Номинальная Мощность Pн, кВт
Количество
Суммарная Установленая
МощностькВт
Коэф. спроса
Коэф. Мощ.
Коэф. Реактивн. Мощ.
Расчетная мощность
,кВТ
,кВАр
Потребители поверхности 1ой категории.
1)Главная вентиляционная установка.
ВЦ-15
ВАО-2-450
3х400
1х315
4
800
0,83
0.85
0.62
664
496
2)Хлораторная
ТМ-250 6/0.4
250
250
0.65
0.7
1.02
162.5
165.75
3)Котельная
ЭКГ-5
ТМ-630
ТМ-400
250
630
400
1280
0.65
0.7
1.02
832
848.64
2ой категории
4)Высоковолтнй конвейерный транспортрт
1л-120
Вао2-450
3х315
3
2145
0.7
0.75
0.88
1501.5
1321.32
3ей категории
5)пром площядка участка. ШТ
ткшвп-240 6
240
240
0.35
0.65
1.16
84
97.44
6)пром площядка флангового уклона
тм-100
ткшвп-240 6/0.69
100
240
340
0.35
0.65
1.16
119
138.04
7)ВГСЧ
Тм-100 6/0.4
100
100
0.35
0.65
1.16
35
40.6
подземные потребители 1ой категории
1)Главный водоотлив
ЦНС-300
ВАО2-560
500
4
2000
0.8
0.9
0.48
1600
768
2ой категории
2)Высоковолтнй конвейерный транспорт.
1л-120
Вао2-450
3х400
3
2145
0.65
0.7
1.02
1394.25
669.24
4)участковый водоотлив
Тсвп-400
Тсшвп 630
Вао2-560
2х400
630
500
1930
0.8
0.9
0.48
1544
741.12
5)Очистной участок
Тсвп630
Тсвп250
EH-1250
2х630
1х250
3×1250
5260
0.45
0.6
1.33
2367
6995.8
3ей категории
6)Участок ШТ
Тсшап-400
Тсвп-630
Ткшвп-240
тсшвп-250
400
630
240
250
1520
0.65
0.7
1.02
988
1007.76
7)Подготовительные участки
Тшвп 400
Тсвп 630
Тсвп-400
2х400
2х630
400
2460
0.35
0.6
1.33
861
1145.13
1. ВЫБОР СХЕМЫ ПИТАНИЯ ШАХТЫ И ВЕЛИЧИНЫ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ
В дальнейшем будут рассматриваться схема питания электроприёмников шахты: Схема обособленного питания потребителей шахты с применением трёхобмоточных трансформаторов.
Питание шахты будем осуществлять от напряжения 110 кВ, так как к шахте подходит воздушная линия 110 кВ.
2. ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ, Передаваемая расчётная активная мощность шахты определяется по формуле
где PР.i-расчётная суммарная активная мощность шахты, из таблицы потребителей PР.i=20570 кВт;
- kУ-коэффициент участия в максимуме, принимается согласно /1-3/, kУ=0.85.
Тогда
Расчётная мощность ГПП согласно[1, 2] определяется по формуле
где cos цк — коэффициент мощности с учётом компенсации реактивной нагрузки, принимается cos цк=0.97.
Для обеспечения бесперебойного питания потребителей первой и части второй категорий принимается двухтрансформаторная ГПП. Трансформаторы выбираются с учётом того, что один из них может быть выведен из работы, и второй будет обеспечивать электроэнергией потребителей первой и второй категорий.
Мощность каждого силового трансформатора двухтрансформаторной ГПП шахты согласно /1, 2/, Принимается стандартная номинальная мощность трансформатора Sн=16000 кВ·А., К рассмотрению принимается трансформатор типа — ТДТНШ. Он имеет техническую характеристику:
ТДТНШ-16000/110-84У1
Номинальная мощность Sн=16000 кВ·А, Uвн=115 кВ, Uсн=6,6 кВ·А Uнн=6,3 кВ, Pхх=23 кВт, Pк=76 кВт, Uк.вн-сн=10,5 %, Uк.вн-нн=17 %, Uк.сн-нн=6%.
Рассчитываем потери мощности в трансформаторах ТДТНШ.
где kз.вн, kз.сн, kз.нн — коэффициенты загрузки соответственно высшей, средней и низшей обмоток.
Потребители поверхности составляют 31.67 % всей нагрузки шахты, а подземные — 68.33 %., Потери мощности на принудительное охлаждение. В условиях Кузбасса можно принять Pоу=0., Для трёхобмоточного трансформатора потери короткого замыкания
Тогда
Окончательно принимаются к установке силовые трансформаторы типа ТДТНШ-16000/110-84У1. От обмотки 6.3 кВ будут запитаны поверхностные потребители шахты, а от обмотки 6.6 кВ — подземные.
3. РАСЧЁТ ВОЗДУШНЫХ И КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
Электроснабжение шахты будет осуществляться по двум кабельным линиям. Каждую линию будем рассчитывать на пропуск 75% всей нагрузки и на пропуск 100% нагрузки потребителей I и II категорий.
Максимальная токовая нагрузка ВЛ (КЛ) определяется по формуле
где Uн-номинальное напряжение в линии;
- n-количество цепей линии.
Сечение жил линии
где iэк — экономическая плотность тока в рассматриваемом проводнике, выбирается согласно /2/. Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного.
Выбор воздушных и кабельных линий по длительно допустимой нагрузке производится исходя из соотношения
где Iд.д — длительно допустимый ток линии в зависимости от сечения, принимается согласно /4/. Результаты расчётов для всех кабелей сводятся в таблицу 2.
Для того чтобы не проводить проверку воздушной линии по короне принимается сечение токоведущей жилы 70 мм2. Электроэнергия к шахте будет подводиться по ВЛ АС-70.
Параметры выбранных воздушных и кабельных линий сводятся в таблицу 3.2.
Выбранные кабельные линии проверяются по потерям напряжения. Минимально допустимое напряжение у потребителя 5700 вольт, то есть позволительная потеря напряжение в линии от трансформатора до потребителя 900 вольт.
Потери напряжения в кабельных линиях 6 кВ определяются по формуле
где -расчётный ток соответствующего участка сети;
- li — длина i-ого участка линии;
z0i — полное удельное сопротивление i-ого участка линии, оно определяется по выражению
где r0i, x0i — соответственно удельные активное и реактивное сопротивления i-ого участка линии, определяемые по /2/.
Таблица 2. — Расчёт и выбор воздушных и кабельных линий
|
Обозначение линии на схеме |
Передаваемая мощность S, кВА |
Напряжение в линии U, кВ |
Токовая нагрузка кабеля Iрн, А |
Экономическое сечение Sэк, мм2 |
Сечение по нагреву Sнг, мм2 |
Длительно допустимый ток Iдд, А |
Принятое сечение жил кабеля Sк, мм2 |
Падение напряжения в линии ДU, В |
Длина линии L, км |
|
|
Вл |
18025.26 |
110 |
94.608 |
47.304 |
16 |
111 |
70 |
13.35 |
||
|
1 |
13620 |
6 |
655,292 |
242.7 |
2?185 |
2?340 |
2?185 |
0,08 |
||
|
2 |
13620 |
6 |
655,292 |
242.7 |
2?185 |
2?340 |
2?185 |
1 |
||
|
3 |
5890 |
6 |
455,2406873 |
168.6 |
2?95 |
2?215 |
2?95 |
0.75 |
||
Таблица 3. -Падение напряжения в линиях
|
Величина |
Формула |
Значение, В |
|
|
ДUУ1 |
ДUкл2+ ДU2+ ДU15+ ДU16 |
169,0964566 |
|
|
ДUУ2 |
ДUкл1+ ДU4+ ДU17+ ДU18+ ДU19 |
225,1062996 |
|
|
ДUУ3 |
ДUкл2+ УU1+ ДU5+ ДU6 |
281,6899314 |
|
|
ДUУ4 |
ДUкл2+ ДU1+ ДU17+ ДU18+ ДU19+ ДU20+ ДU21 |
375,4153858 |
|
|
ДUУ5 |
ДUкл1+ ДU3+ ДU11+ ДU12+ ДU13 |
351,1998572 |
|
|
ДUУ6 |
ДUкл1+ ДU3+ ДU14 |
224,4795507 |
|
При расчёте потерь напряжения в линии напряжением 110 кВ необходимо учитывать влияние ёмкости сети. Определение потерь напряжения в этой линии ведётся в следующем порядке:
Вычисляются активная и реактивная мощности, передаваемые по одной цепи ВЛ по формулам
где tg цк — коэффициент реактивной мощности с учётом компенсации реактивной нагрузки,
тогда
Определяется активная составляющая напряжения на вводе ГПП по формуле
где U1 — напряжение в начале ВЛ, U1=115 кВ;
r0, x0 — соответственно удельные активное и реактивное сопротивления ВЛ, определяются по [3], r0=0.46 Ом/км, x0=0441 Ом/км;
lвл — длина ВЛ, lвл=8 км.
Вычисляется реактивная составляющая напряжения на вводе ГПП по формуле, Определяется подводимое к трансформатору ГПП напряжение как, Фактическая величина падения напряжения на ВЛ
ДUФ.ВЛ=U1-U2=115-114.75=0.25 кВ.
Характеристики выбранных кабелей приведены в таблице 4., Таблица 4. — Характеристики выбранных кабелей
|
Обозначение линии на схеме |
Сечение жил, мм2 |
Марка кабеля (линии) |
Удельное активное сопротивление r0, Ом/км |
Удельное реактивное сопротивление x0, Ом/км |
Удельное общее сопротивление z0, Ом/км |
|
|
ВЛ |
70 |
АС-70 |
0,46 |
0,441 |
0,637244851 |
|
|
КЛ1 |
2?185 |
ААШВ |
0,0835 |
0,0365 |
0,091129029 |
|
|
КЛ2 |
2?185 |
ААШВ |
0,0835 |
0,0365 |
0,091129029 |
|
|
№1 |
2?95 |
СБн |
0,097 |
0,039 |
0,10454664 |
|
|
№2 |
2?95 |
ЦСБн |
0,097 |
0,039 |
0,10454664 |
|
|
№3 |
2?95 |
СБн |
0,097 |
0,039 |
0,10454664 |
|
|
№4 |
2?95 |
ЦСБн |
0,097 |
0,039 |
0,10454664 |
|
|
№5 |
70 |
СБн |
0,26 |
0,08 |
0,27202941 |
|
|
№6 |
50 |
СБн |
0,37 |
0,083 |
0,3791952 |
|
|
№7 |
150 |
СБн |
0,122 |
0,074 |
0,142688472 |
|
|
№8 |
120 |
СБн |
0,153 |
0,076 |
0,170836179 |
|
|
№9 |
70 |
СБн |
0,26 |
0,08 |
0,27202941 |
|
|
№10 |
25 |
СБн |
0,74 |
0,091 |
0,745574275 |
|
|
№11 |
70 |
СБн |
0,26 |
0,08 |
0,27202941 |
|
|
№12 |
50 |
СБн |
0,37 |
0,083 |
0,3791952 |
|
|
№13 |
35 |
СБн |
0,52 |
0,087 |
0,527227655 |
|
|
№14 |
16 |
СБн |
1,15 |
0,102 |
1,154514617 |
|
|
№15 |
35 |
СБн |
0,52 |
0,087 |
0,527227655 |
|
|
№16 |
16 |
СБн |
1,15 |
0,102 |
1,154514617 |
|
|
№17 |
50 |
СБн |
0,37 |
0,083 |
0,3791952 |
|
|
№18 |
35 |
СБн |
0,52 |
0,087 |
0,527227655 |
|
|
№19 |
25 |
СБн |
0,74 |
0,091 |
0,745574275 |
|
4. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Расчёт токов короткого замыкания необходим для правильного выбора и проверки элементов схемы электроснабжения и параметров релейной защиты. При расчёте определяются токи трёхфазного тока короткого замыкания и установившееся значение мощности короткого замыкания.
Расчётные точки короткого замыкания выбираются на вводе ГПП, на вторичной стороне силовых трансформаторов ГПП, на шинах ЦПП и РПП, на первичной и вторично ПУПП участка (рис.4.1).
Для простоты расчётов за базисную величину мощности принимается Sб=100 МВА. За базисное напряжение рассматриваемой ступени принимается величина на 5 % большая номинального напряжения этой ступени.
В соответствии с принятыми базисными величинами для рассматриваемой ступени трансформации определяется величина базисного тока, А.
где SБ — базисная мощность, SБ=100 МВ·А;
- UБi — базисное напряжение рассматриваемой ступени, UБ=1.05·UН.
Относительные активное и реактивное сопротивления участка линии, Относительное реактивное сопротивление трансформатора
где UК(%) — напряжение короткого замыкания трансформатора, UК(%)=17 %;
- Sн.тр — номинальная мощность трансформатора, Sн.тр=10 МВ·А.
Относительное сопротивление
Для каждой точки короткого замыкания определяется полное суммарное сопротивление короткозамкнутой цепи в относительных единицах по формуле
где r*Уi, x*Уi — соответственно сумма относительных значений активных и реактивных сопротивлений всех элементов сети, по которым проходит ток короткого замыкания.
Сопротивление энергосистемы определяется по формуле
где S(3)к — установившееся значение мощности короткого замыкания энергосистемы на шинах головной подстанции, к которой подключена шахта, для сетей 110 кВ принимается S(3)к=10000 МВ·А.
Значения относительных сопротивлений участков линии сводятся в таблицу 5., Таблица 5 — Относительные сопротивления участков кабельных линий
|
Участок линии |
Базисная мощность, МВ·А |
Базисное напряжение, кВ |
r0 Ом/км |
x0 Ом/км |
L, км |
r* |
x* |
|
|
ВЛ |
100 |
120,75 |
0,46 |
0,441 |
8 |
0,02524 |
0,0242 |
|
|
Трансформатор |
100 |
6,93 |
— |
— |
— |
0 |
1,7 |
|
|
КЛ1 |
100 |
6,93 |
0,0835 |
0,0365 |
0,07 |
0,01217 |
0,00532 |
|
|
№1 |
100 |
6,93 |
0,097 |
0,039 |
1,62 |
0,32721 |
0,13156 |
|
|
№5 |
100 |
6,93 |
0,26 |
0,08 |
1 |
0,54139 |
0,16658 |
|
|
№6 |
100 |
6,93 |
0,37 |
0,083 |
0,3 |
0,23113 |
0,05185 |
|
|
№7 |
100 |
6,93 |
0,122 |
0,074 |
0,35 |
0,08891 |
0,05393 |
|
|
ПУПП |
100 |
1,26 |
— |
— |
— |
0 |
5.555 |
|
Мощность энергосистемы относительно возможной мощности короткого замыкания на вводе ГПП шахты можно считать бесконечной. Исходя из этого, сверхпереходный ток короткого замыкания в рассматриваемых точках определится как
Ударный ток короткого замыкания определяется по формуле
где ку — ударный коэффициент, определяемый как
где Та — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, определяемая по выражению
Мощность короткого замыкания для каждой точки определится как, Результаты расчёта сводятся в таблицу 6., Таблица 6. — Расчёт токов короткого замыкания
|
Точка кз |
SБ, МВА |
UБ, кВ |
IБ.i ,А |
r |
x |
z |
Ta, с |
к |
I»к, А |
iу , А |
Sкз, МВА |
|
|
К1 |
100 |
120,75 |
478,1 |
0,025 |
0,034 |
0,042 |
0,00234 |
1,014 |
11329,7 |
16246,6 |
2369,56 |
|
|
К2 |
100 |
6,93 |
8331,2 |
0,025 |
1,734 |
1,734 |
4,6E-05 |
1 |
4804,1 |
6794,0 |
57,66 |
|
|
К3 |
100 |
6,93 |
8331,2 |
0,034 |
1,739 |
1,740 |
6,3E-05 |
1 |
4789,3 |
6773,1 |
57,49 |
|
|
К4 |
100 |
6,93 |
8331,2 |
0,164 |
1,859 |
1,866 |
0,00028 |
1 |
4463,6 |
6312,5 |
53,58 |
|
|
К5 |
100 |
6,93 |
8331,2 |
0,253 |
1,913 |
1,930 |
0,00042 |
1 |
4316,9 |
6105,0 |
51,82 |
|
|
К6 |
100 |
6,93 |
8331,2 |
0,706 |
2,026 |
2,145 |
0,00111 |
1,0001 |
3883,6 |
5492,9 |
46,62 |
|
|
К7 |
100 |
6,93 |
8331,2 |
0,937 |
2,078 |
2,279 |
0,00144 |
1,0009 |
3655,5 |
5174,5 |
43,88 |
|
|
К8 |
100 |
1,26 |
45821,4 |
0,937 |
7,633 |
7,690 |
0,00039 |
1 |
5958,7 |
8426,8 |
13,00 |
|
5. ПРОВЕРКА КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПО ТОКУ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Проверка кабелей по термической стойкости осуществляется в целях обеспечения пожаробезопасности кабелей при дуговых коротких замыканиях посредством выбранных защитных аппаратов с заданным быстродействием отключения максимальных токов трехфазного короткого замыкания. Проверка производится исходя и условия
где Iп — предельно допустимый кратковременный ток короткого замыкания в кабеле. Он определяется по формуле
где С — коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил при коротком замыкании, для кабелей с медными жилами с бумажной изоляцией на напряжение 6 кВ С=129 А•с1/2/мм, для кабелей с алюминиевыми жилами с полихлоридвиниловой изоляцией С=75 А•с1/2/мм;
Si — выбранное сечение жилы кабеля;
tп — приведённое время отключения, для ячеек типа КРУВ-6 tп=0.17 с; для выключателей, установленных в КРУ общепромышленного применения.
электроприёмник шахта ток замыкание
6. КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
С целью уменьшения и полной ликвидации отрицательных последствий повышенного потребления реактивной мощности её следует компенсировать.
Мощность компенсирующего устройства определится
Qку=PУр•(tgце-tgцк)
где tgце — естественный коэффициент реактивной мощности, tgце=QУр/PУр,
tgцк — коэффициент реактивной с учётом компенсации реактивной нагрузки, соответствующий cosцк.
Количество компенсирующих устройств определяется по формуле
где Qн — номинальная реактивная мощность компенсирующего устройства, берётся из ряда номинальных мощностей конденсаторных установок (600, 900, 1350, 2700 кВ·Ар).
Так как ГПП и ЦПП питаются от различных обмоток трансформатора, то компенсирующие устройства для ГПП и ЦПП будут рассчитываться отдельно.
Для ГПП:
Тогда
Принимается n1=4.
Для ЦПП:
Принимается n2=6.
К установке на ГПП принимаются 4 компенсирующих устройства мощностью по 900 кВ·Ар, на ЦПП — 6 компенсирующих устройств мощностью по 1350 кВ·Ар.
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, Потери активной мощности на передачу активной нагрузки предприятия определяется как
где n — число цепей ВЛ.
Потери активной мощности на передачу реактивной нагрузки предприятия определяется как
где QУр — суммарная реактивная нагрузка, определяемая как
Тогда
Суммарные потери активной энергии на передачу активной и реактивной нагрузки шахты определяются как
где фа — число часов использования максимума активных потерь /2/, фа=2500 ч.
Потери активной энергии в трансформаторе
где Тп — полное число часов присоединения трансформатора к сети , определяемое как
Тп=365·24=8760 ч;
Тр — число часов работы трансформатора под нагрузкой за расчётный период, с небольшой погрешностью можно принять Тр=фа=2500 ч.
8. ИСТОЧНИКИ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/elektrosnabjenie-shahtyi/
Для питания цепей управления, сигнализации, автоматики и связи, аварийного освещения, приводов выключателей и других систем и механизмов собственных нужд берётся источник оперативного тока.
В качестве последнего принимаются два трансформатора ТМ мощностями по 40 кВт, которые будут подключаться непосредственно к выходным зажимам силовых трансформаторов ГПП на стороне 6.3 кВ.
Техническая характеристика трансформаторов ТМ-40/10-65У1, Номинальная мощность Sн=40 кВ·А,, Номинальное высшее напряжение Uвн=6.3 кВ,, Номинальное низшее напряжение Uнн=0.4 кВ,, Группа соединений обмоток Y/Zн-11,, Потери мощности холостого хода Pхх=190 Вт,, Потери мощности короткого замыкания Pк=1000 Вт,, Напряжение короткого замыкания Uк=4.7%,, Ток холостого хода i0=3 %.
9. выбор оборудования ГПП
Выбор КРУ для ГПП.
Для установки на ГПП принимаются стационарные камеры серии КСО-285 с технической характеристикой, приведённой в таблице 7.
Таблица 7. — Техническая характеристика КРУ типа КСО-285
|
Величина |
Ед. изм. |
Значение |
|
|
Номинальное напряжение |
кВ |
6 |
|
|
Номинальный ток |
А |
630 |
|
|
Номинальный ток сборных шин |
А |
630 |
|
|
Номинальный ток отключения выключателя |
кА |
20 |
|
|
Стойкость главных цепей к токам короткого замыкания электродинамическая (амплитуда) термическая (ток/время) |
кА кА/с |
51 20/4.0 |
|
|
Тип выключателя |
ВМП-10 |
||
|
Тип привода к выключателю |
ППВ-10 ПЭ-11 |
||
Выбор выключателей.
Так как для установки в ячейку требуется выключатель ВМП-10, то принимается выключатель внутренней установки ВМП-10-20/630У3. Его техническая характеристика приведена в таблице 9.2.
Таблица 9.2 — Техническая характеристика выключателя ВМП -10-20/630У3
|
Величина |
Ед. изм. |
Значение |
|
|
Номинальное напряжение |
кВ |
10 |
|
|
Наибольшее рабочее напряжение |
кВ |
12 |
|
|
Номинальный ток |
А |
630 |
|
|
Номинальный ток отключения выключателя |
кА |
20 |
|
|
Собственное время отключения |
с |
0.07 |
|
|
Собственное время включения |
с |
0.3 |
|
|
Минимальная бестоковая пауза при АПВ |
с |
0.5 |
|
|
Тип привода к выключателю |
ППВ-10 |
||
Для установки между секциями шин ГПП принимается выключатель ВМПЭ-10-630-20У3. Его основные технические данные аналогичны техническим данным выключателя ВМП-10-20/630У3, приведённым в таблице 9.2.
Отключающая способность выключателей проверяется по симметричному току отключения по следующему соотношению
где Iн.о- номинальный ток отключения выключателя;
- I»к — ток короткого замыкания в точке установки выключателя.
Для выключателей ВМП и ВМПЭ 20 кА >
где tп.п — приведённое время действия короткого замыкания, tп.п=0.2 с.
Выбранное оборудование проверяется по соотношению
где Iму — предельный ток термической стойкости;
- tн -номинальное время протекания тока короткого замыкания.
Для установки принимаются разъединители РВ-6/400У3 с технической характеристикой, приведённой в таблице 8.
Таблица 8. — Техническая характеристика РВ-6/400У3
|
Величина |
Значение |
|||
|
Номинальное напряжение, кВ |
6 |
|||
|
Наибольшее рабочее напряжение, кВ |
7.2 |
|||
|
Номинальный ток, А |
400 |
|||
|
Стойкость при сквозных токах короткого замыкания |
Главных ножей |
Предельный сквозной ток, кА |
41 |
|
|
Ток термической стойкости, кА/ допустимое время его действия, с |
16/4 |
|||
|
Масса, кг |
23 |
|||
|
Тип привода |
ПР-10, ПР-11 |
|||
|
1024 |
||||
Для установки на трансформаторной подстанции принимаются отделители типа ОД-110/1000УХЛ1 и короткозамыкатели КЗ-110УХЛ1, характеристика которых приведена в таблице 9.
Защита от перенапряжений.
Для защиты оборудования от атмосферных перенапряжений на ГПП шахты предусматривается установка вентильных разрядников типа РВС 110МУ1. Его техническая характеристика приведена в таблице 10.
Выбор трансформаторов напряжения.
Для питания цепей контроля сопротивления изоляции и подключения счетчиков принимаются трансформаторы напряжения внутренней установки типа НОМ-10-66У3 и НТМИ-6-66У3. Их характеристика приведена в таблице 11.
Для защиты трансформаторов напряжения принимаются разрядники типа РВО-6У1. Его техническая характеристика приведена в таблице 10.
Таблица 9, Техническая характеристика ОД-110/1000УХЛ1 и КЗ-110УХЛ1
|
Величина |
Значение |
||||
|
ОД-110/1000УХЛ1 |
КЗ-110УХЛ1 |
||||
|
Номинальное напряжение, кВ |
110 |
110 |
|||
|
Наибольшее рабочее напряжение, кВ |
— |
126 |
|||
|
Номинальный ток, А |
1000 |
— |
|||
|
Стойкость при сквозных токах короткого замыкания |
Главных ножей |
Предельный сквозной ток (амплитуда), кА |
80 |
51 |
|
|
Ток термической стойкости, кА/ допустимое время его действия, с |
31.5/3 |
20/3 |
|||
|
Полное время, с |
Включения (без гололёда/при гололёде) |
— |
0.14/0.2 |
||
|
Отключения (без гололёда/при гололёде) |
0.38/- |
— |
|||
|
Масса, кг |
аппарата |
270 |
150 |
||
|
привода |
80 |
80 |
|||
|
Тип привода |
ПРО-1У1 |
ПРК-1У1 |
|||
|
2976.75 |
900 |
||||
Таблица 10. — Техническая характеристика РВС-110МУ1 и РВО-6У1
|
Величина |
Значение |
|||
|
РВС-110МУ1 |
РВО-6У1 |
|||
|
Номинальное напряжение, кВ |
110 |
6 |
||
|
Наибольшее допустимое напряжение (действующее), кВ |
100 |
7.6 |
||
|
Пробивное напряжение при частоте 50 Гц (в сухом состоянии и под дождём) (действующее значение), кВ |
не менее |
200 |
16 |
|
|
не более |
250 |
19 |
||
|
Импульсное пробивное напряжение (при разрядном времени не более 2-20 мкс), кВ |
285 |
32 |
||
|
Наибольшее остающееся напряжение при импульсном токе с длиной фронта волны 8 мкс и амплитудой, А |
3000 |
315 |
25 |
|
|
5000 |
335 |
27 |
||
|
10000 |
367 |
— |
||
|
Масса, кг |
175 |
3.1 |
||
Таблица 11. -Техническая характеристика трансформаторов напряжения
|
Величина |
Значение |
|||
|
НТМИ-6-66У3 |
НОМ-10-66У3 |
|||
|
Класс напряжения, кВ |
6 |
10 |
||
|
Номинальное напряжение обмоток, В |
первичной |
6000 |
6300 |
|
|
основной вторичной |
100 |
100 |
||
|
дополнительной вторичной |
100/3 |
— |
||
|
Номинальная мощность, В·А, при классе точности |
0.5 |
75 |
75 |
|
|
1 |
150 |
150 |
||
|
3 |
300 |
300 |
||
|
Предельная мощность, В·А |
640 |
640 |
||
|
Схема соединения |
Y0/Y0/Д-0 |
1/1/10 |
||
10. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ЦПП и РПП-6
Выбор КРУ.
Так как ЦПП находится на поверхности, то для её комплектации принимаются две ячейки КРУН-6Л, которые устанавливаются на поверхности. Для комплектации РПП-6 принимаются ячейки во взрывобезопасном исполнении КРУВ-6. Техническая характеристика КРУ приведена в таблице 12.
Таблица 12. Технические данные КРУ
|
Величина |
Значение |
||
|
КРУН-6Л |
КРУВ-6 |
||
|
Номинальное напряжение, кВ |
6 |
6 |
|
|
Номинальный ток вводных и секционных шкафов, А |
630 |
630 |
|
|
Номинальный ток сборных шин, А |
630 |
630 |
|
|
Номинальный ток отключения, кА |
20 |
10 |
|
|
Мощность отключения, МВ·А |
100 |
100 |
|
|
Стойкость главных цепей к токам короткого замыкания электродинамическая (амплитуда) термическая (ток/время) |
52 16/4 |
25 10/1 |
|
В качестве межсекционного выключателя на секциях шин ЦПП принимается тот же тип выключателя, что и для ГПП — ВМПЭ-10-630-20У3.
Выбор и проверка уставок КРУ.
Уставка максимальной токовой защиты (МТЗ) любого КРУ, установленного в подземных выработках шахт, выбирается исходя из условия
где кн — коэффициент надёжности, принимается кн=1.2 — 1.4;
- Iр.max — рабочий максимальный ток.
Для КРУ, питающих ПУПП, рабочий максимальный ток определяется как
где Iн.пупп — номинальный ток защищаемой ПУПП;
Iп.max — номинальный пусковой ток наиболее крупного электродвигателя на вторичной стороне низкого напряжения ПУПП;
кт — коэффициент трансформации ПУПП.
Максимальный рабочий ток вводных и секционных КРУ ЦПП и РПП-6 определяется как
где Iр.в — рабочий ток линии, питающей ЦПП или РПП-6, в аварийном режиме;
Iп.пуск — пусковой ток наиболее крупного электродвигателя, получающего питание по защищаемой ветви.
Уставка МТЗ ячеек КРУВ-6 благодаря использованию ступенчатого и плавного её регулирования может быть принята любой величины в пределах, начиная от номинального значения тока первичной цепи установленных в ячейке трансформаторов тока и кончая максимально возможной величиной 2400 А.
Проверка выбранной уставки МТЗ высоковольтного КРУ, питающего ПУПП, осуществляется по току двухфазного короткого замыкания на низкой стороне защищаемого трансформатора по формуле
где I(2)к.min -ток двухфазного короткого замыкания на стороне вторичной обмотки (НН) трансформатора, который определяется как
Уставка высоковольтной ячейки, установленной на питающей линии ЦПП и РПП-6, соответствует условиям эксплуатации, если выполняется соотношение
где I(2)к.з — ток двухфазного короткого замыкания в самой удалённой точке резервируемой смежной зоны.
Результаты расчётов сводятся в таблицу 13., Таблица 6. — Расчёт токов короткого замыкания
|
номер ячейки |
Iр.max |
кн |
кн*Iр.max |
Iу |
кт |
I(3)к.з , А |
I(2)к.з , А |
I(2)к.з/(кт*Iу) |
|
|
1 |
97,1 |
1,3 |
126,23 |
130 |
1 |
4316,9 |
3755,70 |
28,89 |
|
|
2 |
284,5 |
1,3 |
369,85 |
370 |
5 |
5958,7 |
5184,07 |
2,80 |
|
|
3 |
455,24 |
1,3 |
591,81 |
600 |
1 |
4463,6 |
3883,33 |
6,47 |
|
|
4 |
645,19 |
1,3 |
838,75 |
850 |
1 |
4789,3 |
4166,69 |
4,90 |
|
|
5 |
184 |
1,3 |
239,20 |
250 |
1 |
4316,9 |
3755,70 |
15,02 |
|
Принятые уставки удовлетворяют условиям эксплуатации., Список используемой литературы
1. Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовеа. — 3-е изд., перераб. И доп. — М. Энергия, 1980.
2. Справочник по электроустановкам угольных предприятий. Электроустановки угольных шахт: Справочник/ Под общей ред. В.В. Дегтярёва, В.И. Серова, Г.Ю. Цепелинского — М.: Недра, 1988.
3. Правила устройства электроустановок. — М.: Энергоатомиздат, 1985.
4. Самохин Ф.И., Маврицин А.М., Бухтояров В.Ф. Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ. — М.: Недра, 1988.
