Электроснабжение участка шахты (стр. 3 из 4)
Определяем фактические токи нагрузки кабелей для насосной станции НУМС-30, по формуле:
I = 
= 28 А
Определяем фактические токи нагрузки кабелей для лебедки ЛГКН, по формуле:
I = 
= 10 А
Определяем фактические токи нагрузки кабелей для электросверл СЭР19М, по формуле:
I = 
= 2,3 А
Определяем суммарный ток в фидерном кабеле, по формуле:
Iс = 
, А (15)
где ∑Р – суммарная мощность приемников, подключаемых к кабелю.
Cos φср - средневзвешенный коэффициент мощности
приемников, подключаемых к кабелю.
Iс = 
= 258,6 А
Для данной схемы целесообразно применить два фидерных кабеля ЭВТ 3×70.
Рисунок 1 – Схема расположения кабелей
Таблица 3 – Технические характеристики кабелей для механизмов
| № кабеля по схеме | Ток в кабеле, А | Длина Кабеля, м | Сечение по нагреву, мм2 | Сечение по механической прочности, мм2 | Тип принятого кабеля |
| 1 2 3 4 | 116 77 77 28 | 130 20 20 15 | 70 4 4 4 | 70 16 16 16 | ЭВТ 3×70 ГРШЭ3×16÷1×10 ГРШЭ3×16÷1×10 ГРШЭ3×4÷1×8 |
Продолжение таблицы 3 - Технические характеристики механизмов
| № кабеля по схеме | Ток в кабеле, А | Длина Кабеля, м | Сечение по нагреву, мм2 | Сечение по механической прочности, мм2 | Тип принятого кабеля |
| 5 6 7 8 | 2,5 112 267 350 | 100 100 100 100 | 4 18 25 70 | 4 25 50 70 | ГРШЭ 3×4+1×2,5 ГРШЭ 3×25+1×10 ГРШЭ 3×50+1×10+3×4 ЭВТ 3×70 |
2.7. Определение потери напряжения сети
Наиболее мощным и удаленным от трансформатора потребителем является ЭКВ4УУ. Следовательно, до него и будем определять потери напряжения.
определяем потерю напряжения сети, по формуле:
ΔVс =ΔV6+ΔV8+ΔVТр ≤ 63, В (16)
где ΔVкаб – потери напряжения в любом кабеле
ΔVТр – потеря напряжения в трансформаторе.
определяем потерю напряжения в любом кабеле, по формуле:
ΔVкаб = 
, В (17)
Где Iк – ток в кабеле, А
Lк – длина кабеля, м
cos φ – коэффициент мощности кабеля
γ – удельная проводимость меди, м/Ом*мм2
Sк – принятое сечение кабеля, мм2
Определяем потерю напряжения в трансформаторе, по формуле:
ΔVТр = В (Vа * cos φ + Vр. * sin φ), В (18)
где sin φ – коэффициент загрузки трансформатора
Vа – активная составляющая напряжения к.з трансформатора
Vр - Реактивная составляющая.
Vа = 
(19)
где Рк.з – потери короткого замыкания трансформатора, вА
Sн – мощность принятого трансформатора, кВА
Vр = 
,% (20)
где Vк – напряжение к.з трансформатора, В
ΔV8 = 
= 13, В
ΔV6 = 
= 6, В
Vа = 
= 0,9%
Vр = 
= 3,4%
ΔVТр = 
* (0,9 * 0,83 + 3,4 * 0,55)= 15,3 В
ΔVс =13+6+15,3 ≤ 63, В
Следовательно, сечение кабелей выбрано правильно, т.к. значение соответствует равенству.
2.8. Определение потери напряжения сети при пуске
мощного короткозамкнутого двигателя.
Определение потери напряжения сети при пуске мощного короткозамкнутого двигателя определяется, по формуле:
ΔVс.п = ΔVт.п+ ΔVт.к.п + ΔVг.к.п ≤ 162, В (20)
Определяем потерю напряжения в трансформаторе, по формуле:
ΔVТр = 
(Vа * cos φ + Vр. * sin φ), В (21)
где Iтт – пусковой ток трансформатора, А
ΔVТр = 
(0,9 * 0,83 + 3,4 * 0,55)= 84,9 В
Определяем потерю напряжения в магистральном кабеле, по формуле:
ΔVм.к = 
, В (22)
где L – длина кабеля, м
cos φ – пусковой коэффициент мощности
ΔV8 = 
=23, В
Определяем потерю напряжения в гибком кабеле мощного двигателя при пуске, по формуле:
ΔVг.к = 
, В (22)
где L – длина гибкого кабеля, м
ΔV7= 
=26, В
ΔVс.п. =89,9+23+26 ≤ 162, В
Следовательно, выбранные сечения кабелей вполне достаточны, чтобы обеспечить работу электроприемников в любом режиме.
2.9. Определение емкости кабельной сети
Правилами безопасностями предусматривается ограничение общей длины кабелей, (присоединенных к трансформатору) емкостью относительно земли величиной не более 1мкф на фазе.
Таблица 4 – емкость кабеля
| Тип кабеля | Общая длина кабеля данного Типа, м | Емкость 1км кабеля данного типа | Фактическая емкость кабеля данной длины | |
| ЭВТ 3×70 ГРШЭ 3×50+1×10+3×4 ГРШЭ 3×25+1×10 ГРШЭ3×16÷1×10 | 200 100 100 40 | 0,86 0,57 0,42 0,36 | 0,19 0,057 0,07 0,01 | |
| ∑С=0,33мкф\фазу | ||||
Для учета величины емкостей электродвигателей, аппаратов и трансформаторов суммарную емкость кабелей увеличиваем на 10%:
∑С = 1,1*0,33=0,36 мкф\фазу (23)
Таким образом, емкость сети участка меньше допустимой 1мкф\фазу, следовательно эксплуатация такой сети допустима.
2.10. Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания рекомендуется производить так, как изложено в Правилах безопасности в угольных и сланцевых шахтах, отдавая предпочтение методу приведенных длин.
Смысл расчета в том, чтобы найти суммарно приведенные длины кабелей от трансформатора до каждой точки короткого замыкания.
Определяем суммарно приведенную длину, по формуле:
∑Lприв = Lприв1+ …+ Lприв.п + (1+ К)*10, м (24)
где ∑Lприв – суммарно приведенная длина
Lприв1 и Lприв.п – приведенные длины от трансформатора до
соответствующих точек К.З
К – число коммутационных аппаратов, последовательно