НАПБ 10.0-5.30-04. Правил безпеки у вугільних шахтах


ЗАТВЕРДЖЕНО наказ Держнаглядохоронпраці України від 26.10.2004р. № 236

10.0-5.30-04

іі

9

1200

і

іі

До п. 5.7.3 Правил безпеки у вугільних шахтах

1.

  1. Розрахунок ефективних значень струмїв короткого замикання (к.з.) здійснюється з метою визначення мїнїмального значення струму двофазного к.з., необхідного для вибору уставок захисту, а також максимального значення струму трифазного к.з., необхїдного для перевїрки комутацїйної апаратури на вимикаючу здатнїсть.
  2. Розрахунковий мінімальний струм двофазного металевого к.з.у найбїльш електрично вїддаленїй від трансформатора передвижної підстанції точці мережї визначається з урахуванням параметрїв високовольтної

розподїльної мережї, трансформатора i нагрївання жил кабелю до 65оС, а також з урахуванням перехідних опорів контактів і елементів комутаційних апаратів, у тому числі й опору в місці к.з.

Розрахунковий струмвзалежностівідприведеної довжини кабелів і

параметрів мережі може визначатися за таблицями 1 -5 додатка.

Для проміжних значень потужності к.з. і довжин кабельних ліній, не наведених у таблицях, струми к.з. визначаються методом лінійної інтерполяції. Струми двофазного к.з. можуть бути визначені за формулою:

(1)

де U- середня номінальна напруга ступеню, приймається рівною 0,133;

0,23; 0,4; 0,69 або 1,2 кВ; r , rT, x , xT - відповідно активні та індуктивні опори високовольтної

розподільної мережі та трансформатора, приведені до вторинної обмотки, Ом;

rK, xK, - відповідно активний та індуктивний опір 1 км кабелю перерізом 50 мм , Ом/км;

22

L - приведена до перерізу 50 мм або 4 мм довжина кабельних ліній,

включених в коло к.з., км.

У разі визначення розрахункового струму допускається:

не брати до уваги опір розподільної мережі при потужності дільничих підстанцій до 400 кВ А включно, тобто приймати x = 0, r = 0;

при потужності к.з. S > 50 МВ А приймати активний опір розподільної

мережі рівним нулю, тобто rPC = °.

рс

Повний, активний та індуктивний опір високовольтної розподільної мережі при S < 50 МВ А визначаються за формулами:

41 z =s„

(2)

,jz7

де S - потужність к.з. на вводі дільничої підстанції або на шинах

найближчого живлячого РПП-6, МВ А.

Індуктивний і активний опір трансформатора визначається за формулами:

р&І

misUl

хт

sT'Т4 >

де Uk - напруга короткого замикання, %

St - номінальна потужність трансформатора, кВ А;

- втрати короткого замикання трансформатора, Вт.

Активний та індуктивний опір жил кабелю приймаються за каталожними

даними і перераховуються для температури нагрівання 65оС. Для зазначеної

температури нагрівання і перерізу мідних жил 50 мм активний опір дорівнює 0,423 Ом/км, а індуктивний - 0,075 Ом/км.

Сумарний перехідний опір контактів і елементів апаратів, а також перехідний опір в місці к.з. приймається таким, що дорівнює 0,005 Ом на один комутаційний апарат, включаючи точку к.з.

(3)

Розрахунковий мінімальний струм к. з. у найбільш електрично віддаленій точці іскронебезпечного приєднання, що відходить від апарата, напругою до 42 В достатньо точно визначається за формулою:

^ к.з. ти^

де U - номінальна напруга вторинної обмотки трансформатора, В;

rT - опір трансформатора, приведений до вторинної обмотки, Ом (зазначається в інструкціях з експлуатації апаратів);

r - опір однієї жили кабелю, Ом (приймається таким, що дорівнює 0,008;

0,005; 0,0033 та 0,002 Ом/м для кабелів із перерізом жил 2,5; 4; 6 та 10 мм відповідно).

  1. Приведена довжина кабельних ліній L з урахуванням опору контактів і елементів апаратів і перехідного опору в місці к.з. визначається за формулою:

L = L1k 1 +L2k 2 ++ Lnk n + (k + 1) 1 ’(5)

де L^...Ln - фактичні довжини кабелів із різним перерізом жил, м;

k і... k - коефіцієнти приведення;

k - число комутаційних апаратів, послідовно включених до кола к.з., враховуючи автоматичний вимикач ПДПП;

1е = 10 м - приведена довжина кабельної ліній, еквівалентна перехідним

опорам у точці к.з. і елементів комутаційних апаратів.

При перевірці уставки струму спрацювання захисту апарата, який захищає живлячий кабель і електрообладнання гірничих машин з багатомоторним приводом, необхідно до L , визначеної за формулою (5), додавати приведену

довжину кабелю з перерізом жили 50 мм , струмообмежувальний вплив якого еквівалентний включенню в мережу, яку захищають, елементів внутрішнього монтажу. Ця величина зазначається в заводських інструкціях з експлуатації машин.

При визначенівосвітлювальних мережах необхідно зазначати опір

контактів. Для цього до значення L необхідно додати величину 2n, де n -

число світильників і трійникових муфт в колі к.з. у мережі освітлення.

Коефіцієнти приведення k перерізів кабелів для визначення розрахункових

мінімальних струмів к.з.наведенів таблиці:

Перерізи основної жили

кабелю, мм2

Коефіцієнт приведення k

Перерізи основної жили

кабелю, мм2

Коефіцієнт приведення k

Для мереж

2

напругою 380-1140 В (перерізи приведені до 50 мм )

4

12,3

35

1,41

6

8,22

50

1,00

10

4,92

70

0,72

16

3,06

95

0,54

25

1,97

120

0,43

2

Для мереж напругою 127-220 В (перерізи приведені до 4 мм )

2,5

1,6

6

0,67

4,0

1,0

10

0,40

1.4. Максимальний струм трифазного к.з. на вводі апарата може бути підрахованний, виходячи із значення мінімального струму двофазного к.з., визначеного для тієї ж точки з урахуванням температурного коефіцієнта і підвищеної напруги вторинної обмотки трансформатора, за формулою:

(6)

о• ••

  1. їїі

і

  1. Величина уставки струму спрацювання реле автоматичних вимикачів, магнітних пускачів, станцій управління та ін. визначається за формулами:

а) для захисту магістралі:

І > І + І ,(7)

де I - уставка струму спрацювання реле, А;

I.-номінальнийпусковий струм найбільш потужного

електродвигуна, А;

I - сума номінальних струмів усіх інших струмоприймачів, А;

б) для захисту відгалужень, що живлять групу одночасно вмикаючих електродвигунів із короткозамкненим ротором:

/ >£/ (8)

Для захисту магістралей з потужними асинхронними електродвигунами з короткозамкненим ротором (у разі, якщо пускові струми перевищують 600700 А) допускається приймати уставки струму спрацювання реле, виходячи з величини фактичних пускових струмів. Для приблизного визначення пускового струму номінальний робочий струм повинен бути збільшеним у випадку застосування електродвигуна з короткозамкненим ротором в 6-7 разів, а у разі використання електродвигуна з фазним ротором - в 1,5 рази;

в) для захисту відгалужень, що живлять освітлювальне навантаження з лампами накалювання:

І >31,(9)

а з люмінесцентними лампами:

І >1,251(10)

  1. Вибрана уставка струму спрацювання реле перевіряється за розрахунковим мінімальним струмом двофазного к.з. При цьому відношення

(кратність) розрахункового мінімального струму двофазного к.з. до уставки струму спрацювання реле повинне задовольняти умові:

(11)

де k = 1,5 - коефіцієнт чутливості захисту.

В окремих випадках за погодженням із головним енергетиком організації, до складу якої входить підприємство, для магістралей і відгалужень, виконаних броньованими або екранованими кабелями, допускається зниження коефіцієнта чутливості до 1,25.

о•••

  1. ііі
    1. Значення номінального струму плавкої вставки запобіжників визначається, виходячи з умов:

а) для захисту магістралі

І3 ~ іб+2$(12)

де I - номінальний струм плавкої вставки, А;

1,6^2,5 - коефіцієнт, що забезпечує неперегорання плавкої вставки при пусках електродвигунів із короткозамкненим ротором.

Для нормальних умов пуску електродвигуна (рідкі пуски та швидке розвертання) значення цього коефіцієнта слід приймати таким, що дорівнює 2,5, а для важких умов пуску (часті пуски при довгому розвертанні) - 1,6^2.

Надмірно понижувати номінальний струм плавкої вставки не слід, так як остання може перегоріти при запусках, що є однією із причин виходу з ладу електродвигунів у режимі однофазної їх роботи;

б) для захисту відгалуження - у разі застосування електродвигуна з короткозамкненим ротором

J ^ ^нлуск

В~ 16^2,5, (13) а у разі освітлювального навантаження:

^3 — ^ н роб(14)

Для установки застосовується плавка вставка із значенням номінального струму, найближчим до розрахункового. Допускається паралельне включення в одному патроні запобіжника двох однакових або відмінних за номінальним струмом на 30-35% плавких вставок. При цьому сумарний струм їх не повинен перевищувати розрахункового;

в) для захисту іскронебезпечних кіл напруги до 42 В, що відходять від апаратів (пускачі, станції управління тощо) і живлячих зовнішні навантаження (апарати автоматизації, світильники місцевого освітлення тощо), повинні установлюватися запобіжники, величина плавкої вставки яких зазначається в інструкції з експлуатації апарата. Для захисту цих кіл можуть застосовуватися

також малогабаритні автоматичні вимикачі, влаштовані в апарат.

  1. Вибрана плавка вставка повинна бути перевірена за розрахунковим мінімальним струмом двофазного к.з., найменшим перерізом жил кабелю і повинна відповідати найбільшому довгостроковому допустимому струмові навантаження.

Відношення (кратність) розрахункового мінімального струму двофазного к.з. до номінального струму плавкої вставки повинне задовольняти умові:

>4^7

При цьому кратність, що дорівнює 4, допускається в мережах напругою 380 - 1140 В, де потрібна плавка вставка на номінальний струм 160 і 200 А, а також у мережах і напругою 127 і 220 В, незалежно від величини струму плавкої вставки.

  1. Плавка вставка для захисту іскронебезпечних кіл із напругою до 42 В повинна перевірятися за умовою:

(16)

де I - номінальний струм плавкої вставки, А.

я• ••

  1. їїі
    1. Захист вторинної обмотки силового трансформатора і ділянки мережі від затискачів цієї обмотки до загального захисного апарата від мінімальних струмів двофазного к.з. повинна здійснюватися апаратом захисту, встановленим з боку первинної обмотки цього трансформатора.

Вибір і перевірка значення уставки струму спрацювання реле максимального струму, встановлених на первинній стороні трансформатора напругою 1200, 690, 400, 230 і 133 В, проводиться за умови:

а) для трансформаторів з однаковими схемами з’єднання первинної і вторинної обмотки (наприклад, А/А, Y/Y)

де I(2 min - розрахунковий мінімальний струм двофазного к.з. на боці

вторинної обмотки трансформатора, А;

I - уставка струму спрацювання реле апаратів з боку первинної обмотки

трансформатора, А;

T- коефіцієнт трансформації;

1,5 - коефіцієнт чутливості захисту;

б)для трансформаторів із різними схемами з’єднання первинної і

вторинної обмотки (наприклад, А/ Y, Y/А)

(18)

Вибір і перевірка уставок струму спрацювання реле, встановлених в КРП для захисту зазначених ділянок мєрєжі на 6оці вторинної обмотки трансформаторів напругою 10-3/1,2-0,4 кВ, повинні проводитися відповідно до Інструкції з вибору і перевірки електричних апаратів напругою понад 3 та 6 кВ, затвердженої Мінвуглепромом СРСР 05.01.75 і погодженої Держгіртехнаглядом СРСР 19.11.74.

  1. Величина уставки струму спрацювання максимальних реле апаратів на боці первинної обмотки для захисту вторинної обмотки освітлювальних трансформаторів, що живлять лампи накалювання і люмінесцентні лампи, визначаються відповідно:

ЗІ

1.25 J

.раб

к. рос

К

и(19)

  1. Номінальний струм плавкої вставки запобіжників, улаштованих в апарати, установлені на первинному боці освітлювальних апаратів, визначається за формулою:

(20)

Приймається плавка вставка з найближчим до розрахункового значення номінальним струмом.

Відношення (кратність) розрахункового мінімального струму двофазного к.з. до номінального струму плавкої вставки повинна задовольняти умові:

а)для трансформаторів з однаковою схемою з’єднання первинної і вторинної обмотки

(21)

б)для трансформаторів із відмінною схемою з’єднання первинної і вторинної обмоток

Р

>4

Kj-Igjb(22)

де-розрахунковиймінімальнийструмдвофазного к.з., визначений

для випадку замикання на ввідних затискачах наступного після вторинної обмотки захисного апарата, А.

5.

і

  1. Для забезпечення надійного вимикання захисним апаратом максимальних струмів к.з., які можуть виникнути у захищаємому приєднанні, необхідно, щоб

(23)

де I - гранично вимикаючий струм захисного апарата, А;

- розрахунковий мінімальний струм двофазного к.з., А;

У випадку, якщо вимикаюча здатність перевіряємого апарата виявляється меншою величини, зазначеної в (23), то за наявності на приєднанні, що живить даний апарат, другого апарата з достатньою вимикаючою здатністю необхідно, щоб дотримувалась умова:

де I _ уставка струму спрацювання реле максимального струму апарата з

вимикаючою здатністю, що задовольняє умові (23), А;