,001380 + 0,0058 + 0,0043 + 0,1 = 0,11148 Ом
∑X = Xc + Xмввк + Xтр + Xмкнн + Xп.к = 0,008+0,0306+0,019+0,0025+0,004= 0,0642Ом
Z =
= 
= 0,118 ОмI(3)к.з.=
= 
= 2000 АI(2)к.з.= 0,87 × I(3)к.з = 0,87 × 2000 = 1740 А
5. Выбор коммутационной аппаратуры, уставок и вставок максимальной защиты
Комплексные распределительные устройства (ячейки) выбираются в зависимости от назначения, исполнения, номинального тока и проверяются по предельному току отключения.
Для расчета необходимо выбрать КРУ, т.к. в конце магистральной линии включен силовой трансформатор УПП.
Inom яч ≥ Iмквв
где Iмквв = 12А – ток протекающий по в/в кабелю, подающему питание на УПП.
Принимаем ближайшее стандартное значение Inom яч = 60А.
Принятую ячейку проверяем по предельной коммутационной способности, т.е. отключение трехфазного Т.К.З., при этом соблюдаем условие:
Inp ≥ I(3)к.з.× 1,5; А
где I(3)к.з = 4,8кА /п.4.5.2/.
Inp ≥ 4,8.× 1,5 кА
Inp ≥ 7,2кА
К установке принимаем комплексное распределительное устройство КРУРН (рудничное нормальное), с Inp откл. = 20кА.
Рассчитаем токовую уставку максимальной токовой защиты ячейки:
Iy ≥ 1.2 ÷ 1.4 ×
, Aгде КТ – коэффициент трансформации силового тр-ра УПП:
КТ = Uв.н / Uxx = 6000 / 400 = 15
1.2 ÷ 1.4 – коэффициент надежности, исключающий ложное срабатывание максимальных реле. Принимаем значение коэффициента 1.2;
In.max = 1200А - пусковой ток самого мощного потребителя на стороне низкого напряжения;
I1nom – ток первичной обмотки силового тр-ра УПП, А;
I1nom = SТР.УПП / √3 × U1 nom = 250 / 1.73 × 6 = 24.08A
Определим расчетное значение уставки максимальной токовой защиты:
Iy = 1.2 ×
= 124,8AОпределим расчетное значение Iy – для многодвигательных приводов с одновременным включением двигателей:
In.max = ∑Iп.дв, А
где ∑Iп.дв – суммарный пусковой ток одновременно включаемых двигателей, А.
1 Круговой опрокидыватель ОК4,0-410-75:
Iy = 1.2 ×
= 45,28A2 Станок глубокого бурения НКР- 100М:
Iy = 1.2 ×
= 39,36AИз рассчитанных значений уставок м.т.з. выбираем большее значение Iy = 124,8А.
В соответствии с расчетным значением уставки принимаем ближайшее стандартное значение: Iycm = 140A.
По принятой уставке определим ток срабатывания реле РТМ:
Icp.p =
= 
= 11.6AПринимаем фиксированное положение реле РТМ с Icp.pеле = 12,5А.
Принятую уставку проверяем на способность отключить минимальное значение т.к.з. защищаемого участка сети, т.е. двухфазного к.з. При этом должно соблюдаться условие: kЧ ≥ 1,5 – коэффициент чувствительности защиты;
Определим значение kЧ - коэффициент чувствительности для принятой уставки:
kЧ =
= 
= 1,99Из расчета видно, что kЧ = 1,99 ≥ 1,5 т.е. условие соблюдается.
Выбор автоматических выключателей и уставок их максимальной токовой защиты
Выбираем групповой автоматический выключатель устанавливаемый перед РПП-НН, а также фидерные автоматы для отходящих от РПП-НН кабельных трасс до потребителей участка.
Предварительно выполним расстановку защитно- коммутационной аппаратуры на расчетной схеме кабельной сети участка./Рисунок 4, лист 21/
Рассчитаем уставку М.Т.З. автоматического группового выключателя:
I(3)к.з. к2 =
, Агде Z – полное сопротивление кабельной сети до РПП-НН.
Z =
= 
= 0,0612 ОмI(3)к.з. к2 =
=3800АГрупповой автоматический выключатель устанавливаем с условием: