24821 (586503), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Таблица 2.2
Наименование потребителя | Номинальный ток | Сечение жил кабеля по | Тип принятого кабеля | |
Допустимому нагреву | Механической прочности | |||
1 КШЭ СНТ-32№2 ПТК-1 ДЗК | 1322 36,5 36,5 30,0 | 75 65 65 65 | 95 16 16 16 | ГРШЭ-1140 395+110+44 ГРШЭ-1140 316+110 ГРШЭ-1140 316+110 ГРШЭ-1140 316+110 |
Производим проверку кабельной сети по нормальному режиму.
Потеря напряжения в типовом трансформаторе
где Ua - активная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора
Up - реактивная составляющая
Определим потерю напряжения в вольтах
Определим потерю напряжения в магистральном кабеле
где Ip -расчетный ток, А
L - длина кабеля, м
- проводимость проводника, для меди -53
S - сечение данного кабеля
Определим потерю напряжения в кабеле, питающем комбайн 1КШЭ
Определим суммарную потерю напряжения в сети, питающей комбайн 1 КШЭ
U=Ump+Um.к=34,8+5,8+18,6=59,2В,
что меньше допустимого значения, равного 117 В. Таким образом, по нормальному режиму кабельная сеть выбрана правильно.
Произведем проверку кабельной сети по пусковому режиму
Определяем пусковой ток трансформатора
Imp.n=Iмн тр-Iном dB+In.dB=0.92304-132+1265=1412,7А
Определяем потерю напряжения в трансформаторе при пуске наиболее мощного электродвигателя
Определим потерю напряжения в трансформаторе в вольтах.
Определим потерю напряжения в магистральном кабеле
Определим потерю напряжения в гибком кабеле комбайна
Определяем суммарную потерю напряжения в сети, питающей комбайн 1 КШЭ
U=Ump.n+Uм.к п++Uг.к п =179+24,3+58,5=261,8В,
что меньше допустимого значения, равного 188 В. Таким образом, по пусковому режиму кабельная сеть выбрана правильно.
Расчет и выбор кабеля напряжением на 6 кВ, питающего участок
Расчет производится:
- по нагреву рабочим током (длительно допустимой нагрузке)
- по экономической плотности
- по термической устойчивости и Т.К.З.
- по допустимой потере напряжения
Для расчета по нагреву рабочим током определяется расчетный рабочий ток в кабеле
Принимаем бронированный кабель сечением жилы 25кв.мм ЭВТ 325 + 110.
Проверим сечение кабеля на экономическую плотность тока.
Проверим минимальное сечение жилы кабеля по термической устойчивости
где С - коэффициент, при напряжении до 10,<В включительно,для медных шин С-165
tф — фактическое время действия тока к.з.
I - действующее значение установившегося 3-х фазного тока короткого замыкания
где Sк.з. – мощность к.з. на шинах КРУ
Проверим сечение кабеля по допустимой потере напряжения
Принимаем кабель ЭВТ 325 + 110
Порядок расчета токов короткого замыкания в точке К1:
где R — активное сопротивление трансформатора
В точке К 2:
Определим активное сопротивление в магистральном кабеле
Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление в точке К2
Rк.2=Rm+Rм.к.=0,018+0,02=0,038 Ом
Хк.2=Хт+Хм.к.=0,08+0,016=0,096 Ом
Iк.з=0,876719=5846 А
В точке К3:
Определим активное сопротивление в кабеле комбайна
Определим индуктивное сопротивление в кабеле комбайна
Хк.к = 0,078 0,241 = 0,019 Ом
Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление в точке КЗ
Rк.з = Rm + Rм.к + Rк.к = 0,018 + 0,02 + 0,048 = 0,086 Ом
Хк.з = Хт + Хм.к + Хк.к = 0,08 + 0,016 + 0,019 = 0,115 Ом
Iк.з=0,874800=4176 А
В точке К8:
Определим активное сопротивление в гибком кабеле маслостанции СНТ – 32 №2
Rг.к.п = 0,090,03 = 0,0027
Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление в точке К8
Rк.8 = Rm +Rм.к +R2к.м =0,018 + 0,02 + 0,035 = 0,073 Ом
Хк8 =Хт+ Хм.к +Х2к.м = 0,08 + 0,016 + 0,0027 = 0,0987 Ом
В точке К7:
Определим активное сопротивление в гибком кабеле ПТК - 1
Определим индуктивное сопротивление в гибком кабеле ПТК-1
Хг.к.п = 0,090,05 = 0,0045 Ом
Определим полное сопротивление в гибком кабеле, индуктивное и активное, в точке К7
Rк.7 = 0,018 + 0,02 + 0,059 = 0,097 Ом
Хк.7 = 0,08 + 0,016 + 0,0045 = 0,1 Ом
Iк.з=0,875000=4350
В точке К 6:
Определим активное сопротивление в гибком кабеле ДЗК
Определим индуктивное сопротивление в гибком кабеле ДЗК
Хг.к.д = 0,090,092 = 0,008 Ом
Определим полное, активное и индуктивное, сопротивление в точе К6
Кк6 = Rm + Rм.к + Rг.к.д = 0,018 + 0,02 + 0,108 = 0,146 Ом
Хк6 =Хт+Хм.к+ Хг.к.д = 0,08 + 0,016 + 0,008 = 0,104 Ом
Iк.з=0,873871=3368 А
В точке К 4:
Активное и индуктивное сопротивление осветительной сети
Хо.с=0,1010,23=0,023 Ом
1к.з =0,8771 =62 А
В точке К 5:
Ток короткого замыкания на шинах ЦПП
Сопротивление электросистемы до шин ЦПП
От РПП-6 до ПУПП проложен бронированный кабель ЭВТ 325 + 110 длиной 800 м.
Определим активное и индуктивное сопротивление кабеля ЭВТ 325 + 110
Хк=0,0880,8=0,07 Ом
Полное сопротивление
Zк=Rк+Хк=0,6+0,07=0,6 Ом
Суммарное сопротивление до ввода 6 кВ ПУПП
R=Rc + Zк = 0,72 + 0,6 = 1,32 Ом
Установившийся ток короткого замыкания на шинах ввода ПУПП
Мощность короткого замыкания на вводе ПУПП
Порядок выбора пускозащитной аппаратуры.
Выбираем пускозащитную аппаратуру к электрооборудованию, принятому в предыдущих расчетах: напряжение сети НН— 1140 В, освещения — 127 В, сети ВН— 6000 В.
Выбираем контактор для управления и защиты комбайна 1 КШЭ. Параметры двигателя:
Iн = 2132 = 264 А
Iп=Iн+Iп = 1265 +132 = 1397А
Рп = 2200 = 400 кВт
Iк.з =4176 А
Iк.з =4800 А
Выбираем контактор КT- 12P - 37 на Iн = 320 А.
Допустимая мощность подключения электродвигателя — 400 кВт. Токовая установка 800-2400 А. Предельно-токовое отключение - 4800 А.
Выбираем ток установки 1у.
Согласно ПБ Iy In + Iн = 1397 А
Iу>1397А.
Принимаем ток установки Iу = 1400 А - защита ПМЗ, чтобы не происходило ложных срабатываний защиты.
Проверяем чувствительность токовой установки на срабатывании
1,5 Iк.з /Iу = 4176 /1400 = 2,98
Произведем отключение при максимально-возможном токе трехфазного короткого замыкания на зажимах электродвигателя с учетом 20 % запаса
Iк.з.1,2 In.o. 480011,2 = 5760>4800
Условия отключения не соблюдаются, отключение будет производить АВ.
Выберем контактор для отдельного включения двигателя на маслостанцию СНТ - 32 №2.
Параметры двигателя:
Iн = 36,5А
In = 250 А
Рн = 55 кВт
Iк.з = 4971А
Iк.з =5714 А
Выбираем контактор КТУ— 2Е на Iном = 63 А, допустимую подключательную мощность двигателя 80 кВт с предельной токовой уcтавкой 750 А и предельным токовым отключением 1000 А.
Определяем ток у ставки Iу Iy In
Принимаем Iу = 250 А – защита ПMЗ Iy = In
Проверим чувствительность защиты на срабатывание
Iк.з / Iy 1,5 4971 / 250 = 19,9, что больше 1,5
Произведем отключение при максимально-возможном токе трехфазного короткого замыкания на зажимах электродвигателя с учетом 20% запаса
Iк.з 1,2 Iп.о 57141,2 = 6857 А > 1000 А
Условия отключения не соблюдаются, отключение будет производить автоматический выключатель.
Выбранный контактор КТУ — 2Е подходит для ПТК и ДЗК.
Выбираем автоматический выключатель, установленный в СУВ-1140 по суммарному номинальному току потребителей Iном - 370,5 А. Выбираем АВ-А 3732УУ5 на ток 400 А, токовая у ставка 2500 А и предельным разрывным током 18000 А.
Определим токовую у ставку АВ
IуIпуск + (Iпм.тр - IпдВ) = 1397 + (370,5-132) = 1635,5 А
С учетом 25% запаса
Iy 1,25 1635,5 2044 А
Максимальный ток трехфазного короткого замыкания на выводах АВ с учетом 20 % запаса
Iк.з =1,26719 = 8063 А, что меньше 18000 А
Проверим чувствительность защиты АВ
Iк.з / Iу 1,5 4176/2500=1,7, что больше 1,5.
Окончательно принимаем к уставке автоматический выключатель типа А 3732УУ5.
Для питания, защиты и управления светильников лавы принимаем осветительный трансформатор со стабилизированным напряжением АОС-4В с Рн = 4кВА, Iн = 22 А, токовая установка защиты 32 А.
Iк.з = 62 А, Iк.з = 71А
Проверяем чувствительность защиты
Iк.з / Iу = 62/32 = 1,9, что больше 1,5
Расчет и выбор КРУ
Выбор ячейки КРУ, установленной в РПП-6, произведем по номинальному току трансформатора ТСВП 630/6-1,2 - 60,6А, выбираем КРУ типа КРУВ — 6 на ток 200 А с предельным отключением 2400 А.
Токовую уставку КРУВ-6 определим по току трансформатора при пуске.
где 1,21,4 - коэффициент запаса
п = Uкм / Unм = 6000 /1200 = 5 — коэффициент трансформации
На шкале уставок максимально - токовых реле в приводе ячейки имеются 6 делений, которые соответствуют 100, 140, 160, 200, 250 и 300 % номинального тока ячейки. УКРУВ-6 на 1ном эти цифры соответствуют 40, 56, 64, 80, 100, 120 (условные обозначения на шкале уставок) или действующему току 200, 280, 320, 400, 500 и 600 А.
Так что 372 > 320 и < 400 А, поставим у ставку на деление 80, что будет соответствовать 400 А. При пуске электродвигателей комбайна ложных срабатываний не произойдет.
Проверим выбранную уставку на требования ПБ:
что вполне удовлетворяет требованиям ПБ.
При возникновении к.з.защита надежно отключит силовой трансформатор от сети даже, если не сработает защита в сети 1140 В.
Сводные данные расчетов
Таблица 2.3 Спецификация электрооборудования
Наименование эл. оборудования | Тип эдектро-оборудования | Количество |
РПП-6 | КРУВ-6 | 1 |
ПУПП | ТСШВП-630-6/1,2 | 2 |
Магнитная станция | СУВ-1140 | 1 |
Контактор | КТ-12Р-37 | 1 |
Контактор | КТУ-2Е | 3 |
Автоматический выключатель | АВ 3732УУ5 | 1 |
Осветительный трансформатор | АОС-4 | 1 |
Таблица 2.4 Кабельный журнал
Наименование токоприёмников | Марка кабеля | Напряжение, В | Длина, м |
ТСШВП-630-6/1,2 | ЭВТ 325+110 | 6000 | 800 |
СУВ-1140 | ЭВТ 3956110+44 | 1140 | 200 |
1 КШЭ | ГРШЭ-1140 395+110+44 | 1140 | 241 |
СНТ-32 №2 | ГРШЭ-1140 395+110 | 1140 | 30 |
ПТК | ГРШЭ-1140 395+110 | 1140 | 50 |
ДЗК | ГРШЭ-1140 395+110 | 1140 | 92 |
Освещение | ГРШЭ 34+12,5 | 127 | 230 |
2.8 Расчет техника - экономической эффективности оборудования автоматической газовой защиты шахты
Основными показателями экономической эффективности автоматизации производства в горной промышленности являются:
- уменьшение числа занятых рабочих и повышение производительности труда;
- повышение качества и снижение себестоимости;
- снижение трудоемкости;
- уменьшение сроков окупаемости капитальных затрат, связанных с автоматизацией.
Уровень или степень снижения трудоемкости работ при автоматизации составляет
где P1 - численность рабочих до автоматизации