Устройство и расчет ЛЭП для питания экскаваторов и буровых станков

Проектом предусматривается питание потребителей электрической энергией в карьере от передвижных ЛЭП 6кВ. На данной линии могут быть подключено не более трех потребителей.

Для выбора сечения проводов ВЛ 6 кВ определяется среднепотребляемый расчетный ток:

где – сумма активных составляющих тока, потребляемого сетевыми двигателями группы одноковшовых экскаваторов; – суммарная мощность сетевых двигателей экскаваторов;

К_сп.ср. – коэффициент спроса по среднепотребляемой мощности;

U = 6 кВ – напряжение ЛЭП;

– сумма активных составляющих тока, потребляемого трансформаторами собственных нужд группы одноковшовых экскаваторов;

– суммарная мощность трансформаторов собственных нужд экскаваторов;

cosj_т.=0,7 – коэффициент мощности трансформаторов собственных нужд экскаваторов;

SI_{р. дв. э.}=SI_а.дв.э.×tgj_дв., А – сумма реактивных составляющих тока, потребляемого сетевыми двигателями группы одноковшовых экскаваторов;

tgj_дв. – величина, соответствующая коэффициенту мощности сетевого двигателя cosj=0,8 (опережающий);

SI_р.т.э.=SI_а.т.э.×tgj_т., А – сумма реактивных составляющих тока, потребляемого трансформаторами собственных нужд группы одноковшовых экскаваторов;

tgj_т. – величина, соответствующая коэффициенту мощности трансформатора собственных нужд cosj=0,7.

Экскаваторы ЭКГ-8И

Расчетный ток нагрузки:

Принимается провод А-70.

Проверка провода по потере напряжения:

.

Полученное значение потери напряжения меньше допустимого (5%), поэтому провод принят окончательно.

Результаты остальных вычислений табл. 1.8.

Таблица 1.8

Наименование потребителей	Расчетный ток нагрузки, А	Потеря напряжения, %	Марка провода
ЭКГ – 8И	69,93		А-70
ЭКГ – 12,5	197,52	1,9	А-120
ЭШ – 10/70	183,68	1,8	А-120
СБШ-250МН	56,96	0,9	А-70

Выбор кабелей для питания экскаваторов и буровых станков

Экскаватор ЭКГ-8И:

;

;

Расчетный ток:

.

Принимаем кабель КГЭ-3´10+1х6+1х6.

Проверяем кабель по потере напряжения:

Сравниваем данную величину с допустимой:

Выбранный нами кабель соответствует условию: , а значит окончательно принимаем его. Результаты остальных вычислений занесены в табл. 1.9.

Таблица 1.9

Наименование потребителей	Расчетный ток нагрузки, А	Потеря напряжения, %	Марка кабеля
ЭКГ – 8И	49,3	0,2	КГЭ-3´10+1х6+1х6
ЭКГ – 12,5	95,4	0,33	КГЭ-3´25+1х10+1х6
ЭШ – 10/70		0,3	КГЭ-3´25+1х10+1х6
СБШ-250МН		3,58	2 КГ(3´95+1х25)

Расчет токов КЗ

Для того, чтобы рассчитать токи КЗ определяют следующие величины:

– начальное значение периодической составляющей тока КЗ;

– ударный ток КЗ, который необходим для проверки электрических аппаратов, изоляторов, шин на динамическую стойкость;

– наибольшее действующее значение полного тока КЗ для проверки электрических аппаратов на динамическую стойкость в течение первого периода КЗ;

– значение тока при с для проверки выключателей по отключаемому току;

– действующее значение установившегося тока КЗ для проверки электрических аппаратов, шин, проходных изоляторов, кабелей на термическую стойкость;

– мощность КЗ при с для проверки выключателей по отключаемой мощности.

Проведем расчет токов КЗ:

Выбираем базисные величины, а потом составляем схему замещения.

- базисная мощность S_б = 100 МBA;

- базисное напряжение U_б1 = 115 кB, U_б2 = 6,3 кB (в качестве базисных напря­жений нужно выбирать напряжение холостого хода силового трансформатора в точке короткого замыкания, данные уровни базисных напряжений принимаются для каждой точки КЗ).

Определим базисный ток:

I_б1= кА;

I_б2= кА.

Определим сопротивления элементов схемы замещения к базисной мощности:

¾ Источник питания (система):

.

¾ ЛЭП-110 кВ:

;

.

¾ Трансформатор:

;

¾ ЛЭП-6 кВ:

;

.

¾ ЛЭП-6 кВ:

;

.

Определим действующее значение токов к.з. в первый момент в точке К1:

.

Определим ударный ток к.з. и мощность к.з.:

Ударный ток КЗ:

где = 1,8 – ударный коэффициент.

Наибольшее действующее значение тока КЗ за первый период:

Ток отключения:

Установившийся ток КЗ:

где = 1,7, =1,47;

Мощность КЗ:

Итоговые значения расчетов токов КЗ приведены в табл. 1.10.

Таблица 1.10

Точки КЗ	It=0, кА	It=0.2, кА	It=∞, кА	iу, кА	Iу, кА	S0.2, МВА
К1	2,28	0,73	0,85	5,8	3,6
К2	10,5	10,5	10,5	26,8	16,8	114,4
К3	7,21	7,21	7,21	18,4	12,5	75,2
К4	1,73	1,73	1,73	4,41	2,76	18,9