Главная страница
Навигация по странице:

  • Таблица 1 - Технические данные потребителей участка

  • 1. Определение мощности трансформаторной подстанции

  • 1.2 Расчет трансформаторной подстанции для потребителей с напряжением 660В

  • 2.1 Расчет кабельной сети с напряжением 1140В.

  • 2.2 Расчет участковой сети по потере напряжения в нормальном режиме

  • 2.3 Расчет кабельной сети по условию пуска

  • Для сети с напряжением 660В.

  • 3. Расчет тока короткого замыкания в участковых электрических сетях

  • 4. Выбор коммутационной аппаратуры, средств и установок защиты

    		•

    электротехника. Общая часть


    Скачать 2.05 Mb.
    НазваниеОбщая часть
    Анкорэлектротехника
    Дата25.11.2022
    Размер2.05 Mb.
    Формат файлаrtf
    Имя файла1.rtf
    ТипДокументы
    #812500

    Общая часть



    В настоящей курсовой работе рассматривается схема электроснабжения участка ведения горных работ.

    Питание потребителей участка, производится от участковой комплектной трансформаторной подстанции КТСВП.

    Цель расчета: определить мощность и количество питающих подстанций, выбрать сечения и длины соответствующих распределительных кабелей, удовлетворяющих условию потери напряжения, номинальному режиму, пуску, перегрузке и термической стойкости, выбрать электрооборудование для управления и защиты.

    подстанция электрический сеть кабель мощность

    Таблица 1 - Технические данные потребителей участка

    № п/п
    Наименование ГМ и М
    Технические данные одного двигателя







    Uн, В
    Рдв, кВт
    Кол-во двиг., шт.
    ΣРдв, кВт
    Iном, А
    Iпуск, А
    ηдв
    cosφ
    Iпуск/Iном

    1
    Комбайн
    1140
    350
    1
    350
    199.1
    1353
    0,93
    0,89
    6,8

    2
    Конвейер забойный
    1140
    200
    2
    400
    227
    1543,6
    0,93
    0,89
    6,8

    3
    Перегружатель
    660
    88
    2
    176
    172,9
    1123
    0,91
    0,89
    6,5

    4
    Насос орошения ОН
    660
    50
    1
    50
    49,1
    319,15
    0,91
    0,88
    6,5

    5
    Маслостанция
    660
    60
    1
    60
    58,9
    359,2
    0,91
    0,85
    6,1

    6
    АП
    660
    4
    4
    16
    13,9












    Итого (при Uн=1140В)
    750
    3


















    Итого (при Uн=660В)
    214
    8



















    Номинальный ток электропотребителей находи по формуле

    Расчетные значения заносим в таблицу 1.

    Схема электроснабжения приведена на рисунке 1


    Рисунок 1 - Однолинейная схема электроснабжения потребителей сети 1140в и 660В



    1. Определение мощности трансформаторной подстанции


    .1 Расчет трансформаторной подстанции для потребителей с напряжением 1140В



    Для расчет мощности участковой трансформаторной подстанции произведем расчет суммарной установленной мощности всех электроустановок на участке:
    (1)
    где - установленная мощность i-й электроустановки кВт, N - количество электроустановок.

    Найдем средневзвешенный коэффициент мощности электроустановок на участке:
    (2)
    где - коэффициент мощности i-q электроустановки.


    Расчет коэффициента спроса произведем по формуле:
    (3)
    где - номинальная мощность наиболее мощного электропотребителя на участке кВт.

    Расчетная активная нагрузка определяется по формуле:
    (4)


    Расчетная мощность трансформатора определяем по формуле:
    (5)


    Выбор трансформаторной подстанции производим исходя из условия
    (6)
    Принимаем трансформаторную подстанция КТСВП 630-6/1,2


    1.2 Расчет трансформаторной подстанции для потребителей с напряжением 660В



    Расчет выполняем аналогично расчета представленного выше.
    ;

    ;

    ;

    ;


    Принимает трансформаторную подстанция КТСВП 250-6/0,69

    Технические характеристики трансформаторных подстанций приведены в таблице 2.
    Таблица 2 - Техническая характеристика трансформаторных подстанций

    Таблица характеристик выбранных трансформаторов

    Тип подстанции
    Sтр. кВ·А
    Напряжение, В
    Ном. ток, А
    Uн
    Потери, Вт







    ВН
    НН
    ВН
    НН
    к.з. %
    х.х.
    к.з.

    КТСВП 630-6/1,2
    630
    6000
    1200
    66,6
    304
    3,5
    2690
    4700

    КТСВП 250-6/0,69
    250
    6000
    690
    24,1
    209
    3,5
    1590
    2490


    2. Расчет участковой кабельной сети по условиям нагрева
    Таблица 3 - Кабельный журнал

    Начало кабеля
    Конец кабеля
    Ном. напр. Uном.,В
    Ном. ток Iном.,А
    Длина L, м
    Марка кабелей

    КТСВП630/6/1,2
    АВ400ДО2(1)
    1140
    199
    150
    ЭВТ 3ґ95+1ґ10+3ґ4




    АВ400ДО2(2)
    1140
    227
    50
    ЭВТ 3ґ95+1ґ10+3ґ4

    АВ400ДО2(1)
    ПВИ 250БТ(1)
    1140
    -
    3
    КГЭШ 3ґ70+1ґ10+3ґ4

    АВ400ДО2(2)
    ПВИ 250БТ(2)
    1140
    -
    3
    КГЭШ 3ґ70+1ґ10+3ґ4

    ПВИ 250 БТ(1)
    Комбайн
    1140
    199
    150
    КГЭШ 3ґ70+1ґ10+3ґ4

    ПВИ 250 БТ(1)
    Конвейер
    1140
    227
    50
    КГЭШ 3ґ70+1ґ10+3ґ4

    КТСВП250/6/0,69
    АВ400ДО2(3)
    660
    216,6
    150
    ЭВТ 3ґ95+1ґ10+3ґ4

    АВ400ДО2(3)
    ПВИ 125(1)
    660
    216,6
    3
    КГЭШ 3ґ70+1ґ10+3ґ4

    ПВИ 125(1)
    Перегружатель
    660
    179
    70
    КГЭШ 3ґ70+1ґ10+3ґ4

    ПВИ 125(1)
    ПВИ 125(2)
    660
    -
    3
    КГЭШ 3ґ70+1ґ10+3ґ4

    ПВИ 125(2)
    Насос орошения
    660
    28,7
    50
    КГЭШ 3ґ25+1ґ10+3ґ2,5

    ПВИ 125(2)
    ПВИ 125(3)
    660
    -
    3
    КГЭШ 3ґ70+1ґ10+3ґ4

    ПВИ 125(3)
    Маслостанция
    660
    35,7
    30
    КГЭШ 3ґ25+1ґ10+3ґ2,5

    ПВИ 125(3)
    АП
    660
    -
    3
    КГЭШ 3ґ25+1ґ10+3ґ2,5



    2.1 Расчет кабельной сети с напряжением 1140В.



    Ток в магистральном кабеле, для потребителей с номинальным напряжением 1140В определяем по формуле:
    ; (7)
    где Ррасч-расчетная нагрузка на подключенном кабеле, кВт; Uном-номинальное напряжение, В; cosφp-средневзвешенный коэффициент мощности на электроустановок подключенных к кабелю.
    А
    Принимаем кабель ЭВТ 3ґ95+1ґ10+4ґ4 240>199,1 условие соблюдается.

    Дальнейший выбор сечения кабеля для каждой группы потребителей рассчитываем по формуле 7 и заносим в таблицу 3

    2.2 Расчет участковой сети по потере напряжения в нормальном режиме



    Проверить кабельную сеть с напряжением 1140В по допустимым потерям напряжения достаточно только для двигателя конвейера, ΣPном которого составляет 400кВт, как наиболее мощного и удалённого электроприёмника.

    Найдём дополнительную потерю напряжения DUдоп.S в абсолютных единицах, исходя из того, что относительная потеря напряжения в этом режиме Duдоп.S= 10%.
    (8)
    Потерю напряжения в гибком кабеле определим по формуле:
    (9)
    где - рабочий ток 1-го двигателя комбайна; .= .=349 А, .= 0,89; - активное сопротивление гибкого кабеля, определяем по формуле:
    (10)
    где r - удельная проводимость меди; r= 0,0188 ОмЧмм2/м; L - длина кабеля; L= 150 м; s - сечение кабеля; s= 70 мм2


    - индуктивное сопротивление гибкого кабеля, определяем по формуле:
    (11)
    где 0,08 - индуктвиное сопротивление кабеля по табл. данным, Ом/км; L - длина кабеля, км.
    , Ом
    Рассчитанные значения подставляем в формулу 9

    Относительная величина активной составляющей напряжения короткого замыкания трансформатора КТСВП 250-6/0,69
    (12)
    где Ркз.тр-потери короткого замыкания трансформатора, кВт.

    Относительную индуктивную составляющую напряжения к. з. трансформатора КТСВП 250-6/0,69
    (13)
    где Uкз.тр.-напряжение короткого замыкания трансформатора, %

    Коэффициент загрузки трансформатора КТСВП 630-6/1,2
    (14)
    где - номинальный ток обмотки трансформатора НН, А.
    (15)
    где - номинальная мощность трансформатора, Вт; - напряжение на вторичной обмотке трансформатора, В.



    Потери напряжения в % определим из формулы:
    (16)



    Потери напряжения в трансформаторе КТСВП 630-6/1,2
    ;(17)


    Потери напряжения на магистральном кабеле определяем по формуле





    Общая потеря напряжения на данном участке составит
    (18)


    Так как то условие выполняется.

    Расчетные данные по сети с напряжением 1140В заносим в таблицу 2.1
    Таблица 2.1 - Расчетные данные потери напряжения в сети с напряжением 1140В

    № п/п
    Наименование
    L, м
    R, Ом
    Х, Ом
    ΔU, В

    1
    Г.к КГЭШ 3х70
    50
    0,013
    0,004
    5,4

    2
    М.к ЭТВ 3х95
    50
    0,009
    0,0039
    4,17

    3
    КТСВП 630/6-1,2
    -






    17,4

    Суммарные потери в сети
    26,97


    Проверить кабельную сеть с напряжением 660В по допустимым потерям напряжения достаточно только для двигателя конвейера, ΣPном которого составляет 176кВт, как наиболее мощного и удалённого электроприёмника.

    Расчет потерь выполняем аналогично расчета приведенного в разделе 2.2.1

























    Так как то условие выполняется.

    Расчетные данные по сети с напряжением 660 заносим в таблицу 2.2

    Таблица 2.2 - Расчетные данные потери напряжения в сети с напряжением 660В

    № п/п
    Наименование
    L, м
    R, Ом
    Х, Ом
    ΔU, В

    1
    Г.к КГЭШ 3х70
    70
    0,0188
    0,004
    5,56

    2
    М.к ЭТВ 3х95
    50
    0,029
    0,0117
    11,9

    3
    КТСВП 630/6-1,2
    -






    17,18

    Суммарные потери в сети
    34,6



    2.3 Расчет кабельной сети по условию пуска



    Для сети с напряжением 1140В.

    Определим активное сопротивление трансформатора, приведённое к обмотке НН:
    (19)
    Определим полное сопротивление трансформатора, приведённое к обмотке НН:
    (20)
    Определяем индуктивное сопротивление трансформатора:
    (21)
    Определяем суммарное активное сопротивление трансформатора и магистрального кабеля:
    (22)
    Определяем суммарное индуктивное сопротивление трансформатора и магистрального кабеля:
    (23)
    Так как на расчетном участке потребитель является единичным, то падение напряжения предшествующее запуску электродвигателя на шинах РПП рассчитывать не будем.

    Определим напряжение на двигателе конвейера при пуске с учётом пускового тока двигателя .= 1543 А и .= 0,89:
    (24)
    где R и Х - соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивление цепи от трансформатора до зажимов пускаемого двигателя, Ом
    (25)

    (26)


    Отношение пускового напряжения к номинальному должно быть больше или равно 0,8
    (27)
    Условие выполняется.

    Для сети с напряжением 660В.

    Определим активное сопротивление трансформатора, приведённое к обмотке НН:

    Определим полное сопротивление трансформатора, приведённое к обмотке НН:

    Определяем индуктивное сопротивление трансформатора:

    Определяем суммарное активное сопротивление трансформатора и магистрального кабеля:

    Определяем суммарное индуктивное сопротивление трансформатора и магистрального кабеля:

    Определим суммарную установленную мощность токоприёмников участка без пускаемых двигателей конвейера:

    Ток в магистральном кабеле определим по следующей формуле:

    Определяем потерю напряжения в гибком кабеле:

    где - средневзвешенный коэффициент мощности электродвигателей, кроме пускаемых:

    Определим напряжение на двигателе перегружателя при пуске с учётом пускового тока двигателя .= 1943 А и .= 0,89:

    Значения сопротивлений R и Х определим суммированием найденных выше значений Rў и Хў и соответствующих сопротивлений гибкого кабеля комбайна:



    Отношение пускового напряжения к номинальному должно быть больше или равно 0,8

    Условие выполняется.


    3. Расчет тока короткого замыкания в участковых электрических сетях



    Расчёт токов короткого замыкания сети участка произведём по методу базисных напряжений. Для этого воспользуемся схемой электроснабжения участка и схемой замещения.


    Рисунок 2 - Схема замещения сети с напряжением 1140В
    Найдем ток к. з. в точке К1 (АВ трансформатора КТСВП - 630). Активное сопротивление трансформатора по формуле 19:

    Индуктивное сопротивление трансформатора находим по формуле:
    (28)
    Ток трёхфазного к. з. в точке К1:
    (29)
    Ток двухфазного к. з. в точке К1:
    (30)
    Ток трёхфазного и двухфазного к. з. в точке К2





    Ток трёхфазного и двухфазного к. з. в точке К3





    Полученные значения занесем в таблицу 3.1
    Таблица 3.1 - Расчетные значения двухфазного и трехфазного К.З. сети 1140В

    Наименования точки на схеме
    R, Ом
    Х, Ом
    ,кА ,кА



    К1
    0,017
    0,08
    7,336
    8,471

    К2
    0,089
    0,0819
    4,932
    5,696

    К3
    0,111
    0,0898
    4,201
    4,852

    К4
    0,046
    0,0917
    5,770
    6,663

    К5
    0,086
    0,093
    4,733
    5,466


    Расчет токов короткого замыкания сети 660В выполняется аналогично.

    Результаты сведены в таблицу 3.2
    Таблица 3.2 - Расчетные значения двухфазного и трехфазного К.З. сети 660В

    Наименования точки на схеме
    R, Ом
    Х, Ом
    ,кА ,кА



    К1
    0,018
    0,066
    5,042
    5,823

    К2
    0,047
    0,0747
    3,953
    4,544

    К3
    0,0658
    0,0787
    3,362
    3,883

    К4
    0,0846
    0,0791
    2,978
    3,439

    К5
    0,069
    0,0773
    3,329
    3,844


    Схема замещения сети с напряжением 660В приведена на рисунке 3.


    Рисунок 3 - Схема замещения сети с напряжением 660В



    4. Выбор коммутационной аппаратуры, средств и установок защиты



    Коммутационную аппаратуру выбираем по номинальному напряжению сети, длительно протекающему току нагрузки, мощности потребителя, а также по максимальному току трехфазного к.з. который может возникнуть в защищаемом присоединении. Выбор автоматических выключателей:
    I ном. і I ф (31)
    где Iном - номинальный ток выключателя; I ф - ток защищаемой сети, равный току в фидерном кабеле.
    I о.а і 1,2 I(3)к.з.(32)
    где Iо.а - предельно отключаемый ток автомата (действующее значение); I(3)к.з. - ток трехфазного к.з. на выводных зажимах (на зажимах моторной камеры) автомата.

    Уставка тока максимального реле выключателя служит для защиты магистрали и выбирается:
    I у і I ном.п +S Iном.(33)
    где Iном.п - номинальный пусковой ток наиболее мощного электродвигателя подключенный к защищаемой сети; SIном. - сумма номинальных токов остальных токоприемников:
    (34)
    где - ток при двухфазном к.з. наиболее удаленной точке защищаемой сети.

    Для защиты типа ПМЗ, встроенной в автоматические выключатели серии АВ или в распредустройства низкого напряжения трансформаторных подстанций, выбирается:
    Iу = Кн Ч[1,25ЧIп.ф + (Iнагр - Iном.max)(35)
    где Кн - коэффициент надежности, Кн = 1,1 - 1,2; Iп.ф - фактический пусковой ток, самого мощного электродвигателя; Iнагр - ток нагрузки в магистральном (фидерном) кабеле; Iном.max - номинальный ток наиболее мощного электродвигателя.

    Данные расчётов сведены в таблицу 4.
    Таблица 4 - Технические данные электрооборудования уставки тока и срабатывания максимальной защиты аппарата

    Потребитель
    Аппарат управления
    Встроенный автомат
    Iном., А
    Iфак, А.
    Uном., В
    Iо.а,А
    Уставки, А
    Проверки






















    Iу
    независимого расцепителя





    TV1.1
    КТСВП630/6/1,2
    А3792У
    400
    199
    1140
    11000
    2200
    1600
    1.93
    2.01

    TV1.2
    КТСВП630/6/1,2
    А3793Б
    400
    227
    1140
    11000
    2200
    1800
    1.65
    2.4

    РП1
    АВ 400ДО2
    А3792У
    400
    199
    1140
    11000
    1600
    1400
    2.18
    2.54

    РП1
    АВ 400ДО2
    А3792У
    400
    227
    1140
    11000
    1600
    1600
    1.73
    2.47

    TV1.1
    КТСВП250/6/0,69
    А3792У
    400
    298
    660
    20000
    2200
    1800
    3.4
    2.1

    РП1
    АВ 400ДО1
    А3792У
    400
    298
    660
    20000
    2200
    1600
    5.1
    2.1

    написать администратору сайта