Компенсация емкостных токов однофазного замыкания на землю - Комбинированная система разработки месторождения
Рост протяженности карьерных сетей, широкое применение и внедрение кабельных линий и электрооборудования большой единичной мощности приводит к возрастанию емкостных токов замыкания на землю. Согласно действующим нормативам, в сетях угольных разрезов, как правило, емкостный ток металлического однофазного замыкания на землю не должен превышать 15А.
Одно из наиболее распространенных средств уменьшения тока замыкания на землю - это включение в нейтраль системы регулируемого индуктивного сопротивления. В сети возникает соответствующий индуктивный ток, компенсирующий емкостный ток однофазного замыкания на землю.
В компенсированной сети через место замыкания на землю проходят емкостный ток замыкания на землю LC, индуктивный ток компенсирующего устройства IL, сдвинутый на угол, близкий к 180°, а также активный ток IА. При наличии гармоник результирующий ток замыкания на землю
(6.1)
Где (i--порядок гармоники; n --число гармоник.
При пренебрежении активной составляющей и высшими гармониками ток замыкания окажется равным
(6.2)
Где IC = 3-UФ-??-С; IL= UФ/??-LК.
В этом случае полная компенсация сети будет возможна, если IL=IC, а индуктивное сопротивление компенсирующего устройства XL=??-LK=(3??-С)-1. Соответствующее такому режиму резонансной настройки значение индуктивности LК= (3-??-2-C)-1.
В общем случае при резонансной настройке остаточный ток через место замыкания на землю имеет минимальное значение и содержит в основном нескомпенсированный активный ток IА (обусловлен активными сопротивлениями компенсирующего устройства, проводов, обмоток, трансформаторов) и токи высших гармоник IГ. При отклонении от резонансной настройки компенсации (IL?IC) в остаточном токе замыкания будет также нескомпенсированный емкостный или перекомпенсированный индуктивный ток.
Рекомендуемая область применения компенсации -- карьерные сети с токами замыкания на земле более 10-15А. Для целей компенсации в основном используют однофазные компенсирующие аппараты - дугогасящие реакторы (ДГР). В большинстве случаев вторичные обмотки питающих трансформаторов соединены в треугольник, поэтому ДГР наиболее часто подключают между нейтралью обмотки высшего напряжения трансформаторов собственных нужд или специальных заземляющих трансформаторов и землей.
Мощность ДГР подсчитывают по формуле:
QP = m-IC-UФ, (6.3)
Где m -- коэффициент, учитывающий развитие сети (m=1,25);
UФ -- фазное напряжение сети.
С учетом сравнительно небольших токов замыкания на землю IC, подлежащих компенсации в карьерных сетях, достаточно предусматривать один ДГР соответствующей мощности, устанавливаемый в наиболее удобном месте сети.
ДГР подразделяют на устройства со ступенчатым (дискретным) и плавным (непрерывным) регулированием индуктивности. К первым относятся ДГР с изменением числа витков, ко вторым -- ДГР с регулируемым воздушным зазором в магнитной цепи (плунжерные) и с подмагничиванием магнитной системы постоянным током.
В серийных ДГР с отпайками (типа РЗДСОМ) имеется несколько ответвлений обмотки компенсации и индуктивность регулируется ступенчато в диапазоне 1--2. Такие ДГР просты по конструкции, имеют линейную вольт-амперную характеристику (ВАХ) и практически не расходуют электроэнергию на настройку.
За счет более рационального секционирования обмотки и замены механического переключателя тиристорными ключами возможно мелкоступенчатое автоматическое переключение индуктивности. При этом увеличивается глубина регулирования индуктивного тока до 3--5, а шаг регулирования тока обеспечивает настройку компенсации с отклонением от резонанса не более 31%; обеспечивается высокое быстродействие -- ток на любое дискретное значение переключается дистанционно за сотые доли секунды. Принципиальная электрическая схема реактора с тиристорными ключами, представляющими блок из встречно-параллельно соединенных силовых управляемых тиристоров. Управляющие импульсы на ключи поступают от системы автоматического регулирования.
У плунжерных ДГР индуктивность регулируется плавно за счет изменения воздушного зазора между подвижными частями магнитопровода (плунжерами) без предварительного отключения ДГР. Глубина регулирования индуктивности 6-10 при малых нижних пределах индуктивного тока. Серийно выпускаются ДГР плунжерного типа РЗДПОМ - 120/6У1 на напряжение 6,6/ кВ и предельные токи 5,2--26,2 А.
В ДГР с подмагничиванием индуктивность регулируется изменением тока подмагничивания от тиристорных систем управления. На среднем стержне трехстержневого магнитопровода реактора расположена обмотка переменного тока, а на крайних -- включенные встречно-последовательно соединенные одинаковые обмотки подмагничивания постоянного тока. Преимущества таких ДГР -- отсутствие подвижных частей и высокое быстродействие (время изменения индуктивного тока 0,5--2 с).
С учетом значительной динамики карьерных сетей необходимо применять автоматическое регулирование настройки ДГР. В зависимости от того, на какую величину компенсированной сети реагируют автоматические устройства, применяют следующие способы автоматической настройки компенсирующих аппаратов:
- 1) по реактивной проводимости контура нулевой последовательности сети, изменяющейся в зависимости от реактивной составляющей тока и напряжения смещения нейтрали; 2) по углу между напряжением нейтрали и опорным напряжением сети; 3) по экстремальным характеристикам зависимости напряжения смещения нейтрали относительно земли от степени расстройки компенсации; 4) по емкости сети.
Каждый из указанных способов имеет преимущества, недостатки и область применения в системах автоматической настройки компенсации (АНК). Первые два способа пригодны для чисто кабельных сетей, в которых напряжение естественной несимметрии близко к нулю. В воздушных и смешанных воздушно-кабельных сетях, где уровень естественной несимметрии относительно велик, наиболее целесообразны автоматические регуляторы, работающие по экстремальным характеристикам или реагирующие на емкость сети. Системы управления компенсирующих устройств зависят от типа ДГР и способа АНК.
Система автоматической компенсации, которая содержит ДГР с подмагничиванием, состоит из компенсирующей обмотки 1 ДГР, которая через разъединитель 5 подключается между нейтралью трансформатора собственных нужд ТСН и землей; тиристорного агрегата АТ, который преобразует переменный ток от отдельного трансформатора в постоянный и подает регулируемое от нуля до максимума напряжение в обмотку подмагничивания 4 ДГР; системы управления тиристорным агрегатом (система регулирования тока подмагничивания) СТУ; генератора оперативной частоты ГОЧ, который подает сигнал па вспомогательную обмотку 2 ДГР; блока автоматического управления (автоматического регулятора) БАУР. Последовательно с обмоткой компенсации со стороны заземляющего вывода включается трансформатор тока ТА. Для защиты ДГР от перенапряжений устанавливается разрядник 3.
Работа системы основана на изменении емкостной проводимости сети относительно земли в нормальном режиме сети. БАУР выделяет из сигналов, снимаемых с трансформаторов тока ТА и напряжения TV (НТМИ) системы, пропорциональные току и напряжению частотой 100 Гц; преобразует эти сигналы в сигнал, пропорциональный емкостной проводимости сети, который, в свою очередь, преобразует в сигнал, пропорциональный току подмагничивания, соответствующий резонансной настройке ДГР. В режиме однофазного замыкания на землю БАУР блокирует работу ГОЧ, система включается вновь после ликвидации замыкания. Относительная погрешность настройки такой системы --2%.
Создание селективной и надежно действующей защиты от однофазных замыканий на землю в компенсированных сетях представляет сложную задачу. Это связано, в частности, с малым остаточным током и возможным изменением его фазы относительно напряжения поврежденной линии в широких пределах (в зависимости от режима настройки компенсация может быть меньше, равна или больше нуля).
Похожие статьи
-
Расчет токов короткого замыкания в низковольтных сетях ведем методом именованных единиц, выражая: напряжение в кВ, мощность в кВА, сопротивление в мОм....
-
Проверка по падению напряжения по условию пуска производиться для самого мощного сетевого двигателя экскаватора. Уровень напряжения на зажимах...
-
В соответствии с ПТЭ и ПТБ при эксплуатации электроустановок при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом должны быть сооружены...
-
Вычисление токов короткого замыкания производим для: - сопоставления и выбора наиболее рационального варианта построения схемы электроснабжения -...
-
Электрические аппараты, изоляторы, токоведущие устройства в условиях эксплуатации работают в трех основных режимах: - Надежная работа аппаратов,...
-
На проведение текущих ремонтов и эксплуатацию оборудования в течение года участку на расчетный счет перечисляется определенная сумма денег. На снабжение...
-
Освещение рабочих мест - Комбинированная система разработки месторождения
Освещение открытых горных работ предусмотрено в соответствии с требованиями: - СП52.13330.2011"Естественное и искусственное освещение"; - "Единых правил...
-
Для определения мощности ГПП участка используем метод коэффициента спроса. Коэффициент спроса для различных потребителей приведен в таблице. Определяем...
-
Определяем пусковой ток освещения по формуле: (4.55) Определяем ток уставки для освещения по формуле: (4.56) Принимаем автоматический выключатель А3700,...
-
Выбор величины напряжения для питания электроприемников участка Для питания высоковольтных силовых установок принимаем напряжение 6(10) кВ, для питания...
-
Правила безопасности при выемочно-погрузочных работах Экскаваторы должны располагаться на уступе карьера или отвала на твердом выровненном основании с...
-
Правила безопасности при буровзрывных работах - Комбинированная система разработки месторождения
Рабочее место для ведения буровых работ должно быть обеспечено: - подготовленным фронтом работ (очищенной и спланированной рабочей площадкой); -...
-
Выбранные сечения воздушных и кабельных ЛЭП проверяем по потерям напряжения в номинальном и пусковом режимах Проверка сечений кабелей по потерям...
-
Введение - Комбинированная система разработки месторождения
Уголь - основной вид энергетического топлива, а также технологическое сырье для коксования и использования в металлургическом производстве, химической...
-
1. На каждом разрезе должна быть схема электроснабжения, нанесенная на план горных работ, на которой указываются силовые и электротяговые сети, места...
-
Водоотлив на участке - Комбинированная система разработки месторождения
Для сбора карьерных вод на нижних горизонтах предусматривается устройство водосборников №1, №2, №3, №4. У каждого водосборника устанавливается...
-
Заключение, Список используемой литературы - Комбинированная система разработки месторождения
Горный геологический пласт разработка В проекте принята комбинированная система разработки. Исходя из анализа горно-геологических условий отрабатываемого...
-
Расчет условно-годовой экономии - Комбинированная система разработки месторождения
Расчет условно-годовой экономии за счет снижения себестоимости определяется как разность между фактической себестоимостью единицы продукции по участку и...
-
Расчет структуры себестоимости 1 тонны угля сводим таблицу. Структура себестоимости определяется по формуле: (5.49) Таблица 5.9 - Расчет структуры...
-
Расчет затрат на производство буровзрывных работ, оказываемых сторонней организацией можно определить по следующим формулам: Затраты на бурение:...
-
Расчет затрат по элементу "Материальные затраты" - Комбинированная система разработки месторождения
Затраты на запасные части определяем по формуле: (5.34) Где - сумма амортизационных отчислений по участку, р; - процент стоимости запасных частей, %....
-
Затраты на социальные нужды вычисляются по формуле: р. (5.30) Где ЗУч - фонд зарплаты по участку, руб.; К%- процент начисления на социальные нужды, %....
-
Производительность рабочего по добыче на выход определяется по формуле: Т/чел (5.19) Где - суточная производительность экскаватора, м3; - явочная...
-
Численность рабочих основных профессий по вскрыше и по добыче полезного ископаемого, рабочих сдельщиков, определяется по формуле: , чел (5.12) Где -...
-
Расчет норм выработки - Комбинированная система разработки месторождения
При погрузке полезного ископаемого в автотранспорт норма выработки определяется по формуле , м3 (5.9) Где - продолжительность смены, 20 мин; - время на...
-
Участок работает 30 дней в месяц. Рабочие работают по скользящему графику по 12 часов в смену, режим работы двухсменный. Каждый рабочий делает по 16...
-
Механизация горных работ - Комбинированная система разработки месторождения
Комплекс оборудования, применяемый на вскрышных работах В качестве вскрышного оборудования используется гидравлический экскаватор Liebherr R9350,...
-
Электроснабжение карьера - Комбинированная система разработки месторождения
Источниками электроснабжения горных работ являются существующие подстанции 110/35 (6 кВ) "Краснобродская", ПС 35/6 кВ "Казасская", "Таежная",...
-
Транспорт, применяемый на разрезе - Комбинированная система разработки месторождения
В качестве карьерного транспорта предусматривается использовать БелАЗ-7555Д, БелАЗ-75131, БелАЗ-75306. Технические характеристики, которых приведены в...
-
Новосергеевское поле филиала "Краснобродский угольный разрез" расположено в северо - западной части Прокопьевско - Киселевского геолого - экономического...
-
Система разработки - Характеристика месторождения и степени разведанности запасов
При выборе системы разработки для подземной добычи прибортовых запасов магнезита необходимо удовлетворить следующие требования: - достаточно высокая...
-
Горно-геологические условия месторождения (свита пластов, залегающая под углами падения от 7° до 24°) предопределили использование на разрезе...
-
Анализ эффективности реализуемой системы разработки - Особенность разработки месторождения
Для увеличения охвата разработкой запасов нефти в разные годы предлагались новые технологии. Технологии разработки месторождения и их эффективность. Из...
-
Разнообразие горно-геологических условий рудных месторождений вызывает настолько большое разнообразие систем разработки и их вариантов и модификаций, что...
-
Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) для получения аэрокосмической информации использует два метода: активный и пассивный. Нефотографические съемочные...
-
1. Расположение вырезного слоя в блоке определено в соответствии с общим порядком горных работ на горизонте с учетом физико-механических свойств пород и...
-
Требования и рекомендации к системе промыслового сбора продукции скважин В соответствии с Едиными правилами разработки нефтяных и газовых месторождений...
-
Общие сведения В настоящее время развитие горных работ осуществляются в соответствии с "Корректировкой проекта реконструкции карьера на Главном участке...
-
Система разработки и технологическая схема горных работ - Отработка локального участка месторождения
Учитывая горно-геологические условия месторождения, мощность и физико-механические свойства полезного ископаемого и вскрышных пород, технологические...
-
Параметры, форма забоя зависит от параметров экскаватора и характеристики горной массы. Отработка скальных пород осуществляется с применением...
Компенсация емкостных токов однофазного замыкания на землю - Комбинированная система разработки месторождения