Проверка кабельной ЛЭП, питающей пупп (тсвп-250/6)

 

Потеря напряжения в кабельной линии определяется по формуле

 

 

где  - расчетный ток соответствующего участка кабельной линии, А;

 - коэффициент мощности электрической энергии, передаваемой по рассматриваемому участку, =0,7

r , x - соответственно активное и индуктивное сопротивления кабельной линии, Ом.

Общее индуктивное и активное сопротивление линии определяется как

 

где - соответственно активное и индуктивное сопротивления кабельной ЛЭП;

-сечение жил кабеля, =16

l - длина линии, l = 0,15 км.

Потеря напряжения в линии составит

 

.

=

 

Суммарные потери напряжения в кабельной ЛЭП в нормальном режиме составят

 

 

Суммарные потери напряжения в кабельной ЛЭП в аварийном режиме составят

 

 

Так как допустимая потеря напряжения составляет не более 600 В, то рассчитанная суммарная потеря напряжения в кабельной сети удовлетворяет этому условию.

7. Расчет токов короткого замыкания

 

Расчёт токов короткого замыкания необходим для правильного выбора и проверки элементов схемы электроснабжения и параметров релейной защиты. При расчёте определяются токи трёхфазного тока короткого замыкания и установившееся значение мощности короткого замыкания

Для расчета токов короткого замыкания (к.з.) составляется схема замещения электроснабжения шахты, представленная на рисунке 8.1

Расчет токов к.з. ведется в относительных единицах. За базисную мощность принимается . За базисное напряжение принимается напряжение рассматриваемой ступени трансформации

 

В соответствии с принятыми базисными напряжениями определяются величины базисного тока по формуле:

 

 

Относительное сопротивление энергосистемы определяется как:

 

 

где - установившееся значение мощности к.з. энергосистемы, принимается  =3500 MBA .

 

7.1 Определение токов и мощности К.З. в точке К₁

 

Полное сопротивление цепи до точки к₁ определяется по формуле

 

 

где - соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивления до точки к₁.

 

 

где – соответственно относительное активное и индуктивное сопротивления воздушной ЛЭП

 

где – соответственно активное и индуктивное сопротивления воздушной ЛЭП, согласно расчетам

 

r₁= 4,95 Ом, x₁ = 5,955 Ом.

 

Тогда

 

 

Следовательно,

 

 

Тогда

 

 

Сверхпереходный ток к.з. в точке К₁ определяется как

 

Ударный ток к.з. в точке К₁ определяется как

 

 

где К_у – ударный коэффициент для точки К₁, определяемый из соотношения / .

 

 

Из полученного соотношения согласно [1, с. 86] примем К_у =1,08.

Тогда

 

 

Мощность к.з. в точке К₁ определяется как

 

7.2Определение токов и мощности к.з. в точке К₂

 

Индуктивное сопротивление в относительных единицах для силового трансформатора вычисляется по формуле

 

 

где (%) – напряжение к.з. трансформатора, согласно [1, с. 226] =7,5 %;

- номинальная мощность силового трансформатора, =10 МВА.

Полное сопротивление цепи до точки к₂ определяется как

 

 

Тогда

 

 

где ,  - суммы относительных значений активных и индуктивных сопротивлений всех элементов сети, по которым проходит ток к.з..

Сверхпереходный ток к.з. в точке К₂ определяется как

 

Ударный ток к.з. в точке К₂ определяется как

 

 

где К_у – ударный коэффициент для точки К₂, определяемый из соотношения / .

 Из полученного соотношения согласно [1, с. 86] примем К_у =1,41.

Тогда

 

 

Мощность к.з. в точке К₂ определяется как

 

7.3 Определение токов и мощности к.з. в точке К₃

 

Активное и индуктивное сопротивления до точки к.з.

 

Относительное сопротивление разделительного трансформатора определяется по формуле:

 

 

где - напряжение к.з. трансформатора, согласно [1, с. 226] =6,5 %.

-номинальная мощность разделительного трансформатора, =6300 кВ×А,

Тогда

 

 

Полное сопротивление цепи до точки к.з. определяется как :

 

 

Тогда

 

 

Сверхпереходный ток в точке к.з. определяется по формуле:

.

Ударный ток к.з. в точке К₃ определяется как:

 

 

где К_у – ударный коэффициент для точки К₃, определяемый из соотношения / .

 

 

согласно [1, с.86] К_у =1,63.

Тогда

 

.

 

Мощность к.з. в точке К₃ определяется по формуле:

 

.

7.4 Определение токов и мощности к.з. в точке К₄

 

Активное и индуктивное сопротивления до точки к.з.

 

Активное и индуктивное сопротивление ЛЭП,

 

 

где l = 0,9 км.

- соответственно активное и индуктивное сопротивления кабельной ЛЭП;

-сечение жил кабеля, =120

Тогда

 

 

Следовательно,

 

 

Тогда

 

Сверхпереходный ток в точке к.з. определяется по формуле:

 

.

 

Ударный ток к.з. в точке К₄ определяется как:

 

 

где К_у – ударный коэффициент для точки К₄, определяемый из соотношения / .

 

 

согласно [1, с.86] К_у =1,52.

Тогда

 

.

 

Мощность к.з. в точке К₄ определяется по формуле:

 

.

 

7.5 Определение токов и мощности к.з. в точке К₅

 

Активное и индуктивное сопротивления до точки к.з.

 

 

Активное и индуктивное сопротивление ЛЭП,

 

 

где l = 0,7 км.

- соответственно активное и индуктивное сопротивления кабельной ЛЭП;

-сечение жил кабеля, =95

Тогда

 

 

Следовательно,

 

Тогда

 

 

Сверхпереходный ток в точке к.з. определяется по формуле:

 

.

 

Ударный ток к.з. в точке К₅ определяется как:

 

 

где К_у – ударный коэффициент для точки К₅, определяемый из соотношения / .

 

 

согласно [1, с.86] К_у =1,36.

Тогда

 

.

Мощность к.з. определяется по формуле:

 

.

 

7.6 Определение токов и мощности к.з. в точке К₆

 

Активное и индуктивное сопротивления до точки к.з.

 

 

Активное и индуктивное сопротивление ЛЭП,

 

 

где l = 0,5 км.

- соответственно активное и индуктивное сопротивления кабельной ЛЭП;

-сечение жил кабеля, =16

Тогда

 

 

Следовательно,

 

 

Тогда

 

 

Сверхпереходный ток в точке к.з. определяется по формуле:

 

.

 

Ударный ток в точке к.з. определяется как:

 

 

где К_у – ударный коэффициент для точки К₆, определяемый из соотношения / .

 

согласно [1, с.86] К_у =1,08.

Тогда

.

 

Мощность к.з. определяется по формуле:

 

.

 

7.7 Определение токов и мощности к.з. в точке К₇

 

Активное и индуктивное сопротивления до точки к.з.

 

 

Общее индуктивное и активное сопротивление линии определяется как

 

 

где - соответственно активное и индуктивное сопротивления кабельной ЛЭП;

-сечение жил кабеля, =16

l - длина линии, l = 0,15 км.

Тогда

 

 

Следовательно,

 

 

Тогда

 

 

Сверхпереходный ток в точке к.з. определяется по формуле:

 

.

 

Ударный ток в точке к.з. определяется как:

 

где К_у – ударный коэффициент для точки К₇, определяемый из соотношения / .

 

 

согласно [1, с.86] К_у =1,05.

Тогда

 

.

 

Мощность к.з. определяется по формуле:

 

.

7.8 Определение токов и мощности к.з. в точке К₈

 

Активное и индуктивное сопротивления до точки к.з.

 

 

Относительное сопротивление трансформатора ПУПП определяется по формуле:

 

где  - относительное индуктивное сопротивление ПУПП типа ТСВП-250;

 - напряжение к.з., согласно (2, с.403) ;

 - номинальная мощность трансформатора, согласно (2, с.403) .

Тогда

 

 

Полное сопротивление цепи до точки к.з. определяется как :

 

 

Тогда

 

 

Сверхпереходный ток в точке к.з. определяется по формуле:

 

.

Ударный ток к.з. в точке К₈ определяется как:

 

 

где К_у – ударный коэффициент для точки К₈, определяемый из соотношения / .

 

 

согласно [1, с.86] К_у =1,63.

Тогда

 

.

 

Мощность в точке к.з. определяется по формуле:

 

.

8 Проверка кабельной линии по току к.з.

 

Проверка кабелей по термической стойкости осуществляется в целях обеспечения пожаробезопасности кабелей при дуговых коротких замыканиях посредством выбранных защитных аппаратов с заданным быстродействием отключения максимальных токов трехфазного короткого замыкания. Проверка производится исходя из соотношения:

 

,

 

где - предельно допустимый кратковременный ток к.з. в кабеле.

 

 

где С - коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил при коротком замыкании, для кабелей с медными жилами с поливинилхлоридной изоляцией С=115 А-с^1/2/мм;

S – сечение жил кабеля;

t_n - приведённое время отключения, для ячеек типа КРУВ-6 t_n=0,17 с

 

Проверка кабеля, питающего ЦПП

 

 

Следовательно,

 

66940 А > 3691 А.

Условие выполняется.

Проверка кабеля, питающего РПП-6 №2

 

 

Следовательно,

 

26497 А > 3393 А.

 

Условие выполняется.

Проверка кабеля, питающего РПП-6 №3

 

 

Следовательно,

 

4463 А > 2621 А

Проверка кабельной линии питающей ПУПП типа ТСВП 250/6-69.

 

 

Следовательно,

 

4463 А > 2407 А.

 

Условие выполняется.

9 Компенсация реактивной мощности

 

С целью уменьшения и полной ликвидации отрицательных последствий повышенного потребления реактивной мощности её следует компенсировать.

Мощность компенсирующего устройства определяется по формуле:

 

 

где - естественный коэффициент реактивной мощности, соответствующий условию, когда не принимается компенсация реактивной нагрузки;

 - коэффициент реактивной мощности с учетом компенсации
реактивной нагрузки, принимается =0,2.

 

,

 

Тогда

 

 

Для компенсации реактивной нагрузки принимаем неуправляемые конденсаторные установки типа УКЛ-1500/6.3.

Количество конденсаторных установок определяется как:

 

где  - номинальная мощность конденсаторной установки, =1500 квар.

Тогда

 

 

Принимается n=8 шт.

10 Определение потерь мощности и электроэнергии

 

Потери активной мощности , в воздушной ЛЭП на передачу активной нагрузки определяются как:

 

 

Тогда

 

 

Потери активной мощности , в воздушной ЛЭП на передачу реактивной нагрузки определяются как:

 

 

где  - суммарная реактивная нагрузка, передаваемая по линии.

Тогда

 

 

Суммарные потери активной энергии определяются по формуле:

 

где - число часов использования максимума активных потерь, согласно

 

[1, с.57] при = 4500 ч, = 2600 ч.

 

Тогда

 

 

Потери активной мощности в силовых трансформаторах ГПП определяются по формуле:

 

 

где - номинальные активные потери холостого хода трансформатора, согласно [1, с.226] =12кВт;

 - номинальные активные потери к.з. трансформатора, согласно [1, с.226]  = 65 кВт;

 -потери на принудительное охлаждение, = 0 кВт;

 - коэффициент загрузки трансформаторов.

 

 

Тогда

 

 

Потери активной энергии в трансформаторах определяются как:

 

 

где  -полное (время) число часов присоединения трансформатора к сети,

 - число часов работы трансформатора под нагрузкой за расчетный период, принимается = = 2600 ч.

Тогда

 

11 Учет и оплата электроэнергии

 

Шахта оплачивает электроэнергию, израсходованную за месяц, по одноставочному тарифу. Стоимость 1 кВт израсходованной электроэнергии- 1,32 рубля.

Израсходованная активная энергия в месяц определяется по формуле:

 

 

где — число часов использования максимума нагрузки, = 4500.

Тогда

 

 

Стоимость израсходованной активной энергии определяется как:

 

 

где b- стоимость 1кВт ч, b = 1,32.

 

 

Полная плата за электроэнергию составляет: