Автоматизация добычи угля на шахте им. Костенко (стр. 8 из 9)

где Ip -расчетный ток, А

L - длина кабеля, м

g - проводимость проводника, для меди g-53

S - сечение данного кабеля

Определим потерю напряжения в кабеле, питающем комбайн 1КШЭ

Определим суммарную потерю напряжения в сети, питающей комбайн 1 КШЭ

åDU=åDUmp+DUm.к=34,8+5,8+18,6=59,2В,

что меньше допустимого значения, равного 117 В. Таким образом, по нормальному режиму кабельная сеть выбрана правильно.

Произведем проверку кабельной сети по пусковому режиму

Определяем пусковой ток трансформатора

Imp.n=b´Iмн тр-Iном dB+In.dB=0.92´304-132+1265=1412,7А

Определяем потерю напряжения в трансформаторе при пуске наиболее мощного электродвигателя

Определим потерю напряжения в трансформаторе в вольтах.

Определим потерю напряжения в магистральном кабеле

Определим потерю напряжения в гибком кабеле комбайна

Определяем суммарную потерю напряжения в сети, питающей комбайн 1 КШЭ

åDU=DUmp.n+DUм.к п++DUг.к п =179+24,3+58,5=261,8В,

что меньше допустимого значения, равного 188 В. Таким образом, по пусковому режиму кабельная сеть выбрана правильно.

Расчет и выбор кабеля напряжением на 6 кВ, питающего участок

Расчет производится:

- по нагреву рабочим током (длительно допустимой нагрузке)

- по экономической плотности

- по термической устойчивости и Т.К.З.

- по допустимой потере напряжения

Для расчета по нагреву рабочим током определяется расчетный рабочий ток в кабеле

Принимаем бронированный кабель сечением жилы 25кв.мм ЭВТ 3´25 + 1´10.

Проверим сечение кабеля на экономическую плотность тока.

Проверим минимальное сечение жилы кабеля по термической устойчивости

где С - коэффициент, при напряжении до 10,<В включительно,для медных шин С-165

tф — фактическое время действия тока к.з.

I: - действующее значение установившегося 3-х фазного тока короткого замыкания

где Sк.з. – мощность к.з. на шинах КРУ

Проверим сечение кабеля по допустимой потере напряжения

Принимаем кабель ЭВТ 3´25 + 1´10

Порядок расчета токов короткого замыкания в точке К1:

где R — активное сопротивление трансформатора

В точке К 2:

Определим активное сопротивление в магистральном кабеле

Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление в точке К2

Rк.2=Rm+Rм.к.=0,018+0,02=0,038 Ом

Хк.2=Хт+Хм.к.=0,08+0,016=0,096 Ом

Iк.з=0,87´6719=5846 А

В точке К3:

Определим активное сопротивление в кабеле комбайна

Определим индуктивное сопротивление в кабеле комбайна

Хк.к = 0,078´ 0,241 = 0,019 Ом

Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление в точке КЗ

Rк.з = Rm + Rм.к + Rк.к = 0,018 + 0,02 + 0,048 = 0,086 Ом

Хк.з = Хт + Хм.к + Хк.к = 0,08 + 0,016 + 0,019 = 0,115 Ом

Iк.з=0,87´4800=4176 А

В точке К8:

Определим активное сопротивление в гибком кабеле маслостанции СНТ – 32 №2

Rг.к.п = 0,09´0,03 = 0,0027

Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление в точке К8

Rк.8 = Rm +Rм.к +R2к.м =0,018 + 0,02 + 0,035 = 0,073 Ом

Хк8 =Хт+ Хм.к +Х2к.м = 0,08 + 0,016 + 0,0027 = 0,0987 Ом

В точке К7:

Определим активное сопротивление в гибком кабеле ПТК - 1

Определим индуктивное сопротивление в гибком кабеле ПТК-1

Хг.к.п = 0,09´0,05 = 0,0045 Ом

Определим полное сопротивление в гибком кабеле, индуктивное и активное, в точке К7

Rк.7 = 0,018 + 0,02 + 0,059 = 0,097 Ом

Хк.7 = 0,08 + 0,016 + 0,0045 = 0,1 Ом

Iк.з=0,87´5000=4350

В точке К 6:

Определим активное сопротивление в гибком кабеле ДЗК

Определим индуктивное сопротивление в гибком кабеле ДЗК

Хг.к.д = 0,09´0,092 = 0,008 Ом

Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление в точе К6

Кк6 = Rm + Rм.к + Rг.к.д = 0,018 + 0,02 + 0,108 = 0,146 Ом

Хк6 =Хт+Хм.к+ Хг.к.д = 0,08 + 0,016 + 0,008 = 0,104 Ом

Iк.з=0,87´3871=3368 А

В точке К 4:

Активное и индуктивное сопротивление осветительной сети

Хо.с=0,101´0,23=0,023 Ом

1к.з =0,87´71 =62 А

В точке К 5:

Ток короткого замыкания на шинах ЦПП

Сопротивление электросистемы до шин ЦПП

От РПП-6 до ПУПП проложен бронированный кабель ЭВТ 3´25 + 1´10 длиной 800 м.

Определим активное и индуктивное сопротивление кабеля ЭВТ 3´25 + 1´10

Хк=0,088´0,8=0,07 Ом

Полное сопротивление

Zк=Rк+Хк=0,6+0,07=0,6 Ом

Суммарное сопротивление до ввода 6 кВ ПУПП

Rå=Rc + Zк = 0,72 + 0,6 = 1,32 Ом

Установившийся ток короткого замыкания на шинах ввода ПУПП

Мощность короткого замыкания на вводе ПУПП

Порядок выбора пускозащитной аппаратуры.

Выбираем пускозащитную аппаратуру к электрооборудованию, принятому в предыдущих расчетах: напряжение сети НН— 1140 В, освещения — 127 В, сети ВН— 6000 В.

Выбираем контактор для управления и защиты комбайна 1 КШЭ. Параметры двигателя:

Iн = 2´132 = 264 А

Iп=Iн+Iп = 1265 +132 = 1397А

Рп = 2´200 = 400 кВт

Iк.з =4176 А

Iк.з =4800 А

Выбираем контактор КT- 12P - 37 на Iн = 320 А.

Допустимая мощность подключения электродвигателя — 400 кВт. Токовая установка 800-2400 А. Предельно-токовое отключение - 4800 А.

Выбираем ток установки 1у.

Согласно ПБ Iy ³ In + Iн = 1397 А

Iу>1397А.

Принимаем ток установки Iу = 1400 А - защита ПМЗ, чтобы не происходило ложных срабатываний защиты.

Проверяем чувствительность токовой установки на срабатывании

1,5 £ Iк.з /Iу = 4176 /1400 = 2,98

Произведем отключение при максимально-возможном токе трехфазного короткого замыкания на зажимах электродвигателя с учетом 20 % запаса

Iк.з.´1,2£ In.o. 48001´1,2 = 5760>4800

Условия отключения не соблюдаются, отключение будет производить АВ.

Выберем контактор для отдельного включения двигателя на маслостанцию СНТ - 32 №2.

Параметры двигателя:

Iн = 36,5А

In = 250 А

Рн = 55 кВт

Iк.з = 4971А

Iк.з =5714 А

Выбираем контактор КТУ— 2Е на Iном = 63 А, допустимую подключательную мощность двигателя 80 кВт с предельной токовой уcтавкой 750 А и предельным токовым отключением 1000 А.

Определяем ток у ставки Iу Iy ³ In

Принимаем Iу = 250 А – защита ПMЗ Iy = In

Проверим чувствительность защиты на срабатывание

Iк.з / Iy ³ 1,5 4971 / 250 = 19,9, что больше 1,5

Iк.з ´ 1,2£ Iп.о 5714´1,2 = 6857 А > 1000 А

Условия отключения не соблюдаются, отключение будет производить автоматический выключатель.

Выбранный контактор КТУ — 2Е подходит для ПТК и ДЗК.

Выбираем автоматический выключатель, установленный в СУВ-1140 по суммарному номинальному току потребителей Iном - 370,5 А. Выбираем АВ-А 3732УУ5 на ток 400 А, токовая у ставка 2500 А и предельным разрывным током 18000 А.

Определим токовую у ставку АВ

Iу³Iпуск + (Iпм.тр - IпдВ) = 1397 + (370,5-132) = 1635,5 А

С учетом 25% запаса

Iy ³ 1,25 ´ 1635,5 ³ 2044 А

Максимальный ток трехфазного короткого замыкания на выводах АВ с учетом 20 % запаса

Iк.з =1,2´6719 = 8063 А, что меньше 18000 А

Проверим чувствительность защиты АВ

Iк.з / Iу ³ 1,5 4176/2500=1,7, что больше 1,5.

Окончательно принимаем к уставке автоматический выключатель типа А 3732УУ5.

Для питания, защиты и управления светильников лавы принимаем осветительный трансформатор со стабилизированным напряжением АОС-4В с Рн = 4кВА, Iн = 22 А, токовая установка защиты 32 А.

Iк.з = 62 А, Iк.з = 71А

Проверяем чувствительность защиты

Iк.з / Iу = 62/32 = 1,9, что больше 1,5

Расчет и выбор КРУ

Выбор ячейки КРУ, установленной в РПП-6, произведем по номинальному току трансформатора ТСВП 630/6-1,2 - 60,6А, выбираем КРУ типа КРУВ — 6 на ток 200 А с предельным отключением 2400 А.

Токовую уставку КРУВ-6 определим по току трансформатора при пуске.