Электроснабжение и электроборудование буровой установки (стр. 5 из 12)
Определяем мощность короткого замыкания в заданных точках:
(2.44) 
2.8 Расчет и выбор распределительных сетей
Кабель - готовое заводское изделие, состоящее из изолированных токоведущих жил заключенных в защитную герметичную оболочку, которая может быть защищена от механических повреждений.
Силовые кабели выпускаются напряжением до 110 кВ включительно. На буровой установке будем выбирать кабели марки КГ - для двигателей и освещения.
Сечение кабеля при напряжении выше 1000 В выбираем согласно ПУЭ по экономической плотности тока.
Считая, что график работы двухсменной и максимальный ток IМАХ = 4000 ч рассчитываем сечение.
Выбираем кабель длиной l = 0,05 км подводящего питание к двигателю буровой лебедки на напряжение U = 6 кВ.
Расчетный ток в кабеле подводящий питание к двигателю буровой лебедки IР , А по формуле:
(2.45) 
Рассчитываем сечение кабеля по экономической плотности тока
(2.46)где
=2,7 А/мм 
Подбираем стандартное значение сечения кабеля с медными жилами.
(2.47) 
Выбираем кабели для подвода питания к двигателю буровой лебедки. марки КГ 4
25Проверяем кабель на потерю напряжения, DU, В:
(2.48) где Rо - активное сопротивление линии Rо = 1,24 Ом/кмL - длина линии, км
cosj - коэффициент мощности
Проверяем кабель на температуру нагрева, tн °С:
tн = to + [(tдоп - to)(I/Iдоп)2], (2.49)
где tо - начальная температура, tо = 20 °С
tдоп - допустимая температура, °С.
tн = 15 + [(65 - 15)(60,6/75) 2] = 44°С,
что удовлетворяет условию
tн < tдоп (2.50)
44°С < 65°С
Кабель выбран верно.
Выберем кабель для питания РЩ
Предположим к выбору девять одножильных кабелей с сечением S= 185
с 
Кабель выбираем из условия
. Выбираем кабель КГ1 
185385
1,25 А < 525 А.Проверим кабель на потерю напряжения
(2.51) 
(2.52) 
Проверим кабель по нагреву
tнаг = to + [(tдоп - to)(Iр/Iдоп)2], (2.53)
tнаг = 20 + [(65 - 20)(182/185) 2] = 52,3 °С,52,3°С < 65°С
Кабель выбран верно.
Другие кабели выбираются аналогично и их марки записаны в таблице 2.3
Таблица 2.3
| Назначение | Длина м | Марка |
| 1 | 2 | 3 |
| Для питания вспомогательной лебедки | 50 | КГ4x6 |
| Для питания привода ВШН | 50 | КГ4x10 |
| Для питания привода глиномешалки | 50 | КГ4x10 |
| Для питания привода перемешивателя | 200 | КГ4x6 |
| Для питания аварийного привода | 50 | КГ4x25 |
| Для питания привода компрессора низкого давления | 50 | КГ4x25 |
| Для питания электродвигателя крана | 50 | КГ4x2,5 |
| Для питания электродвигателя ГСМ | 50 | КГ4x2,5 |
| Для питания охлаждения и смазки штоков | 50 | КГ4x2,5 |
| Для питания электродвигателя маслонасоса | 50 | КГ4x2,5 |
| Для питания привода компрессора в. д. | 50 | КГ4x1,5 |
| Для питания электродвигателя водяного насоса | 50 | КГ4x2,5 |
| Для питания освещения вышки | 50 | КГ3x2,5 |
| Для питания превентера | 50 | КГ4x4 |
| Для питания ТЭП | 50 | КГ4x4 |
| Для питания сварочного трансформатора | 50 | КГ4x10 |
| Для питания электродвигателя насоса ЯМГ | 50 | КГ4x2,5 |
| Для питания освещения буровой | 50 | КГ3x2,5 |
| Для питания электродвигателя вибросита | 50 | КГ4x2,5 |
| Продолжение таблицы 2.3 | ||
| 1 | 2 | 3 |
| Для питания освещения желобов | 50 | КГ3x2,5 |
| Для питания ВАСТ | 50 | КГ4x2,5 |
| Для питания освещения энергоблока | 50 | КГ3x2,5 |
| Резерв 1 | 50 | КГ4x25 |
| Резерв 2 | 50 | КГ4x25 |
| Питание РЩ 2 | 50 | КГ4x70 |
| Питание РЩ 3 | 50 | КГ4x70 |
| Электродвигатель буровой лебедки | 50 | КГ4x25 |
| Питание РЩ 1 | 100 | КГ4x25 |
| Для питания электродвигателей насосов | 100 | КГ4x120 |
| Для питания РЩ | 450 | КГ1x185 КГ1x120 |
2.9 Выбор высоковольтного электрооборудования с проверкой на устойчивость к токам короткого замыкания
Выбираем шкаф комплектного распределительного устройства для питания, управления и защиты электрооборудования главных механизмов буровой установки. Выбор КРУ произведем по току и напряжению, с проверкой на устойчивость Iкз.
Определим рабочий ток.
; (2.54) 
Таблица 2.4
| Расчетные значения | Табличные значения |
| Iр = 60,6 А | Iн = 630 А |
| Uр = 6 кВ | Uн = 6, 10 кВ |
| Iуд = 1,2 кА | Iуд = 32 кА |
| Iк2·tпр = 0,482·0,2 = 0,23 МА2·с | It2·t t= 12,52·1 = 156,25 МА2·с |
Выбираем комплектное распределительное устройство КРУЭ-6-У2В, технические характеристики которого сводим в таблицу.
Таблица 2.5
| Характеристики | Значение параметров |
| Номинальное напряжение, кВ | 6 |
| Наибольшее рабочее напряжение, кВ | 7,2 |
| Номинальный ток, А | 630 |
| Номинальный ток отключения вакуумного выключателя, встроенного в шкаф, кА | 12,5 |
| Ток термической стойкости, кА | 12,5 |
| Ток термической стойкости заземляющих ножей в течении 1 с, кА | 20 |
| Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей шкафа, кА | 32 |
В состав шкафа входит вводной разъединитель, с заземлителем вводного кабеля, вакуумный выключатель высокого напряжения, трансформаторы тока,Произведем выбор перечисленного электрооборудования.
Разъединитель выбирается по номинальному току, напряжению, проверяется на термическую и динамическую устойчивость к токам короткого замыкания.
Разъединитель обеспечивает включения и отключения электрических цепей без нагрузки и создает видимое место разрыва силовой цепи.
Выбирается разъединитель внутренней установки с заземляющими ножами типа РВЗ-10/630ШУ3 с приводом ПР-10.
Таблица 2.6
| Расчетные значения | Табличные значения |
| Iр = 60,6 А | Iн = 630 А |
| Uр = 6 кВ | Uн = 10 кВ |
| Iуд = 1,2 кА | Iуд = 25 кА |
| Iк2·tпр = 0,482·0,2 = 0,23 МА2·с | It2·t t= 102·4 = 400 МА2·с |
Разъединитель РВЗ-10/630ШУ3 подходит по всем параметрам.
Выключатель силовой выбирается по току, напряжению, проверяется на термическую и динамическую устойчивость к токам короткого замыкания на отключающую способность. Вакуумный выключатель обеспечивает включения и отключения силовой цепи под нагрузкой и при возникновении токов короткого замыкания.
Выбираем вакуумный выключатель ВВ/ТЕL-10-12,5/1000У2.
Таблица 2.7
| Расчетные значения | Табличные значения |
| Iр = 60,6 А | Iн = 1000 А |
| Uр = 6 кВ | Uн = 10 кВ |
| Iуд = 1,2 кА | Iоткл = 12,5кА |
| Iк2·tпр = 0,482·0,2 = 0,23 МА2·с | It2·t t= 12,52·1 = 156,25 МА2·с |
 |  |
Вакуумный выключатель ВВ/ТЕL-10-12,5/1000У2 подходит.