Файл: М.П. Латышев Проектирование систем электроснабжения участков шахт.pdf

29

Если суммарная потеря напряжения до какого-либо двигателя будет больше допустимого значения, то необходимо увеличить на одну ступень сечение одного или нескольких отрезков кабелей и снова произвести проверку.

5.2. Проверка кабельной сети по пусковому режиму и режиму опрокидывания наиболее мощного и удаленного электродвигателя

Величина пускового и критического моментов асинхронных двигателей определяется величиной напряжения на их зажимах.

При опрокидывании или пуске асинхронного электродвигателя пусковой ток может достигать (5 ÷ 7) IH, при этом потеря напряжения в сети достигает такой величины, при которой пусковой или критический момент электродвигателя оказывается недостаточным для преодоления момента сопротивления на его валу. В этих условиях двигатель не разворачивается или останавливается и под действием больших токов может выйти из строя. Это вызывает необходимость проверки сечений кабельной сети на возможность пуска наиболее мощного и удаленного двигателя и предотвращает его опрокидывание при перегрузке.

Считается, что нормальный пуск и разгон двигателя произойдет, если фактическое напряжение на зажимах двигателя (Uфакт при пуске) будет равно или больше минимально необходимого (Uмин.необх. при пуске). За минимально необходимое напряжение обычно принимают 0,8Uн при запуске одного двигателя мощностью менее 160 кВт и 0,7Uн при одновременном запуске двух двигателей мощностью до 160 кВт, или одного двигателя мощностью более 160 кВт.

Следовательно, критерием успешной проверки сети по пусковому режиму мощного и удаленного двигателя является выполнение условий:

Минимально необходимое напряжение при пуске одного двигателя можно определить в каждом конкретном случае по формуле

30

где λ= Мпуск.дв.,/Мн.дв. — номинальная кратность пускового момента, принимается из технических данных проверяемого двигателя;

К − минимальная кратность пускового момента электродвигателя, обеспечивающая пуск с места и разгон (достижение номинальной скорости) исполнительного или несущего органа рабочей машины.

Значения К принимают: для комбайнов при пуске под нагрузкой 1,0÷1,2; для скребковых конвейеров 1,2 ÷ 1,5; для ленточных конвейеров 1,2 ÷ 1,4; для вентиляторов и насосов 0,5 ÷ 0,6.

При одновременном пуске электродвигателей многоприводного забойного конвейера или струговой установки минимальное напряжение на зажимах двигателей дальнего привода должно быть:

для приводов без гидромуфт

где Мн.гидр − номинальный момент гидромуфты, Нм; К − минимальная кратность пускового момента, обеспечивающего запуск с места и разгон, т.е. достижение установившейся скорости исполнительного или несущего органа рабочей машины (для забойных конвейеров К = 1,2-1,5; меньшее значение относится к нормальному пуску, большее − к пуску под нагрузкой; для струговых установок можно применять К = 1,2.

βпуск = Uпуск. б / U пуск. д ,

где Uпуск.б , Uпуск.д − фактическое напряжение на зажимах электродвигателей при пуске соответственно ближнего и дальнего приводов, определяют по формуле (5.25), В; nб, nд – число электродвигателей конвейера (струговой установки) соответственно в ближнем и дальнем приводах.

Следует также особо подчеркнуть, что проверку кабельной сети по пусковому режиму и режиму опрокидывания производят по самому тяжелому режиму нагрузки сети. Считается, что наиболее мощный и удаленный двигатель запускается (опрокидывается) и при этом потребляет пусковой (критический) ток, а двигатели меньшей мощ-

31

ности включены в сеть и потребляют номинальный ток. Следовательно, при определении фактического напряжения на зажимах двигателя в пусковых или опрокидных режимах необходимо учитывать потери напряжения в элементах сети:

а) от номинальных токов нормально работающих двигателей меньшей мощности;

б) от пусковых токов пускаемых или опрокидывающихся двигателей большей мощности.

Фактическое напряжение у двигателя комбайна при пуске рекомендуется определять по формуле

где Uх − напряжение холостого хода трансформатора (400; 690; 1200 В); ∆Uн.р. − потеря напряжения в сети от нормально работающих двигателей в тех участках сети, через которые получает питание комбайновый электродвигатель, В; ∆Uп − потеря напряжения в участках сети, через которые получает питание пускаемый комбайновый двигатель, от собственных пусковых токов (в относительных единицах).

Общая потеря напряжения в элементах сети от нормально работающих двигателей определяется как сумма, т.е.

∆Uн.р. = ∆Uт.н.р. +∆U1н.р. +∆U2н.р. + +∆Uiн.р. (5.19)

где ∆Uт.н.р.;∆U1н.р.;∆U2н.р. ;∆Uiн.р. − потеря напряжения в элементах сети от нормально работающих двигателей соответственно в трансформаторе и отдельных отрезках кабеля, которая определяется:

где Кз= 0,85.

Потерю напряжения (в относительных единицах) от пусковых токов определяют:

32

где n – количество одновременно пускаемых электродвигателей; Iпуск - пусковой ток; ΣR,ΣХ − соответственно активное и индуктивное суммарное сопротивление сети до зажимов пускаемого двигателя;

Рис. 5.1. Расчетная схема с одним (двумя) запускаемыми двигателями комбайна и «М» нормально работающими двигателями: Р1 н.р., Р2 н.р., Р м.н.р. – активная номинальная мощность нормально работающих двигателей; Р1 к.р., Р2 к.р. – номинальные мощности пускаемых двигателей комбайнов; Хт, Rт; Х1, R1; R2, Xi; Ri, Xк; Rк - соответственно индуктивные и активные сопротивления участков сети, через которые питаются пусковые двигатели; Хт, Rт - трансформатор; X1... Хi; R1.. Ri - отрезки кабелей до места подключения кабеля комбайна; Хк, R к - комбайновый кабель.

Для многодвигательного конвейера или струговой установки фактическое напряжение при пуске на зажимах дальних двигателей можно определить по формуле

где∆U п.д. — потеря напряжения в элементах сети от пусковых токов дальних двигателей; ∆U п.б. — то же, но от ближних двигателей.

Потерю напряжения в сети от пусковых токов дальних и ближних двигателей в относительных единицах определяют: