Выбор силового трансформатора ПКТП-6/0,4 кВ по второму условию определяют по величине расчётной мощности трансформатора
(8.19)где
- номинальная мощность потребителя, кВт; - групповой коэффициент спроса.Принимаем к установке передвижную ПКТП-630/6/0,4 с масляным силовым трансформатором ТМ-630/6/0,4 мощностью
Расчёт электрической нагрузки приведён в таблице 8.2.
Определение расчётных токов
В разделе дипломного проекта приводим расчёт одной наиболее загруженной разветвлённой линии. Расчётные токи определяют по расчётным мощностям путём деления их на
и напряжение номинальное . Расчётные мощности находятся при помощи умножения номинальных мощностей на коэффициент спроса. Расчёт токов выполняется дважды: по средним коэффициентам спроса определяют средние расчётные токи длительного режима работы электроприемников; по максимальным коэффициентам спроса определяют максимальные расчётные токи кратковременного режима работы электроприемников – пусковые. Максимально расчётные токи определяют только для двигателей, а суммарный максимальный расчётный в линиях получают сответсвующим суммированием максимальных токов двигателей со средними токами трансформаторов.Выбор сечений проводников
Сечения проводников воздушных и кабельных линий напряжением до и выше 1000В выбираем по нагреву средним расчётным током
с последующей проверкой:1) по экономической плотности среднего расчётного тока (для ЛЭП 6-35 кВ со средним сроком службы более 5 лет);
2) по механической прочности;
3) по допустимой потере напряжения, создаваемой максимальным расчётным током.
Выбор сечения проводников по нагреву сводится, к сравнению среднего расчётного тока
с длительно допустимыми токами нагрузки приводят, для стандартных сечений.Определяем экономически целесообразное сечение проводников
(8.20)где
- экономическая плотность тока, А/мм2.Не подлежат проверке по экономической плотности тока ЛЭП с малым сроком службы (до 5 лет), к числу которых на разрезе относят передвижные воздушные и кабельные ЛЭП 6-10 кВ. Выбранные по нагреву и экономической плотности тока сечения проводников проверяют по механической прочности. Карьерные воздушные линии напряжением 6-10 кВ относят к линиям 2-го класса.
Наибольшее сечение проводников из выбранных по нагреву, экономической плотности тока и механической прочности проверяют по допустимой потере напряжения при максимальном расчётном токе.
(8.21)где
- номинальное напряжение, В; - длина участка рассчитываемой линии, км; - соответственно активное и индуктивное сопротивление одного километра линии, Ом/км; - тригонометрические функции, соответствующие сдвигу фазы максимального расчётного тока относительно напряжения.Проверка кабеля для ЛЭП на термическую устойчивость от воздействия токов короткого замыкания
(8.22)где
- установившееся значение тока короткого замыкания, кА; - приведённое время действия тока короткого замыкания, с; ( ); - расчётный коэффициент, определяемый допустимой температурой нагрева (для кабелей до 10 кВ с медными жилами , с алюминиевыми жилами ).При выборе стандартного сечения жил кабелей по термической устойчивости следует принять ближайшее сечение относительно расчетного
.Выбираем низковольтные кабели для буровых станков по расчётному току
(8.23)Расчёты распределительной сети напряжением 6 кВ, приведены в таблице 9.2.
Проверка сети по условию пуска сетевого двигателя
Расчетная схема сети строится из следующих условий:
экскаватор ЭКГ-10 расположен на наиболее удаленном расстоянии от источника питания;
остальные электроприемники не работают.
Определяем индуктивное сопротивление трансформатора:
Ом. (8.24)где Uk – напряжение короткого замыкания трансформатора;
Ux – напряжение холостого хода трансформатора;
Sнт – номинальная мощность трансформатора.
Определяем сопротивление участка воздушной линии:
Ом. (8.25)где 1кл – длина кабельной линии, 0,250 км;
1вл – длина воздушной линии, 2 км.
Определяем сопротивление участка кабельной линии:
Ом (8.26)Определяем сопротивление сети от ТП до экскаватора:
Хвн = Хт + Хкл + Хвл = 0,518 +0,8 + 0,02 = 1,338 Ом.
Определяем потерю напряжения в сети от прочей нагрузки:
. (8.27)где Ррасч.пр- расчётная нагрузка прочих электроприёмников (мощностью более 500 кВт), подключённых к сети , кВт.
Определяем напряжение на зажимах двигателя в момент его пуска:
(8.29)где Uх- напряжение на клеммах трансформатора без нагрузки, кВ;
- потеря напряжения от прочей нагрузки в общих с пусковым двигателем элементах сети, кВ.Определяем кратность напряжения на зажимах двигателя в момент пуска:
(8.30)Условие
для нормального запуска сетевого двигателя экскаватора ЭКГ-10 выполняется.5.1.6 Расчет защитного заземления
Сопротивление заземляющего устройства общее принимается Rз.общ=4 Ом.
Сопротивление заземления (центральное):
Rц.з=Rз.общ-Rм-Rж=4-0.336=3.664 Ом, | (8.31) |
где Rм – сопротивление магистрального заземляющего провода, Ом;
Rм=lм×rм=0.0007 Ом; | (8.32) |
где lм – длина магистрального провода, км; rм – удельное активное сопротивление провода, Ом/м; Rж – сопротивление заземляющей жилы кабеля, Ом;
Rж=lж×rж=0.2×0.96=0.334 Ом. | (8.33) |
где lж – длина заземляющей жилы кабеля, км; rж – удельное активное сопротивление кабеля, Ом/м.
Центральный заземляющий контур выполнен из стальных труб d=60 мм, l=250 см, соединенных общим стальным прутом d=10 мм, длиной l=8000 см. Трубы и соединительный прут заглублены в землю на глубину h=70 см.
Удельное сопротивление прута r=100 Ом/м.
Расстояние от поверхности земли до середины электрода:
(8.34) |
Сопротивление одиночного электрода:
(8.35) |
где r - удельное сопротивление грунта, Ом/м; l – длина электрода, м; t – глубина заложения, м.