Файл: Шахта им. Костенко является высокомеханизированным предприятием как в рк, так и в снг.docx

Таблица 2.2 - Данные подстанции ТСВП 400/6

Номинальная мощность, кВт	Напряжение, В		Номинальный ток, А		Uк.в%	Iх.х%
400	ВН	НН	ВН	НН	3,5	2,2
	6±5%	0,69	38,5	355

Определяем коэффициент загрузки:
(2.18)
где - полная мощность трансформатора;

- мощность принятой подстанции.

С учетом механической прочности выбираем сечение магистрального кабеля и гибких кабелей питающих нагрузки.

Ток магистрального кабеля от ПУПП до АВ определяется по формуле:
(2.19)
где Кс – коэффициент спроса;

- номинальный ток вторичной обмотки трансформатора.

Принимаем кабель ГРШЭ 3∙70мм² с I_доп=250А ℓ-50м.
I_доп=250А > I_м.к=218А (2.20)
где I_доп – длительно допустимые токи на кабель.

Для перегружателя УПЛ-2 с I_н=16,5А принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм² с I_доп=80А ℓ-40м.

Кабель для питания от АВ до 1ГПКС определим по формуле:
ℓ-550м.(2,21)
где - суммарный ток электроприемников;

Кс – коэффициент спроса.

Для насоса ВН-20-10 с принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм² с I_доп=80А ℓ-50м.

Для конвейеров 1Л 80 с принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм² с I_доп=80А ℓ-10м.

Для лебедок ЛВД 24 с

---

принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм² с I_доп=80А ℓ-20м.

Для вентиляторов ВМЦ-8 (раб) с принимаем кабель ГРШЭ 3∙25мм² с I_доп=135А ℓ-40м.

Выбор кабелей по допустимой потере напряжения в нормальном режиме

Потери напряжения в силовом трансформаторе определяем по формуле:
(2.21)
где К_з – коэффициент загрузки;

cosφ – условный коэффициент мощности;

sinφ – синус угла, приведенный к cosφ;

U_а - U_р – активная и реактивная составляющая напряжения К.3 %.

Значения U_а и U_р % определяем по формулам:
; (2.22)
где Р_к и U_к – потери напряжения К.3 трансформатора.
(2.23)

(2.24)


или в абсолютных величинах:
(2.25)
Для определения потери напряжения от ПУПП до АВ 400 используем формулу:

(2.26)
где - ток магистрального кабеля;

- длина кабеля;

- удельная производительность проводника (Ом∙мм²), для меди =53;

S – сечение рабочей жилы кабеля.

Потеря напряжения от АВ до 1ГПКС
(2.27)
Потеря напряжения от ПВИ 63 до перегружателя УПЛ-2
(2.28)
От ПВИ 63 до насоса 1В-20-10
(2.29)
От ПВИ 125 до конвейеров 1Л80
(2.30)

От ПВИР 63 до лебедок ЛВД-24
(2.31)
От ПВИ 250 до вентилятора ВМЦ-8
(2.32)
Суммарная потеря напряжения составит:
(2.33)

---

(2.34)
где - допустимые падения напряжения в норма-режиме.

Выбор кабелей в пусковом режиме

Для пускового режима принимаем . Определяем пусковой ток на выходе ПУПП по формуле:
(2.35)
где - номинальный ток низкой стороны трансформатора;

- номинальный ток самого мощного электродвигателя;

- пусковой ток самого мощного электродвигателя.
.(2.36)
Определяем потери напряжения в трансформаторе при пуске электродвигателей 1ГПКС по формуле:
(2.37)
где - пусковой ток на выходе ПУПП;

К_з – коэффициент загрузки;

U_а и U_р – активная и реактивная составляющие напряжения К.З.%.
(2.38)
В абсолютных величинах:
(2.39)
Определяем потери напряжения от АВ до 1ГПКС
(2.40)
Суммарная потеря напряжения составит
(2.41)

(2.42)
Расчет токов К.З.

Определяем токи К.з в наиболее характерных точках кабельной сети. Точки соответствуют К₁ АВ-ПУПП; К₂ АВ-РП; К₃ – двигатели 1ГПКС; К₄ последний светильник освещаемого магистрального штрека; К₅ – ввод 6кВ в ПУПП; К₆ – ВМЦ8.

С помощью коэффициента таблицы в ПБ определяем приведенную длину кабельных линий (участков).

По таблицам ПБ определяем токи К.З. в точке К₁
(2.43)

(2.44)
Определяем токи К.з в точке К₂
(2.45)

(2.46)
Определяем токи К.з в точке К₃

---

(2.47)

(2.48)
Определяем токи К.з в точке К₄
(2.49)

(2.50)
Определяем токи К.з в точке К₆
(2.51)

(2.52)
Расчет тока К.З. на вводе 6 кВ ПУПП произведем, исходя из максимально допустимой мощности К.з на шинах ЦПП, которая согласно ПБ, не должна превышать 100000 кВ∙А. Мощность задана, определяем действительные значения тока и мощности К.З. в месте установки ПУПП.

Ток К.З. на шинах ЦПП
(2.53)
Сопротивление электросистемы до шин ЦПП

или(2.54)

(2.55)
От ЦПП до РПП – 6 проложен бронированный кабель длиной 1500 м с учетом провисания 5%. Сечение рабочей жилы 25 мм². От РПП-6 до ПУПП проложен кабель марки ЭВТ 3∙16 мм² длиной 1320 м. Активное сопротивление кабелей:
; (2.56)
Суммарное активное сопротивление кабелей
(2.57)
Индуктивное сопротивление кабелей
; (2.58)
Полное сопротивление кабелей
(2.59)
Суммарное сопротивление до ввода 6 кВ ПУПП
(2.60)
Установившийся ток на шинах ввода ПУПП
(2.61)
Мощность К.З. на вводе ПУПП
(2.62)
Выбор низковольтной коммуникационной аппаратуры и установок МТЗ

Выбираем комбайновый пускатель ПВИ 125БТ с U_н=660В; УМЗ=250-700А, отключающая способность 2500 А.
(2.63)
где - номинальный ток пускателя;

- номинальный ток двигателей комбайна.

---

Выбираем токовую установку (I_у)
(2.64)
Выбираем ближайшую I_у=450А где I_н.п – пусковой ток самого мощного электродвигателя

- номинальный ток всех остальных.

Для перегружателя УПЛ-2 с I_н=16,5А и I_п=99А выбираем пускатель ПВИ 63 БС U_н=660В; УМЗ=125-375А; отключающая способность 1500А.

Выбираем ближайшую токовую установку.

Для насоса 1В-20-10 с =16,5А и =99А выбираем пускатель ПВИ 63 БС =125А.

Для лебедок ЛВД-24 с =12,6А и =78А выбираем пускатель ПВИР 63 БС =125А.

Для конвейера 1Л-80 с =58,5А и =355А выбираем пускатель ПВИ 125 БТ с U_н=660В; УМЗ=250-750А, отключающая способность 2500 А.

Выбираем .

Для вентилятора ВМЦ-8 с =76,5А и =456А выбираем пускатель ПВИ 250 БТ с U_н=660В; ПМЗ=500-1500А, отключающая способность 4000 А.

Выбираем .

Проверяем чувствительность токовой установки

в точке (2.65)
.(2.66)
При максимально возможном токе трехфазного К.З. на зажимах электродвигателя с учетом 20% запаса
(2.67)
Выбранный пускатель не подходит потому что 8154>4000, но отключение будет производить АФВ-2А установленный возле пускателя ПВИ250БТ.

Для группового пускателя выбираем пускатель ПВИ-250БТ, с U_н=660В; ПМЗ=500-1500А, отключающая способность 4000 А.

---