Расчет сети электроснабжения шахты

 

4.1 Расчет токов  короткого замыкания в сети 6 кВ

Расчёт тока трёхфазного к.з. на зажимах ЦПП:

 

Полное сопротивление  сети определяем от источника питания  до точки короткого замыкания  по формуле, Ом:

 

 

где  X_c – индуктивное сопротивление энергосистемы, при глубоком вводе напряжением 110 кВ можно принимать X_c = 0 Ом;

Х_тр – индуктивное сопротивление трансформатора ГПП, Ом;

Х_р.н = 0 – номинальное индуктивное сопротивление реактора, Ом;

∑X_к, ∑R_к – суммарное индуктивное и активное сопротивление стволового кабеля, Ом.

 

При расчете токов короткого  замыкания трехобмоточного трансформатора ГПП эти сопротивления принимают равными в соответствии со схемой на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Схема замещения  трехобмоточного трансформатора

 

При расчете по цепи 1 – 3:

 

 

где Х_в, Х_н - индуктивное сопротивление соответственно обмоток высшего и низшего напряжения, Ом.

 

;

 

,

где  U_кв%, U_кн% - напряжение короткого замыкания высшей и низшей обмоток трехобмоточного трансформатора (%), по формулам:

 

;

 

,

 

где U_{KB – C}, U_{KB – H}, U_{KC – H}  - напряжение короткого замыкания пар обмоток (для трансформатора ТДТНШ–10000/110 U_кв-с = 10,5%, U_кв-н = 17%, U_кс-н = 6%).

 

;

 

.

 

Определим индуктивное сопротивление  обмоток высшего и низшего  напряжения:

 

;

 

;

 

 

 

Сопротивление стволового кабеля определяем по формулам, Ом:

 

;

 

,

 

где   X_уд = 0,076 Ом/км, R_уд = 0,153 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом кабель ВЭВПШв 3*150+1*50 по термической стойкости подходит, т. к. допустимый ток:

 

I_п = 13946 А > I⁽³⁾_к.з.max = А

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах ЦПП:

 

,

Расчёт тока трёхфазного  к. з. на зажимах РПП-6:

 

Полное сопротивление  сети увеличивается на величину сопротивления кабеля от ЦПП до РПП-6. В формулу полного сопротивления сети к суммарному активному и реактивному сопротивлению кабелей добавляется сопротивление кабеля от ЦПП до РПП-6.

Сопротивление кабеля определяем по формулам, Ом:

 

;

 

,

 

где   X_уд = 0,080 Ом/км, R_уд = 0,268 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом кабель ВЭВПШв 3*95+1*50 по термической стойкости подходит, т. к. допустимый ток:

 

I_п = 13946 А > I⁽³⁾_к.з.max = А

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах РПП-6:

 

,

 

Расчёт тока трёхфазного  к. з. на высоковольтных зажимах ПУПП:

 

Полное сопротивление  сети увеличивается на величину сопротивления кабеля от РПП-6 до ПУПП. В формулу полного сопротивления сети к суммарному активному и реактивному сопротивлению кабелей добавляется сопротивление кабеля от РПП-6 до ПУПП.

Сопротивление кабеля определяем по формулам, Ом:

 

;

 

,

 

где   X_уд = 0,091 Ом/км, R_уд = 0,727 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом кабель ЭВБВк 3*16+1*6 по термической стойкости подходит, т. к. допустимый ток:

 

I_п = 4463 А > I⁽³⁾_к.з.max = А

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах ПУПП:

 

.

 

4.2 Расчёт токов  короткого замыкания в сети  низшего напряжения

 

Полное сопротивление  в сетях низкого напряжения определяют по формуле:

 

,

 

где:  Х_с; R_с - индуктивное и активное сопротивление высоковольтной сети,                   приведенное ко вторичной обмотке трансформатора, Ом;

Х_ТР, R_ТР - индуктивное и активное сопротивление трансформатора, Ом;

∑Х_к, ∑R_к - суммарное индуктивное и активное сопротивление кабелей, Ом;

SR_КОН – суммарное переходное сопротивление контактов и элементов аппаратов. Принимаем равным 0,005 Ом на один коммутационный аппарат.

 

Приведенные индуктивное  и активное сопротивления могут  быть определены по формулам:

 

;  ,

 

где: Х_с^в, R_с^в – индуктивное, активное сопротивление в сети высшего напряжения, Ом;

К_Т - коэффициент трансформации силового трансформатора.

 

Расчёт тока трёхфазного  к. з. на зажимах ПУПП-1,2 лавы:

 

;   .

 

Х_ТР = 0,078 Ом,  R_ТР = 0,018 Ом

 

Ток трёхфазного к. з. на зажимах  ПУПП-1,2:

 

 

 

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах ПУПП-1,2:

 

 

 

Расчёт тока трёхфазного  к. з. на зажимах РП-1,2 лавы:

 

Сопротивление цепи увеличивается  на величину сопротивления магистрального кабеля:

 

;

 

,

 

где   X_уд = 0,079 Ом/км, R_уд = 0,387 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

.

 

 

 

 

Таким образом кабель ЭПвБВ 3*70+1*35 по термической стойкости подходит, т. к. допустимый ток:

 

I_п = 13946 А > I⁽³⁾_к.з.max = А

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах распредпункта лавы:

 

 

 

Расчёт тока трехфазного  к. з. на зажимах двигателя комбайна (струга):

Принимая максимальное расстояние от распредпункта до места сопряжения забоя с конвейерным штреком 50 м, получаем с учетом длины лавы 180 м и провисания кабеля (10%) длину гибкого кабеля к комбайну:

 

.

 

Полное сопротивление  кабельной линии будет равно:

 

,

 

где Х_рп= 0,123 – индуктивное сопротивление сети распредпункта лавы, Ом;

R_рп= 0,100 – активное сопротивление сети распредпункта лавы, Ом;

Х_К.ком, R_К.ком – индуктивное и активное сопротивление кабеля комбайна, Ом.

= 0,005 – переходное сопротивление  контактов и элементов аппарата, Ом.

 

Сопротивление кабеля определяем по формулам, Ом:

 

;

 

,

 

где   X_уд = 0,079 Ом/км, R_уд = 0,767 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

 

 

 

 

 

Таким образом кабель КГЭШ 3*70 по термической стойкости подходит.

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах двигателя комбайна:

 

 

 

Расчет тока трехфазного  к. з. на зажимах двигателя конвейера  лавы:

 

Длину кабелей к головному  и хвостовому приводам конвейера  лавы с учетом провисания кабеля (10%) определим по формуле:

 

;

 

;

 

 

Полное сопротивление  кабельной линии будет равно:

 

 

Сопротивление кабелей определяем по формулам, Ом:

 

;

 

,

 

где   X_уд = 0,088 Ом/км, R_уд = 0,767 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

.

 

 

 

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах двигателя конвейера  лавы:

 

 

 

Расчёт тока трёхфазного  к. з. на зажимах ПУПП-0,66 лавы:

 

;   .

 

Х_ТР = 0,06856 Ом,  R_ТР = 0,02232 Ом

 

Ток трёхфазного к. з. на зажимах  ПУПП-0,66:

 

 

 

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах ПУПП:

 

 

 

Расчёт тока трёхфазного  к. з. на зажимах РП-0,66 лавы:

 

Сопротивление цепи увеличивается  на величину сопротивления магистрального кабеля:

 

;

 

,

 

где   X_уд = 0,087 Ом/км, R_уд = 0,524 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

.

 

 

 

 

Таким образом кабель ЭПвБВ 3*50+1*25 по термической стойкости подходит

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах распредпункта лавы:

 

 

 

Расчет тока трехфазного  к. з. на зажимах двигателя конвейера  штрека:

                     

Длину кабелей к приводу конвейера штрека с учетом провисания кабеля (10%) определим по формуле:

 

;

Полное сопротивление  кабельной линии будет равно:

 

 

Сопротивление кабелей определяем по формулам, Ом:

 

;

 

,

 

где   X_уд = 0,088 Ом/км, R_уд = 0,767 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

.

 

 

 

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах двигателя конвейера  штрека:

 

 

 

Расчет тока трехфазного  к. з. на зажимах двигателя насосной станции:

 

Длину кабелей к зажимам  двигателя насосной станции с  учетом провисания кабеля (10%) определим  по формуле:

 

;

 

Полное сопротивление  кабельной линии будет равно:

 

.

 

Сопротивление кабелей определяем по формулам, Ом:

 

;

 

,

где   X_уд = 0,092 Ом/км, R_уд = 1,960 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

.

 

 

 

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах двигателя насосной станции:

 

 

 

Расчет тока трехфазного  к.з. на зажимах двигателя станции орошения:

 

Длину кабелей к зажимам  двигателя станции орошения с  учетом провисания кабеля (10%) определим  по формуле:

 

;

 

Полное сопротивление  кабельной линии будет равно:

 

.

 

Сопротивление кабелей определяем по формулам, Ом:

 

;

 

,

где   X_уд = 0,095 Ом/км, R_уд = 3,100 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

.

 

 

 

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах двигателя станции  орошения:

 

 

 

Расчет тока трехфазного  к.з. на зажимах двигателя лебедки предохранения ЛП:

 

Длину кабелей к зажимам  двигателя станции орошения с  учетом провисания кабеля (10%) определим  по формуле:

 

;

 

Полное сопротивление  кабельной линии будет равно:

 

.

 

Сопротивление кабелей определяем по формулам, Ом:

 

;

 

,

 

где   X_уд = 0,095 Ом/км, R_уд = 3,100 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

.

 

 

 

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах двигателя станции  орошения:

 

 

 

Расчет тока трехфазного  к.з. на зажимах двигателя маневровой лебедки ЛВД-34:

 

Длину кабелей к зажимам  двигателя станции орошения с  учетом провисания кабеля (10%) определим  по формуле:

 

;

 

Полное сопротивление  кабельной линии будет равно:

 

.

 

Сопротивление кабелей определяем по формулам, Ом:

 

;

 

,

где   X_уд = 0,095 Ом/км, R_уд = 3,100 Ом/км – соответствующие сопротивления 1 км кабеля.

 

;

 

.

 

 

 

 

Расчёт тока двухфазного  к. з. на зажимах двигателя станции  орошения: