Реферат: Березниковский политехнический техникум

Примечания к таблице 2:

* - кабель взят по наименьшему из приведенных величин сечению для увеличения длины кабеля, укладываемого в барабан самоходного вагона. Произведем проверку выбранного нами сечения кабеля К1.1. Допустимый ток которого определим по формуле:

, (стр. 62) [1]

где – длительно допустимая токовая нагрузка на кабель 16 (табл. 1.3), ;

– коэффициент, учитывающий температуру окружающего воздуха, по табл. 1.4. [1], равный (см. п. 3.1.1);

– коэффициент, учитывающий намотку кабеля на барабан = 0,7 (снижение токовой нагрузки на 30%);

– коэфициент, учитывающий повторно-кратковременный режим работы ходовых двигателей самоходного вагона, = 0,875/ (п. 1.3.3) [2].

Тогда:

.

То есть, кабель сечением , окончательно выбранный нами, работающий при температуре t°= 25°C способен выдержать токовую нагрузку в 164,4 А, что превышает расчетную – 134 А, и удовлетворяет нас;

** – токовая нагрузка взята для одиночного электропотребителя (табл. 1.1) [1];

*** – сечение кабеля будет выбрано, учитывая с условием механической прочности;

**** – сечения кабелей, работающих в паре взяты по наибольшей величине одного из них;

***** – сечения кабеля взято предельно наибольшему, так как промышленность не выпускает кабели большого сечения.

4. ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

В трехфазных электрических сетях переменного тока с изолированной нейтралью (режим работы нейтрали IT) возможны трех- и двухфазные токи короткого замыкания (к. з.). Процессы при к. з. являются аварийными, так как величина тока при этом достигает значения опасных для кабельной сети и электроустановок и может вызвать пожар. В связи с этим, при возникновении к. з., участковая сеть в целом, или отдельные ее участки должны быть отключены максимально токовой защитной (МТЗ) (блок ТЗП), действующие единое правило безопасности при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений подземным способом (ЕПБ) и Правило технической эксплуатации электроустановок (ПТЭЭ) рассматривают обязательное определение ожидаемых величин токов к. з. с целью обеспечения четкого и надежного действия защиты.Ток трехфазного к. з. является максимально – возможным током к. з., определение которого необходимо для проверки правильности выбора в коммутационной аппаратуре с учетом ее предельной отключающей способности, и кабелей, с учетом их термической стойкости к воздействию тока к. з.При расчете тока учитывается, что к моменту к. з. напряжение в сети повышено, а проводники перед этим не были нагружены током и их температура не превышает температуру окружающей среды + 25^° С , а температура обмоток, питающих трансформаторов составляет + 20^°С.Ток двухфазного к. з. является минимально-возможным током к. з., определение которого необходимо для проверки выбранных уставок МТЗ релейной защиты аппаратуры, надежно отключающих эти токи.При определении тока учитывается, что к моменту к. з. напряжение в сети понижено, жилы кабеля нагреты предварительным током нагрузки до определенной температуры + 65^°С, а обмотки питающих трансформаторов + 150^°С.Токи трехфазных к. з. определяются на шинах распределительного устройства и распределительных пунктах, в начале ответвлений от них кабелей наименьших сечений, на выводах коммутационных аппаратов, имеющих наименьшую отключающую способность.Токи двухфазных к. з.

определяются во всех наиболее отдаленных точках сети в месте подключения кабелей к электроприемникам, в конце зоны действия МТЗ аппаратов.

Для расчетов токов к. з. составляем схему замещения с указанием расчётных точек к. з. (рис. 2).

4.1. Определение приведенных длин кабелей

Кабельная сеть участка обычно состоит из кабелей, имеющих различное сечение (а также длины и сопротивления). Для упрощения расчетов токов к. з. все кабели, по основным токопроводящим жилам, приводятся к кабелю одного какого-нибудь сечения. И через его сопротивление определяются токи к. з.

Так как все кабели (имеют различное сечение) «приводим» к одному сечению кабеля, то и длины кабелей будут приведенными.

Приведенная длина одиночного кабеля l* (км) определяется по формуле:



или (4.1) [1]

,

где l_нн; l_вн - фактические длины кабелей, соответственно низковольтного напряжения (НН) и высоковольтного напряжения (ВН);

К_п - коэффициент приведения кабеля к кабелю определенного одного какого-нибудь сечения в таблице 1.8 [1] приведены значения К_п к кабелю сечением 50 мм².

Так, например, для некоторых кабелей их приведенные длины к кабелю сечением 50 мм², составит:

- кабель КВ1

при l = 2 000 м; S = 120 ; К_п = 0,43,

получим: ;

- кабель К1.1

при l = 200 м; S = 16 и К_п = 3,06,

получим: .

При расчете сетей, имеющих различные сечения кабелей, её протяженность и нахождение базовой точки к. з. на шинах высоковольтного устройства, необходимо учесть:

- общая длина, проведенной к кабельной сети составит их сумму, то есть:

; (4.1) [1]

Общая длина приведенной к кабельной сети

, в которую входит как высоковольтная, так и низковольтная кабельные линии, должна учитывать влияние сети ВН на общую длину. Приведенная длина кабеля ВН приводится к кабелю НН:

, (4.2) [1]

где K_тр - коэффициент трансформации силового трансформатора КТП. При номинальных напряжениях U_вн = 6 000 В и U_нн = 690 В (табл. 1.2) [1]. .

Тогда:

.

Дальнейшие расчеты снесем в таблицу 3.

- кабель К1.2

при l = 200 м; S = 50 мм²; K_п = 1,

получим ;

- кабель К2.1

при l = 200 м; S = 50 мм²; K_п = 1,

получим ;

- кабели К2.2 и К2.3

при l = 250 м; S = 16 мм²; K_п = 3,06,

получим ;

- кабель К2.4

при l = 250 м; S = 10 мм²; K_п = 4,92,

получим ;

- кабель К

при l = 10 м; S = 10 мм²; K_п = 4,92,

получим ;

- кабель КВ3

при l = 200 м; S = 25 мм²; K_п = 1,97,

получим ;

- кабель КВ2

при l = 600 м; S = 50 мм²; K_п = 1,

получим

;- кабель К1 и К2при l = 200 м; S = 95 мм²; K_п = 0,54,получим Рис. 2. Схема замещения к расчету токов к. з.Таблица 3. Расчет приведенных длин кабелей

№ п.п.	Кабель или расчетная точка	Сечение силовой жилы кабеля Sж, мм2	Фактическая длина кабеля l, км	Коэффициент приведения Kп	Приведенная длина кабеля, км
					в сети ВН l*вн	в сети НН l*нн
1	2	3	4	5	6	7
1	Тв1	-	0	-	0	0
2	К1.1	16	0,2	3,06	-	0,2∙3,06=0,612
3	К1.2	50	0,2	1,00	-	0,2∙1=0,2
4	К	10	0,01	4,92	-	0,01∙4,92=0,0492
5	К1;К2	95	0,2	0,54	-	0,2∙0,54=0,108
6	К2.1	50	0,2	1,00	-	0,2∙1=0,2
7	К2.2; К2.3	16	0,25	3,06	-	0,05∙3,06=0,153
8	К2.4	10	0,25	4,92	-	0,25∙4,92=1,23
9	КВ3	25	0,2	1,97	0,2∙1,97=0,394	-
10	КВ2	50	0,6	1,00	0,6∙1=0,6	-
11	КВ1	120	2	0,43	2∙0,43=0,86	-
12	Тв1-Тв2				0,86
13	Тв1-Тв3				0,86+0,6=1,46
14	Тв1-Тв4				1,46+0,394=1,854
15	Тв1-Т1					1,854∙0,0132=0,0245
16						0,0245+0,108=0,1325
17	Тв1-Т3					0,1325+1,23=1,3625
18	Тв1-Т4 Тв1-Т5					0,1325+0,765=0,8975
19	Тв1-Т6					0,1325+0,2=0,3325
20	Тв1-Т					0,3325+0,0492=0,3817
21	Тв1-Т7					0,1325+0,2=0,3325
22	Тв1-Т8					0,1325+0,612=0,7445