Расчет электрических нагрузок и определение мощности трансформаторных подстанций.

Расчетная активная нагрузка:

(4.1)

где КС – коэффициент спроса электрооборудования;

РНОМ – активная номинальная мощность двигателей главных преобразовательных агрегатов, кВт.

Выше и далее расчет проводиться для экскаватора ЭШ 15/90 А, аналогичный расчет выполняется для остального оборудования.

Расчетная реактивная нагрузка:

(4.2)

где tg j – коэффициент мощности однородных приемников.

Таблица 4.2 – Расчетные активные и реактивные нагрузки

Полная расчетная нагрузка:

(4.3)

где КР – коэффициент равномерности в нагрузке, КР = 0,9;

На участке находится обогатительная установка и мощные технологические установки относящиеся к электропотребителям первой категории.

При этом необходима установка двух трансформаторов, которые при выходе

одного из строя второй обеспечить 75% общей нагрузки.

Номинальная мощность трансформатора.

S НОМ,ТР >= 0,75ּ Sрасч ,

S НОМ,ТР >= 0,75 ּ2532 = 1899 кВт.

Исходя из расчетных данных принимается двухтрансформаторная подстанция с трансформатором типа ТМ – 2500 / 35.

Расчет воздушных линий и кабельных сечений на участке.

Выбор сечения проводов и кабелей по нагреву токами и сравнения расчетного тока с допустимыми токами.

Расчетный ток нагрузки для определения сечения проводов питающих подстанцию.

(4.4)

где Uном – номинальное напряжение сети, Uном = 35 кВ.

Определение сечения провода по экономической плотности тока.

(4.5)

где j - экономической плотности тока, j = 1.1 а / мм2;

Выбираем ближайшее стандартное значение 50 мм2. Марка провода АС– 50.

IДОП= 210А > 32А.

Проверка линии на потерю напряжения.

Потеря напряжения в трехфазной сети определяется:

(4.6)

где L – длина линии, 40 км;

ro, xo – активное и индуктивное сопротивление 1 км. линии, ro = 0,46, xo= 0,4.

Потери напряжения в проводах допускается не выше 10%.

Расчет линий ведущих к электроприемнику с напряжением 6 кВт.

Расчетный ток нагрузки:

(4.7)

где cosj - коэффициент мощности, соответствующей нагрузке, cosj = 0,7;

η – кпд сети, η = 0,95.

Выбирается марка провода А – 95. IДОП = 320А > 274А.

Проверка линии на потерю напряжения линии передач 6 кВ:

(4.8)

Потери напряжения в проводах допускается не выше 5%.

Расчет линий ведущих к экскаватору ЭШ 15 / 90.

Расчетный ток нагрузки:

(4.9)

Выбирается марка кабеля КГЭ 3´70 +1´10+1´10; IДОП=180 А.

IДОП = 180А > 178 А.

Проверка линии на потерю напряжения линии передач 6 кВ.

(4.10)

Потери напряжения в проводах допускается не выше 5 %.

Линий ведущие к промприбору ПГШ-II-50 и СБШ – 250МН предусматривается ПКТП – 400 (передвижная комплектная трансформаторная подстанция).

Расчет линий ведущих к буровому станку СБШ – 250МН от ПКТП – 400.

Расчетный ток нагрузки:

(4.11)

IДОП = 460 > 426 А.

Проверка линии на потерю напряжения линии передач 0,4 кВ:

(4.12)

Потери напряжения в проводах допускается не выше 5 %.

Расчет линий ведущих к промприбору ПГШ-II-50 от ПКТП – 400.

Расчетный ток нагрузки:

(4.13)

Выбирается марка провода А – 120. IДОП = 375 > 352 А.

Проверка линии на потерю напряжения линии передач 0,4 кВ:

(4.14)

Потери напряжения в проводах допускается не выше 5 %.

Проверка сети на потерю напряжения в пусковом режиме.

Проверка сводится к определению фактического напряжения на зажимах наиболее мощного двигателя и сравнения данного значения с допустимым уровнем напряжения.

(4.15)

где UО – напряжение трансформаторной подстанции, UО = 6000 В;

∆UР – потеря напряжения от прочей нагрузки, ∆UР = 1110 В;

КП - пусковой коэффициент для экскаватора, КП = 1,6;

SНОМ – номинальная мощность пускаемого двигателя, SНОМ = 1900 кв;

XВН – внешнее индуктивное сопротивления участка сети от трансформатора до пускаемого двигателя, Ом;

xВН = xТР + xВЛ + x КД = 0,03+1,2+0,064=0,3 Ом; (4.16)

xвн = xтр + xвл + x кл = 0.03 + 1.2 + 0.064 = 0.3 Ом;

где xТР – индуктивное сопротивление трансформатора, хТР=0,07 Ом;

xВЛ, x КД - индуктивное сопротивление воздушных и кабельных линий;

хТР = 10 ּ UКЗ ּUхх2 / SТРНОМ = 10 ּ 6,5 ּ 6,32 / 35000 = 0,03 Ом; (4.17)

хВЛ = 0,4 * lВЛ = 0,4 * 3 = 1.2 Ом; (4.18)

хКЛ = 0,4 * lКЛ = 0,4 * 0,8 = 0.064 Ом; (4.19)

где UКЗ – напряжения коротко замыкания трансформатора, UКЗ = 6,5 В;

UХХ– напряжение холостого хода вторичной обмотки трансформатора,

UХХ = 6,3 В;

lВЛ,, lКЛ – длина воздушных и кабельных линий, lВЛ = 3 км, lКЛ = 0,8 км;

Уровень напряжения на зажимах двигателя в момент его пуска должен удовлетворять условию. ∆UП >= 0,75 UНОМ, 5292 В >= 3969 В условие выполняется.