Механизация горных работ в условиях карьера Жеголевский ВАТ Комсомольского РУ (стр. 7 из 16)

Коротким замыканием называется нарушение нормальной работы электроустановки, вызванное замыканием фаз между собой, или замыканием фазы на землю.

Токи к.з. в современных мощных электросистемах могут достигать огромных значений (10-100 тыс. ампер). Поэтому оборудование электроустановок должно обладать достаточной электродинамической (механической) и термической стойкостью к действию токов к. з.

Причинами возникновения короткого замыкания могут быть:

1. Нарушение изоляции происходящее вследствие её несовершенства, или посторонних причин (обрыв, удар молнии, попадание посторонних предметов).

2. Ошибки при ремонтных работах, включениях и отключениях.

Несмотря на все меры, принимаемые при проектировании и эксплуатации, вероятность короткого замыкания не исключена, поэтому правильный выбор электрооборудования, основанный на знании характера протекания короткого замыкания и ожидаемого тока, является самой действенной мерой предотвращения опасных последствий к.з.

Короткие замыкания бывают:

· трёхфазные - возникающие при одновременном замыкании накоротко всех трёх фаз;

· двухфазные;

· однофазные - возникающие при замыкании между фазой и землёй.

Процесс протекания короткого замыкания слагается из двух режимов:

1. Переходного:

o ударный ток - возникает в течении первых 0,01-0,2 секунд, сопровождается электродинамическим эффектом, способным сорвать провода с изоляторов, повредить обмотки двигателей, трансформаторов;

o разрывной ток - появляется в течении первых 0,2 секунд, в течении которых сеть должна быть отключена автоматической защитой.

2. Установившегося. Возникает при несрабатывании защиты, ведёт к злектротермическому эффекту.

Для вычисления токов короткого замыкания по расчетной схеме составляют схему замещения, в которой указывают сопротивления всех источников и потребителей, и намечают вероятные точки для расчета токов короткого замыкания.

Расчет токов короткого замыкания рекомендуется производить в относительных единицах.

1. Расчетная схема:

2. Схема замещения:

3. Принимаем базисную мощность и базисное напряжение:

U_б1=6,3кВ; U_б2=0,4кВ; S_б=10мВА

4.Определяем базисные токи:

5. Определяем индуктивное сопротивление системы:

6. Определяем индуктивное сопротивление отдельных участков:

а) индуктивное сопротивление трансформаторов на ГПП

б) индуктивное сопротивление карьерной ВЛ и кабельных линий

где, Х₀=0,4 Ом/км

в) активное сопротивление карьерной ВЛ и кабельных линий

где,ρ=28

– для алюминия и 54 - для меди;

S - сечение провода.

для кабелей R₀ приведены в таблице 9.8 (стр. 193. Медведев Г.Д. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий)

7.Определяем результирующее сопротивление до точек к. з.:

8. Определяем результирующие сопротивления:

до точки К₁:

до точки К₂:

до точки К₃:

до точки К₄:

до точки К₅:

до точки К₆:

9. Определяем установившийся трехфазный ток к.з.:

10. Определяем ударный ток:

кА

11. Определяем установившийся ток:

кА

12. Определяем мощность короткого замыкания:

МВА

Данные расчетов сводим в таблицу:

Расчетная точка	Xk*	Zk*	I6 кА	U6 кВ	Ik(3) кА	Iуд кА	Iус кА	Sk МВА
К1	0,18	0,18	0,9	6,3	5	12,75	7,55	55
К2	0,28	0,3	0,9	6,3	3,2	8,2	4,8	35
К3	0,28	0,3	0,9	6,3	3,2	8,2	4,8	35
К4	0,18	0,18	0,9	6,3	5	12,75	7,55	55
К5	0,24	0,24	0,9	6,3	3,75	9,6	5,7	40,9
К6	1,365	1,4	14,3	0,4	10,2	18,9	11,2	7,1

Проверяем выбранное сечение кабеля экскаватора по термической устойчивости к токам к.з.

где, Ik⁽³⁾-установившийся ток к.з.;

t_ф – 0,2 время прохождения тока к.з.(принимается равным времени действия защитного реле + собственное время отключения силового выключателя);

С – 141 коэффициент для кабелей с медными жилами.

Окончательно выбираем кабель КГЭ – 3х16,1х10.

1.8.6 Выбор электрооборудования

В схеме открытого РУ 35 кВ на ГПП принимаем отделители, короткозамыкатели, разъединители. Выбор этого оборудования производим по напряжению, току и по току термической стойкости.

Выбираем отделители типа ОД (3) - 35/630 У1, короткозамыкатели КРН - 35 У1 и разъединители РВ (3) - 35/630 УЗ.

Технические характеристики:

Параметры	ОД(3)35/630У1	КРН-35У1	РВ(3) – 35/630УЗ
Номинальное напряжение,кВ	35	35	35
Номинальный ток,А	630	630
Предельный сквозной ток(ударный),кА	80	42	51
Ток термической стойкости,кА	12,5	12,5	20

Выбор комплектно – распределительного устройства 6 кВ, которое предназначено для подключения рабочего оборудования карьера.