Электрефикация рудника Октябрьский (стр. 3 из 7)
S =
= 3,3мм2По допустимой потере напряжения стандартное сечение 16 мм2.
Сечение (мм2) жилы кабеля по экономической плотности тока
Стандартное сечение SНОМ = 16 мм2.
4.2. Расчет и выбор кабельной сети напряжением до 1кВ
Ток нагрузки магистрального (фидерного) кабеля
IФ =
А.Значения ΣРУ, КС, соsφ - такие же, что и при определении мощности трансформатора подстанции.
Для магистрали принимаем два параллельно проложенных кабеля типа KРПСН 3х95, рассчитанных на длительно допустимый ток (см. приложение 2.2.):
2ISH = 2 × 168 = 336 А; 2ISH = 336А >IФ = 298 А.
Для проверки фидерного кабеля на термическую стойкость определяем ток трехфазного КЗ в начале кабеля, т.е. на зажимах вторичной обмотки трансформатора участковой подстанции.
Индуктивное сопротивление энергосистемы, приведенное к расчетному напряжению сети (базисному напряжению),
х1 = U2б /SС(3) = 4002 / 40000 = 4 мОм.
SКЗ(3) = 40МВ×А
Индуктивное сопротивление кабельной линии напряжением 6 кВ. По приложению 2.2 находим х01 = 0,102Ом/км и х02 = 0,102 Ом/км.
хЛ.Н = (х01×
ЦПП-РП-6 + х02× РП-6-ПУПП)×103= (0,102×1+0,102×0,8)×103=183,6 мОм.Индуктивное сопротивление кабельной линии напряжением 6 кВ, приведенное к расчетному (базисному) напряжению сети,
х2 =
мОм.По приложению 2.2 r01=1,15 Ом/км и r02=1,15 Ом/км, тогда
rЛ.Н = (r01×
ЦПП-РП-6 + r02× РП-6-ПУПП)103=(1,15×1 + 1,15×0,8)103=2070 мОм.Активное сопротивление кабельной линии 6 кВ, приведенное к базисному напряжению:
r1 =
мОм.Активное сопротивление трансформатора
RТ =
0,00661 Ом = 6,61 мОм.Из технической характеристики подстанций ТСВП-630/6-0,69 (см. приложение 2.5) находим
SТ.Н = 250 кВ×А; IВ.Н = 24,1 А; IН.Н = 362 А;
UК = 3,5%; UХ.Х = 400 В; РК = 2600 Вт.
Индуктивное сопротивление обмотки трансформатора
ХТ =
0,0224 Ом = 22,4 мОм.Суммарное индуктивное сопротивление до расчетной точки КЗ (вторичной обмотки трансформатора)
Sх= х1 + х2 + ХТ = 4+0,74+22,4=27,14 мОм.
Суммарное активное сопротивление до расчетной точки КЗ (вторичной обмотки трансформатора)
Sr= r1 + RТ = 8,34+6,61=14,95 мОм.
Ток трехфазного КЗ в начале фидерного кабеля (на вторичной обмотке ПУПП)
IКЗ(3) =
7459 А.Коэффициент загрузки фидерного кабеля
bК.Ф =
.При 150С Кt = 1,12 , поэтому bК.Ф =
По приложению 2.4 при bК.Ф = 0,8 для кабелей с резиновой изоляцией при напряжении до 3 кВ для температуры окружающей среды 150С КЗ =1,1.
Для кабелей с резиновой изоляцией С=101; для подстанции ТСВП-250/6-0,4 tП = 0,05 с.
Предельно допустимый кратковременный ток КЗ для фидерного кабеля
IП =
А.IП = 35350 А >IК(3) = 7459А.
Выбранное ранее сечение (S=35 мм2) фидерного кабеля удовлетворяет условию термической стойкости.
Активное сопротивление фидерного кабеля
r2 = r0×
мОм;r0 = 0,37 Ом/км для КРПСН-3х35 (см. приложение 2.2).
Индуктивное сопротивление фидерного кабеля
Х2 = х0
103 = 0,0625 
103 = 1,56 мОм;х0 = 0,0625 Ом/км (см. приложение 2.2) для КРПСН -3х35.
Суммарное активное сопротивление сети до начала кабеля буровой установки SOLO-710 (сопротивлением коммутационных аппаратов пренебрегаем)
rS= 14,95 + 9,25 = 24,2 мОм.
Суммарное индуктивное сопротивление до начала кабеля буровой установки SOLO-710
хS= 27,14 + 1,56 = 28,7 мОм.
Полное сопротивление сети до начала кабеля буровой установки SOLO-710
z =
мОм.Ток КЗ в начале кабеля буровой установки SOLO-710
IКЗ(3) =
6159 А.Буровая установка SOLO-710, номинальный ток двигателя у которой IH = 170A.
Сечение гибких кабелей однодвигательных электроприемников участка предварительно выбираем исходя из длительно допустимой нагрузки по нагреву номинальным током IН согласно условию.
,где IН - номинальный ток электродвигателя, А.
Принимаем кабель ГРШЭ-3х50 с номинальным сечением жилы 50 мм2 и длительно допустимым током нагрузки 200 А.
Гибкий кабель проверяем на термическую стойкость.
Коэффициент загрузки гибкого кабеля
bКГ =
= 
= 0,76;IДВ = 170 А; Кt = 1,12.
Коэффициент загрузки КЗ находим по приложению 2.4. При 150С для кабелей с резиновой изоляцией при bКГ = 0,76 линейной интерполяцией находим
КЗ = 1,14 -
(0,76-0,7) = 1,116.Предельно допустимый ток КЗ IП (А) кабеля буровой установки SOLO-710
IП =
.Для кабелей с резиновой изоляцией С=101, для отключающего аппарата tП = 0,1 с.
IП =
= 17612 А;IП =17612А>IКЗ(3).=6159А.
Выбранное ранее сечение кабеля удовлетворяет условию термической стойкости.
Фидерный кабель и кабель буровой установки SOLO-710 проверяем по допустимой потере напряжения в номинальном режиме.
Потеря напряжения в трансформаторе в номинальном режиме
UТ.Н = bТ (UA×соsj + UP×sinj) 
.Коэффициент загрузки трансформатора
bК = SТ.Р / SТ.Н = 204 / 250 = 0,82.
где-(SТ.Р и SТ.Н - соответственно расчетная и номинальная мощности трансформатора, кВ×А); UА и UР - относительные величины соответственно активной и реактивной составляющих напряжения КЗ трансформатора (%); определяются по формулам (см. пример 2.2) с учетом данных приложения 2.5; соsj - средневзвешенный коэффициент мощности электроприемников участка; sinj =
.Относительное значение активной составляющей напряжения КЗ трансформатора определяем по формуле
Относительное значение реактивной составляющей напряжения КЗ трансформатора
UР =
соsj= 0,67; sinj =
; UТ.Н = 0,82(1,04× 0,65 + 3,34 × 0,74) 
= 10,4 В.Потеря напряжения
UГ в гибком кабеле буровой установки SOLO-710 UГ= 
×IДВ×(RГ×cosjДВ+ХГ×sinjДВ)=1,73×170×(0,074×0,65+0,0125×0,76) = 16,9 В,где IДВ - номинальный ток электродвигателя, А; RГ, XГ - соответственно
активное и индуктивное сопротивления гибкого кабеля, Ом
RГ = r0 LГ = 0,37 × 0,2 = 0,074 Ом; ХГ = x0LГ = 0,0625 × 0,2 = 0,0125 Ом;
где r0, x0 - соответственно активное и индуктивное сопротивления 1 км кабеля, Ом/км (см. приложение 2.2); LГ - длина гибкого кабеля с учетом провисания, м; соsjДВ - номинальный коэффициент мощности электродвигателя.