Разработка проекта отделения шахтных печей

 

                             (30) 

                             (31) 

4) Суммарное сопротивление до точки КЗ К1

 

?Х_*1=х_*и+х_*л                                                (32)

?Х_*1=0,25+0,007=0,257

?R_*1=r_*л=0,04

Следовательно ?R_*1 – неучитывается

 

                                                       Z_*1=?Х_*1=0.257                                                    (33)

 

5) Определяем токи КЗ до точки К1

Периодический ток

                                                                                                          (34)

 

где I_б – базисный ток

                                                                                       (35)

Ударный ток

Применяем ударный коэффициент  К_у=1,8 так как ?r_*1=0

 

i_уд=2,52*3,6=9,072 (кА)

 

Действующий ток

                                                                I_д=1,52*I_но                                                       (36)

I_д=1,52*3,6=5,5(кА)

 

Мощность КЗ в точке  К1

                                                                                                (37)

S_кз=1,73*3,6*6,3=39,24 (мВА)

Точка КЗ К2

?Х_*2=х_*и+х_*л+Х_*тр

?Х_*2=0,25+0,007+0,87=1,127

?R_*2=r_*л+r_*тр

?R_*2=0,04+0,13=0,17

тогда в точке К2 сопротивление ?R_*2 не учитываем

 

Z_*2 =?Х_*2 =1,127

 

Определяем токи КЗ в точке К2

Периодический ток

 

 

 

где   I_б – базисный ток

Ударный ток

Применяем ударный коэффициент  К_у=1,8 так как ?r_*1=0

 

i_уд=2,52*14,4=36,3 (кА)

Действующий ток

I_д=1,52*I_но

I_д=1,52*14,4=21,9(кА)

Мощность КЗ в точке К1

37

S_кз=1,73*14,4*6,3=157 (мВА)

 

  Таблица 5

 

Точка КЗ	Iно(кА)	I?(кА)	iуд(кА)	Iд(кА)	SКЗ(мВА)
К1 6(кВ)	3,6	3,6	9,072	5,5	39,24
К2 0,4(кВ)	12,8	12,8	36,3	21,9	157

 

 

2.7 Расчет и  выбор коммутационной аппаратуры

 

Выбор коммутационной аппаратуры РУ-6 (кВ)

Выбор шин.

1) Определяем величину тока на шинах подстанции

                                                                                                          (38)

 

где   S_макс – мощность трансформатора тока, А;

        U_н – напряжение трансформатора тока, кВ.

 

                                                                                   (39)

где   n – количество двигателей, шт.;

         Р_дв – мощность двигателей, кВт.

 

Общий ток на шинах

 

По расчетному току выбираем шину марки АТ-20х3 I_доп=215(А)

 

2) Выбранную шину проверяем на динамическую прочность, шина уложена плашмя

Усилие действующее на шину при трех фазном коротком замыкании F₍₃₎, кг/см²

                               F₍₃₎=                                            (40)

 

F₍₃₎=1.76*

 

где   i_уд - ударный ток точки КЗ₂ , кА;

          а - расстояние между шинами, мм;

         l*10 ^-2 - длинна шины, мм;

 

3) Изгибающий момент , М_изг , Н*М, действующий на шину

                                                                     (41)

 

4) Момент сопротивления шины, W_сопр, мм²

                                                                                                    (42)

 

5) Напряжение возникающее в материалах шины

                                                                                                         (43)

                 700 Н/мм² > 5,43 Н/мм²

Шина динамически устойчива.

Проверим шину на термическую прочность:

 

                                                                                       (44)

где I_? = I_no = 3,6 кА,

       С = 90 – температурный коэффициент,

       t – время короткого замыкания.

S_выб > S_min          200 мм² > 0,056 мм²

Окончательно выбираем шину АТ-20х3.

 

Выбор опорного изолятора.

Принимаем опорный изолятор марки ОФ 6-375

 

 Таблица 6 – основные данные

 

Номинальные данные	Расчетные данные
Uн.из.=6кВ                           ≥	Uн.уст.=6кВ
Fразр.н.(3)=375Н                     ≥	Fрасч.=7,24Н

 

Выбор проходных  изоляторов.

 

   Таблица 7 – основные данные

 

Номинальные данные	Расчетные данные
Iн.из.=400А                 ≥	Iрасч.=207,1А
Fразр.н.(3)=375Н             ≥	Fрасч.(3)=7,24Н
Uниз=10кВ                ≥	Uнуст=6кВ

Выбор воздушных разъединителей.

 

                                                                                      (45)

Выбираем разъединитель РВО-6/400

 

   Таблица 8 –  основные данные

 

 

Номинальные данные	Расчетные данные
Uн=6,3(кВ)                          ≥	Uр=6,3(кВ)
Iн=400(А)                            ≥	Iрасч=207,1(А)
i=50(кА)                            ≥	i=3,6(кА)
Itн=102                              ≥	Itрасч=2,029(кА)

 

 

Выбор масляных выключателей

   

    Таблица 9 – основные данные

 

 

ВК-10 (масляный выключатель)
Каталожные (допустимые) данные	Расчетные данные
Uн = 10 кВ                       ≥	Uр = 6 кВ
Iн = 630 А                           ≥	Iр = 207,1 А
Iотк = 20 кА                          ≥	Iотк = 3,6кА
iуд = 52 кА                           ≥	iуд = 9,072 кА

 

Выбор трансформатора тока

 

 

 

Таблица 10 – основные данные

 

ТЛМ-6 (трансформатор тока)
Каталожные (допустимые) данные	Расчетные данные
Uр=6 кВ Iр = 207,1А iуд = 9,072 кА          (45)        (46)	Uн = 6 кВ Iн = 600 А Класс точности 0,5 Две вторичные обмотки 0,5/Р Iдин = 125         Iтерм = 25

Выбор трансформатора напряжения

 

  Таблица 11 – основные данные

 

НОСК-6У5 (трансформатор напряжения)
Каталожные (допустимые) данные	Расчетные данные
Uн = 6 кВ S= 50 ВА Класс точности 0,5	Uр = 6 кВ Iр = 144,34 А

 

 

Выбор оборудования на стороне  вторичного напряжения 0,4(кВ)

Выбор шины

Расчетный ток в шинах  определится

 

                                                                    (46)

 

На низкую сторону  выбираем однополосную шину АТ-60х6  I_доп=1145(А)

Выбранную шину проверяем на динамическую прочность

 

                                                             (47)

 

где    i_уд – ударный ток КЗ на шинах, кА;

          а – расстояние между шинами 300 мм;

         L – расстояние между изоляторами, мм.

 

Определяем изгибающий момент

                                                                  (48)

Определяем момент сопротивления  для шины

                                                                             (49)

 

где    h,b – ширина и толщина шины

Определяем расчетное  напряжение возникающее в материале шин

                         (50)                                                     

 

доп      > _расч

доп=650(кг с/см²)     > _расч=480,4(кг с/см²)

 

Термическая прочность  шины определяем по минимальному сечению 

                                                                                           (51)

                                          S_min=100,6(мм²)<S_выбр=480(мм²)

Шина проходит по всем параметрам

Выбор изолятора 0,4(кВ)

Опорные изоляторы 

                                                            

                                             F_разр=F_разр⁽³⁾*0,6

                                       F_разр=115,3*0,6=69,2(кг с/см²)

Принимаем к установке  опорный изолятор ОФ-10-125 0У3

 

    Таблица 12–  основные данные

 

Номинальные	Расчетные
Uн=10(кВ)	Uрасч=6(кВ)
Fразрн=125	Fрасч(3)=69,2

 

Принимаем проходной  изолятор ПК-10/1500-750

    Таблица 13 – основные данные

 

Номинальное	Расчетное
U=10(кВ)	U=6(кВ)
Iн=1500(А)	Iрасч=870,7(А) на шине
Fразрн=750	Fразр(3)=69,2

Выбранный проходной  изолятор проходит

 

Выбор разъединителя 0,4(кВ)

Принимаем разъединитель  РЕ-19-43

 

    Таблица 14 –  основные данные

 

Номинальное	Расчетное
U=10(кВ)	U=6(кВ)
Iн=1600(А)	Iрасч=870,7(А) на шине
iуд=100(кА)	iуд=36,3(кА)

 

 Принимаемый разъединитель  проходит 

 

2.8 Выбор защитной  аппаратуры

 

Выбор автоматических выключателей

Выключатели выбирают в  соответствий с условиями

 

   Таблица 15 –  основные данные

 

Условия выбора	Номинальные и расчетные  параметры
Uа ном?Uс(кВ)	0,4?0,4
Iа откл?Iно(кА)	30?12,8
Iрасч номав?Iрасч(А)
Iрасч устп?Кз*Iрасч(А)
Iрсч устк?(1,5?1,8)Iпер(А)