Проверка кабелей по механической прочности

По механической прочности силовые кабели рекомендуется принимать следующих минимальных сечений жил: для машин и электрических аппаратов, смонтированных на специальных тележках или в составе энергопоезда, 10 мм²; для отдельно установленных, периодически перемещаемых машин и установок - 16 мм². Эти рекомендации следует принять к сведению и не вводить в отдельный параграф при выполнении курсового проекта.

Токи короткого замыкания Общие сведения

Для проверки кабелей по термической устойчивости, а защитных аппаратов по отключающей способности, необходимо определять максимально возможный ток короткого замыкания (к.з.) в начале проверяемого кабеля или же на выходных зажимах защитного аппарата. Максимально возможный ток к.з. возникает при трехфазном к.з. и при условиях, способствующих его максимальному значению. Такими условиями являются: возможное повышение напряжения в сети; перед возникновением к.з. кабель не был прогрет рабочим током и его сопротивление ниже, чем прогретого; удельное сопротивление меди, из которой изготовлены жилы кабелей, минимально; индуктивное сопротивление единицы длины кабелей минимально.

При проверке уставок максимальной токовой защиты необходимо знать минимально возможный ток к.з. в защищаемой зоне рассматриваемого аппарата. Минимально возможный ток к.з. возникает при двухфазных к.з. и при условиях, способствующих его минимальному значению. Этими условиями являются вышеуказанные для токов трехфазного короткого замыкания, но с противоположным действием, а именно: возможное понижение напряжения в сети; перед коротким замыканием кабель был прогрет и т.д.

Исходя из вышеизложенного, токи трехфазного к.з. необходимо определять в начале всех кабелей, составляющих кабельную сеть участка, а токи двухфазного к.з. - в конце всех кабелей. Перемычки, как правило, в учет не принимаются.

Токи к.з. в низковольтных сетях шахты могут быть определены методом приведенных длин и аналитическим методом. Метод приведенных длин подробно описан в [1] . Аналитический метод подробно излагается в данной работе. При выполнении курсового проекта обязательно определение токов к.з. аналитическим методом всех сетей, подключенных к ПУПП, рассчитываемых наиболее подробно. Токи к.з. в сетях, подключенных к другим ПУПП участка, а также в сетях напряжением 127 В определяются методом приведенных длин.

Расчёт токов короткого замыкания

Ток двухфазного к.з. в любой точке низковольтной сети участка шахты определяется по формуле [1]

где r_тр – активное сопротивление трансформатора; Σr_к – суммарное активное сопротивление кабелей, принятое из расчета рабочей температуры жил +65 °С, по которым последовательно проходит ток к.з. до рассматриваемой точки (определяется исходя из данных таблицы 3); r_оа – суммарное переходное сопротивление контактов и элементов аппаратов, принимается равным 0,005 Ом на один коммутационный аппарат, включая точку к.з.; m - число коммутационных аппаратов, через силовые контакты контакторных групп которых последовательно проходит ток к.з., включая автоматический выключатель ПУПП; х_с –сопротивление высоковольтной распределительной сети, приведенное ко вторичной обмотке трансформатора; х_тр – индуктивное сопротивление трансформатора; Σx_к – суммарное индуктивное сопротивление кабелей, по которым последовательно проходит ток к.з. до рассматриваемой точки, (определяется исходя из данных таблицы3).

Индуктивное сопротивление высоковольтной распределительной сети определяется по формуле

где S_к.з – мощность к.з. на вводе ПУПП, при отсутствии конкретных данных можно принять равным 50 МВА.

При определении расчётного тока к.з. допускается не учитывать сопротивления высоковольтной распределительной сети при мощности ПУПП до 400 кВА включительно.

Индуктивное и активное сопротивления трансформатора принимаются по [3] или определяются по формулам

Токи трехфазного к.з. в тех же точках, для которых рассчитывались токи двухфазного к.з. определяются как

где 1,6 - суммарный переводной коэффициент от тока двухфазного к.з., определяемого для условий, способствующих его минимальному значению, к току трехфазного к.з., определяемому для условий, способствующих его максимальному значению.