Расчётная мощность трансформаторной подстанции, установленной в тупиковой части выработки, определяется по формуле

К_с × SР_уст.

S_тр.р. = ^{____________________ +} S_осв., кВ×А;

cosj_ср.взв.

где К_с - коэффициент спроса определится

Р_макс.

К_с1 = 0,3 + 0,7 ^____________;

SР_уст.

где Р_макс. - мощность наибольшего электроприемника, получающего питание от ПУПП №1, кВт; Р_макс.1 =350 кВт, суммарная мощность эдектродвигателей установленных на комбайне КСП-42.

SР_уст. - суммарная установленная мощность всех присоединенных к ПУПП №1 электроприемников, за исключением технологически несовместимых и резервных

Для РПП-НН №1 SР_уст.1 = 350 +15 +5,5 = 360,5 кВт;

К_с1 = 0,3 + 0,7 ^_________ = 0,98;

360,5

cosj_ср.взв. - средневзвешенный коэффициент мощности. Для подготовительных работ принимается cosj= 0,6;

S_{осв.1 -} мощность трансформатора осветительного аппарата, подключенного к ПУПП №1, кВ×А.

0,98 х 360,5

S_тр.р.1 = ^{___________________} + 4 = 593 кВА;

0,6

По условию S_{тр н.1} = 630 кВ×А > S_{тр.р. 1} = 593 кВА, принимается трансформаторная подстанция КТПВ630/6-0,69 №1

Для РПП-НН №3 SР_уст.2 = 110 +90 +75 + = 275 кВт;

К_с2 = 0,3 + 0,7 ^_________ = 0,58;

0,58 х 275

S_тр.р.2 = ^{___________________} + 4 = 269,8 кВА;

0,6

По условию S_{тр н.2} = 400 кВ×А > S_{тр.р. 2} = 269,8 кВА, принимается трансформаторная подстанция КТПВ400/6-0,69 №3

Резервный ВМП установленный на свежей струе воздуха питается от отдельной ПУПП №4, которая установлена в выработке на свежей струе воздуха и расчет не выполняется.

3.6 Определение длин кабелей

Длина магистрального кабеля, проложенного от ПУПП к РПП-0,66, определяется по формуле

L_м.к.=1,05 × L_{пупп-рпп-0,66}, м;

где 1,05 - коэффициент, учитывающий провисание магистрального кабеля;

L_{пупп-рпп} - расстояние от ПУПП№1 до РПП-1,14 №1 и от ПУПП№2 до РПП-0,66 №2, м;

L_м.к.1 = 1,05 ×100 = 105 м.

L_{м.к. 2} = 1,05 ×20 = 21 м.

Длина гибкого кабеля к комбайну определяется по формуле

L_г.к. = 1,1 × L_{рпп-1,14 №1-з.п.в.}, м;

где 1,1 - коэффициент, учитывающий провисание гибкого кабеля;

L_{рпп-1,14 №1-з.п.в.} – расстояние от распредпункта низшего напряжения до забоя подготовительной выработки, м;

L_г.к. = 1,1 × 150 = 165 м.

Длины кабелей к остальным электроприемникам определяются аналогично. Их значения округляются до целых десятков (L_м.к.1 = 110 м; L_м.к.2 = 20 м; L_г.к. = 170 м) и проставляются на расчетной схеме электроснабжения, приведенной на рисунке 3.2.

3.7 Расчёт и выбор низковольтной кабельной сети

3.7.1 Расчёт и выбор сечения рабочей жилы магистральных и гибких кабелей по допустимому нагреву

Выбор кабелей из условия нагрева производится по формуле

I_{дл. доп.} ³ I_нагр.,

где I_{дл. доп} - длительный допустимый ток нагрузки кабеля, А;

I_нагр. - расчётный ток нагрузки кабеля, А.

Расчётный ток нагрузки магистрального кабеля №1 определяется по формуле

S_м.к.

I_м.к. = ^{_________________}, А,

Ö3 × U_н.

где S_м.к.– мощность, передаваемая по магистральному кабелю, кВ×А;

U_{н. -} номинальное напряжение сети, кВ; U_н.

Для РПП-НН №1, где S_{м.к 1} = S_тр.р.1 = 628,8кВА

I_м.к.1 = ^{____________________} = 519 А.

1,73 × 0,66

По условию I_дл.доп. = 2х290 А > I_м.к.1 = 519 А, принимается 2 кабеля КГЭБШ 3´95+1´10.

Аналогично определяется расчётный ток и выбирается магистральный кабель №3, для РПП-НН №3

где S_{м.к 3} = S_тр.р.3 = 269,8кВА

269,8

I_м.к.2 = ^{____________________} = 236,3 А.

1,73 × 0,66

По условию I_дл.доп. = 250 А > I_м.к.3 = 236,3 А, принимается кабель КГЭБШ 3´70+1´10.

Расчётный ток нагрузки гибкого кабеля проходческого комбайна определяется с учетом коэффициента спроса, т.к. комбайн - механизм с многодвигательным приводом

I_г.к. = к_с × SI_комб.,

где к_с - коэффициент спроса определяется по формуле

Р_{макс.комб.}

к_с = 0,3 + 0,7 ^{_______________};

SР_комб

где: Р_{макс.комб.} - мощность наибольшего двигателя комбайна, кВт;

к_с = 0,3 + 0,7 ^____________ = 0,62;

SI_комб.- суммарный номинальный ток электродвигателей, установленных на комбайне;

SI_комб. = 402 А (таблица 3.2);

I_г.к. = 0,62 × 402 = 249 А.

По условию I_дл.доп. = 250 А > I_г.к = 249 А принимается кабель марки КГЭШ сечением силовой жилы 70 мм².

Определяется ток нагрузки осветительного кабеля проводимой выработки

Р_осв. 840

I_{осв.штр.} = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 9,47А.

Ö3 × U_н × соsj_св × h_св × h_с 1,73 × 127 × 0,5 × 0,85 × 0,95

Р_осв. 240

I_{осв.укл.} = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 2,7А.

Ö3 × U_н × соsj_св × h_св × h_с 1,73 × 127 × 0,5 × 0,85 × 0,95

По условию I_дл.доп. = 54 А > I_г.к = 9,47 А принимается кабель марки КГЭШ сечением силовой жилы 4 мм².

По условию I_дл.доп. = 54 А > I_г.к = 2,7 А принимается кабель марки КГЭШ сечением силовой жилы 4 мм².

3.7.2 Выбор кабеля по механической прочности

Сечение рабочей жилы кабеля, проложенного к комбайну, по механической прочности, принимается равным 95 мм².

Окончательно для электроснабжения комбайна принимается кабель КГЭШ 3´95+1´10+3´4.

Выбор кабелей к остальным электроприемникам осуществляется аналогично, а результаты выбора заносятся в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 -Результаты расчета и выбора кабельной сети.

3.8 Расчёт токов короткого замыкания

Определение токов короткого замыкания осуществляется методом приведенных длин с использованием таблиц ПБ.

Порядок определения токов двухфазного к.з. следующий:

- на расчетной схеме электроснабжения участка (рисунок 3.2) проставляются точки, для которых определяются токи к.з.;

- определяются приведенные длины магистральных и гибких кабелей по формуле

L_пр.= L_ф × к_пр, м;

где L_ф - фактическая длина кабеля, м;

к_пр - коэффициент приведения, значение которого определяется в зависимости от напряжения сети, сечения силовой жилы кабеля;

- определяется суммарная приведенная длина кабеля до точки к.з. с учетом сопротивления контактов, элементов аппаратов и переходного сопротивления в месте к.з. по формуле

åL_пр. = L_пр.м.к. + L_пр.г.к. +(К + 1) × L_э, м;

где åL_пр.- суммарная приведенная длина кабеля, м;

L_{пр м.к.} – приведенная длина магистрального кабеля, м;

L_{пр г.к.} – приведенная длина гибкого кабеля, м;

- к - число коммутационных аппаратов, последовательно включенных в цепь короткого замыкания, включая автоматический выключатель ПУПП;

L_э = 10 м - приведенная длина кабельной линии, эквивалентная переходным сопротивлениям в точке короткого замыкания и элементов коммутационных аппаратов;

- по таблицам ПБ в зависимости от напряжения сети, типа и мощности трансформаторной подстанции, суммарной приведенной длины до точки к.з., определяется ток двухфазного к.з. при S_к.з.⁽³⁾ = 30 мВА.

например: ток двухфазного к.з. в точке к1 на выводе пупп ктпв-630/6 –0,69 №1 определится:

точка К1; åL_пр(К1) = (к + 1) × L_э = 20м; I_к.з.⁽²⁾_(К1)= 7088А.

Ток к.з. на зажимах электродвигателя комбайна определится:

Точка К4; åL_пр(К4). = L_пр.м.к.+ L_пр.г.к.+ (к + 1) L_э = L_ф.м.к. × к_пр.м.к. + L_ф.г.к. ×к_пр.г.к. +(к + 1) L_э = 110 × 0,54/2 + 170 × 0,54 + (3 + 1) × 10 = 30 + 92 + 40 = 162 м; I_к.з.⁽²⁾_(К4) = 3619 А.

При определении приведенной длины осветительного кабеля учитываются сопротивления контактов светильников и тройниковых муфт.

Например: ток двухфазного к.з. в конце осветительного кабеля (т. К7) определится

т. К7; åL_пр(К7). = L_пр.г.к. + 2n = L_ф.г.к. × К_пр.г.к. + 2n,

где n – число светильников; n = 25.

åL_пр(К) = 170× 1,0 + 2 × 25 = 220 м; I_к.з.⁽²⁾_(к7) = 60 А.

Токи короткого замыкания остальных точек сети рассчитываются аналогично, а результаты расчетов приведены в таблице 3.4.

точка К1; åL_пр(К1) = L_ф.м.к1. × к_{пр.м.к1 +} (к + 1) × L_э = 20 ∙ 0,54/2 + (1+1) 10 = 25,4м; I_к.з.⁽²⁾_(К1)= 6935А.

Ток к.з. на зажимах электродвигателя комбайна определится:

Точка К3; åL_пр(К3). = L_пр.м.к1.+ L_пр.г.к.+ (к + 1) × L_э = L_ф.м.к1. × к_пр.м.к1. + L_ф.г.к. × к_пр.г.к. +(к + 1) × L_э = 20 × 0,54/2 + 170 × 0,72 + (3 + 1) × 10 = 168 м; I_к.з.⁽²⁾_(К3) = 3473 А.

При определении приведенной длины осветительного кабеля учитываются сопротивления контактов светильников и тройниковых муфт.

Например: ток двухфазного к.з. в конце осветительного кабеля (т. К8) определится

т. К8; åL_пр(К8). = L_пр.г.к. + 2n = L_ф.г.к. × К_пр.г.к. + 2n,

где n – число светильников; n = 25.

åL_пр(К8) = 170 × 0,67 + 2 × 25 = 150 м; I_к.з.⁽²⁾_(к8) = 79 А.

Токи короткого замыкания остальных точек сети рассчитываются аналогично, а результаты расчетов приведены в таблице 3.4.

3.9 Расчёт, выбор и проверка аппаратуры управления и максимальной токовой защиты

3.9.1 Расчёт, выбор и проверка аппаратуры управления

Выбор аппаратуры управления производится по номинальному напряжению, току, мощности и проверяется на коммутационную способность. При этом должны выполняться условия:

U_н.ап. ³ U_н.с.; Р_н.ап. ³ åР_н.дв.;

I_н.ап. ³ åI_н.дв. ; I_к.с. ³ 1,2 I_к.з⁽³⁾.

Например: Для управления электродвигателями комбайна выбирается пускатель ПВИ-515МВ на номинальный ток 515 А, мощностью подключаемых к аппарату двигателей 540 кВт при напряжении сети 660 В. При этом выполняются условия:

U_н.ап. = 660 В = U_н.с. = 660 В;

I_н.ап. = 515 А > SI_н.дв = 402 А;

Р_н.ап. = 540 кВт > SР_н.дв = 350 кВт.

Результаты расчёта, выбора и проверки коммутационной аппаратуры приведены в таблице 3. 5.

3.9.2 Расчёт, выбор и проверка максимальной токовой защиты

Расчётный ток уставки м.т.з. отходящих присоединений к электродвигателям машин и механизмов определяется по формуле

I_{уст.расч} = I_п.дв(SI_п.дв.), А.