10 Определение возможности эксплуатации системы электроснабжения участка в комплексе с аппаратом автоматического контроля изоляции и защитного отключения

10.1 Проверка допустимой емкости участковой сети

Емкость сети относительно земли определяется для установления возможности эксплуатации реле утечки, установленного в подстанции. Емкость жилы кабеля определенного сечения и конструкции известна и приведена в таблице11.1.

Таблица 10.1 - Емкость кабелей различных типов

Наименование кабелей	С на 1 км (мкФ/фазу) при сечении, мм2
	6	10	16	25	35	50	70	95	120
Бронированный на напряжение до 1 кВ	0,12	0,17	0,18	0,19	0,24	0,34	0,35	0,36	0,38
Полугибкий на напряжение до 1140В	-	-	0,36	0,43	0,49	0,56	0,655	0,75	0,77
Гибкий экранированный до 1140 В	0,27	0,345	0,365	0,42	0,465	0,605	0,675	0,695	-

Емкость кабеля пропорциональна его длине, а эквивалентная емкость параллельно включенных кабелей равна сумме емкостей отдельных кабелей.

Проверка допустимой емкости участковой сети производится по методике [11, с.414-417].

Ожидаемая максимальная емкость сети участка в основном определяется емкостью кабелей, поскольку емкость электродвигателей и аппаратов незначительна.

Ожидаемая величина емкости сети на участке может быть определена по выражению

С_Ф =1,1 (∑(L_КГi  C_0КГi ) + L_КФ  C_0КФ), (10.1)

где C_0Кгi – погонная емкость жилы гибкого кабеля относительно земли в зависимости от его сечения, мкФ/км;

C_0КФ - погонная емкость жилы фидерного кабеля относительно земли в зависимости от его сечения, мкФ/км.

Условием возможности успешной эксплуатации реле утечки является соотношение

С_Ф  С_ДОП, (10.2)

Где С_ДОП = 1мкФ/фазу – предельно допустимая емкость сети.

Если это соотношение не соблюдается, необходимо предусмотреть меры по снижению емкости путем сокращения длин кабелей или перераспределения питания токоприемников между несколькими трансформаторами ПУПП.

Расчет на ЭВМ выполняется на основе входных данных (таблица 10.1). По результатам расчетов формируются выходные данные (таблица 10.2). Алгоритм определения емкости сети относительно земли приведен на рисунке 10.1.

10.2 Проверка допустимого сопротивления изоляции сети

Ожидаемое результирующее фактическое сопротивление изоляции сети участка относительно земли не может быть ниже уставки срабатывания реле утечки.

Сопротивление изоляции сети участка относительно земли определяется в соответствии с методикой, приведенной в [11, с. 414-417]

, (10.3)

где n_дз – количество электродвигателей на добычных и проходческих машинах;

n_д – количество электродвигателей на других машинах;

n_а – количество пусковых и распределительных аппаратов в отдельных оболочках, в передвижных подстанциях и магнитных станциях;

n_ТР – количество трансформаторов;

n_К – количество низковольтных кабелей, проложенных на участке (независимо от их длины)

R_дз – сопротивление изоляции электродвигателя добычной или проходческой машины, Ом;

R_д – сопротивление изоляции электродвигателя любой другой машины, Ом;

R_а – сопротивление изоляции любого аппарата, Ом;

R_ТР – сопротивление изоляции вторичной обмотки трансформатора 6000/380-660 В или первичной обмотки трансформатора 380-660/127 В, Ом;

R_К – сопротивление изоляции кабеля (любой марки), независимо от его длины, Ом.

Согласно ПБ указанные сопротивления изоляции должны быть не менее

R_дз  0,5 МОм; R_д  1 МОм; R_а  1 МОм/фазу; R_ТР  1 МОм;

R_К  1 МОм/фазу.

ПБ нормирует минимально допустимые величины R_дз , R_д и R_ТР как результирующее сопротивление всех трех фаз, поскольку замер сопротивления изоляции электродвигателей и трансформаторов по фазам не всегда возможен. Поэтому для учета сопротивлений, отнесенных к одной фазе, приведенные в ПБ величины уже являются результатом предварительного умножения соответствующих величин на три.

Таким образом, результирующее сопротивление сети участка должно удовлетворять условию

1,5R_КР < R_Ф , (10.4)

в противном случае сеть должна питаться от двух трансформаторных подстанций.

Для выполнения расчета на ЭВМ необходимо представить входные и выходные данные в виде, удобном для расчета в соответствии с таблицами 10.3 и 10.4. Алгоритм проверки допустимого сопротивления изоляции сети участка представлен на рисунке 10.2.

Таблица 10.1 - Входные данные

Наименование параметра	Условное обозначение	Общий диапазон изменения		Примечание
		мин	макс
Длина фидерного кабеля, м	LКФ	5	500
Погонная емкость фидерного кабеля, мкФ/км	С0КФ	0,001	1,0
Длина i – го гибкого кабеля, м	LКГi	5	500
Погонная емкость i – го гибкого кабеля, мкФ/км	С0КГi	0.001	1.0
Количество токоприемников (гибких кабелей)	n

Таблица 10.2 - Выходные данные

Наименование параметра	Условное обозначение	Общий диапазон изменения		Примечание
		мин	макс
Ожидаемая величина емкости сети на участке, мкФ	СФ	0,05	5,0

Рисунок 10.1 - Проверка сети участка по допустимой емкости

Таблица 10.3 - Входные данные

Наименование параметра	Условное обозначение	Общий диапазон изменения		Примечание
		мин	макс
Количество электродвигателей на добычных (забойных) и проходческих машинах	nдз	1	30
Количество электродвигателей на других машинах	nд	1	30
Количество пусковых и распределительных аппаратов	nа	1	30
Количество трансформаторов	nТР	1	10
Количество кабелей проложенных на участке	nК	1	30
Критическое сопротивление применяемого реле утечки, Ом	RК	2000	100000

Таблица 10.4 - Выходные данные

Наименование параметра	Условное обозначение	Общий диапазон изменения		Примечание
		мин	макс
Ожидаемое сопротивление изоляции сети на участке, МОм/фазу	RФ	0.0001	1.0

Рисунок 10.2 - Проверка сети участка по допустимому сопротивлению изоляции