Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 180
Скачиваний: 13
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Примечания к таблице 2:
* - кабель взят по наименьшему из приведенных величин сечению для увеличения длины кабеля, укладываемого в барабан самоходного вагона. Произведем проверку выбранного нами сечения кабеля К1.1. Допустимый ток которого определим по формуле:
, (стр. 62) [1]
где
– длительно допустимая токовая нагрузка на кабель 
16 
(табл. 1.3), 
;
– коэффициент, учитывающий температуру окружающего воздуха, по табл. 1.4. [1], равный 
(см. п. 3.1.1);
– коэффициент, учитывающий намотку кабеля на барабан = 0,7 (снижение токовой нагрузки на 30%);
– коэфициент, учитывающий повторно-кратковременный режим работы ходовых двигателей самоходного вагона, = 0,875/
(п. 1.3.3) [2].
Тогда:
.
То есть, кабель сечением
, окончательно выбранный нами, работающий при температуре t°= 25°C способен выдержать токовую нагрузку в 164,4 А, что превышает расчетную – 134 А, и удовлетворяет нас;
** – токовая нагрузка взята для одиночного электропотребителя (табл. 1.1) [1];
*** – сечение кабеля будет выбрано, учитывая с условием механической прочности;
**** – сечения кабелей, работающих в паре взяты по наибольшей величине одного из них;
***** – сечения кабеля взято предельно наибольшему, так как промышленность не выпускает кабели большого сечения.
4. ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
В трехфазных электрических сетях переменного тока с изолированной нейтралью (режим работы нейтрали IT) возможны трех- и двухфазные токи короткого замыкания (к. з.).
Процессы при к. з. являются аварийными, так как величина тока при этом достигает значения опасных для кабельной сети и электроустановок и может вызвать пожар. В связи с этим, при возникновении к. з., участковая сеть в целом, или отдельные ее участки должны быть отключены максимально токовой защитной (МТЗ) (блок ТЗП), действующие единое правило безопасности при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений подземным способом (ЕПБ) и Правило технической эксплуатации электроустановок (ПТЭЭ) рассматривают обязательное определение ожидаемых величин токов к. з. с целью обеспечения четкого и надежного действия защиты.
Ток трехфазного к. з.
является максимально – возможным током к. з., определение которого необходимо для проверки правильности выбора в коммутационной аппаратуре с учетом ее предельной отключающей способности, и кабелей, с учетом их термической стойкости к воздействию тока к. з.
При расчете тока учитывается, что к моменту к. з. напряжение в сети повышено, а проводники перед этим не были нагружены током и их температура не превышает температуру окружающей среды + 25° С , а температура обмоток, питающих трансформаторов составляет + 20°С.
Ток двухфазного к. з.
является минимально-возможным током к. з., определение которого необходимо для проверки выбранных уставок МТЗ релейной защиты аппаратуры, надежно отключающих эти токи.
При определении тока учитывается, что к моменту к. з. напряжение в сети понижено, жилы кабеля нагреты предварительным током нагрузки до определенной температуры + 65°С, а обмотки питающих трансформаторов + 150°С.
Токи трехфазных к. з. определяются на шинах распределительного устройства и распределительных пунктах, в начале ответвлений от них кабелей наименьших сечений, на выводах коммутационных аппаратов, имеющих наименьшую отключающую способность.
Токи двухфазных к. з.
определяются во всех наиболее отдаленных точках сети в месте подключения кабелей к электроприемникам, в конце зоны действия МТЗ аппаратов.
Для расчетов токов к. з. составляем схему замещения с указанием расчётных точек к. з. (рис. 2).
4.1. Определение приведенных длин кабелей
Кабельная сеть участка обычно состоит из кабелей, имеющих различное сечение (а также длины и сопротивления). Для упрощения расчетов токов к. з. все кабели, по основным токопроводящим жилам, приводятся к кабелю одного какого-нибудь сечения. И через его сопротивление определяются токи к. з.
Так как все кабели (имеют различное сечение) «приводим» к одному сечению кабеля, то и длины кабелей будут приведенными.
Приведенная длина одиночного кабеля l* (км) определяется по формуле:
или (4.1) [1]
,
где lнн; lвн - фактические длины кабелей, соответственно низковольтного напряжения (НН) и высоковольтного напряжения (ВН);
Кп - коэффициент приведения кабеля к кабелю определенного одного какого-нибудь сечения в таблице 1.8 [1] приведены значения Кп к кабелю сечением 50 мм2.
Так, например, для некоторых кабелей их приведенные длины к кабелю сечением 50 мм2, составит:
- кабель КВ1
при l = 2 000 м; S = 120 ; Кп = 0,43,
получим:
;
- кабель К1.1
при l = 200 м; S = 16 и Кп = 3,06,
получим:
.
При расчете сетей, имеющих различные сечения кабелей, её протяженность и нахождение базовой точки к. з. на шинах высоковольтного устройства, необходимо учесть:
- общая длина, проведенной к кабельной сети составит их сумму, то есть:
; (4.1) [1]
Общая длина приведенной к кабельной сети
, в которую входит как высоковольтная, так и низковольтная кабельные линии, должна учитывать влияние сети ВН на общую длину. Приведенная длина кабеля ВН приводится к кабелю НН:
, (4.2) [1]
где Kтр - коэффициент трансформации силового трансформатора КТП. При номинальных напряжениях Uвн = 6 000 В и Uнн = 690 В (табл. 1.2) [1].
.
Тогда:
.
Дальнейшие расчеты снесем в таблицу 3.
- кабель К1.2
при l = 200 м; S = 50 мм2; Kп = 1,
получим
;
- кабель К2.1
при l = 200 м; S = 50 мм2; Kп = 1,
получим
;
- кабели К2.2 и К2.3
при l = 250 м; S = 16 мм2; Kп = 3,06,
получим
;
- кабель К2.4
при l = 250 м; S = 10 мм2; Kп = 4,92,
получим
;
- кабель К
при l = 10 м; S = 10 мм2; Kп = 4,92,
получим
;
- кабель КВ3
при l = 200 м; S = 25 мм2; Kп = 1,97,
получим
;
- кабель КВ2
при l = 600 м; S = 50 мм2; Kп = 1,
получим
;
- кабель К1 и К2
при l = 200 м; S = 95 мм2; Kп = 0,54,
получим
Рис. 2. Схема замещения к расчету токов к. з.
Таблица 3. Расчет приведенных длин кабелей
* - кабель взят по наименьшему из приведенных величин сечению для увеличения длины кабеля, укладываемого в барабан самоходного вагона. Произведем проверку выбранного нами сечения кабеля К1.1. Допустимый ток которого определим по формуле:
, (стр. 62) [1]где
– длительно допустимая токовая нагрузка на кабель 16 (табл. 1.3), ; – коэффициент, учитывающий температуру окружающего воздуха, по табл. 1.4. [1], равный (см. п. 3.1.1); – коэффициент, учитывающий намотку кабеля на барабан = 0,7 (снижение токовой нагрузки на 30%); – коэфициент, учитывающий повторно-кратковременный режим работы ходовых двигателей самоходного вагона, = 0,875/ (п. 1.3.3) [2].Тогда:
.То есть, кабель сечением
, окончательно выбранный нами, работающий при температуре t°= 25°C способен выдержать токовую нагрузку в 164,4 А, что превышает расчетную – 134 А, и удовлетворяет нас;** – токовая нагрузка взята для одиночного электропотребителя (табл. 1.1) [1];
*** – сечение кабеля будет выбрано, учитывая с условием механической прочности;
**** – сечения кабелей, работающих в паре взяты по наибольшей величине одного из них;
***** – сечения кабеля взято предельно наибольшему, так как промышленность не выпускает кабели большого сечения.
4. ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
В трехфазных электрических сетях переменного тока с изолированной нейтралью (режим работы нейтрали IT) возможны трех- и двухфазные токи короткого замыкания (к. з.).
Процессы при к. з. являются аварийными, так как величина тока при этом достигает значения опасных для кабельной сети и электроустановок и может вызвать пожар. В связи с этим, при возникновении к. з., участковая сеть в целом, или отдельные ее участки должны быть отключены максимально токовой защитной (МТЗ) (блок ТЗП), действующие единое правило безопасности при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений подземным способом (ЕПБ) и Правило технической эксплуатации электроустановок (ПТЭЭ) рассматривают обязательное определение ожидаемых величин токов к. з. с целью обеспечения четкого и надежного действия защиты.
Ток трехфазного к. з.
является максимально – возможным током к. з., определение которого необходимо для проверки правильности выбора в коммутационной аппаратуре с учетом ее предельной отключающей способности, и кабелей, с учетом их термической стойкости к воздействию тока к. з.При расчете тока
учитывается, что к моменту к. з. напряжение в сети повышено, а проводники перед этим не были нагружены током и их температура не превышает температуру окружающей среды + 25° С , а температура обмоток, питающих трансформаторов составляет + 20°С.Ток двухфазного к. з.
является минимально-возможным током к. з., определение которого необходимо для проверки выбранных уставок МТЗ релейной защиты аппаратуры, надежно отключающих эти токи.При определении тока
учитывается, что к моменту к. з. напряжение в сети понижено, жилы кабеля нагреты предварительным током нагрузки до определенной температуры + 65°С, а обмотки питающих трансформаторов + 150°С.Токи трехфазных к. з.
определяются на шинах распределительного устройства и распределительных пунктах, в начале ответвлений от них кабелей наименьших сечений, на выводах коммутационных аппаратов, имеющих наименьшую отключающую способность.Токи двухфазных к. з.
определяются во всех наиболее отдаленных точках сети в месте подключения кабелей к электроприемникам, в конце зоны действия МТЗ аппаратов.
Для расчетов токов к. з. составляем схему замещения с указанием расчётных точек к. з. (рис. 2).
4.1. Определение приведенных длин кабелей
Кабельная сеть участка обычно состоит из кабелей, имеющих различное сечение (а также длины и сопротивления). Для упрощения расчетов токов к. з. все кабели, по основным токопроводящим жилам, приводятся к кабелю одного какого-нибудь сечения. И через его сопротивление определяются токи к. з.
Так как все кабели (имеют различное сечение) «приводим» к одному сечению кабеля, то и длины кабелей будут приведенными.
Приведенная длина одиночного кабеля l* (км) определяется по формуле:
или (4.1) [1]
,где lнн; lвн - фактические длины кабелей, соответственно низковольтного напряжения (НН) и высоковольтного напряжения (ВН);
Кп - коэффициент приведения кабеля к кабелю определенного одного какого-нибудь сечения в таблице 1.8 [1] приведены значения Кп к кабелю сечением 50 мм2.
Так, например, для некоторых кабелей их приведенные длины к кабелю сечением 50 мм2, составит:
- кабель КВ1
при l = 2 000 м; S = 120
; Кп = 0,43,получим:
;- кабель К1.1
при l = 200 м; S = 16
и Кп = 3,06,получим:
. При расчете сетей, имеющих различные сечения кабелей, её протяженность и нахождение базовой точки к. з. на шинах высоковольтного устройства, необходимо учесть:
- общая длина, проведенной к кабельной сети составит их сумму, то есть:
; (4.1) [1]Общая длина приведенной к кабельной сети
, в которую входит как высоковольтная, так и низковольтная кабельные линии, должна учитывать влияние сети ВН на общую длину. Приведенная длина кабеля ВН приводится к кабелю НН:
, (4.2) [1]где Kтр - коэффициент трансформации силового трансформатора КТП. При номинальных напряжениях Uвн = 6 000 В и Uнн = 690 В (табл. 1.2) [1].
.Тогда:
.Дальнейшие расчеты снесем в таблицу 3.
- кабель К1.2
при l = 200 м; S = 50 мм2; Kп = 1,
получим
;- кабель К2.1
при l = 200 м; S = 50 мм2; Kп = 1,
получим
;- кабели К2.2 и К2.3
при l = 250 м; S = 16 мм2; Kп = 3,06,
получим
;- кабель К2.4
при l = 250 м; S = 10 мм2; Kп = 4,92,
получим
;- кабель К
при l = 10 м; S = 10 мм2; Kп = 4,92,
получим
;- кабель КВ3
при l = 200 м; S = 25 мм2; Kп = 1,97,
получим
;- кабель КВ2
при l = 600 м; S = 50 мм2; Kп = 1,
получим
;- кабель К1 и К2
при l = 200 м; S = 95 мм2; Kп = 0,54,
получим
Рис. 2. Схема замещения к расчету токов к. з.
Таблица 3. Расчет приведенных длин кабелей
| № п.п. | Кабель или расчетная точка | Сечение силовой жилы кабеля Sж, мм2 | Фактическая длина кабеля l, км | Коэффициент приведения Kп | Приведенная длина кабеля, км | |
| в сети ВН l*вн | в сети НН l*нн | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Тв1 | - | 0 | - | 0 | 0 |
| 2 | К1.1 | 16 | 0,2 | 3,06 | - | 0,2∙3,06=0,612 |
| 3 | К1.2 | 50 | 0,2 | 1,00 | - | 0,2∙1=0,2 |
| 4 | К | 10 | 0,01 | 4,92 | - | 0,01∙4,92=0,0492 |
| 5 | К1;К2 | 95 | 0,2 | 0,54 | - | 0,2∙0,54=0,108 |
| 6 | К2.1 | 50 | 0,2 | 1,00 | - | 0,2∙1=0,2 |
| 7 | К2.2; К2.3 | 16 | 0,25 | 3,06 | - | 0,05∙3,06=0,153 |
| 8 | К2.4 | 10 | 0,25 | 4,92 | - | 0,25∙4,92=1,23 |
| 9 | КВ3 | 25 | 0,2 | 1,97 | 0,2∙1,97=0,394 | - |
| 10 | КВ2 | 50 | 0,6 | 1,00 | 0,6∙1=0,6 | - |
| 11 | КВ1 | 120 | 2 | 0,43 | 2∙0,43=0,86 | - |
| 12 | Тв1-Тв2 | | | | 0,86 | |
| 13 | Тв1-Тв3 | | | | 0,86+0,6=1,46 | |
| 14 | Тв1-Тв4 | | | | 1,46+0,394=1,854 | |
| 15 | Тв1-Т1 | | | | | 1,854∙0,0132=0,0245 |
| 16 |  | | | | | 0,0245+0,108=0,1325 |
| 17 | Тв1-Т3 | | | | | 0,1325+1,23=1,3625 |
| 18 | Тв1-Т4 Тв1-Т5 | | | | | 0,1325+0,765=0,8975 |
| 19 | Тв1-Т6 | | | | | 0,1325+0,2=0,3325 |
| 20 | Тв1-Т | | | | | 0,3325+0,0492=0,3817 |
| 21 | Тв1-Т7 | | | | | 0,1325+0,2=0,3325 |
| 22 | Тв1-Т8 | | | | | 0,1325+0,612=0,7445 |