Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 177
Скачиваний: 13
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
;
- реактивное ;
- автоматический выключатель А3742У с уставкой 4 000 А;
- аппарат защиты от токов короткого замыкания УМЗ.
Параллельная работа КТП в шахте запрещена, так как нет надежного устройства по отключению обоих трансформаторов при возникновении на какой-либо линии короткого замыкания.
5. Схема соединения обмоток .
3. РАСЧЕТ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ
Расчёт кабельной сети сводится к определению таких сечений силовых жил кабелей, которые обеспечивали бы подвод к потребителям электроэнергии с напряжением, достаточным для их нормальной работы.
3.1. Высоковольтная кабельная сеть
Высоковольтная кабельная сеть, в данном случае, берёт начало ЦПП. При её расчёте принимаем во внимание, что на «отпайках» имеется нагрузка.
3.1.1. Расчет и выбор кабелей по длительной нагрузке и длительно допустимой температурой нагрева
Выбор сечения проводов по условию нагрева производится через расчетную токовую величину приходящуюся на токопровод.
Расчетный ток кабеля КВ3, питающего КТП определяем по формуле:
= (3.1) [1]
где, - расчётный ток потребления трансформатором, при нормальной загрузке, со стороны 6 кВ;
Uном.тр. (вн) - номинальное питающее напряжение КТП, кВ.
Тогда:
,
По табл. 1.3 [1] выбираем и определяем:
- кабели трехжильные с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, номинальное напряжение 6 кВ;
- длительно допустимая температура нагрева жил
Следовательно, для кабелей питающего КТП принимаем кабель с токопроводящими жилами сечением 16
. Полная маркировка кабеля СБн-6 3х16
Отсутствие буквы А говорит о том, что токоведущие жилы медные;
Свинцовая герметичная оболочка – защитная, предохраняющая изоляцию жил от проникновения влаги, кислот, газа...;
Наличие брони в виде стальных лент, защищающих кабель от механических повреждений;
Изоляция жил пропитаны не стекающим масло-канифольным составом;
Кабель высоковольтный на 6 кВ;
3 токоведущие жилы, каждая сечением по 16 .
Расчетные токи кабелей КВ2 и КВ1 исходят из необходимости принятия во внимание наличие «отпаек», со стороны УРП и РПП, несущих нагрузки подобные параллельно проходящим кабельным линиям, то есть:
=
=
Дальнейшие расчеты и выбор сечений кабелей, для упрощения и наглядности, занесем в таблицу 2.
Учитывая, что температура, при которой эксплуатируются наши кабели +20°С не соответствует стандартной (стандартная справочная +25°С), необходимо произвести проверку выбранных нами сечений, по формуле:
(3.5) [1]
где – возможный длительный ток нагрузки на кабель, с учетом действительной температуры окружающей среды;
– поправочный коэффициент на токи в зависимости от действительной температуры окружающей среды. По табл. 1.4 [1], ;
– длительно допустимая, справочная токовая нагрузка для кабеля соответствующего сечения. Ток для кабеля КВ3 при по таблице 1.3. [1]:
;
получим:
.
Как видим, условия выполняются. Следовательно, сечение кабеля выбрано верно, и нет необходимости в пересчете других кабелей, работающих в данных условиях.
3.1.2. Выбор сечения кабелей по условию экономичности
Экономическое сечение кабеля определяется по расчетному току.
(3.6) [1]
где – экономическая плотность тока. По табл. 1.5 [1], согласно наших условий принимаем .
Тогда:
- для кабеля Кв3 при
;
- расчеты для других кабелей занесем в таблицу 2.
3.1.3. Выбор сечений кабелей по условию механической прочности
Прокладка кабелей и дальнейшая их работа в качестве токопроводников зачастую связано с условиями их эксплуатации. В связи с чем, на основании научных и практических данных, вырабатывается определенные рекомендации, так для питания КТП рекомендуемое сечение не должно быть менее 16 мм2. Для остальных кабелей в рекомендациях нет необходимости (стр. 9) [1].
3.2. Низковольтная кабельная сеть
По условиям электробезопасности электроустановки, и питающие их сети, разделяются на электроустановки до 1 000 В и свыше 1 000 В. Необходимо заметить, что для горно-добычных комбайновых комплексов приравнено к низковольтным сетям.
Данный комбайновый комплекс, питается напряжением 660 В, следовательно кабельная линия относится к низковольтному оборудованию.
3.2.1. Расчет кабелей по допустимой нагрузке и длительно допустимой температуре нагрева жил
Расчетный ток кабеля, питающий группу электроприемников, определяется по формуле:
(3.2) [1]
где – сумма номинальных мощностей электроприемников, питающихся по данному кабелю, кВт.
Подставляя значения известных величин, получим:
.
Ток для кабеля К2.1 питающего I группу механизмов комбайна и бункер-перегружателя, расчетный ток составит.
.
По табл. 1.3 [1] выбираем и определяем:
1. Характеристику кабелей:
- кабели гибкие, экранированные с резиновой изоляцией на напряжение до 1,2 кВ;
- длительно допустимая температура нагрева жил ;
- кабели четырехжильные для основного применения;
- кабели пятижильные для питания самоходного вагона;
- кабели семижильные для питания комбайнов.
2. Стандартные сечения токопроводящих жил кабелей Sж, по условию, что расчетные токовые нагрузки не превышают длительно допустимых справочных величин;
3. Марки кабелей:
- ГРШЭ, для основного вида эксплуатируемого оборудования и механизмов, шахт и рудников;
- ГРЭ, только для питания самоходного вагона.
Следовательно:
- для кабеля К2.1 питающего I группу механизмов комбайна и бункер-перегружателя, при Iрк2.1 = 193 А.
; .
- для кабеля K1.1, питающего самоходный вагон при , выбираем:
; .
Дальнейшие расчеты и выбор сечений для упрощения в наглядности снесем в таблицу 3.
3.2.2. Выбор сечений кабелей по условию экономичности
Проверке по экономической плотности тока не полежат:
- ответвления к отельным электроприемникам напряжением до 1 кВ;
- сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3÷5 лет (п 1.3.28) [2].
Учитывая изложенное, выбор сечений кабелей по условию экономичности не производим.
3.2.3. Выбор сечений кабелей по условию механической прочности
- для механизмов, смонтированных на специальных тележках в составе общего энергопоезда и т.п, а также для питания пусковых агрегатов напряжением 660/133 В, то есть для бункер-перегружателей и АПШ – 10 мм2;
- для отдельно установленных и периодически перемещаемых электроприемников, т.е. для самоходных вагонов и вентиляторов – 16 мм2;
- для сети освещения напряжением 127 В – 2,5 мм2
3.3. Расчет и выбор кабелей энергосистемы
На основании изложенного в предыдущих пунктах, для наглядности и удобства произведем недостающие расчеты и окончательный выбор кабелей в таблице 2.
Таблица 2. Сводная таблица по расчету и выбору кабеля
- реактивное ;
-
Коммутационное защитное устройство:
- автоматический выключатель А3742У с уставкой 4 000 А;
- аппарат защиты от токов короткого замыкания УМЗ.
Параллельная работа КТП в шахте запрещена, так как нет надежного устройства по отключению обоих трансформаторов при возникновении на какой-либо линии короткого замыкания.
5. Схема соединения обмоток .
3. РАСЧЕТ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ
Расчёт кабельной сети сводится к определению таких сечений силовых жил кабелей, которые обеспечивали бы подвод к потребителям электроэнергии с напряжением, достаточным для их нормальной работы.
3.1. Высоковольтная кабельная сеть
Высоковольтная кабельная сеть, в данном случае, берёт начало ЦПП. При её расчёте принимаем во внимание, что на «отпайках» имеется нагрузка.
3.1.1. Расчет и выбор кабелей по длительной нагрузке и длительно допустимой температурой нагрева
Выбор сечения проводов по условию нагрева производится через расчетную токовую величину приходящуюся на токопровод.
Расчетный ток кабеля КВ3, питающего КТП определяем по формуле:
= (3.1) [1]
где, - расчётный ток потребления трансформатором, при нормальной загрузке, со стороны 6 кВ;
Uном.тр. (вн) - номинальное питающее напряжение КТП, кВ.
Тогда:
,
По табл. 1.3 [1] выбираем и определяем:
-
характеристику кабелей:
- кабели трехжильные с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, номинальное напряжение 6 кВ;
- длительно допустимая температура нагрева жил
-
стандартные сечения токоведущих жил кабелей по условию, что расчётные токовые нагрузки не превышают длительно допустимых справочных величин; -
марка кабелей СБн-6
Следовательно, для кабелей питающего КТП принимаем кабель с токопроводящими жилами сечением 16
. Полная маркировка кабеля СБн-6 3х16
Отсутствие буквы А говорит о том, что токоведущие жилы медные;
Свинцовая герметичная оболочка – защитная, предохраняющая изоляцию жил от проникновения влаги, кислот, газа...;
Наличие брони в виде стальных лент, защищающих кабель от механических повреждений;
Изоляция жил пропитаны не стекающим масло-канифольным составом;
Кабель высоковольтный на 6 кВ;
3 токоведущие жилы, каждая сечением по 16 .
Расчетные токи кабелей КВ2 и КВ1 исходят из необходимости принятия во внимание наличие «отпаек», со стороны УРП и РПП, несущих нагрузки подобные параллельно проходящим кабельным линиям, то есть:
=
=
Дальнейшие расчеты и выбор сечений кабелей, для упрощения и наглядности, занесем в таблицу 2.
Учитывая, что температура, при которой эксплуатируются наши кабели +20°С не соответствует стандартной (стандартная справочная +25°С), необходимо произвести проверку выбранных нами сечений, по формуле:
(3.5) [1]
где – возможный длительный ток нагрузки на кабель, с учетом действительной температуры окружающей среды;
– поправочный коэффициент на токи в зависимости от действительной температуры окружающей среды. По табл. 1.4 [1], ;
– длительно допустимая, справочная токовая нагрузка для кабеля соответствующего сечения. Ток для кабеля КВ3 при по таблице 1.3. [1]:
;
получим:
.
Как видим, условия выполняются. Следовательно, сечение кабеля выбрано верно, и нет необходимости в пересчете других кабелей, работающих в данных условиях.
3.1.2. Выбор сечения кабелей по условию экономичности
Экономическое сечение кабеля определяется по расчетному току.
(3.6) [1]
где – экономическая плотность тока. По табл. 1.5 [1], согласно наших условий принимаем .
Тогда:
- для кабеля Кв3 при
;
- расчеты для других кабелей занесем в таблицу 2.
3.1.3. Выбор сечений кабелей по условию механической прочности
Прокладка кабелей и дальнейшая их работа в качестве токопроводников зачастую связано с условиями их эксплуатации. В связи с чем, на основании научных и практических данных, вырабатывается определенные рекомендации, так для питания КТП рекомендуемое сечение не должно быть менее 16 мм2. Для остальных кабелей в рекомендациях нет необходимости (стр. 9) [1].
3.2. Низковольтная кабельная сеть
По условиям электробезопасности электроустановки, и питающие их сети, разделяются на электроустановки до 1 000 В и свыше 1 000 В. Необходимо заметить, что для горно-добычных комбайновых комплексов приравнено к низковольтным сетям.
Данный комбайновый комплекс, питается напряжением 660 В, следовательно кабельная линия относится к низковольтному оборудованию.
3.2.1. Расчет кабелей по допустимой нагрузке и длительно допустимой температуре нагрева жил
Расчетный ток кабеля, питающий группу электроприемников, определяется по формуле:
(3.2) [1]
где – сумма номинальных мощностей электроприемников, питающихся по данному кабелю, кВт.
Подставляя значения известных величин, получим:
.
Ток для кабеля К2.1 питающего I группу механизмов комбайна и бункер-перегружателя, расчетный ток составит.
.
По табл. 1.3 [1] выбираем и определяем:
1. Характеристику кабелей:
- кабели гибкие, экранированные с резиновой изоляцией на напряжение до 1,2 кВ;
- длительно допустимая температура нагрева жил ;
- кабели четырехжильные для основного применения;
- кабели пятижильные для питания самоходного вагона;
- кабели семижильные для питания комбайнов.
2. Стандартные сечения токопроводящих жил кабелей Sж, по условию, что расчетные токовые нагрузки не превышают длительно допустимых справочных величин;
3. Марки кабелей:
- ГРШЭ, для основного вида эксплуатируемого оборудования и механизмов, шахт и рудников;
- ГРЭ, только для питания самоходного вагона.
Следовательно:
- для кабеля К2.1 питающего I группу механизмов комбайна и бункер-перегружателя, при Iрк2.1 = 193 А.
; .
- для кабеля K1.1, питающего самоходный вагон при , выбираем:
; .
Дальнейшие расчеты и выбор сечений для упрощения в наглядности снесем в таблицу 3.
3.2.2. Выбор сечений кабелей по условию экономичности
Проверке по экономической плотности тока не полежат:
- сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4 000÷5 000;
- ответвления к отельным электроприемникам напряжением до 1 кВ;
- сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3÷5 лет (п 1.3.28) [2].
Учитывая изложенное, выбор сечений кабелей по условию экономичности не производим.
3.2.3. Выбор сечений кабелей по условию механической прочности
Согласно выкладкам, изложенным на стр. 9 [1] по условию механической прочности минимальное сечение кабелей Sмех, принимается равным:
- для механизмов, смонтированных на специальных тележках в составе общего энергопоезда и т.п, а также для питания пусковых агрегатов напряжением 660/133 В, то есть для бункер-перегружателей и АПШ – 10 мм2;
- для отдельно установленных и периодически перемещаемых электроприемников, т.е. для самоходных вагонов и вентиляторов – 16 мм2;
- для сети освещения напряжением 127 В – 2,5 мм2
3.3. Расчет и выбор кабелей энергосистемы
На основании изложенного в предыдущих пунктах, для наглядности и удобства произведем недостающие расчеты и окончательный выбор кабелей в таблице 2.
Таблица 2. Сводная таблица по расчету и выбору кабеля
№ п.п | Обозначение кабеля на схеме | Мощность электроприемника или группы электроприемников, питающихся по соответствующему кабелю, кВт | Расчет и выбор кабелей | ||||||||
По длительной нагрузке | По эконом. плотности тока | Сечение по механической прочности Sмех, мм2 | Длительная температура нагрева жил, С | Сечение основных токопроводящих жил , | Длительно допустимые токовые нагрузки , А | Полная маркировка кабеля | |||||
Расчетный ток , А | Сечение S1, | Расчетное сечение S2, | Выбранное сечение , | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
1 | К1.1 | 127 | 134 | 25 | - | - | 16 | 75 | 16* | 122 | ГРЭ 3х16+1х16+1х16 |
2 | К1.2 | 260 | 211 | 50 | - | - | - | 75 | 50**** | 220 | ГРШЭ 3х50 |
3 | К1 | 387 | 314,2 | 95 | - | - | - | 75 | 95 | 347 | ГРШЭ 3х95 |
4 | K | 30 | 34** | 4 | - | - | 10 | 75 | 10 | 92 | ГРШЭ 3х10 |
5 | К2.1 | 208 | 169 | 35 | - | - | - | 75 | 50**** | 182 | ГРШЭ 3х50**** |
6 | К2.2 и K2.3 | 13 | 15 | 4 | - | - | 16 | 75 | 16 | 122 | ГРШЭ 3х16 |
7 | К2.4 | 4 | 3,5 | 4 | - | - | 10 | 75 | 10 | 92 | ГРШЭ 3х10 |
8 | К2 | 268 | 217 | 50 | - | - | - | 75 | 95 | 236 | ГРШЭ 3х95***** |
9 | КВ3 | 655 | 58,5 | 16 | 24 | 25 | - | 65 | 25 | 90 | СБн-6 3×25 |
10 | КВ2 | 1310 | 117 | 50 | 47,2 | 50 | - | 65 | 50 | 145 | СБн-6 3×50 |
11 | КВ1 | 2620 | 234 | 120 | 94,4 | 95 | - | 65 | 120 | 250 | СБн-6 3×120 |