Предварительная разведка на месторождении "Новое"

    Проектом  предусмотрено 2 ступени “Земляной  защиты”. Первая ступень устанавливается в ЯКНО-6 и вторая - в фидерных ячейках трансформаторной подстанции ПКТ 10000 ква 35/6 кВ с порогом селективности. Первая ступень - выдержка “0” (ноль), вторая ступень - на подстанции ПКТ 10000 ква 35/6 кв - выдержка “0,2 сек”.

    Для обнаружения токов утечек в сетях 380 В и 220 В и защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током используются устройства автоматического контроля АЗАК-380 в ЭКГ-8 и КТП-6/0,4, УАКИ-220 в СБЩ-250.

    При появлении токов утечек происходит отключение электропривода горной установки - путем отключения автоматического выключателя (ввода 380 В) в комплектной трансформаторной подстанции, пускового агрегата. Монтаж и подключение реле к автоматическому выключателю выполнить согласно инструкции по эксплуатации на данное реле утечки и технического описания.

    Проверку  реле утечек осуществлять 1 раз в 6 месяцев  совместно с отключающим автоматом без выдержки времени. Время срабатывания реле с автоматическим выключателем при испытании на должно превышать 0,2 сек. Кроме того, контроль изоляции осуществляется тремя вольтметрами включенными на сборные шины через пятистержневой трансформатор НТМИ-6.

    5.10.1. Расчет токов К.З.  в сетях выше 1000 в 

 

    Расчет  токов КЗ производим для проверки срабатывания электрических защит самых отдаленных и мощных приводов забойного оборудования карьерных сетей (см. расчетную схему). Выбираем на базисную ступень напряжение Uб = 6,3 кв.

    Расчет  токов КЗ производим в именованных  единицах для самой удаленной  точки карьерной ЛЭП.

    Находим сопротивление элементов расчетной  схемы.

    Электрическая схема:

    X1 = Uб² / Sк.з.= 6,3² / 1,73 * 3,658 * 37 = 0,17 Ом

 

    Участок ЛЭП-35 кв (с проводом АС-95) протяженностью 5,6 км:

    X2 = X * L (Uб / U) ² = 0.4 * 5.6 * (6.3 / 37)² = 0.065 Oм

    Z2 = Z * L (Uб / U) ² = 0.27 * 5.6 * (6.3 / 37)² = 0.044 Oм

 

    Участок ЛЭП-35 кв (с проводом АС-50) протяженностью 11,0 км:

    X3 = X * L (Uб / U) ² = 0.4 * 11,0 * (6.3 / 37)² = 0.13 Oм

    Z3 = Z * L (Uб / U) ² = 0.46 * 11,0 * (6.3 / 37)² = 0.146 Oм

 

    Трансформатор ТМ 10000 ква 35/6 кв:

    X4 = Uk * Uб² / S = 0.075 * 6.3 ² / 10 = 0.3 Oм

 

    ЛЭП-6 кв (с проводом АС-50) протяженностью 8,3 км:

    X5 = 0.4 * 8,3 = 3,32 Oм

    Z5 = 0.27 * 8,3 = 2,24 Oм

 

    Кабель:

    X6 = 0.08 * 0.3 = 0.042 Ом

 
 

    Определяем  токи К.З.

    Короткое  замыкание в точке К-1:

     X _åК1 = 0,17 + 0,065 + 0,13 + 0,3 = 0,655 Ом

 

    Ток в точке К-1:

    J_6,3K1 = 6300 / 3^1/2 * 0.665 * 1000 = 5.476 кА  

 

    Ударный ток К.З.:

    J_уК1 = 2,55 * 5,476 = 13,964 кА

    Короткое  замыкание в точке “К-2” на шинах подстанции ПКТП 630 ква 6/0.4:

     X _åК2 = X _åК1 + X5 = 0,655 + 3,32 = 3,97 Ом

 

    Ток в точке К-2:

    J_6,3K2 = 6300 / 3^1/2 * 3,97 * 1000 = 0,92 кА  

 
 

    Ударный ток К.З.:

    J_уК2 = 2,55 * 0,91 = 2,32  кА

 

    Короткое  замыкание в точке К-3 (в конце  питающей кабельной линии экскаватора ЭКГ-8 КГЭ-6000 3 * 50 + 1 * 25)

    Суммарное сопротивление линии до точки  К.З.:

    X _åК3 = X _åК2 + Xк.экг = 3,97 + 0,08 * 0,5 = 4,01 Ом

 

    Ток в точке К-3:

    J_6,3K3 = 6300 / 3^1/2 * 4,01 * 1000 = 0,91 кА  

 

    Ударный ток К.З.:

    J_уК3 = 2,55 * 0,91 = 2,32 кА

    5.10.2. Защита сетевого  двигателя экскаватора  ЭКГ-8

 

    Ток срабатывания токовой отсечки

    Jср = Кн * Ксх * Jп = 1.8 * 1.0 * 357 = 642,6 A ,

    где Кн - коэф. надежности = 1,8

        Ксх - коэф. схемы = 1,0

          Jп - пусковой ток двигателя

         Jп = Кп * Jном = 5 * 71,4 = 357 А

          Кп - пусковая кратность двигателя = 5

      Jном = 630 / 1.73 * 6 * 0.85 = 71.4 A

 

    Ток уставки токовой отсечки

    Jуст  = Кн * Jп / Квоз * Ктт= 1,3 * 357 / 0,8 * 80 = 7,2 А

    где Ктт - коэф. трансформации токов = 400 / 5 = 80

          Квоз - коэф. возврата реле

 

    Тогда ток срабатывания токовой отсечки:

    Jср.т.о. = Jуст * Ктт = 7,2 * 80 = 720 А

     

    Коэффициент чувствительности срабатывания токовой отсечки в конце ЛЭП-6 кв на расстоянии 6,5 км:

    Кч = Jк.з.min / J ср.т.о. = 910 / 720 = 1.26 > 1.25

    Защита  по коэффициенту чувствительности удовлетворяет.

 
 
 
 
 
 
 
 
 

    5.10.3. Однофазные замыкания  на землю в карьерной сети 6 кв.

 

    Ток замыкания на землю с изолированной  нейтралью определяется:

    Jз =U * (35 * Lк + Lв) / 350 = 6 * (35 * 1 + 8,3) / 350 = 0,74 A

где Lк - общая длина электрически связанных между собой кабельных линий, км

     Lв - общая длина электрически связанных между собой воздушных линий, км

    5.10.4. Расчет токов К.З. в сети ниже 1000 в

 

Схема участковой подстанции

 ПКТП 630 ква 6/0,4 кв

Определяем  сопротивления элементов цепи до точки К1.

 

Питающая  система:

Xc = (Uб² * 10⁶) / So = 0.4² * 10⁶ / 350000 = 0.457 MoM

где So - 350 Mвт мощность отключения выключателя в цепи питания подстанции ПКТП 630 ква 6/0,4 кв.

 

ЛЭП-6 кв:

Xn = Xл  * Uб² / Uном² = 3320 * 0,4² / 6² = 14,74 MoM

где Xл=Xо * L * 10³=0.4 * 8,3 * 10³=3320 MoM,

L - длина ЛЭП-6 кв = 8,3 км питающая ПКТП

Zл  = 2240 * 0,4² * / 6² = 9,95 MoM

где 2240 = Zo * L = 0,27*8,3*10³

Трансформатор ТМ 630 ква 6/0,4 кв:

Xт  = Uк% * Uном² * 10⁴ / Sном = 5,5 * 0,4² * 10⁴ / 630 = 13.97 MoM

Zт  = Pк * Uном² * 10⁶ / Sном² = 8 * 0,4² * 10⁶ / 630² = 3.22 MoM

Шины Ш1:

а_ср = (а_1-2 * а_1-3 * а_2-3)^1/2 = (240 * 240 * 480)^1/2 = 300 MoM

    Xш1 = Xo * L = 0.17 * 8 = 1.36 MoM

 

    Zш1 = Zo * L = 0.055 * 8 = 0.44 MoM

    где Xo, Zo - приняты по таблице 7 Чулков

 

    Сопротивление контактов

    Zр1 = 0,084 МоМ

 

    Суммарное сопротивление ветви до точки  К1:

    å Xк1 = Xc + Xл + Xт + Xш1 = 0,457+14,74+ 13,97+ 1,36 = 30,52 МоМ

    å Zк1 = Zл + Zт + Zш1 + Zp1 = 9,95 + 3.22 + 0,44 + 0,084 = 13,69 МоМ

 

    Величина  периодической составляющей тока К.З. в точке К1:

Jк1 = U * 10³ / 1.73 * (å Zк1² + å Xк1²) ^1/2 = 0.4 * 10³ / 1.73 * (13,69² + 30,52²)^1/2 = 6,91 кА

 

    Определяем  ударный ток К.З. зависящий от параметров питающей системы по кривой (см. Чулков рис. 1-2)

    При å Xк1 / å Zк1 = 30,52 / 13,69 = 2.2 находим Ку = 1,3         

 

    Находим действующее значение тока К.З. за первый период:

    Jдк1 = Jк1 * (1 + 2(Ку - 1))^1/2 = 6,91 * (1 + 2(1,3 - 1))^1/2 = 7,5 кА

 

    Короткое  замыкание в точке К1:

    Шины  Ш2

    Xш2 = Хо * L = 0.17 * 2 = 0.34 MoM

    Zш2 = Zo * L = 0.055 * 2 = 0.11 MoM

    Шины  Ш3

    Xш3 = Хо * L = 0,2 * 2 = 0.4 MoM

    Zш3 = Zo * L = 0.14 * 2 = 0.28 MoM

    Автоматический  выключатель:

    Xa = 0.084 MoM

    Za = 0.12 + 0.25 = 0.37 MoM

    Трансформатор тока (по табл.9 Чулков)

    Хтт = 0,02 МоМ

    Zтт = 0,02 МоМ

 

    Суммарное сопротивление цепи до точки К.З. К2        

    å Xк2 = å Xк1 + Xш2+ Xш3+ Xа=30,52+ 0,34+ 0,4+ 0,084 = 31,34 МоМ

    å Zк2 = å Zк1 + Zш2+ Zш3+ Zа = 13,69+ 0,11+ 0,28+ 0,37 = 14,45 МоМ

 

    Величина  периодической составляющей тока К.З. в точке К2

Jк2 = U * 10³ / 1.73 * (å Zк2² + å Xк2²)^1/2 = 0.4 * 10³ / 1.73 * (14,45² + 31,34²)^1/2 = 6,69 кА

 

    По  кривой (см. Чулков рис. 1-2) при å Xк2 / å Zк2 = 31,34 / 14,45 = 2.16 находим Ку = 1,22         

 

    Находим действующее значение тока К.З. за первый период в точке К2:

    Jдк2 = Jк2 * (1 + 2(Ку - 1))^1/2 = 6,69 * (1 + 2(1,22 - 1))^1/2 = 7,0 кА

 

    Короткое  замыкание в точке К3.

    Определяем сопротивление ветви до точки К3:

    Кабель 

    Xк  = Хо * L = 0.073 * 350 = 25,55 MoM

    Zк = Zo * L = 0.122 * 350 = 42,7 MoM

    где L - длина кабельной линии сечением ГРШЭП 2(3*70*1*50)

 

    Суммарное сопротивление цепи до точки К.З. К3        

    å Xк3 = å Xк2 + Xк + Xтт = 31,34 + 25,55 + 0,02 = 56,91 МоМ

    å Zк3 = å Zк2 + Zк + Zтт = 14,45 + 42,7 + 0,02 = 57,17 МоМ

 

    Наибольшее  значение периодической составляющей тока К.З в точке К3: