2.3.2 Расчёт по экономической плотности тока

Сечение кабеля питающей линии:

,

где i_эк − экономическая плотность тока в рассматриваемом проводнике, выбира­ется согласно [2, с. 158, таблица 9.3]. Для ВЛ i_эк.вл = 1,1, для КЛ1 i_эк.кл1 = 1,4, для КЛ2 и КЛ3 i_эк.кл2 = i_эк.кл3 = 2,5.

Выбранные ранее провода и кабели проходят по экономической плотности.

2.3.3 Проверка воздушных и кабельных линий по потерям напряжений

Таблица – 2.4 Характеристика выбранных кабелей

№ участка	Тип линии	Кол-во питающих цепей	Сечение	Протяженность, км	xo,индуктивное, Ом/км	ro, активное, Ом/км	cosφ	sinφ
1	АС	2	70	9	0,364	0,46	0,71	0,7
2	КШВЭБбШв	4	95	1,5	0,076	0,24	0,68	0,74
3	СБГ	2	70	0,6	0,076	0,153	0,5	0,87
4	СБГ	2	70	0,26	0,076	0,153	0,5	0,87
5	СБГ	1	70	0,4	0,087	0,52	0,35	0,94

Потери напряжения определяются по формуле

,

где I_р.а – расчетный аварийный ток соответствующего участка сети;

L – длина участка линии;

r₀, x₀ – соответственно, активное и реактивное сопротивления 1-го км участка линии, определяемые по [2, с.158-159, табл. 9.4 и 9.2].

Потери напряжения в нормальном режиме

Все провода и кабели проходят по допустимым потерям напряжения. Таким образом окончательно принимаем к установке провода и кабели, приведенные в таблицах 2.3 и 2.4.

2.4 Расчёт токов короткого замыкания

2.4.1 Вычисление силы тока и мощности при коротком замыкании

Мощность энергосистемы относительно возможной мощности короткого замыкания на вводе ЗРУ шахты можно считать бесконечной.

Для простоты расчётов за базисную величину мощности принимается

S_б= 100 MBА. За базисное напряжение рассматриваемой ступени принимается величина на 5 % большая номинального напряжения этой ступени.

В соответствии с принятыми базисными величинами для рассматриваемой ступени трансформации определяется величина базисного тока, А.

,

где S_б − базисная мощность, S_б = 100 MB^.А;

U_бi − базисное напряжение рассматриваемой ступени, .

Относительные активное и реактивное сопротивления участка линии

Относительное реактивное сопротивление трансформатора

,

где U_к(%) – напряжение короткого замыкания трансформатора, U_к(%)=17%;

S_н.тр – номинальная мощность трансформатора, S_н.тр =25 MB^.A.

Аналогично для подстанции:

Сопротивление энергосистемы определяется по формуле

,

где S_к⁽³⁾ – установившееся значение мощности короткого замыкания энергосистемы на шинах головной подстанции, к которой подключена шахта, для сетей 110 кВ принимается S_к⁽³⁾ =10000 MB^.A.

Для каждой точки короткого замыкания определяется полное суммарное сопротивление короткозамкнутой цепи в относительных единицах по формуле:

,

где − соответственно сумма относительных значений активных и индуктивных сопротивлений всех элементов сети, по которым проходит ток КЗ.

Сверхпереходный ток короткого замыкания в рассматриваемых точках определится как:

.

Ударный ток короткого замыкания определяется по формуле:

,

где к_у – ударный коэффициент, определяемый по кривой [2, стр.86, рис. 5.6] в зависимости от отношения

Мощность короткого замыкания для каждой точки определится как:

.

Двухфазный ток короткого замыкания определяется по формуле:

Точка К1:

Точка К2:

Точка К3:

Точка К4:

В результате расчетов токов и мощности короткого замыкания получили, что мощность короткого замыкания в подземной сети шахты не превышает 100 МВ·А.

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

,

,

где I_n – предельно допустимый кратковременный ток короткого замыкания в кабеле;

С – коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил при коротком замыкании, А∙с^1/2·мм^-1;

F – выбранное сечение жилы кабеля, мм²;

t_п – приведенное время отключения, для ячеек типа КРУВ-6 t_п=0,17 с; для выключателей общепромышленного типа t_п=0,2 с.

Следовательно, выбранные кабельные линии по термической стойкости соответствуют требованиям безопасности.