Электроснабжение участка

кА

Расчетное сопротивление ветви синхронного двигателя S1

Для t =  и Xр=0.08 определяем Кt=5

^кА

Суммарный ток к.з. в точке К-2

Iк-2=3.69+0.61+1.07=6.05кА

Ударный ток к.з в точке К-1

Iук2=2.55I к2=2.556.05=15.4кА

Действующее значение полного тока к.з. в точке К-2

I ук2=1.52 I к2=1.526.05=9.19кА

Мощность трёхфазного тока к.з.

МВА

Данные расчетов сводим в таблицу

Рачсчетная точка	ПАРАМЕТРЫ
	Iк, кА	ук, кА	Iук, кА	IІк, кА	Sк,мВА
К-1	3.69	9.25	5.51	3.15	233.2
К-2	6.05	15.4	9.19	5.26	66.01
К-3	3.89	9.92	5.91	3.38	42.4
К-4	2.91	7.42	4.42	2.53	31.7
К-5	5.75	14.66	8.74	5	62.74
К-6	3.3	8.41	5.01	2.87	36

10. ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Выбор распределительного устройства напряжением 35 кВ ГСП

На вводе участковой подстанции ГСП устанавливаем разъединитель, высоковольтный выключатель и вентильный разрядник.

Выбираем разъединитель РНД(3)-35/1000-У

Расчетные данные Параметры разъединителя

Uр=35кВ Uн=35кВ

Iр=62А Iн=1000А

iук1=9.25кА Iскв.анп=63кА

IІ к1tn=3.63І0.8=10.5 кАІс IІт.сtп.с.=25І4=2500 кАІс

Т.к. все паспортные параметры разъединителя больше параметров расчетных данных, то выбор сделан правильно.

Для управления разъединителем выбираем ручной привод ПР-90.

Выбираем высоковольтный вакуумный выключатель ВВК-35Б-20

Расчетные данные Параметры разъединителя

Uр=35кВ Uн=35кВ

Iр=62А Iн=1000А

iук1=9.25кА Iскв.анп=51кА

Iук1=5.51кА Iскв.действ.=20кА

IІк1tn=3.63І0.8=10.5 кАІс IІт.сtт.с.=20І3=1200 кАІс

Iк1=3.63кА Iоткл=20кА

Sк1=233.2МВА Sоткл = UнIоткл =

= 3520=1212МВА

Все паспортные параметры выключателя больше чем расчетные данные, поэтому выбор сделан правильно. Для управления выключателем принимаем электромагнитный привод.

Для защиты электрооборудования распределительного устройства 35кВ ГСП выбираем вентильный разрядник РВС-35. Пробивное напряжение разрядника Uпроб=78кВ; Uгашен=40.5кВ.

Выбор распределительного устройства 6кВ

Шкаф ввода 6кВ

Расчетные данные Параметры шкафа №5

Uр=6кВ Uн=10кВ

Iрз=383А Iн=630А

iук2=15.4кА Iскв.анп=25кА

Iук2=9.19кА Iскв.действ.=10кА

IІк2tn=6.05І0.8=29.3 кАІс IІт.сtт.с.=10І3=300 кАІс

Iк2=6.05кА Iоткл=10кА

Sк2=66.01МВА Sоткл = UнIоткл =

= 610=103.9МВА

Шкаф отходящего фидера №1

Расчетные данные Параметры разъединителя

Uр=6кВ Uн=10кВ

Iрф1=201А Iн=630А

iук2=15.4кА Iскв.анп=25кА

Iук2=9.19кА Iскв.действ.=10кА

IІк2tn=6.05І0.8=29.3 кАІс IІт.сtт.с.=10І3=300 кАІс

Iк2=6.05кА Iоткл=10кА

Sк2=66.01МВА Sоткл = UнIоткл= 610=103.9МВА

Шкафы выбраны верно, т.к. все расчетные данные меньше, чем параметры шкафов.

Распределительное устройство 6кВ ГСП

Таблица

Номер шкафа	1	2	3	4	5	6	7
Выключатель, Трансформатор, предохранитель	ВВТЭ-10/630 У2	ВВТЭ-10/630 У2	ВВТЭ-10/630 У2	НТМИ ПКТ-6 РВО-6	ВВТЭ10/630 У2	ВВТЭ-10/630 У2	ТМ-20 ПКТ-6 РВО-6
Расчетный ток	201	60.2	122.5		383
Максимально-токовая защита	2РТ 81/1	2РТ 81/1	2РТ 81/1		2РТ 81/1	2РТ 81/1
Защита от за-мыкания на зем-лю	ЗПП-1	ЗПП-1	ЗПП-1			ЗПП-1
Эл/магн. привод: напряжение включения и отключения	220	220	220		220	220
Назначение шкафа	Шкаф отходя-щего фидера№1	Шкаф отходя-щего фидера№2	Шкаф отходя-щего фидера№3	Шкаф трансформатора напряжения	Шкаф ввода 6кВ	Шкаф резервн. отходя-щего фидера	Трансформатор собственных нужд

Выбор приключательных пунктов

Для экскаватора ЭШ-15/90.

Данные для выбора приключательного пункта:

Приводной двигатель СДСЭ-15-64-6

Мощность 1900кВт

Напряжение 6кВ

КПД двигателя 0.93

Коэффициент мощности 0.85 (опер.)

Трансформатор

Собственных нужд ТМЭ 250/6-250кВА

Установившееся значение

тока к.з. в месте установки ПП Iк4=2.91кА

Ударный ток к.з. в месте

Установки ПП iук4=4.22кА

Действующее значение полного тока к.з. Iук4=4.22кА

Ток двухфазного к.з.

в месте установки ПП IІк4=2.53кА

Мощность к.з. в месте

установки ПП Sк4=31.7МВА

Произведем выбор приключательного пункта с учетом трансформатора собственных нужд

Выбираем КРУПП-1-6-(10)/630-УХЛ1с вакуумным выключателем и электромагнитным приводом.

Тип выключателя ВВТЭ-10/20-630УХЛ1

Номинальный ток выключателя Iн=200А

Пользуясь данными о токах к.з. в месте установки приключательного пункта, сравниваем расчетные величины с паспортными данными выключателя.

Расчетные данные Паспортные данные

Uр=6кВ Uн=6кВ

Iр=255А Iн=200А

Iук4=7.42кА Iскв.анп=51кА

IІк4tn=2.91І0.8=6.77 кАІс IІт.сtт.с.=20І4=1600 кАІс

Iк4=2.91кА Iоткл=20кА

Sк4=31.7МВА Sоткл =350 МВА

Таким образом, выбранный приключательный пункт устойчив к параметрам тока к.з. в точке К- 4

Максимально-токовые реле КРУ позволяют производить регулировку до трёхфазного тока перегрузки

Iуст.р.=3Iн=3320=960А

Проверим выбранную установку тока на надёжность её срабатывания при минимальном двухфазном к.з.

IІ к4 / Iуст.р.=2.53 / 0.96=2.6 >1.5

Следовательно, максимально-токовая защита надёжно срабатывает при возможных максимальных значениях токов к.з.

Для остальных экскаваторов участка разреза также принимаем приключательные пункты типа КРУПП.

Таблица

№ п/п	Экскаватор	Iр,А	Iн,А	Iуст.ср.,А	IІк / Iуст.р.ф
1	ЭШ-10/70	177	200	600	4.7
2	ЭШ-15/90	225	320	960	2.6
3	ЭКГ-8И	70	80	240	20
4	ЭКГ-5А	98	40	120	41

11. ВЫБОР ПКТП

В зависимости от мощности бурового станка выбираем ПКТП при условии Sр  Sнт, Sр=Pуст/cos/0.7 = 402кВА 400 кВА

Техническая характеристика

1.Назначение. Подстанция типа ПСКТП-400/6 предназначена для питания трёхфазным переменным током частотой 50Гц токоприёмников открытых горных работ в условиях холодного климата.

2.Номинальная мощность – 400 кВА

3.Номинальное первичное напряжение – 6000В

4.Номинальное вторичное напряжение – 400В

5.Напряжение короткого замыкания – 3.5%

6.Ток холостого хода – 2.5%

7.Потери короткого замыкания –3800Вт

8.Устройство. Подстанция состоит из следующих составных частей: высоковольтного блока; низковольтного РУ; силового трансформатора; рамы.

В подстанции предусмотрено присоединение к кабельным и воздушным (по требованию заказчика) ЛЭП 6кВ.

На стороне ВН подстанции предусмотрена возможность изменения коэффициента трансформации относительно номинального на +5%. Оснащена реле утечки и устройством контроля целости заземляющих цепей отходящих кабелей.

Проверочный расчет аппаратуры, входящей

в ПСКТП-400/6

Номинальный ток трансформатора со стороны 6кВ, с учётом возможной перегрузки

Выбор разъединителя

Параметры разъединителя Расчетные величины

РВЗ-10/400

Uн=10кВ Uр=6.3кВ

Iн=400А Iр=46.2А

Iамп=50кА iу3=9.92кА

Iэф=29кА Iу3=5.91кА

IІт.сtт.с.=10І4=400 кАІс IІк3tn=3.89І1.1=16.6 кАІс Выбранный разъединитель удовлетворяет условиям

Выбор предохранителя

Iн.п. Iрасч.=46.2А

выбираем предохранитель ПК2-6-50/31, 5УЗ

Iн. предохранителя –50А > Iрасч.=46.2А

Iоткл=31.5 > Iу3=5.91кА

IІк.з./Iн.п.=3380/50=677

при коротком замыкании предохранитель сработает.

Выбор автоматических выключателей напряжение 0.4кВ

Номинальный ток трансформатора на стороне 0.4кВ

Номинальный ток расцепителя автомата SF2

Iн.р. Iн.5.=577А

Выбираем автомат А3732Б Uн=660В; Iн.р.=630А;

Iср.эм.р. =6300А; Iотк=100кА

Автомат SF3:

Iн.р. 630А Iр=288А

Выбираем автомат А3732Б Uн=660В; Iн.а.=400А;

Iн.р.=400А; Iср.зн.р. =2500А; Iотк.=55кА.

Проверяем автоматические выключатели на устойчивость к токам к.з.

SF2Iотк=100кА > Iік1=16кА

IІк1/Iср.эм.р=13800/6300=2.19>1.5, т.е. при коротком замыкании автомат сработает.

SF3Iотк=55>4,48 кA

IІк2/Iср.эм.р=4340/2500=1.7>1.5, т.е. при коротком замыкании автомат сработает.

Принципиальная схема ПСКТП-400/6

Рис.11.1

Перечень элементов к Рис.11.1.

Таблица

Обозначения по схеме	наименование	кол-во	Примечание
FV1-FV2	Разрядник вентильный РВО-6	3
FV4-FV6	Разрядник вентильный РВН-0.5м	3
QS	Разъединитель РВ3-10/400	1	С приводом ПР-10-1У2
FU1-FU3	Предохранитель ПК2-6-50/31.5 У3	3
T1	Трансформатор силовой сухой	1	400кВА
SF2	Выключатель А3742Б стационарного исполнения на напряжение 660В	1	Iн.р.=630А
SF3-SF6	Выключатель А3732Б стационарного исполнения на напряжение 660В	3	Iн.р.=400А

12. РАСЧЕТ ТОКОВ К.З. НА СТОРОНЕ 0.4кВ

Индуктивное сопротивление трансформатора:

Активное сопротивление трансформатора:

Индуктивное сопротивление трансформатора:

Xкл=XoIкл=0.070.1=0.07Ом

где Iкл-длина линии, км

Активное сопротивление кабеля:

Rкл=Iкл/S=0.0188100/50=0.0376Ом

Результирующее активное сопротивление до точки К2

Rрез.к2= Rт+Rкл=0.0038+0.0376=0.0414Ом

Результирующее индуктивное сопротивление до точки К2

Xрез.к2= Xт+Xкл=0.014+0.007=0.021Ом

Токи к.з. в точке К1

Токи к.з. в точке К2

13.РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ

IВА=I1+I2+I8+I9+I11=707+553+115+277+515=2167м=2.167км

Iкл=I5+I6+I7+I10+I12=200+200+200+200+100=900м

I3=Uл(35 Iкл+ Iвв) / 350=6(35 0.9+ 2.167) / 350=0.577А

Rпр= I11.7=1.2Ом

Примем ПС-70 с Ом/км

Rrk= I7 / S536=0.62Ом

где 53 м/ОмммІ - удельная проводимость меди твердо тянутой.

Rзк= Rз.об.- Rпр.- Rrk =4-1.2-0.62=2.18Ом

Принимаем, контур выполнен из стальных труб d=5.8см и I=300см соединенных общим стальным прутом d=1см и I=3000см. Трубы и соединительный прут заглублены на расстоянии 50см от поверхности земли. Грунт суглинок  Омсм

t=300/2+50=200см-расстояние от поверхности до середины трубчатого заземлителя

n =rтр.з./Rзк=21.35/2.18=9.7910 шт

b=2d=2см, d-диаметр прута.

Rз.к.=(rтр.з. rн.з.) /(rтр.з.тр.з.+rн.з.н.з. n)

Rз.к.=(21.351.73) /(21.350.75+1.730.7510)=1.2Ом

Rз.общ= Rз.к.+ Rпр+ Rrk=1.2+1.2+0.62=3.02Ом 4Ом

Что удовлетворяет условию ЕПБ.

14. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК УЧАСТКА РАЗРЕЗА

Требования безопасности к устройству электроустановок

Для передвижных КТП и распределительных устройств (ПП, КРП, секционирующие устройства для ВЛ) напряжением до и выше 1000В обязательно выполнение следующих требований: надёжное ограждение токоведущих частей; наличие блокирующих устройств; надёжное фиксирование проводов разъединителя; наличие механических указателей положения привода(«включено», «отключено»); наличие отметок на токоведущих частях, указывающих места наложения персональных заземлений.

Воздушные вводы ПП, имеющие расстояние от верхней кромки изолятора до поверхности земли менее 2.9м, должны быть оборудованы сетчатыми ограждениями.

На передвижных опорах запрещается совместная подвеска проводов ВЛ напряжением до и выше 1000В. Расстояние между фазными и заземляющими проводами должно соответствовать расстояниям для фазных проводов данного класса напряжения. Расстояние по вертикали от нижнего фазного провода до заземляющего должно быть не менее 1.5м.

Гибкий кабель, питающий карьерные электроустановки, должен прокладываться так, чтобы исключить возможность примерзания, ударов и раздавливания кусками горной массы, наезда на него транспортных средств.

На эл.аппаратах должна быть чёткая надпись, указывающая на включаемую машину, механизм, аппаратуру и т.д.

Общая часть заземления стационарных и передвижных машин и механизмов осуществляется путем непрерывного электрического соединения между собой заземляющих проводников.

Осветительные установки должны иметь блокировочные устройства, препятствующие их отключению при открытых дверях пусковых систем.

Требования к персоналу

Эксплуатацию электроустановок карьеров проводит электротехнический персонал, который подразделяется на оперативный, оперативно-ремонтный и ремонтный.

Для обеспечения безопасного обслуживания электроустановок должны быть выполнены организационные и технические мероприятия.

Работу в электроустановках выполняют по письменному наряду, устному распоряжению и в порядке текущей эксплуатации. Право выдачи нарядов предоставляется лицам электротехнического персонала, имеющим квалификационную группу V- в установках напряжением выше 1000В и группу IV-в установках напряжением до 1000В.

По наряду выполняются работы в электроустановках на ЛЭП напряжением выше 1000В; на ВЛ при подъёме на опору выше 2м, а также работы, связанные с подъёмом на ПП, КТП; при ремонте гибких кабелей, наладке релейной защиты и испытании повышенным напряжением.

По устному распоряжению с записью в оперативном журнале в электроустановках выше 1000В разрешается проводить работы: с частичным снятием напряжения - мелкий ремонт ПП (замена или долив масла, ремонт привода ВМ), подключение и отключение кабелей в ПП, замену предохранителей, замену и зачистку контактов контакторов в КТП.

При этом с полным снятием напряжения выполняют замену, разделку, присоединение и отсоединение питающего кабеля, замену изоляторов в вводных коробках и кольцевых токоприёмниках экскаваторов и т.п.

Организационные и технические мероприятия при производстве работ на контактной сети выполняются в соответствии с ПТБ при эксплуатации контактной сети переменного (постоянного) тока, электрифицированных дорог.

Обслуживающий электротехнический персонал должен быть обеспечен соответствующими защитными средствам

и (указатели напряжения, диэлектрические перчатки, боты и т.п.).

Работы вблизи действующих ЛЭП проводят по наряду, вдали от действующих ЛЭП по распоряжению.

Наладка электрического привода электрифицированных машин, а также обнаружение и устранение неисправностей в силовых цепях и в цепях управления проводятся не менее чем двумя лицами (один с группой не ниже IV, остальные не ниже III) по устному распоряжению или в порядке текущей эксплуатации с записью в оперативном журнале.

Для обеспечения безопасности людей во время грозы запрещается выполнение работ в любых сетях и на электрооборудовании.

Работа горно-транспортных машин во время грозы запрещается при наличии защиты от атмосферных перенапряжений.