Расчёт кабельной сети участка

Кабельная сеть участка шахты состоит из:

1. Высоковольтного ( U =6кВ) магистрального кабеля между ЦПП-6 и УПП;

2. Магистрального низковольтного кабеля между УПП и распределительным устройством РПП-НН;

3. Низковольтных (U < 1000В) кабелей, питающих отдельные электроприёмники.

В следствии того, что участковую подстанцию установили в центре нагрузок участка, то для питания силового трансформатора подстанции прокладываем магистральный высоковольтный кабель от ЦПП-6 горизонта до УПП.

Для питания низковольтных потребителей в УПП предусматриваем низковольтное распределительное устройство РПП-НН.

От распределительного устройства прокладываем отдельные питающие кабели для каждого электроприемника, т.е. используем радиальную схему электроснабжения приемников.

Все кабели и высоковольтные и низковольтные прокладываем по борту выработок. Для не стационарных по почве. Крепления кабелей осуществляем с шагом 3метра.

Составим расчетную схему электроснабжения потребителей электроэнергии участка,

Выбираем типы кабелей с учётом окружающей среды и режимом работы электроприёмиников ( стационарный или нестационарный). Определяем длины кабелей с учётом их провисания 10%, плюс 2% на концевые разделки. Все расчеты проводим по плану горной выработки и указываем на расчетной схеме электроснабжения потребителей участка.

Скреперная лебёдка:

 

Lпк = 65м + 12% = 73м;

ВМ- 12: Lпк = 35м + 12% = 39м;

 

Круговой опрокидыватель:

 

Lпк = 50м + 12% = 56м;

НКР: Lпк = 40м + 12% = 45м.

 

Выбираем сечение жил кабелей по нагреву, в соответствии с номинальными токами электроприёмников по соответствующим таблицам ПУЭ и по /М.У. приложение 5/.

Лебёдка скреперная: марка ЭВТ 3× 25;

ВМ- 12: марка ГРШЭ 3 × 70;

Круговой опрокидыватель: марка ЭВТ 3 × 10;

НКР: марка ГРШЭ 3 × 4.

Проверим кабельную сеть по допустимой потере напряжения в рабочем режиме и при пуске наиболее мощного и удаленного от УПП электродвигателя. Проверку сделаем для ВМ – 12. При этом должны соблюдаться условия:

- ток, проходящий по кабелю Iк ≥ Iдл.доп. 250А ≥ 220А

- напряжение на электродвигателе Uраб ≥ 0, 95Unom 380B ≥ 361B

- напряжение на зажимах электродвигателя при пуске Uпуск ≥ 0, 8Unom. Согласно ПУЭ отклонение от Unom при пуске в машинах 0, 4кВ питание электродвигателя должно быть 100 ÷ 105% 380В ≥ 304В

При выбранной марке кабеля условия соблюдаются.

Выбор высоковольтного кабеля от ЦПП до УПП

Проектируемое УПП не догружено, поэтому выбор сечения высоковольтного кабеля выполняем по условию:

 

I_{В.В.РАСЧ.} = , А

 

где Sтр.расч. – расчетная мощность силового трансформатора, кВА /определенная в п.3/;

Uвн = 6кВ – напряжение номинальное высоковольтной сети.

 

I_{В.В.РАСЧ} =  = 12А

 

Рекомендуемые марки кабеля: ЭВТ, СБН, СБВш, ЦСБН.

По найденному значению тока высоковольтного магистрального кабеля I_{В.В.РАСЧ} = 12А, выбираем необходимое сечение токоведущих жил S = 10мм², но из условия механической прочности к прокладке принимаем кабель с Smin = 16мм², с Iдлит.допуст. = 65А.

Принятый кабель проверим на термическую стойкость к токам короткого замыкания:

 

Iдлит.допуст. ≥ Iкз.max.

где Iдлит.допуст - предельно допустимый кратковременный т.к.з. для принятого сечения кабеля, А

I⁽³⁾кз.max. – ток трехфазного к.з. в начале кабеля, А (на шинах ЦПП)

 

I⁽³⁾кз.max. = , А

 

где Sкз = 50МВА – мощность к.з. в точке сети, где установлена В.В. ячейка.

 

I⁽³⁾кз.max. = = 4, 8кА

 

Определим максимальное сечение В.В. кабеля из условия термической стойкости:

 

Sввк = I⁽³⁾кз.max × √ t_ф /с, мм²

 

где I⁽³⁾кз.max - установившийся т.к.з., А

t_ф – фиктивное время действия т.к.з. t_ф = 0, 25с.

с = 145 (для кабелей с бумажной изоляцией) - термокоэффициент для кабелей до 10кВ с медными жилами

 

Sввк = 4, 8кА × √ 0, 25/145 = 16, 45мм²

 

Из условий т.к.з. выбранный кабель в рабочем режиме удовлетворяет условиям эксплуатации.

Протяженность кабельной трассы велика, поэтому проверяем в/в магистральный кабель по потере напряжения, при этом должно соблюдаться условие:

Uмввк ≤ ∆ Uдоп, В

 

где ∆ Uдоп – допустимая потеря напряжения в кабеле, В;

∆ Uдоп = ± 5%Unom – в относительных единицах;

∆ Uдоп = = 300В – в абсолютных единицах.

Потери расчетного напряжения в кабеле составит:

 

Uмввк = √ 3 × Iмввк × Lмввк(Кt × r₀ cosφ + x₀ sinφ ), B

 

где Lмввк = 300м – по плану участка;

Кt = 1, 12 - температурный коэффициент /М.У. прил.4/;

r₀, x₀ – активное и индуктивное удельные сопротивления кабеля принятого сечения,

Ом/км /М.У.прил.3/;

cosφ – средневзвешенный коэффициент мощности /табл.1/

sinφ – соответствующий cosφ срв.

r₀ = 1, 15 Ом/км, x₀ = 0, 102 Ом/км, cosφ срв.= 0, 86, sinφ =0, 51

 

Uмввк = √ 3 × 12 × 0, 3 (1, 12× 1, 15 × 0, 86 + 0, 102 × 0, 51) = 7, 2В

 

Выполненный расчет потерь напряжения показывает, что расчетное значение ∆ U = 7.2B, меньше ∆ Uдоп =300В.

Проверим сечение в/в магистрального кабеля по экономической плотности тока, учитывая, что число часов максимума для оборудования участка составляет: Тmax = 5000ч/год.

 

Sэк = Iмввк/J, мм²

где J = 2, 5А/мм² предельная плотность тока, соответствующая – Тmax, А/ мм² /М.У. прил.12/

 

Sэк = 12/2, 5 = 4, 8 мм²

 

По данному пункту расчета выбранное сечение кабеля, по рабочему режиму удовлетворяет условию Sэк < < Smin = 16мм².

Окончательно сечение кабеля от ЦПП до УПП принимаем Smin = 16мм².

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: