2.6 Расчет защит
В условиях открытых горных работ применяют два основных вида защиты: электроустановок и обслуживающего персонала.
Защите подлежат электродвигатели, генераторы, трансформаторы, кабельные и воздушные сети. Ее выполняют для предохранения от чрезмерного повышения тока или сравнительно небольших (но недопустимо длительных) токов перегрузки, от значительных колебаний напряжения.
Цель защиты обслуживающего персонала - исключить поражение его электрическим током.
В зависимости от вида повреждения и ненормального режима работы в электроустановках устанавливают защиты:
- максимальную токовую - от чрезмерного повышения тока (от коротких замыканий);
- от перегрузки (тепловую) — от перегрева токоведущих частей под действием токов величиной выше номинальной;
- минимальную или от потери питания — от снижения напряжения в сети ниже допустимой величины и от прекращения питания.
Максимальную токовую защиту выполняют с помощью плавких предохранителей или автоматических выключателей.
В качестве примера приведем пример расчета тока уставки для конвейера.
Рассчитаем ток уставки осветительной сети от АП-4 кВА, Iу, А по формуле
(20)
где: Iн – номинальный ток.
Рассчитываем номинальный ток, Iн,А по формуле
(21)
Чувствительность защиты будет обеспечиваться, если кратность минимального тока короткого замыкания будет не менее 1,25.
-
условие выполняется.
Следовательно уставка для осветительной сети равна 30 А.
Расчеты уставок для другого оборудования свожу в таблицу.
Таблица 9 – Расчет уставок
-
Защищаемый объект
Ток потребителя, А
Пусковой ток, А
Ток уставки, А
Расчетный коэффициент чувствительности
Экскаватор
58,5
141,6
500
6,3
Конвейер
116,1
812,7
900
1,3
Буровой станок
257,3
619,3
800
1,4
Освещение от 1 внутреннего тр-ра ОСМ-2,5 кВА
4,01
12
16
168
Освещение от 2 внутреннего тр-ра ОСМ-2,5 кВА
4,01
12
16
168
Освещение после тр-ра АП-4 кВА 6 ламп
25,1
25,1
110
68
Освещение после тр-ра АП-4 кВА 6 ламп
25,1
25,1
110
68
2.7 Заземления
Для расчета будем использовать следующие данные:
- ГПП питает электроустановки только участка «Западный»
- центральный заземляющий контур расположен на ГПП
- суммарная длина воздушных линий LВЛ=1,5 км, кабельных линий LКЛ=1,62 км
- расстояние от подстанции до наиболее удаленного электроприемника L=0,48 км.
Определяем емкостной ток однофазного замыкания на землю в сетях 6 кВ, Iз, А по формуле
(21)
где: U – напряжение сети, кВ
Определяем общее сопротивление заземления Rз.общ, Ом по формуле
(22)
Сопротивление центрального заземляющего контура будем рассчитывать из условия Rз.общ,=4 Ом, так он является общим для установок напряжением до и выше 1000 В по формуле
,
(23)
где: Rпр – сопротивление магистрального провода;
Rг.к – сопротивление заземляющей жилы гибкого кабеля бурового станка..
(24)
где: Lг.к. – длина заземляющего проводника, м.
Центральный заземляющий контур выполняется из стальных труб диаметром d=5,8 см и длинной l=300 см, соединенных общим стальным прутом диаметром d=1 см и длинной l=3000 см. Трубы и соединительный прут заглублены на расстояние 50 см от поверхности земли. Грунт – глинистый с удельным сопротивлением р=0,5*104 Ом/см.
Определяем сопротивление одного трубчатого электрода rтр.з, Ом по формуле
(25)
где t – расстояние от поверхности земли до середины трубчатого электрода, см t=300/5+50=200 см.
,
Определяем необходимое число трубчатых электродов n, шт. по формуле
(26)
Определяем сопротивление растеканию соеденительного стального прута rп.з, Ом по формуле
(27)
Определяем общее сопротивление заземляющего контура Rз.к, Ом по формуле
(28)
где: nтр - коэффициент использования труб(nтр =0,75);
nп - коэффициент использования соединительного прута для труб(nп =0,75).
Определяем общее сопротивление заземления наиболее удаленной установки напряжением 400 В, Rз.общ, Ом по формуле
(29)
