Выбор кабельной сети участка по допустимой нагрузке

Выбор кабелей по допустимой нагрузке производится по условию

где I_д.д – длительно допустимый по нагреву ток кабеля соответствующего сечения; I_р – рабочий ток кабеля.

Рабочий ток магистральных кабелей определяется как

(1)

где k_с.г – коэффициент спроса для группы потребителей, получающих питание по магистральному кабелю, определяется по формулам, аналогичным вышеприведенным, но с исходными данными рассматриваемой группы потребителей; ∑Р_у.г – суммарная установленная мощность группы потребителей, получающих питание по выбираемому магистральному кабелю; U_н – номинальное напряжение сети; cosφ – средневзвешенный коэффициент мощности.

Рабочий ток кабелей, питающих отдельно установленные электродвигатели, принимать равным номинальному току этих электродвигателейi.

При наличии на одной машине или агрегате нескольких одновременно работающих электродвигателей и питании их по одному кабелю рабочий ток этого кабеля определяется как сумма номинальных токов электродвигателей.

Следует учесть, что длительно допустимые токовые нагрузки на кабели составлены исходя из нормируемого значения температуры окружающей среды +25 °С. Во многих случаях фактическая температура окружающей среды в очистных и подготовительных забоях шахт Кузбасса несколько ниже. Поэтому можно (но не обязательно) пересчитать по [З] длительно допустимую нагрузку кабеля с учётом фактической температуры, что зачастую позволяет использовать кабели с меньшим сечением жил.

Выбор типа и сечений кабелей сводится в таблицу, составленную по форме таблицы 2.

Таблица 2 - Выбор типа и сечений кабелей

Проверка кабельной сети участка

по допустимым потерям напряжения

при нормальном режиме

Потери напряжения определяются только для одной наиболее загруженной ветви кабельной сети исходя из предположения, что в других (менее нагруженных) ветвях они будут меньше. Суммарные потери напряжения для любой ветви определяются как

где – потери напряжения в трансформаторе; – суммарные потери напряжения в рассматриваемой кабельной ветви участка.

Относительная потеря напряжения в трансформаторе определяется по формуле

где – коэффициент загрузки трансформатора; u_a и u_p – относительные величины соответственно активной и реактивной cоставляющей напряжения короткого замыкания трансформатора, %.

Относительные величины u_a и u_p вычисляются соответственно по формулам:

где Р_к.з – потери мощности короткого замыкания в трансформаторе;

u_к.з – напряжение короткого замыкания трансформатора, %.

Потери напряжения в трансформаторе в абсолютных величинах определяются как

где U_о – вторичное напряжение трансформатора при холостом ходе (690 В; 1200 В; 3,3 кВ).

Потери напряжения в кабеле определяются по формуле

где I_pi – рабочий ток в кабеле; r_ki, x_{ki --} соответственно активное и индуктивное сопротивления рассматриваемого кабеля.

Расчет сопротивлений кабелей следует свести в таблицу, составленную по форме таблицы 3. Активные сопротивления следует принимать для рабочей температуры кабелей + 65 °С, приводимые в [4],

При отсутствии справочных данных для кабеля – того сечения можно определять:

- активное сопротивление , Ом/км;

- индуктивное сопротивление , Ом/км.

Таблица 3 - Определение сопротивления кабелей

В таблицу 3 необходимо внести сопротивления всех кабелей, кроме перемычек, так как эти данные необходимы для расчёта токов короткого замыкания, рассматриваемого ниже.

Допустимая потеря напряжения в сети определяется по выражению

где U_o –номинальное напряжение сети; 0,05 – допустимое отклонение напряжения на зажимах электродвигателей (ГОСТ 13109-97).

Следовательно, для сетей напряжением 660 В, 1140 В и 3,0 (3,3) кВ допустимые потери напряжения соответственно равны 63, 117 и 300 В. Сеть удовлетворяет условиям эксплуатации, если сохраняется соотношение

Проверка кабельной сети по потерям напряжения

при пуске наиболее мощного и удаленного электродвигателя

Параметры схемы электроснабжения должны обеспечивать на зажимах запускаемого наиболее мощного и удаленного электродвигателя уровень напряжения, достаточный для его трогания с места и разгона.

Допустимое минимальное напряжение на зажимах электродвигателя при пуске определяется как

где М_н.дв – номинальный момент электродвигателя; М_п.дв – номинальный пусковой момент электродвигателя; К – Отношение момента сил сопротивлений троганию с места рабочей машины к моменту сил сопротивлений этой машины при установившемся режиме работы. Значения К принимаются: для добычных комбайнов при пуске под нагрузкой 1,1 – 1,2; для скребковых конвейеров - 1,2 – 1,5; для ленточных конвейеров - 1,2 – 1,4; для вентиляторов и насосов 0,5 – 0,6.

В тех случаях, когда рассматривается сеть, питающая несколько разнородных механизмов, хотя и связанных технологическим процессом, напряжение на зажимах электродвигателя запускаемого электродвигателя при пуске определяется по формуле [3]

где ∆U_н.р - потери напряжения в сети от остальных работающих двигателей (кроме запускаемого) при номинальном напряжении в тех участках сети, через которые получает питание проверяемый электродвигатель; n – число одновременно включаемых и получающих питание по одному кабелю электродвигателей комбайна (n = 1 при поочередном пуске, n ≤ 2 – при одновременном пуске двигателей); I_пуск – начальный пусковой ток двигателя; ΣR, Σx – соответственно суммарные активное и индуктивное сопротивления трансформатора, магистрального и гибкого кабелей, по которым последовательно проходит пусковой ток запускаемого электродвигателя; cosφ – коэффициент мощности электродвигателя в пусковом режиме, при отсутствии каталожных данных, принимается равным 0,5.

Потери напряжения в сети от остальных работающих двигателей в режиме пуска наиболее удаленного и мощного электродвигателя нельзя приравнивать к потерям напряжения в сети при нормальном режиме работы потребителей, т.е.

Потери напряжения в сети от остальных работающих двигателей определяются по формуле

где k_з – средневзвешенный коэффициент загрузки работающих электродвигателей, кроме запускаемого, (для малозагруженных в получасовой максимум двигателей принимается 0,85, для нормально загруженных - от 0,9 до 1,0); ΣP_н.р1 – установленная мощность группы электродвигателей, питающихся по первому фидерному кабелю, через который подключен проверяемый электродвигатель (кроме проверяемого); ΣP_н.р2 – установленная мощность группы электродвигателей, питающихся по второму фидерному кабелю; r_ф1, x_ф1 – активное и индуктивное сопротивления первого фидерного кабеля.

При раздельном пуске комбайновых двигателей напряжение U_дв.п определяется при пуске второго двигателя и нормальной работе первого. Параметры схемы электроснабжения выбраны правильно, если выполняется соотношение

U_{доп.пуск} ≤ U_дв.п.

Как правило, запуск рабочих органов добычных комбайнов производится разновременно. При проверке сети по потерям напряжения при пуске следует рассматривать наиболее тяжелый режим, когда один двигатель уже работает, а второй запускается.

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 394; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!