Общая часть — Курсовая работа Расчет схемы электроснабжения участка 3

Курсовая работа Расчет схемы электроснабжения участка 3 — файл n1.doc

Номинальный ток электропотребителей находи по формуле

Расчетные значения заносим в таблицу 1.

Схема электроснабжения приведена на рисунке 1.
с

Рисунок 1 – Однолинейная схема электроснабжения потребителей сети 1140в и 660В

1. Определение мощности трансформаторной подстанции

1.1 Р асчет трансформаторной подстанции

Для расчета мощности участковой трансформаторной подстанции произведем расчет суммарной установленной мощности всех электроустановок на участке:

где — установленная мощность i-й электроустановки кВт, N – количество электроустановок.

Найдем средневзвешенный коэффициент мощности электроустановок на участке:

где — коэффициент мощности i-q электроустановки.

Расчет коэффициента спроса произведем по формуле:

где — номинальная мощность наиболее мощного электропотребителя на участке кВт.

Расчетная активная нагрузка определяется по формуле:

Расчетная мощность трансформатора определяем по формуле:

Выбор трансформаторной подстанции производим исходя из условия

(6)
Так как потребители участка имеют возможность подключения к сети с напряжением как 1140В так и к сети с напряжением 660В, а исходя из характеристик КТСВП приведенных в справочнике энергетика угольных шахт единственная подходящая КТСВП имеющая переключение как на 660/1140В только КТСВП 630/6. Однако следует отметить что мощность данной подстанции превышает установленную практически в 4 раза, то для данного участка целесообразней применить КТСВП 250/6-6/0,69

Принимаем трансформаторную подстанция КТСВП 250/6-6/0,69.
Таблица 2 – Техническая характеристика трансформаторных подстанций

Таблица характеристик выбранных трансформаторов

2.1 Расчет кабельной сети

Ток в магистральном кабеле, для потребителей с номинальным напряжением 1140В определяем по формуле:

где Ррасч -расчетная нагрузка на подключенном кабеле, кВт; Uном -номинальное напряжение, В; cos?p -средневзвешенный коэффициент мощности на электроустановок подключенных к кабелю.

Выбор кабеля от автоматического выключателя А3792У (1) до вентилятора ВМЭ8

Принимаем кабель КГЭШ 316+110+32.5 80>45.2 условие соблюдается.

Выбор кабеля от автоматического выключателя А3792У (2) до АВ400 ДО2 (1)

Принимаем кабель КГЭШ 316+110+32.5 80>55,3 условие соблюдается.

Выбор кабеля от автоматического выключателя А3792У (3) до АВ400 ДО2 (2)

Принимаем кабель КГЭШ 335+110+34 130>109,3 условие соблюдается.

2. 2 Расчет участковой сети по потере напряжения в нормальном режиме

2.2.1 Проверить кабельную сеть с напряжением 660В по допустимым потерям напряжения в каждом РП достаточно только для наиболее мощного двигателя. Pном .

Найдём дополнительную потерю напряжения Uдоп. в абсолютных единицах, исходя из того, что относительная потеря напряжения в этом режиме uдоп.= 10%.

Потерю напряжения в гибком кабеле определим по формуле:

где — рабочий ток 1-го двигателя комбайна; . = . =349 А, . = 0,89; – активное сопротивление гибкого кабеля, определяем по формуле:

где  — удельная проводимость меди; = 0,0188 Оммм2/м; L – длина кабеля; s – сечение кабеля;

Для гибкого кабеля породопогрузочной машины TORO 1400E

Для гибкого кабеля ленточного конвейера 1Л-80

Для гибкого кабеля вентилятора ВМЭ8

– индуктивное сопротивление гибкого кабеля, определяем по формуле:

где – индуктвиное сопротивление кабеля по табл. данным (справочник энергетика угольных шахт), Ом/км; L – длина кабеля, км.

Для гибкого кабеля породопогрузочной машины TORO 1400E =0,064

Для гибкого кабеля ленточного конвейера 1Л-80 =0,068

Для гибкого кабеля вентилятора ВМЭ8 =0,068

Потеря напряжения составит:

Для гибкого кабеля породопогрузочной машины TORO 1400E

Для гибкого кабеля ленточного конвейера 1Л-80

Для гибкого кабеля вентилятора ВМЭ8

Относительная величина активной составляющей напряжения короткого замыкания трансформатора КТСВП 250-6/0,69

где Ркз.тр -потери короткого замыкания трансформатора, кВт.

Относительную индуктивную составляющую напряжения к. з. трансформатора КТСВП 250-6/0,69

где Uкз.тр. -напряжение короткого замыкания трансформатора, %

Коэффициент загрузки трансформатора КТСВП 250-6/0,69

где – номинальный ток обмотки трансформатора НН, А.

где — номинальная мощность трансформатора, Вт; — напряжение на вторичной обмотке трансформатора, В.

Потери напряжения в % определим из формулы:

Потери напряжения в трансформаторе КТСВП 630-6/1,2

Потери напряжения на магистральном кабеле определяем по формулам 9, 10, 11.

Результат вычислений заносим в таблицы 2.1, 2.2, 2.3

Общая потеря напряжения на участке определяем по формуле

Результат вычислений заносим в таблицы 2.1, 2.2, 2.3
Так как всех выбранных кабелей то условие выполняется.

Расчетные данные по сети с напряжением 1140В заносим в таблицу 2.1

Таблица 2.1 – Расчетные данные потери напряжения в сети с напряжением 660В для РП1

2.3 Расчет кабельной сети по условию пуска

Определим активное сопротивление трансформатора, приведённое к обмотке НН:

Определим полное сопротивление трансформатора, приведённое к обмотке НН:

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора:

Так как на расчетном участке потребитель является единичным, то падение напряжения предшествующее запуску электродвигателя на шинах РПП рассчитывать не будем.

Определим напряжение на двигателе потребителя при пуске с учётом пускового тока двигателя:

где R и Х – соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивление цепи от трансформатора до зажимов пускаемого двигателя, Ом

Отношение пускового напряжения к номинальному должно быть больше или равно 0,8

Для двигателя TORO 1400E

Так как условие не выполняется увеличим сечение кабеля на порядок, принимаем КГЭШ 3х50+1х10+3х4

Условие выполняется принимаем кабель КГЭШ 3х50+1х10+3х4

Для двигателя ленточного конвейера1Л-80

Условие выполняется принимаем кабель КГЭШ 3х16+1х10+3х2,5

Для двигателя вентилятора ВМЭ8

Условие выполняется принимаем кабель КГЭШ 3х16+1х10+3х2,5

3. Расчет тока короткого замыкания в участковых электрических сетях

Расчёт токов короткого замыкания сети участка произведём по методу базисных напряжений. Для этого воспользуемся схемой электроснабжения участка и схемой замещения.

Рисунок 2 – Схема замещения сети с напряжением 660В
Найдем ток к. з. в точке К1 (АВ трансформатора КТСВП – 250). Активное сопротивление трансформатора по формуле 19:

Индуктивное сопротивление трансформатора находим по формуле:

Ток трёхфазного к. з. в точке К1:

Ток двухфазного к. з. в точке К1:

Ток трёхфазного и двухфазного к. з. в точке К2, К3, К4, К5, К6 найдем аналогично вышеизложенного расчета.

Результаты расчета сведены в таблицу 3.

Таблица 3 – Расчетные значения двухфазного и трехфазного К.З. сети 660В

Наименования точки на схеме

4. Выбор коммутационной аппаратуры, средств и уставок защиты

Выбираем пускатель для включения и защиты двигателя TORO 1400E, параметры двигателя:

— Iном = 109,3 А; Iпуск = 579,2А; Рном = 110 кВт, 1661 А. 1918 А

Принимаем контактор ПВИ-125 на Iном = 125 А, с предельной отключающей коммутационной способностью 2500 А.

Согласно ПБ для защиты ответвлений, питающих электродвигатели с к. з. ротором токовую, уставку определим по формуле:

где Iном.п – номинальный пусковой ток наиболее мощного электродвигателя подключенный к защищаемой сети; Iном. – сумма номинальных токов остальных токоприемников;

Чтобы не происходили ложные срабатывания при пуске двигателей принимаем токовую уставку блока ПМЗ, равную 1400 А.

Проверяем чувствительность токовой уставки на срабатывание:

Чувствительность данной уставки удовлетворяет требованиям ПБ.

При максимально возможном токе трёхфазного к. з. на зажимах электродвигателя с учётом 20 % запаса:

Т.к. 2500>2301, то отключение выбранным пускателем, производиться будет. Произведем выбор более мощного контактора.

Выбор последующих автоматических выключателей и пускателей произведем аналогично вышеизложенного расчета.

Выбор автоматического выключателя QF1 для РП1, параметры РП:

— Iном = 109,3 А; Iпус к= 579,2А; Рном = 110 кВт, 2460 А. 2840 А, Iупуск =625А

Выбираем АВВ 400/250 ДОМ с Iном = 400/250 А, с предельной отключающей коммутационной способностью 12000/22000/25000 А.

При максимально возможном токе трёхфазного к. з. на зажимах электродвигателя с учётом 20 % запаса:

Т.к. 12000>3408, то отключение выбранным пускателем, производиться будет.

Выбираем пускатель для включения и защиты двигателя конвейера 1Л-80, параметры двигателя:

— Iном =55,3 А; Iпуск = 370,5А; Рном = 55 кВт, 2335,2 А. 2696,5 А

Принимаем пускатель ПВИ-125 на Iном = 125 А, с предельной отключающей коммутационной способностью 2500 А.

При максимально возможном токе трёхфазного к. з. на зажимах электродвигателя с учётом 20 % запаса:

Т.к. 3250>3250, то отключение выбранным пускателем, производиться не будет.

Принимаем пускатель ПВИ-250 на Iном = 250 А, с предельной отключающей коммутационной способностью 4000 А.

При максимально возможном токе трёхфазного к. з. на зажимах электродвигателя с учётом 20 % запаса:

Т.к. 4000>3250, то отключение выбранным пускателем, производиться будет.

Выбор автоматического выключателя QF2 для РП2, параметры РП:

— Iном = 55.3 А; Iпуск = 370.5А; Рном = 55 кВт, 4001 А. 4620 А, Iу =500А

Выбираем АВВ 400/250 ДОМ с Iном = 400/250 А, с предельной отключающей коммутационной способностью 12000/22000/25000 А.

При максимально возможном токе трёхфазного к. з. на зажимах электродвигателя с учётом 20 % запаса:

Т.к. 12000>5544, то отключение выбранным пускателем, производиться будет.

Выбор автоматического выключателя КМ1 встроенного в КТСВП 250/6-0,69 для отключения двигателя вентилятора ВМЭ8, параметры электродвигателя:

— Iном = 45,2 А; Iпуск = 307,36А; Рном = 45 кВт, 2514 А. 3903 А, Iу =500А

Принимаем контактор А3792Б на Iном = 250 А, с предельной отключающей коммутационной способностью 4000 А.

При максимально возможном токе трёхфазного к. з. на зажимах электродвигателя с учётом 20 % запаса:

Т.к. 4000>3483, то отключение выбранным пускателем, производиться будет.

Выбор автоматического выключателя КМ2 встроенного в КТСВП 250/6-0,69 для отключения двигателя вентилятора РП2, параметры потребителей:

— Iном = 55,3 А; Iпуск = 370,5А; Рном = 55 кВт, 4001 А. 4620 А, Iу =625А

Принимаем контактор А3792У на Iном = 400 А, с предельной отключающей коммутационной способностью 11000 А.

При максимально возможном токе трёхфазного к. з. на зажимах электродвигателя с учётом 20 % запаса:

Т.к. 11000>5544, то отключение выбранным пускателем, производиться будет.

Выбор автоматического выключателя КМ3 встроенного в КТСВП 250/6-0,69 для отключения двигателя вентилятора РП3, параметры потребителей:

— Iном = 109,3 А; Iпуск = 579,2А; Рном = 110 кВт, 2460 А. 2840 А, Iу =750А

Принимаем контактор А3792Б на Iном = 250 А, с предельной отключающей коммутационной способностью 11000 А.

При максимально возможном токе трёхфазного к. з. на зажимах электродвигателя с учётом 20 % запаса:

Т.к. 4000>3408, то отключение выбранным пускателем, производиться будет.

Таблица 4 – Технические данные электрооборудования уставки тока и срабатывания максимальной защиты аппарата