Диплом - Расчет и выбор ШПМ шахты Вентиляционная Тишинского рудника Тишинского месторождения г.Риддер

Подождите немного. Документ загружается.

2.7 Расчет нагрузок на шинах центральной понизительной

подстанции (ЦПП)

Для удобства расчет произведем его порядок:

1. Все потребители разбиваются на группы однородные по характеру

работы.

2. По справочным таблицам определяется К

и cos φ для каждой группы.

3. Определяем активную расчетную и реактивную мощность каждой

группы по формулам:





1.1.1. гргргр

НСР

РКР

, кВт;





2.2.2. гргргр

НСР

РКР

, кВт;

1.1.

грРР

tgРQ

гргр





, кВт;

2.2.

грРР

tgРQ

гргр





, кВт; где

С гр

– значение коэффициента спроса для группы приемников;

∑Р

Н гр

– суммарная номинальная мощность потребителей группы, кВт;

tgφ

гр

– значение тангенса соответствующего.

4. Определяем суммарную активную и реактивную расчетные мощности

всех групп.



2.1. гргр

РРрасч

РРР

….,кВт;



2.1. гргр

РРрасч

QQQ

….,кВт · Ар.

5. Определяем расчетную нагрузку по формуле:

расчрасч

расч

QРS 

,кВ · А.

6. Определяем расчетный коэффициент мощности по формуле:

86,0

1167

1000

cos 

расч



2.8 Электроснабжение подъема

Расчет высоковольтной линии сводится к определению сечения жил кабеля,

которое выбирается по нескольким показателям:

а) по нагреву, определяем по формуле:

расч

допдл



А, где

дл.доп

– длительно допустимый ток для кабеля выбранного сечения;

– коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды, для

температуры 15

С принимаем К

= 1;

расч

– расчетный ток нагрузки, который определяется по формуле:

nнном

сном

расч

КN









cos3

А, где

– коэффициент спроса, К

= 0,75 – 0,95.

Подставляем значения в формулу:

8,76

93,086,063

85,0750









расч

А.

Предварительно выбираем трехжильный кабель с алюминиевыми жилами,

дл.доп

= 80 А, сечением 16мм

, J

дл.доп

= 80 А ≥ J

расч

= 76,8 А.

б) по экономической плотности тока определяем по формуле:

эк

расч

эк





где

эк

– экономическая плотность тока, при числе часов использования

нагрузки в год от 1000 до 3000, принимаем γ

эк

= 1,6 А/мм

Находим экономическую плотность:

6,1

8,76



эк

мм

Предварительно выбираем трехжильный кабель с алюминиевыми жилами, с

нагрузкой до 155 А, сечением 50мм

в) по потерям напряжения определяем по формуле:

чlJ

доп

ном

орасч

расч







100cos3



%, где

l – длина линии, км;

– активное сопротивление линий, определяется по формуле:







1000

Ом/км; где

γ – удельная проводимость материала кабеля, м/Ом · мм

;

S – сечение кабеля, мм

Подставляем значения в формулу для нахождения активного

сопротивления:

625,0

5032

1000







Ом/км.

Для нахождения потерь напряжения подставляем все найденные значения в

формулу:

6,0

106

10086,0625,05,08,763









расч

% < U

доп

= 5 %.

г) по термической стойкости расчет производим по формуле:

min





мм

где

J∞ - установившийся ток короткого замыкания;

С – коэффициент для кабелей с алюминиевыми жилами, С = 90;

– фиктивное время действия тока короткого замыкания.

Подставляем значения в формулу для нахождения термической стойкости:

101

2,13,8

min





S

мм

Окончательно выбираем трехжильный кабель с алюминиевыми жилами, с

бумажной пропитанной масло-канефольной и не стекающей изоляцией, в

свинцовой оболочке, прокладываемый в земле, сечением 120мм

; J

дл.доп

= 260 А.

2.9 Расчет токов короткого замыкания

Для расчета токов короткого замыкания составляем расчетную схему и

схему замещения, в которой реальные элементы заменяем сопротивлениями.

Определяем сопротивление всех элементов, до шин подстанции.

l =0,5 Р

ном

Значение К

находим по формуле:

100



зк

где

= 100 – значение базисной мощности;

к.з.

= 100 – мощность короткого замыкания.

Определим относительное базисное сопротивление кабеля находим по

формуле:

lхХ 

где

– индуктивное сопротивление 1км кабельной линии, Ом/км; принимаем

из технических характеристик равное 0,08 Ом/км;

Подставляем значения в формулу для определения относительного

базисного сопротивления кабеля:

1,0

3,6

100

5,008,0

Х

Определим активное относительное базисное сопротивление кабельной

линии по формуле:

79,0

3,6

100

5,0625,0



lчч

Ом/км.

Определим результирующее сопротивление до точки К

по формуле, но так

как ч

< 1/3 х

, то ч

не учитываем в формуле.

1,111,0

11**

 КХХ

рез

Ом.

Определим по формуле токи короткого замыкания в точке К

от действия

системы:

рез

tо

JJJ



, где

– действующее значение тока в момент возникновения короткого

замыкания;

– действующее значение тока в момент времени при t = 0,2с;

J∞ - установившейся ток короткого замыкания;

– базисный ток, определяемый по формуле:

18,9

3,63

100











кА.

Зная все значения для определения действующего значения тока в момент

возникновения короткого замыкания, подставляем их в формулу:

3,8

1,1

18,9

 JJJ

кА.

Определяем ударный ток короткого замыкания по формуле:

оуу

JКi  2

, кА; где

= 1,3 – ударный коэффициент.

Подставляем значения в формулу для определения ударного тока

замыкания:

2,153,823,1 

кА.

Определим по формуле мощность короткого замыкания в точке К

от

действия системы:

9,90

1,1

100



рез

StSS

мВ · А.

Определяем по формуле влияние асинхронного двигателя на величину

ударного тока короткого замыкания:

адномаду

5,4 

, кА; где

ном.ад

– номинальный ток асинхронного двигателя, который определяется по

формуле:

nном

ном

адном







cos3

, кА где

значение S

ном

находим по формуле:

94,0

93,086,01000

750

cos1000











ном



мВ ·А.

Теперь зная значение S

ном

, подставляем его в формулу для нахождения

номинального тока асинхронного двигателя:

113,0

93,086,063

94,0







адном

кА.

Все найденные значения подставляем в формулу для нахождения влияния

асинхронного двигателя на величину ударного тока короткого замыкания:

51,0113,05,4



аду

кА.

2.10 Выбор комплектного распредустройства

Выбор комплектного распредустройства сводится к выбору силового

выключателя, а другие элементы оборудования соответствуют его параметрам.

Предварительно выбираем комплектное оборудование КМ 1, в котором

установлен выключатель ВМПЭ – 10 – 630 – 20 УЗ.

Проверочный расчет входящего в КМ 1 оборудования.

Проверяем силовой выключатель.

Производим выбор по напряжению и току, необходимо чтобы:

ном

≥ U

cети

ном

≥ J

расч

6кВ = 6кВ 630А > 78,8А

Выбор по отключающей способности:

откл

≥ J

20кА > 9,1А.

Проверка на термическую устойчивость:

t.кат

≥ J

t.расч

, где

t.кат

– ток термической стойкости по каталогу, кА; определяем его по

формуле:

кат

расчt

JJ 

, где

кат

– допустимое время действия тока термической стойкости.

Подставляем значения в формулу для определения тока термической

стойкости:

2,3

2,1

3,8



расчt

кА;

t.расч

= 20кА > J

t.расч

= 3,2кА.

Произведем проверку динамической устойчивости:

амп

≥ i

; где

амп

– предельный сквозной ток;

амп

= 52кА > i

=15,2кА.

Окончательно выбираем выключатель внутренней установки,

маломасляный ВМПЭ – 10 – 630 – 20 УЗ. Выбираем шкаф выкачного исполнения

на базе силового выключателя ВМПЭ.

Выбор сечения шин.

ВКМ – 1 установлены шины, рассчитанные на 1000 А. Необходимо

выполнить условие:

дл.доп

≥ J

расч.

дл.доп

= 1000А > J

расч.

= 76,8А.

Предварительно принимаем алюминиевые шины прямоугольного сечения,

размером 30х4мм, S = 120мм

и проверяем их на динамическую прочность при

ТК 3.

Усилие, действующее на шины определяем по формуле:

1076,1





, даН; где

l =120см – расстояние между опорными изоляторами, см;

а =30см – расстояние между осями шин, см.

Подставляем значения в формулу для нахождения усилия действующего на

шины:

27,16102,15

120

76,1





даН.

Изгибающий момент определяем по формуле:

2,195

12027,16











даН · см.

Момент сопротивления определяем по формуле:

6,0

34,0











hв

см

где

в и h – размеры шин, см.

Напряжение в поперечном сечении определяется по формуле:

 





, где

 



- допускаемое напряжение на изгиб, даН/см

;

 

700



даН/см

Подставляем значения в формулу для определения напряжения в

поперечном сечении:

3,325

6,0

2,195





даН/см

 

700



даН/см

Таким образом, шины по механической прочности подходят.

Минимальное сечение шины исходя из условия термической стойкости

определяем по формуле:

101

2,13,8

min











мм

Так как выбранное сечение больше минимального, то шины по термической

стойкости подходят.

Окончательно принимаем алюминиевые одноколесные окрашенные шины

прямоугольного сечения, S = 120мм

Выбор трансформатора тока.

н.т.г.

≥ U

сети

н1

> J

расч

6кВ = 6кВ 400А > 76,8А.

Предварительно выбираем трансформатор тока ТВЛМ – 6.

При выборе по классу точности необходимо, чтобы:

расчгнг ...





, где

..нг



- номинальная нагрузка трансформатора ТВЛМ – 6 в определенном

классе точности;

рачсг.



- расчетное сопротивление обмоток и реле, соединительных проводов

и контактов вторичной цепи, определяем по формуле:





контпровприбрасчг



, где

1,0

конт



Ом;

139,0

454











пров





Ом.

Приборы: амперметр, счетчики активной реактивной энергии.

Расчет нужного амперметра производим по формуле:

02,0

5,0



гн

Априб



Ом;

принимаем амперметр Э351.

Расчет нужного счетчика активной и реактивной энергии производим по

формуле:

1,0

5,2



гн

актприб



Ом;

1,0



реакприбактприб



Ом;

принимаем счетчик активной энергии СА4У – И675М, а счетчик

реактивной СР4У – И673М.

Подставляем все найденные значения в формулу для нахождения

сопротивления обмоток и реле, соединительных проводов и контактов вторичной

цепи:

 

459,01,0139,01,01,002,0



расчг



Ом.

6,0



нг



Ом >

459,0



расчг



Ом.

Проверяем на динамическую устойчивость:

необходимо чтобы:

дин

2 



, где

дин

= 52кА – коэффициент динамической устойчивости трансформатора

тока.

4002

2,15









А.

52

дин

кА >





А.

Произведем проверку на термическую устойчивость:

терм





, где

терм

= 20,5кА – коэффициент термической устойчивости ТВЛМ – 6;

t = 1 – время для которого дан ток термической устойчивости.

5,20

терм

кА >

65,16

2,12,15





кА.

Условие выполняется, окончательно выбираем трансформатор тока ТВЛМ

– 6.

Выбор трансформатора напряжения по напряжению:



кВ ≥

6

сети

кВ.

Предварительно выбираем трансформатор напряжения НТМИ – 6.

По классу точности:





... прибнг