Электроснабжение участка

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ

Согласно плану горных работ на данном участке принята бестранспортная система разработки на вскрыше с переэкскавацией горных пород в отработанное пространство и на добыче - транспортная с погрузкой полезного ископаемого в автомобильный транспорт. На первом уступе породы предварительно взрыхляют взрывом.

Определение высоты уступов

Высоту каждого уступа определяем исходя из технических характеристик экскаваторов.

ЭШ­-15/90 Нг´Нг´0.5=42.5м

Н1 »21,25м

ЭКГ-5А Нч =110.3м

Н2= Нч.4. »10.3м

Определение глубины карьера

Н= Н1+ Н2=21.25+10.3=31.55м

Определение фронта работ уступов

Подготовка фронта горных работ заключается в основном в подводе транспортных путей и линий электропередачи т. к. участок разреза имеет длину 1000 м., то целесообразно фронт горных работ подготавливать по всей длине участка.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ УЧАСТКА ПО ДОБЫЧЕ И ВСКРЫШЕ

Расчет годовой производительности экскаватора ЭШ-15 /90

Техническая производительность экскаватора

E=15м³ -ёмкость ковша

tц =60с- техническая продолжительность цикла

Кр=1.4-коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора

Кн =0.8-коэффициент наполнения ковша

Эксплуатационная производительность экскаватора

Qэ =Qт ´ Кч.р. =514 ´ 0.75=385м³ /ч

Кч.р.=0.75-коэффициент использования сменного времени экскаватора

Сменная производительность экскаватора

Qсм = Qэ ´ tсм =385´12=4628 м³ /см

tсм =12ч.-число часов сменного времени

Суточная производительность экскаватора

Qсут = Qсм ´ n =4628´2=9257м³ /сут

n=2-количество рабочих смен в сутки

Годовая производительность экскаватора

Qгод = Qсут ´ N= 9257´ 315=2915999 м³ /год

N=315-число рабочих дней в году

Расчет годовой производительности экскаватора ЭКГ-8И

Техническая производительность

E=8м³ -ёмкость ковша

tц =26с- техническая продолжительность цикла

Кр=1.4-коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора

Кн =1-коэффициент наполнения ковша

Эксплуатационная производительность экскаватора

Qэ =Qт ´ Кч.р. =791 ´ 0.75=593м³ /ч

Кч.р.=0.75-коэффициент использования сменного времени экскаватора

Сменная производительность экскаватора

Qсм = Qэ ´ tсм =593´12=7119 м³ / см

tсм =12ч.-число часов сменного времени

Суточная производительность экскаватора

Qсут = Qсм ´ n =7119´2=14238 м³ /сут

n=2-количество рабочих смен в сутки

Годовая производительность экскаватора

Qгод = Qсут ´ N= 14238´ 315=4484970 м³ /год

N=315-число рабочих дней в году

Расчет годовой производительности экскаватора ЭКГ-5А

Техническая производительность экскаватора

E=5м³ -ёмкость ковша

tц =23с- техническая продолжительность цикла

Кр=1.4-коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора

Кн =1-коэффициент наполнения ковша

Эксплуатационная производительность экскаватора

Qэ =Qт ´ Кч.р. =559 ´ 0.75=419м³ /ч

Кч.р.=0.75-коэффициент использования сменного времени экскаватора

Сменная производительность экскаватора

Qсм = Qэ ´ tсм =419´12=5031 м³ /см

tсм =12ч.-число часов сменного времени

Суточная производительность экскаватора

Qсут = Qсм ´ n =5031´2=10062 м³ /сут

n=2-количество рабочих смен в сутки

Годовая производительность экскаватора

Qгод = Qсут ´ N= 10062´ 315=3169564 м³ /год

N=315-число рабочих дней в году

Годовая производительность экскаваторов

Qгод 1 =2915999 м³ /год

Qгод 3 =4484970 м³ /год

Qгод 4 =3169564 м³ /год

Определение годовой производительности участка по вскрыше

Qгод.в. =Qгод1=2915999 м³ /год

Определение годовой производительности участка по добыче

Qгод.д. =Qгод 3+ Qгод 4=4484970+3169564=7654534 м³ /год

3 ВЫБОР СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Главные стационарные подстанции разреза устанавливаются на рабочем борту вне зоны ВБР с таким расчетом, чтобы они стационарно работали не менее 5-8 лет.

При питании электроприемников разреза напряжением до и выше 1000В, предусматривать, как правило, систему с изолированной нейтралью.

К одной передвижной (переносной) воздушной ЛЭП 6-10кВ предусматривать присоединения одной из следующих групп электроустановок в составе не более двух экскаваторов с ёмкостью ковша до 15 м³ и одной ПКТП с трансформатором мощностью до 630кВ´А.

К одной опоре воздушной ЛЭП разрешается присоединять не более двух ПП или двух ПКТП, или же одного ПП и одной ПКТП вместе. Подключение к одному ПП двух экскаваторов запрещается.

Заземление электроустановок на участке разреза напряжением до и выше 1000В должно выполняться общим. Общее заземляющее устройство участка разреза должно состоять из одного или нескольких центральных заземлителей, местных заземлителей и сети заземления, к которой должно присоединяться всё подлежащее заземлению электрооборудование.

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЗДУШНЫХ И КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ.

Определение масштаба участка разреза.

На данном участке разреза масштаб определяем следующим образом:

длина участка в метрах-1000м

длина участка в см-13см

М=1 : 7692 (по длине)

М=1 : 4622 (по ширине)

Определение длин ВЛ и КЛ

Расчетная схема электроснабжения

Рис.4.1.

l1=707м l8=115м

l2=553м l9=277м

l5=200м l10=200м

l6=200м l11=515м

l7=200м l12=100м

5. РАСЧЕТ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ УЧАСТКА

Построение изолюксы горизонтальной освещенности

Имея изолюксы на условной плоскости, задается углом наклона светового потока к горизонту Q=10град. Строим координатные оси x и y. Ось x совмещается с направлением максимальной силы света светового прибора и на осях x и y откладываем значение расстояний, в соответсвии с масштабом участка разреза. В точке 0 установлен светильник.

Задаваясь отношением X1/Н определяем координату для данного угла Q =15град.

r= sinQ+(X /H )´ cosQ

Задаваясь горизонтальной освещенностью Er = 0.2лк определяем относительную освещенность

Е1=Еr ´ r³ ´ H² ´ Кз ; кЛк

Кз =1.5-коэффициент запаса для газоразрядных ламп

По значениям x и Е1, используя кривые относительной освещенности определяем h

По значениям h´ r и Н определяем координату Y1

Y1 = h´ r ´ H; м

Результаты расчетов сводим в таблицу

Рис.5.1.

Определение количества светильников

Методом наложения полученной изолюксы на план горных работ определяем количество светильников, необходимых для общего равномерного освещения участка с заданной Еr =0.2 лк. Необходимо 3 светильника.

6. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Определение расчетных активных нагрузок

электроприёмников участка

Расчет активных нагрузок электроприёмников участка разреза будем вести по методу коэффициента спроса.

Рр =Ксп ´ Рн ; кВт

Определение расчетных реактивных нагрузок

Определять будем, используя tgjр - коэффициент соответствующий cosjр для группы электроприёмников.

Qp = Рр ´ tgj р

Таблица

Определение полной расчетной нагрузки участка разреза

Spå=Kå´ (åPpi) ²+( åQpi) ² + åSтсн =0.8´ 2731²+(-1396) ²+ 700=

=0.8 ´ (3067+700)=3014 кВ´А.

Определение расчетных токовых нагрузок на каждом участке воздушных и кабельных ЛЭП распределительной сети

По l1 и l7 протекает ток нагрузки экскаватора ЭШ-10/70

Iф3 = Ip2

По l6 протекает ток нагрузки экскаватора ЭКГ-8И

По l2 протекает ток нагрузки экскаватора ЭКГ-5А и ЭКГ-8И

Iф2= Ip=60.2А

По l9 и l8 протекает ток нагрузки экскаватора ЭШ-15/90

По l11 и l12 протекает ток нагрузки экскаватора 2СБШ-200

По бортовой магистрали ВЛ-6 кВ фидера №1 протекает расчетный ток нагрузки Iрф1= Ip1+ Ip5=174.6+27=201А

По бортовой магистрали ВЛ-6 кВ фидера №2 протекает расчетный ток нагрузки Iрф2= Ip4+ Ip3=60.2А

По бортовой магистрали ВЛ-6 кВ фидера №3 протекает расчетный ток нагрузки Iрф3= Ip2=122.56А

Расчетный ток нагрузки вводной ячейки распределительного устройства ГСП участка разреза

Iрв= Iрф1+ Iрф2+ Iрф3=201+60+122=383А

Расчетный ток нагрузки воздушной линии 35 кВ, питающей ГСП участка разреза

На полной расчетной назрузке участка разреза Spå =3767кВ предварительно выбираем трансформатор для ГСП марки ТМ-4000/35, мощностью Sнт =4000кВ, Vн1 =35кВ, Vн2 =6.3кВ, Vк% =7.5%

Коэффициент загрузки трансформатора

7. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ И ЖИЛ КАБЕЛЕЙ

Выбор проводов ВЛ-35кВ

Предварительно по нагреву выбираем сечение воздушной ЛЭП-35кВ, питающей ГСП

Iр £ Iдоп

Выбираем АС-16 с Iдоп =105А > Iр =62А

Из условия механической прочности выбираем АС-35 с Iдоп=130А

Проверяем выбранное сечение провода по экономической плотности тока

Таким образом, выбранное сечение проводов не удовлетворяет требованиям ПУЗ. Окончательно выбираем АС-70 с Iдоп =265А

Выбор проводов воздушных линий 6 кВ

Выбираем провода для магистральной ЛЭП-6кВ фидера №1.

По нагреву выбираем А-50 с Iдоп =215А>Iрф1=201А.

Из условия механической прочности выбираем провод А-50 с Iдоп =215А.

Выбираем провода для магистральной ЛЭП-6кВ фидера №2.

По нагреву выбираем А-16 с Iдоп =105А>Iрф1=60.2А.

По условию механической прочности провод А-16 не удовлетворяет требованиям ПУЗ, поэтому выбираем А-35 с Iдоп =170А.

Выбираем провода для магистральной ЛЭП-6кВ фидера №3.

По нагреву выбираем А-25 с Iдоп =135А>Iрф1=122А.

Из условия механической прочности выбираем провод А-35 с Iдоп =170А.

Провод А-35 удовлетворяет требованиям ПУЗ.

Выбор проводников кабельных линий

По нагреву выбираем сечения гибких кабелей:

для ЭШ-15/90 –КГЭ-6-3´50+1´16+1´10 с Iдоп =213А > Iр1 =174А.

для ЭШ-10/70 – КГЭ-6-3´25+1´10+1´6 с Iдоп =141А > Iр2 =122А.

для ЭКГ-8А – КГЭ-6-3´10+1´6+1´6 с Iдоп =82А > Iр3 =37А.

для ЭКГ-5А – КГЭ-6-3´10+1´6+1´6 с Iдоп =82А > Iр4 =22А.

для 2СБШ-200 – КГ-0.66-2(3´50+1´16+1´10) с Iдоп =444А> Iр5=406А.

Произведем проверку выбранных сечений гибких кабелей на термическую устойчивость от воздействия токов к.з., определенных в начале кабеля

(у приключательных пунктов).

где a - термический коэффициент;

I¥к- установившийся ток к.з. ,кА;

tп-приведенное время действия тока к.з.,с.

Smin= 6 ´ 2.91´ =11.04 мм² < 50 ммІ и окончательно выбираем КГЭ-6-3´50+1´16+1´10 с Iдоп =213А.

Кабель для ЭШ-10/70

Кабель для ЭКГ-8А

Окончательно примем КГЭ-6-3´25+1´10+1´6

Проверка сети по потерям напряжения

В длительном режиме электроприёмников потери напряжения не должны превышать 5% от номинального.

Определим потери напряжения для фидера №1.

U%n=(0.1/Uн²)´[Рр1´(I8+I9)´(Rовп+Xовп´tgj р1)+Рр5´(I11+I12)´(Rовп+Xовп´

´Tgjр5)]=(0.1/6²)´[1330´(0.115+0.277)´(0.64+0.38´(-0.62))+ +197.4´(0.515+0.1)´(0.64+0.38 ´1.02)] =1.5%

Определим потери напряжения для фидера №2.

U%n=(0.1/Uн²)´[Рр3´I2´(Rовп+Xовп´tgj р3)+Рр4´I2´(Rовп+Xовп´tgjр4)]= =(0.1/6²)´[260´0.553´(0.92+0.391´(0.48))+125´0.553´(0.92+0.391´0.45)]==0.5%

Определим потери напряжения для фидера №3.

U%n = (0.1/Uн²)´[Рр2´(I7+I1)´(Rовп+Xовп´tgj р2)]=

=(0.1/6²)´[819´(0.2+0.707)´(0.92+0.391´(-0.75)] =1.2%

Получаем, что проводники ВЛ и КЛ для фидеров №1,2,3 проходят по потере напряжения в длительном режиме работы электроприёмников.

В пиковом режиме работы электроприёмников потери напряжения не должны превышать 10% от номинального.

Для электроприёмников с асинхронным приводом

U%=(0.1/Uн²)´[Рр4´I2´(Rо+Xо´tgjр4)]=(0.1/6²)´[125´0.153´

´ (0.92+0.391´0.45) =0.2%

U%=(0.1/Uн²)´[Рр5´(I11+I12+I8)´(Rо+Xо´tgjр5)]=(0.1/6²)´[197´(0.515+

+0.1+0.115) ´ (0.64+0.38´1.02)] =0.4%

Для электроприёмников с синхронным приводом

U%=(0.1/Uн²)´[Рн´(I8+I9)´Rо´Кпик)]=(0.1/6²)´[1900´(0.115+ +0.277)´0.64´1.8)] =2.3%

U%=(0.1/Uн²)´[Рн´(I1+I7)´Rо´Кпик)]=(0.1/6²)´[1170´(0.707+0.2)´ ´0.92´1.8)] =4.8%

U%=(0.1/Uн²)´(Рн´I2´Rо´Кпик)=(0.1/6²)´(520´0.553´0.92´1.8) =1.3%

Для фидера №1

U%1=(0.1/Uн²)´[Рр5´(I11+I8)´(Rо+Xо´tgjр5)+Рн1´(I9+I8)´Rо´Кпик]=

(0.1/6²)´[197.4´(0.515+0.115)´(0.64+0.38´1.02)+1900´(0.277+0.155)´ ´0.64´1.8] =2.7%

Для фидера №2

U%2=(0.1/Uн²)´(I2´Рн4´Rо´Кпик+I2´Рн3´Rо´Кпик)=(0.1/6²)´(0.553´250´

´0.92´1.8+520´0.553´0.92´1.8) =1.9%

Для фидера №3

U%3=(0.1/Uн²)´(I1´Рн2´Rо´Кпик)=(0.1/6²)´(0.707´1170´0.92´ 1.8) =3.8%

Таким образом проводники ВЛ и КЛ для фидеров №1,2,3 проходят по потерям напряжения в пиковом режиме работы.

8. ПРОВЕРКА СЕТИ ПО ПОТЕРЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ПУСКОВОМ РЕЖИМЕ

Проверка сети сводится к определению фактического напряжения на зажимах сетевого двигателя мощного экскаватора в момент его пуска и сравнению этого напряжения с допустимым значением.

Напряжение на зажимах сетевого двигателя экскаватора в момент его пуска определяется следующим выражением:

где Uo – напряжение х.х. трансформатора участковой подстанции, В;

Uпр-потеря напряжения от прочей нагрузки в общих с пусковым двигателем элементах сети, В;

Xвн-внешнее индуктивное сопротивление участка сети от трансформатора участковой подстанции до пускаемого двигателя, Ом;

Кi -кратность пускового тока пускаемого сетевого двигателя;

Sн-номинальная мощность пускаемого двигателя, кВ´А;

Uн-номинальное напряжение пускаемого двигателя, кВ.

Уровень напряжения на зажимоах сетевого двигателя в момент его пуска должен удовлетворять условию:

Определение напряжения на зажимах двигателя экскаватора ЭШ-15/90

Определим внешнее индуктивное сопротивление сети

Xвн =Xтр+Xвл+Xкл; Ом

Где Xтр-индуктивное сопротивление трансформатора участковой подстанции, Ом;

Xвл и Xкл – индуктивное сопротивление воздушной и кабельной ЛЭП-6кВ, Ом;

XВЛ =0.38´0.115=0.04 Ом

XКЛ =0.08´0.2=0.016 Ом

XВН =0.75+0.04+0.016=0.8 Ом

Определим потери напряжения в общих с пусковым двигателям элементах сети от бурового станка 2СБШ-200Н является участок воздушной линии l8

U%пр =(Rобщ+Xобщ) ´ Рр5/Uн; В

где Rобщ и Xобщ - соответственно активное и индуктивное сопротивление участка воздушной линии l8 и трансформатора ГСП, Ом

Рр5-нагрузка бурового станка, передаваемая по участку ВЛ-6кВ l5, кВт

Uн - номинальное напряжение воздушной линии, кВ

Rобщ =R0´ l8 =0,64´0.115=0.07Ом

где R0 =0.64 Ом/км

Xобщ= X0´ l8=0.38´0.115=0.04 Ом

где X0 =0.38 Ом/км

U%пр =(0.07+0.04) ´ 197/6 =3.6В

Определим фактическое напряжение на зажимах сетевого двигателя экскаватора ЭШ-15/90 в момент его пуска

где K1=5,3 kB´А

Таким образом, нормальный запуск сетевого двигателя ЭШ-15/90 обеспечивается при мощности трансформатора на участковой подстанции равной

4000 кВ´А.

Технические данные трансформатора занесем в таблицу.

9. Расчет токов к.з в сети высокого

напряжения.

Расчет токов к.з будем вести упрощенным методом в относительных единицах.

Согласно заданию участковая подстанция участка разреза питается от ГПП по воздушной ЛЭП напряжением 35 кВ и длинной 10 км. Мощность к.з на шинах ГПП Sк1=300МВ´А.

Расчетная часть

Составляем однолинейную расчетную схему.

Расчетная схема ГПП ВЛ-35кВ

Рис.9.1.

Составляем схему замещения

Рис.9.2.

Выбираем базисные условия:

Sб=100МВ´А;

Uб1=37кВ;

Uб2=63кВ

Определим индуктивное сопротивление схемы и приведем их к базисным условиям.

Энергосистема

Воздушная ЛЭП напряжением 35кВ

Двухобмоточный трансформатор ГСП

Участки воздушных ЛЭП напряжением 6кВ

Гибкие экскаваторные кабели напряжением 6кВ

Сетевые двигатели экскаваторов

S1=2.235 МВ´А

S3=0.577 МВ´А

S2=Pн2 /cosj 2=1170/0.8=1462кВ´А=1.462 МВ´А

Определим параметры токов к.з. в точке к-1, для этого произведём преобразовательные схемы замещения.

Рис.9.3.

X15= X1+ X2=0.33+0.27=0.6

X16= X6+ X7+ X8=0.27+0.04+8.94=9.25

X17= X9+ X10+ X11=0.55+0.04+34.6=35.19

X18= X12+ X13+ X14=0.71+0.04+13.68=14.43

Рассмотрим возможность объединить S2 и S3

входит в пределы 0.4-2.5

Таким образом S2 и S3 можно объединить.

Рис.9.4.

S4=S2+S9=1.462+0.577=2.039мВ´А

Объединим S1 и S4

Таким образом S1 и S4 объединить нельзя.

Сопротивления X3, X19 и X20 соединены в звезду. Преобразуем их в треугольник.

Рис.9.5.

Определим возможность пренебречь S1 как источником питания точки К-1

Таким образом пренебречь S1 нельзя. Определим возможность пренебречь S4

Поэтому S4 как источником питания К-1 можно пренебречь.

В итоге получаем:

Рис.9.6.

Ток к.з. в точке К-1от питающей энергосистемы

Ток к.з. в точке К-1 от сетевых двигателей S1

Где Кt-кратность тока к.з. посылаемого сетевым двигателем S1. Расчетное сопротивление ветви синхронных двигателей S1

Для t=¥ и Xр=0.12 определяем Кt=4.8

кА

Суммарный ток к.з. в точке К-1

I¥к-1= I¥кс1+ I¥к1s1=2.6+1.03=3.63кА

Ударный ток к.з в точке К-1

iук1=2.55´I ¥к1=2.55´3.63=9.25кА

Действующее значение полного тока к.з. в точке К-1

I ук1=1.52´ I ¥к1=1.52´3.63=5.51кА

Двухфазный ток к.з. в точке К-1

I к1І=0.87´ I ¥к1=0.87 ´3.63=3.15кА

Мощность трёхфазного тока к.з.

Определим параметры к.з. в точке К-2

Рис.9.7.

Произведём преобразования схемы замещения

Рис.9.8.

X-23=X15+X3=0.6+1.88=2.48

Определим возможность пренебречь S4

Пренебречь нельзя. Определим возможность пренебречь S1

Попробуем объединить S1 и S6

Объединить S1 и S4 нельзя. В итоге установившееся значение тока к.з. в точке К-2 будет слагаться из трёх составляющих тока к.з. от энергосистемы, тока к.з. от S1 и тока к.з. от S4.

Ток к.з. от энергосистемы

Расчетное сопротивление ветви синхронного двигателя S4

Для t=¥ и Xр=0.28 определяем Кt=3.15

кА

Расчетное сопротивление ветви синхронного двигателя S1

Для t = ¥ и Xр=0.08 определяем Кt=5

кА

Суммарный ток к.з. в точке К-2

I¥к-2=3.69+0.61+1.07=6.05кА

Ударный ток к.з в точке К-1

Iук2=2.55´I ¥к2=2.55´6.05=15.4кА

Действующее значение полного тока к.з. в точке К-2

I ук2=1.52´ I ¥к2=1.52´6.05=9.19кА

Мощность трёхфазного тока к.з.

Данные расчетов сводим в таблицу

10. ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Выбор распределительного устройства напряжением 35 кВ ГСП

На вводе участковой подстанции ГСП устанавливаем разъединитель, высоковольтный выключатель и вентильный разрядник.

Выбираем разъединитель РНД(3)-35/1000-У

Расчетные данные Параметры разъединителя

Uр=35кВ Uн=35кВ

Iр=62А Iн=1000А

iук1=9.25кА Iскв.анп=63кА

I²¥ к1´tn=3.63²´0.8=10.5 кА²´с I²т.с´tп.с.=25²´4=2500 кА²´с

Т.к. все паспортные параметры разъединителя больше параметров расчетных данных, то выбор сделан правильно.

Для управления разъединителем выбираем ручной привод ПР-90.

Выбираем высоковольтный вакуумный выключатель ВВК-35Б-20

Расчетные данные Параметры разъединителя

Uр=35кВ Uн=35кВ

Iр=62А Iн=1000А

iук1=9.25кА Iскв.анп=51кА

Iук1=5.51кА Iскв.действ.=20кА

I²¥к1´tn=3.63²´0.8=10.5 кА²´с I²т.с´tт.с.=20²´3=1200 кА²´с

I¥к1=3.63кА Iоткл=20кА

Sк1=233.2МВ´А Sоткл = ´Uн´Iоткл =

= ´35´20=1212МВ´А

Все паспортные параметры выключателя больше чем расчетные данные, поэтому выбор сделан правильно. Для управления выключателем принимаем электромагнитный привод.

Для защиты электрооборудования распределительного устройства 35кВ ГСП выбираем вентильный разрядник РВС-35. Пробивное напряжение разрядника Uпроб=78кВ; Uгашен=40.5кВ.

Выбор распределительного устройства 6кВ

Шкаф ввода 6кВ

Расчетные данные Параметры шкафа №5

Uр=6кВ Uн=10кВ

Iрз=383А Iн=630А

iук2=15.4кА Iскв.анп=25кА

Iук2=9.19кА Iскв.действ.=10кА

I²¥к2´tn=6.05²´0.8=29.3 кА²´с I²т.с´tт.с.=10²´3=300 кА²´с

I¥к2=6.05кА Iоткл=10кА

Sк2=66.01МВ´А Sоткл = ´Uн´Iоткл =

= ´6´10=103.9МВ´А

Шкаф отходящего фидера №1

Расчетные данные Параметры разъединителя

Uр=6кВ Uн=10кВ

Iрф1=201А Iн=630А

iук2=15.4кА Iскв.анп=25кА

Iук2=9.19кА Iскв.действ.=10кА

I²¥к2´tn=6.05²´0.8=29.3 кА²´с I²т.с´tт.с.=10²´3=300 кА²´с

I¥к2=6.05кА Iоткл=10кА

Sк2=66.01МВ´А Sоткл = ´Uн´Iоткл= ´6´10=103.9МВ´А

Шкафы выбраны верно, т.к. все расчетные данные меньше, чем параметры шкафов.

Распределительное устройство 6кВ ГСП

Таблица

Выбор приключательных пунктов

Для экскаватора ЭШ-15/90.

Данные для выбора приключательного пункта:

Приводной двигатель СДСЭ-15-64-6

Мощность 1900кВт

Напряжение 6кВ

КПД двигателя 0.93

Коэффициент мощности 0.85 (опер.)

Трансформатор

Собственных нужд ТМЭ 250/6-250кВ´А

Установившееся значение

тока к.з. в месте установки ПП I¥к4=2.91кА

Ударный ток к.з. в месте

Установки ПП iук4=4.22кА

Действующее значение полного тока к.з. Iук4=4.22кА

Ток двухфазного к.з.

в месте установки ПП I²¥к4=2.53кА

Мощность к.з. в месте

установки ПП Sк4=31.7МВ´А

Произведем выбор приключательного пункта с учетом трансформатора собственных нужд

Выбираем КРУПП-1-6-(10)/630-УХЛ1с вакуумным выключателем и электромагнитным приводом.

Тип выключателя ВВТЭ-10/20-630УХЛ1

Номинальный ток выключателя Iн=200А

Пользуясь данными о токах к.з. в месте установки приключательного пункта, сравниваем расчетные величины с паспортными данными выключателя.

Расчетные данные Паспортные данные

Uр=6кВ Uн=6кВ

Iр=255А Iн=200А

Iук4=7.42кА Iскв.анп=51кА

I²¥к4´tn=2.91²´0.8=6.77 кА²´с I²т.с´tт.с.=20²´4=1600 кА²´с

I¥к4=2.91кА Iоткл=20кА

Sк4=31.7МВ´А Sоткл =350 МВ´А

Таким образом, выбранный приключательный пункт устойчив к параметрам тока к.з. в точке К- 4

Максимально-токовые реле КРУ позволяют производить регулировку до трёхфазного тока перегрузки

Iуст.р.=3´Iн=3´320=960А

Проверим выбранную установку тока на надёжность её срабатывания при минимальном двухфазном к.з.

I² к4 / Iуст.р.=2.53 / 0.96=2.6 >1.5

Следовательно, максимально-токовая защита надёжно срабатывает при возможных максимальных значениях токов к.з.

Для остальных экскаваторов участка разреза также принимаем приключательные пункты типа КРУПП.

Таблица

11. ВЫБОР ПКТП

В зависимости от мощности бурового станка выбираем ПКТП при условии Sр £ Sнт, Sр=Pуст/cosj=282/0.7 = 402кВ´А » 400 кВ´А

Техническая характеристика

1.Назначение. Подстанция типа ПСКТП-400/6 предназначена для питания трёхфазным переменным током частотой 50Гц токоприёмников открытых горных работ в условиях холодного климата.

2.Номинальная мощность – 400 кВ´А

3.Номинальное первичное напряжение – 6000В

4.Номинальное вторичное напряжение – 400В

5.Напряжение короткого замыкания – 3.5%

6.Ток холостого хода – 2.5%

7.Потери короткого замыкания –3800Вт

8.Устройство. Подстанция состоит из следующих составных частей: высоковольтного блока; низковольтного РУ; силового трансформатора; рамы.

В подстанции предусмотрено присоединение к кабельным и воздушным (по требованию заказчика) ЛЭП 6кВ.

На стороне ВН подстанции предусмотрена возможность изменения коэффициента трансформации относительно номинального на +5%. Оснащена реле утечки и устройством контроля целости заземляющих цепей отходящих кабелей.

Проверочный расчет аппаратуры, входящей

в ПСКТП-400/6

Номинальный ток трансформатора со стороны 6кВ, с учётом возможной перегрузки

Выбор разъединителя

Параметры разъединителя Расчетные величины

РВЗ-10 /400

Uн=10кВ Uр=6.3кВ

Iн=400А Iр=46.2А

Iамп=50кА iу3=9.92кА

Iэф=29кА Iу3=5.91кА

I²т.с´tт.с.=10²´4=400 кА²´с I²¥к3´tn=3.89²´1.1=16.6 кА²´с Выбранный разъединитель удовлетворяет условиям

Выбор предохранителя

Iн.п.³ Iрасч.=46.2А

выбираем предохранитель ПК2-6-50/31, 5УЗ

Iн. предохранителя –50А > Iрасч.=46.2А

Iоткл=31.5 > Iу3=5.91кА

I²к.з./Iн.п.=3380/50=67³7

при коротком замыкании предохранитель сработает.

Выбор автоматических выключателей напряжение 0.4кВ

Номинальный ток трансформатора на стороне 0.4кВ

Номинальный ток расцепителя автомата SF2

Iн.р.³ Iн.5.=577А

Выбираем автомат А3732Б Uн=660В; Iн.р.=630А;

Iср.эм.р. =6300А; Iотк=100кА

Автомат SF3:

Iн.р.= 630А³ Iр=288А

Выбираем автомат А3732Б Uн=660В; Iн.а.=400А;

Iн.р.=400А; Iср.зн.р. =2500А; Iотк.=55кА.

Проверяем автоматические выключатели на устойчивость к токам к.з.

SF2´Iотк=100кА > I³к1=16кА

I²к1/Iср.эм.р=13800/6300=2.19>1.5, т.е. при коротком замыкании автомат сработает.

SF3´Iотк=55>4,48 кA

I²к2/Iср.эм.р=4340/2500=1.7>1.5, т.е. при коротком замыкании автомат сработает.

Принципиальная схема ПСКТП-400/6

Рис.11.1

Перечень элементов к Рис.11.1.

Таблица

12. РАСЧЕТ ТОКОВ К.З. НА СТОРОНЕ 0.4кВ

Индуктивное сопротивление трансформатора:

Активное сопротивление трансформатора:

Индуктивное сопротивление трансформатора:

Xкл=Xo´Iкл=0.07´0.1=0.07Ом

где Iкл-длина линии, км

Активное сопротивление кабеля:

Rкл=r´Iкл/S=0.0188´100/50=0.0376Ом

Результирующее активное сопротивление до точки К2

Rрез.к2= Rт+Rкл=0.0038+0.0376=0.0414Ом

Результирующее индуктивное сопротивление до точки К2

Xрез.к2= Xт+Xкл=0.014+0.007=0.021Ом

Токи к.з. в точке К1

Токи к.з. в точке К2

13.РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

IВА=I1+I2+I8+I9+I11=707+553+115+277+515=2167м=2.167км

Iкл=I5+I6+I7+I10+I12=200+200+200+200+100=900м

I3=Uл´(35´ Iкл+ Iвв) / 350=6´(35´ 0.9+ 2.167) / 350=0.577А

Rпр= I1´r=0.707´1.7=1.2Ом

Примем ПС-70 с r=1.7 Ом/км

Rrk= I7 / g´S=200/53´6=0.62Ом

где g=53 м/Ом´мм² - удельная проводимость меди твердо тянутой.

Rзк= Rз.об.- Rпр.- Rrk =4-1.2-0.62=2.18Ом

Принимаем, контур выполнен из стальных труб d=5.8см и I=300см соединенных общим стальным прутом d=1см и I=3000см. Трубы и соединительный прут заглублены на расстоянии 50см от поверхности земли. Грунт суглинок r=0.8´ Ом´см

содержание   ..  599  600  601   ..