Электроснабжение участка добычи полезных ископаемых

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    631,51 Кб
  • Опубликовано:
    2015-06-06
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Электроснабжение участка добычи полезных ископаемых

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Краткая характеристика участка. Механизация работ

. Выбор рациональной системы электроснабжения участка шахты

. Выбор напряжения

. Расчет и выбор трансформаторов для питания осветительных сетей

. Характеристика потребителей электроэнергии

. Определение мощности и выбор участковой трансформаторной подстанции

. Выбор расчетной схемы электроснабжения участка

. Определение длин кабелей

. Расчет и выбор кабеля напряжением 6 кВ, питающего участок

. Расчет и выбор низковольтной кабельной сети

.1 Расчет и выбор сечения рабочей жили магистральных и гибких кабелей по длительному допустимому току нагрузки и механической прочности

.2 Проверка качества напряжения в нормальном режиме работы

.3 Проверка качества напряжения в режиме пуска

.4 Расчет сечения рабочей жилы кабеля по расходу напряжения для остальных электроприемников

.5 Расчет сечения рабочей жили осветительных кабелей по допустимому расходу напряжения

. Расчет токов короткого замыкания

. Проверка сечения рабочих жил кабеля по термической устойчивости

. Расчет, выбор и проверка КРУ напряжением 6 кВ, максимального токовой защиты КРУ

. Расчет, выбор и проверка низковольтной аппаратуры управления и максимальной токовой защиты

. Комплектования низковольтных распределительных пунктов

. Выбор схем дистанционного управления, сигнализации и связи

. Разработка мероприятий по технике безопасности при эксплуатации системы электроснабжение участка

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект предусматривает выбор и расчет рациональной системы электроснабжения участка добычи, оснащенной комплексом оборудования 1МКД90. Распределительные пункты и передвижная трансформаторная подстанция установлены на конвейерном штреке на свежей струе. Расстояние от РПП низшего напряжения к окну ряды заданная при условии варианта 90 м, а передвижная трансформаторная подстанция установлена в одном энергопоезде с РПП низшего напряжения (расстояние от ПДПП к РПП низшего напряжения принята 10 м), что обеспечивает снижение потерь напряжения, мощности в магистральных кабелях.

Для питания электродвигателей машин и механизмов выбрана величина напряжения в соответствии с требованиями "Правил безопасности" 660, 1140В [4].

Произведен расчет мощности ПДПП по методу коэффициента спроса и выбор ее типа с учетом допустимого перегруза на основании рекомендаций, приведенных в [5,6], что обеспечивает качественное электроснабжение всех потребителей участка.

Для управления электродвигателями машин и механизмов, защиты, что отходят, выбранные комплектные устройства управления, что позволило упростить комплектования распределительных пунктов, сократить длину энергопоезда, обеспечить его мобильность передвижения.

Произведен расчет и выбор низковольтной кабельной сети. Выбранные кабели обеспечивают надежный запуск наиболее мощного и удаленного электроприемника и качественное значение напряжения на зажимах электродвигателей остальных электроприемников.

Приведены расчет, выбор и проверка аппаратов управления и максимальной токовой защиты, который обеспечивает надежное отключение отходящих присоединений при возникновении коротких замыканий в конце линий, защищаемых.

Для управления машинами и механизмами комплекса принята аппаратура управления КД-А, что работает совместно с аппаратурой сигнализации и связи АС-3СМ.

Разработаны меры по защите людей от поражения электрическим током и контроля состояния рудничной атмосферы.

трансформатор низковольтный электроснабжение шахта

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА. МЕХАНИЗАЦИЯ РАБОТ

Ведение очистных работ в выемочном поле осуществляется обратным ходом, от границы выемочного участка до участкового конвейерного уклона. Управления кровлей в лаве - полное обрушение. Свежая струя подводится в лаву по конвейерному штреку, а отводится по вентиляционному штреку.

Механизация очистных работ на участке осуществляется комплексом оборудования 1МКД-90, в состав которого входят:

гидрофицированные крепления;

крепление сообщения КСД-90;

комбайн очистной узкозахватный К103М;

конвейер скребковый передвижной СПЦ162;

станции насосные СНТ32;

типовой комплекс оборудования системы орошения ТКО-СО.

Поскольку угол падения пласта 10о, то для удержания комбайна применяется поддерживающая лебедка 3ЛП [2].

Транспортировка угля по конвейерному штреку производится ленточным конвейером 1ЛТ100, что работает совместно с перегружателем ПТК-2У.

Освещение лавы и конвейерного штрека осуществляется светильниками СВЛ-1.1 М и РВЛ-01-20У5 соответственно.

Питания электроэнергией участки добычи осуществляется от ГПП, расположенной на поверхности шахты, напряжением 6 кВ. С помощью кабелей, проложенных по стволу, электроэнергия подводится к ЦПП. От ЦПП электроэнергия через распределительный пункт РПП-6 подводится к участковой трансформаторной подстанции напряжением 6 кВ, где напряжение 6кВ трансформируется в напряжение, необходимое для питания электроприемников участка добычи.

Сведения о назначении и место установки оборудования участка приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Сведения о назначении и место установки оборудования участка

Наименование потребителя

Тип

Назначение

 Место установки

Комбайн

МР-340

Выемка угля

Лава

Конвейер ленточный

АТ-1000

Доствака угля по лаве

Лава

Насосная станция

СНТ32

Питание крепления комплекса

Конвейерный штрек

Насосная установка

ТКО-СО

Пылеподавление

Конвейерный штрек

Система подачи комбайна выносная

ВСП

Подача комбайна

Конвейерный и вентиляционный штрек

Лебедка поддерживающая

3ЛП

Удержание комбайна

Вентиляционный штрек

Конвейер ленточный

1ЛТ100

Доставка угля по конвеєрному штреку

Конвейерный штрек

Перегружатель

ПТК-2У

Перегрузка угля

Конвейерный штрек

Лебедка для передвижения оборудования

ЛМ-71

Передвижение перегружателя, распределительного пункта

Конвейерный штрек

Рудничные светильники

СВЛ-1.1М

Освещение лавы

Лава


РВЛ-01-20У5

Освещение конвейерного штрека

Конвейерный штрек



2. ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УЧАСТКА ШАХТЫ

По условиям варианта расстояние от РПП низшего напряжения к окну ряды задана 90 м, а ПДПП устанавливается в одном энергопоезде с РПП низшего напряжения, что обеспечивает уменьшение потерь напряжения, мощности в магистральных кабелях.

Все машины и механизмы располагаются на конвейерном, вентиляционном штреках и в лаве. Распределительные пункты, ПДПП расположены на конвейерном штреке на свежей струе, что обеспечивает безопасную их эксплуатацию.

Электроснабжение электродвигателей комбайна, верхних приводов конвейера и ВСП, предохранительной лебедки осуществляется по кабелям, проложенным по скамье. Схема очистного забоя с расстановкой машин и механизмов, распределительных пунктов и ПДПП приведена на рисунке 2.1.

3. ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ

Для питания электродвигателей машин и механизмов участка принимается величина напряжения:

для передвижных подстанций - 6000 В;

для передвижных приемников энергии - 660, 1140 В;

для осветительных сетей - 127 В;

для цепей дистанционного управления машинами и механизмами - не выше 42 В [4].

4. РАСЧЕТ И ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ ПИТАНИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ И РУЧНЫХ МЕХАНИЗМОВ

.1 Расчет осветительной нагрузки

На участке предполагается освещения лавы и конвейерного штрека на длине 500 м.

Количество светильников для освещения выработки определяется по формуле

,

где L - длина освещаемой части выработки, м;0 - расстояние между светильниками, м; принимается равным в штреке - L0.ш = 6 м; в лаве - L0.л = 4,5 м, поскольку шаг установки крепи комплекса 1МКД90 равный 1,5 м.

Количество светильников для освещения лавы определится.

Дополнительно устанавливается по одному светильнику на креплениях сообщения 1КСД90.

Общее количество светильников определится

åпсв.л = псв.л + 2 = 33 + 2 = 35.

Количество светильников для освещения конвейерного штрека определится

Определяется требуемая активная мощность для освещения лавы и конвейерного штрека по формуле

Росв. = Рл Σ псв, Вт

где Рл - мощность лампы светильника, Вт; для светильника СВЛ-1.1 М - Рл .= 15 Вт;

для светильника РВЛ-01-20У5 - Рл. = 20 Вт.

Необходима активная мощность для освещения лавы определится

Росв.л = Рл.Σnсв.л = 15• 35 = 525 Вт.

Аналогично определяется активная мощность для освещения штрека

Росв.ш = Рл.Σnсв.ш = 20• 83 = 1660 Вт.


4.2 Расчет и выбор осветительных трансформаторов

Расчетная мощность трансформатора для осветительной нагрузки вычисляется по формуле

кВ•А,

где ηс - коэффициент полезного действия сети; ηс = 0,95;

hсв - электрический коэффициент полезного действия светильника; для светильника СВЛ-1.1 М - ηсв = 0,88; для светильника РВЛ-20М - ηсв = 0,85;

cosφсв - коэффициент мощности светильника; cosφсв = 0,5.

Определяется расчетная мощность трансформатора для освещения лавы

кВА.

По условию Sтр.н = 4 кВА > Sтр.р..л = 1,3 кВА принимается осветительный аппарат АОС-4В [5].

Определяется расчетная мощность трансформатора для освещения штрека

кВА.

По условию Sтр.н = 4 кВА > Sтр.р.ш = 2 кВА принимается осветительный аппарат АОС-4В.

Технические данные осветительных аппаратов АОС-4В приводятся в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Технические данные аппарата АОС-4В.

Sтр.н, кВА

Uн, В

Iн, А

Рк.з Вт

Uк.з %


в.н

н.н

в.н

н.н



4

1140

133

2,19

18,2

-

-


5. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Таблица 5.1 - Данные о приемнике электроэнергии

Наименование потребителя

Тип электродвигателя агрегата

Количество двигателей

Рн кВт

Iн А

Iп А

hн., %

соs(н

SРн кВт

SIн А

SIп A

Комбайн МР-340

2ЕДКВ3,5-90

2

90

64,5

336

87,5

0,81

180

129

672

Конвейер АТ-1000 (верхний привод)

2ЕДКОФ250lb4

1

110

70,5

529

93,2

0,85

110

70,5

529

Станция насосная СНТ32 №1

ВРПВ225М4

1

55

35

263

92

0,87

60,5

39

289


ВАУ100l4

1

5,5

4,0

26

85

0,88




Станция насосная СНТ32 №2

ВРПВ225М4

1

55

35

263

92

0,87

60,5

39

289


ВАУ100l4

1

5,5

4,0

26

85

0,88




Установка насосная ТКО-СО

ВРПВ200М4

1

37

24

168

91

0,86

37

24

168

Перегружатель ПТК-800

2ЕДКОФВ250М4

 2

55

35

263

92,5

0,86

110

70

526

Система подачи ВСП (верхний привод)

2ЕДКОФВ250М4

1

55

35

263

92,5

0,86

55

35

263

Система подачи ВСП (нижний привод)

2ЕДКОФВ250М4

1

55

35

263

92,5

0,86

55

35

263

Лебедка поддерживающая 3ЛП

ВР180М4

1

30

19,5

117

91,0

0,87

30

19,5

117

Лебедка перемещения оборудования

ВРПВ160S6

1

11

7,5

45

88

0,82

11

7,5

45

Освещение лавы

АОС-4В №1

1

 4 кВА

2,19

-

-

-

4 кВА

2,19

-

Освещение штрека

АОС-4В №2

1

4 кВА

2,19

-

-

-

4 кВА

2,19

-

Источник питания аппаратов управления, сигнализации, связи

АПШ-2

1

4 кВА

2,25

-

-

-

4 кВА

2,25

-


. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И ВЫБОР УЧАСТКОВОЙ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ

Расчетная мощность трансформатора подстанции определяется по формуле [6],


где а - коэффициент, значение которого приобретает 0,4 для механизированных угледобывающих комплексов;

åРуст - суммарная установленная (номинальная) мощность электроприемников участка, исключая технологически несовместимы (лебедка передвижения) и резервные, кВт;

åРуст= 180 + 110 + 110 + 55 + 55+ 60,5 + 60,5 + 37 + 45 + 110 + 30 = 853 кВт;

Рмах. - суммарная номинальная мощность наиболее мощного электроприемника участке, кВт; Ртах. = 290 кВт (суммарная установленная мощность электродвигателей исполнительных органов комбайна и вынесенной системы подачи);

cosφср. - значение средневзвешенного коэффициента мощности электроприемников участка, принимается 0,7;

åSАОС,АПШ - суммарная мощность осветительных аппаратов и пусковых агрегатов, получающих питание от трансформаторной подстанции, кВА; ΣSАОС,АПШ = 12 кВА.

Расчетная мощность трансформатора ПДПП определится

По условию Sтр.н. = 1000 кВА > Sтр.р. = 748 кВА принимается передвижная

трансформа торна подстанция КТПВ-1000/6-1,2 [9].

Технические данные передвижной трансформаторной подстанции КТПВ-1000/6-1,2 приведены в таблице 6.1.

Sтр.н, кВ(А)

Uн, В

Iн, А

 Рк.з Вт

Uк.з %

Схема соединения обмоток трансформатора


в.н.

в.н.

н.н.




1000

6000 ± 5%

1200

96,3

481,7

7250

5,0

Y/Y



7. ВЫБОР РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УЧАСТКА

Для дистанционного управления электродвигателями машин и механизмов угледобывающего комплекса, защиты отходящих присоединений применяются комплектные устройства управления КУУВК-500, КУУВ-350-1К, пускатель рудничный.

Распределение электроэнергии к передвижной трансформаторной подстанции КТПВ-1000/6-1,2 от РПП-6 осуществляется по высоковольтном кабеля.

От трансформаторной подстанции электроэнергия распределяется до аппаратов, установленных на распределительном пункте РПП-1,14 №1, по магистральному кабелю №1.

На распределительном пункте РПП-1,14 №1 установлены комплектное устройство управления КУУВК-500, автоматический выключатель, пускатель рудничный, осветительный аппарат АОС-4В №1, пусковой агрегат АПШ-2. От контакторов КМ17р33 комплектного устройства управления КУУВ-500 электроэнергия распределяется до электродвигателей насосной станции СНТ32 №1, насосной установки ТКО-СО, насосной станции СНТ32 №2. От контакторов КМ17р35 комплектного устройства управления КУУВК-500 электроэнергия распределяется к электродвигателям ВСП, а от контактора КМ17Р37 - до электродвигателей комбайна К103М. С вывода КУУВК-500 транзитом подключается автоматический выключатель. С вывода автоматического выключателя электроэнергия подается на ввод рудничного пускателя. С вывода пускателя рудничного электроэнергия распределяется к электродвигателям предохранительной лебедки 3ЛП. С вывода автоматического выключателя транзитом подключается пусковой агрегат АПШ-2, а с вывода пускателя рудничного транзитом - осветительный аппарат АОС-4В №1.

От трансформаторной подстанции электроэнергия распределяется до аппаратов, установленных на распределительном пункте РПП-1,14 №2, по магистральному кабелю №2.

На распределительном пункте РПП-1,14 №2 установлены комплектные устройства управления КУУВ-350-1К №1, КУУВ-350-1К №2, осветительный аппарат АОС-4В №2. От контакторов КТУ4000 КУУВ-350-1К №1 электроэнергия распределяется к электродвигателям СПЦ162. С вывода КУУВ-350-1К №1 транзитом подключается КУУВ-350-1К №2. От контакторов КТУ4000 КУУВ-350-1К №2 электроэнергия распределяется к электродвигателям перегружателя ПТК-2У, лебедки передвижения оборудования. С вывода КУУВ-350-1К №2 транзитом подключается АОС-4В №2.

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИН КАБЕЛЕЙ

Длины кабелей определяются на основании данных варианта (поз. 19, 20.1, 20.2, 20.3, 25, 26, 28) и схемы очистного забоя (рисунок 2.1), на которой указано место расположения машин и механизмов, РПП-1,14, ПДПП, приведены основные размеры.

Длина магистрального кабеля, проложенного от ПДПП к РПП-1,14 №1, вычисляется по формуле

м.к.1 = 1,05 • LПДПП-РПП-1,14 №1, м

где 1,05-коэффициент, учитывающий превышение длины магистрального кабеля за счет провисания;ПУПП-РПП-1,14 №1 - расстояние от ПДПП к РПП-1,14 №1, г; LПУПП-РПП-1,14 №1 = 10 м.

Длина магистрального кабеля определитсям.к.1 = 1,05 • 10 = 10,5 м.

Длина гибкого кабеля, проложенного от РПП-1,14 №1 к комбайну, определяется по формуле

г.к = 1,1 • (LРПП-1,14 №1-л + Lл), м

где 1,1 - коэффициент, учитывающий превышение длины гибкого кабеля за счет провисания;РПП-1,14 №1-л - расстояние от РПП-1,14 до окна лавы, м; LРПП-1,14 №1-л = 90 м;л - длина лавы, м; Lл = 150 м.

Длина гибкого кабеля определитсяг.к. = 1,1 (90 + 150) = 264 м.

Длины кабелей до остальных электроприемников определяются аналогично. Расчетные значения длин кабелей округляются до целых десятков по правилам математического приближения (Lм.к.1 = 10 м, Lг.к .= 260 м), а их значения проставляются на расчетной схеме электроснабжения участка (рисунок 7.1).

9. РАСЧЕТ И ВЫБОР КАБЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЕМ 6 кВ, ПИТАЮЩЕЙ УЧАСТОК

.1 Выбор кабеля по длительно допустимому току нагрузки

Выбор кабеля по длительно допустимому току нагрузки осуществляется по условию

дл.доп ≥Iв

где Iв - максимальный рабочий ток в кабеле, А, определяется по формуле

По условию Iтр.доп = 85 А > Iв = 72 А принимается кабель силовой сечением жилы 16 мм2 [9].


9.2 Определение сечения рабочей жилы кабеля по экономической плотности тока

Сечения рабочей жилы кабеля по экономической плотности тока определяется по формуле

, мм2

где Іек.- экономическая плотность тока, А/мм2, принимается 3,1 А/мм2, при числе часов использования максимума нагрузки в год Тм = 3000-5000 часов. [10].

мм2.

.3 Определение сечения рабочей жилы кабеля по термической устойчивости

Сечения рабочей жилы кабеля по термической стойкости определяется по условию


где Іпр - предельно допустимый ток короткого трехфазного замыкания, А;

- ток короткого трехфазного замыкания в начале линии (на шинах РПП-6), что защищается, А, определяется по формуле

А,

где Uср = 6,3 кВ - расчетная напряжение сети;к, Хк - соответственно активное и индуктивное сопротивления кабеля, проложенного от ЦПП до РПП-6, Ом; определяется по формулам:

к = кt r0.к. L ЦПП-РПП-6, Ом;

Хк = х0.к . LЦПП-РПП-6, Ом;

где кt-поправочный коэффициент, принимается равным 1,2;0.к., х0.к. - активное и индуктивное сопротивления одного километра кабеля сечением рабочей жилы 95 мм2, проложенного от ЦПП до РПП-6, Ом/км. (поз. 21); r0.к.= 0,2 Ом/км.; х0.к.=0,078 Ом/км. [9];ЦПП-РПП6-длина кабеля, проложенного от ЦПП до РПП-6, км.; L ЦПП-РПП-6 = 1,16 км.;к = 1,2 • 0,2 •1,16 = 0,2784 Ом;

Хк = 0,078 •1,16 = 0,0905 Ом;

Хс - индуктивное сопротивление системы, приведенное к расчетной напряжения сети, Ом, определяется по формуле

, Ом

где - мощность короткого замыкания на шинах ЦПП = 70 МВА;

А.

Сечение рабочей жилы высоковольтного кабеля по термической устойчивости принимается, равным 25 мм2, поскольку Iпр(25)= 6973 А >  = 5101А.

.4 Определение сечения рабочей жилы кабеля по допустимой потере напряжения

Расчет сечения рабочей жилы кабеля по допустимому расходу напряжения производится по формуле:


где Iв. - максимальный рабочий ток в кабеле, А; Ов. = 72 А;к.в. - длина высоковольтного кабеля, м; Lк.в. = 1000 м;

сos φср. - средневзвешенный коэффициент мощности; сos φср. = 0,7;

γк.в. - удельная проводимость рабочей жилы высоковольтного кабеля при рабочей температуре, принимается равной 50 м / Ом•мм2;

ΔUк.в. - допустимая потеря напряжения в высоковольтном кабеле, В; принимается условно равной 150 В (2,5%Uн)к.в.= = 11,6 мм2;

Окончательно принимаем кабель КШВЕБ - 3х25 +1х10 [9].

10. РАСЧЕТ И ВЫБОР НИЗКОВОЛЬТНОЙ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ

.1 Расчет и выбор сечения рабочей жилы магистральных и гибких кабелей по допустимому току нагрузки и механической прочности

Сечение рабочей жилы магистральных и гибких кабелей по допустимому току нагрузки определяется по условию

Ітр.доп ≥ Інав., А

где Ітр.доп - длительный допустимый ток нагрузки на рабочие жилы кабеля, А;

Інав. - расчетный ток нагрузки кабеля, А.

Определяется расчетный ток нагрузки магистрального кабеля №1 по формуле

, А,

где Sм.к.1 - мощность, передаваемая по магистральному кабелю №1, кВ•А, определяется по формуле


где ΣР1= 60,5 + 55 + 55 + 37 +180 + 60,5 +30 = 478 кВт;

Рмах.1=180 кВт.

, кВА;

А.

По условию І дл.доп. = 290 > Ім.к.1 = 268,6 А принимается кабель КГЕБУШ 3х95+1х10 [9].

Аналогично определяется расчетный ток нагрузки магистрального кабеля №2

, А,

где Sм.к.2 - мощность, передаваемая по магистральному кабелю №2, кВ•А, определяется по формуле

;

где ΣР2= 110 + 45 + 110 + 55 + 55 = 375 кВт;

Р макс.2 = 220 кВт (конвейера).

А;

А.

По условию Ітр.доп. = 250 А > Ім.к.2 = 206,3 А принимается кабель КГЕБУШ 3х70+1х10.

Для электроснабжения комбайна К103М принимается кабель КГЕБУШ сечением рабочей жилы не менее 25 мм2 по условию

Ітр.доп. = 136 > ΣIн.дв.=129 А.

По механической прочности сечение рабочей жилы принимается 50 мм2 [9].

Окончательно для электроснабжения комбайна принимается кабель

КГЕБУШ 3х50+1х10+3х2,5.

Аналогично производится расчет и выбор кабелей до остальных электроприемников.

Результаты расчета и выбора кабелей занесены в таблицу 10.1.

.2 Проверка качества напряжения при нормальном режиме работы

Определяется общий допустимый расход напряжения в сети по формуле:

Δ Uдоп = Uхх - 0,95 Uн, В;

где Uхх - напряжение холостого хода вторичной обмотки трансформатора, В;хх = 1200 В;н - номинальное напряжение сети для передвижных электроприемников, В;н = 1140 В;

Δ Uдоп = 1200 - 0,95 •1140 = 117 В;

Определяется расчетное значение расхода напряжения в сети:

Δ Uрозр. = ΔUтр.н. + ΔUк.м. + ΔU к.г.;

где ΔU тр.н. - расход напряжения в трансформаторе, В;

определяется по формуле:

ΔU тр. = β(Ua • соs φср + Uр • sin φср) , В;

где β - коэффициент загрузки трансформатора;

b = S тр.р / S тр.н.

b = 748 / 1000 = 0,748а - относительная величина активной составляющей напряжения к.з. трансформатора %;

а = Р к.з•100 / S тр.н

где Ркз - расходы к.з. трансформатора при номинальной нагрузке, кВт; %; Ркз = 7,25 кВта = 7,25 • 100 / 1000 = 0,725р - относительная величина реактивной составляющей напряжения к.з. трансформатора,%;


где Uкз - напряжение к.з. трансформатора %; Uкз = 5 %;

= 4,95

= 0,714

ΔUтр. = 0,748(0,725•0,7 + 4,95 • 0,714) = 36,28 В

Определяется допустимый расход напряжения в магистральном кабеле №1:

Δ Uк.м.1 = · Iм.к.1 (Rк.м1 cosφср + Хк.м1· sin φср), В;

где R к.м1, Х к.м1 - соответственно активное и индуктивное сопротивления магистрального кабеля №1, Ом;

к.м1 = r0 • Lк.г; Х к.м1 = х0 •Lк.г

где Lк.м1 - длина гибкого кабеля, км.; Lк.м1 = 0,01 км.;0, х0 - соответственно активное и индуктивное сопротивления силовой жилы гибкого кабеля сечением 95 мм2, Ом/км.; r0 = 0,203 Ом/км.; х0 = 0,0723 Ом/км.к.м1 = 0,203 • 0,01 = 0,00203 Ом; Х к.м1 = 0,0723 •0,01 = 0,000723 Ом;

Δ U к.м.1= 1,73 •268,6(0,00203 •0,7 + 0,000723 •0,714) = 0,9 В;

Определяется расход напряжения в гибком кабеле очистного комбайна по формуле:

Δ Uк.г. = ΣIдв •(Rк.г. cosφдв + Хк.г. sinφдв), В;

где ΣIдв. - суммарный номинальный ток двигателей комбайна, А; ΣIдв. = 129 А;

os φдв - номинальный коэффициент мощности двигателя; cos φдв = 0,81

= 0,586к.г, Хк.г - соответственно активное и индуктивное сопротивления гибкого кабеля, Ом;

к.г. = r0 •Lк.г; Хк.г. = х0 •Lк.г

где Lк.г - длина гибкого кабеля, км.; Lк.г = 0,26 км.;0, х0 - соответственно активное и индуктивное сопротивления силовой жилы гибкого кабеля сечением 50 мм2, Ом/км.; R0 = 0,394 Ом/км.; Х0 = 0,0803 Ом/км.к.г. = 0,394 •0,26 = 0,1024 Ом; Хк.г. = 0,0803 •0,26 = 0,0209 Ом;

Δ Uк.г. = • 129 •(0,1024 •0,81 + 0,0209 •0,586) = 21,24 В;

Δ Uрозр. = 36,28 + 0,9 + 21,24 = 58,42 В

Условие ΔUдоп = 117 >ΔUрасч. = 58,42 В придерживается.

Таблица 10.1 - Результат выбора и расчета низковольтной кабельной сети

Наименование токоприемника (аппарата)

åIн, А

Сечение рабочей жилы кабеля, мм2 определенное по:

Принятое сечение

Iдл.доп А

Принимаемый кабель (марка)



Допуститимому нагреву

Мехенической прочности

Условию пуска

Норамальному режиму

Термической стойкостью




Магистральный кабель №1

268,6

95

-

95

95

25

95

290

КГЕБУШ 3х95+1х10

Станция насосная СНТ32 №1

39

4

10

-

1,1

16

16

105

КГЕШ 3х16+1х10+3х2,5

Система подачи ВСП (верхний привод)

35

4

16

-

13,4

16

16

105

КГЕШ 3х16+1х10+3х2,5

Система подачи ВСП (нижний привод)

35

4

16

-

4,96

16

16

105

КГЕШ 3х16+1х10+3х2,5

Установка насосная ТКО-СО

24

4

10

-

1,02

16

16

105

КГЕШ 3х16+1х10+3х2,5

Комбаин К103М

129

25

50

50

50

16

50

200

КГЕБУШ 3х50+1х10+3х2,5

Станция насосная СНТ32 №2

39

4

10

-

2,2

16

16

105

КГЕШ 3х16+1х10+3х2,5

Лебедка поддерживающая 3ЛП

19,5

4

25

-

8,3

16

25

136

КГЕШ 3х25+1х10+3х2,5

Освещение лавы

5,7

4

4

-

3,4

-

4

54

КГЕШ 3х4+1х2,5

Магистральный кабель №2

206,3

70

-

70

70

25

70

250

КГЕБУШ 3х70+1х10

Конвейер СПЦ162 (верхний привод)

70,5

10

25

25

25

16

25

136

КГЕШ 3х25+1х10+3х2,5

Конвейер СПЦ162 (нижний привод)

70,5

10

16

-

10

16

16

105

КГЕШ 3х16+1х10+3х2,5

Перегружатель ПТК-2У

70,0

10

16

-

7,9

16

16

105

КГЕШ 3х16+1х10+3х2,5

Лебедка перемещения оборудования

10

4

10

-

0,99

16

16

105

КГЕШ 3х16+1х10+3х2,5

Освещение конвейерного штрека №1

3,4

4

4

-

0,6

-

4

54

КГЕШ 3х4+1х2,5

Освещение конвейерного штрека №2

5,6

4

4

-

1,6

-

4

54

КГЕШ 3х4+1х2,5


.3 Проверка качества напряжения в режиме пуска

Расчет кабельной сети по допустимой расходе напряжения при одновременном пуске двигателей комбайна по условию:

дв.п.ф ≥ K Uн.

где К - коэффициент уровня допустимой расходы напряжения. Принимается к = 0,8;дв.п.ф ≥0,8 •1140 = 912 В;дв.п.ф - фактическое напряжение у двигателя наиболее мощного и удаленного токоприемника, В

р.п. = Uх.х. - ΔUн.р.

где ΔUн.р. - расход напряжения в сети от остальных работающих двигателей при номинальном напряжении в тех участках сети, через которые получает питание комбайновый кабель, В

Значение ΔUн.р. определяется по формуле 10.19:

ΔUн.р. = [(ΣРн.р.1 + ΣРн.р.2)(Rтр. + Хтр) + ΣРн.р.1 (R к.м.1 + Хк.м.1)]103, В; (10.19)

где Кз - средневзвешенный коэффициент загрузки работающих электродвигателей. Принимается Кз = 0,9

åРн.р.1 - суммарная мощность электродвигателей всех токоприемников, подключенных к РПП-НН №1, кроме электродвигателей комбайна, находящихся в режиме пуска, кВт;

åРн.р.1 = ΣР1 - ΣРкомб.

где ΣРкомб. - суммарная мощность электродвигателей комбайна, кВт; ΣРкомб. = 180 кВт;

åРн.р.1 = 478 - 180 = 298 кВт;

åРн.р.2 - суммарная мощность электродвигателей всех токоприемников, подключенных к РПП-НН №2, кВт; ΣРн.р.2 = ΣР2 = 375 кВт;к.м.1, Х к.м.1 - соответственно активное и индуктивное сопротивления магистрального кабеля №1, Ом;

к.м.1 = R0 •Lк.м1; Хк.м.1 = Х0 •Lк.м1

где R0, Х0 - соответственно активное и индуктивное сопротивления силовой жилы магистрального кабеля сечением 95 мм2, Ом/км.; R0 = 0,203 Ом/км.; Х0 = 0,0723 Ом/км.к.м1 - длина магистрального кабеля, км.; Lк.м1 = 0,01 км.;к.м.1 = 0,203 •0,01 = 0,00203 Ом; Хк.м.1 = 0,0723 •0,01 = 0,000723 Ом;

где Rтр., Хтр - соответственно активное и индуктивное сопротивления трансформатора КТПВ 1000/6-1,2. Определяются по формулам:

, Ом;

где Рк.з. - мощность короткого замыкания трансформатора ПДПП, Вт; Рк.з. = 7250 Вт;

где Uк.з. - напряжение короткого замыкания трансформатора ПДПП %; Uк.з. = 5%;

=0,0104 Ом;

0,072 Ом

ΔUн.р. = [(298 + 375)(0,0104 + 0,072) + 298 (0,00203 + 0,000723)]103 = 44,42 В;р.п. = 1200 - 44,42 = 1155,6 В;

где n - число двигателей, одновременно включаются, получающих питание по одному кабелю; n = 2;

Ідв.п. - пусковой ток двигателя, А; Ідв.п. = 336 А;и Х - соответственно суммарное активное и индуктивное сопротивление цепи от трансформатора до зажимов двигателя наиболее мощного и удаленного токоприемника, Ом;= Rтр. + R к.м. + R к.г. = 0,0104 + 0,00203 + 0,1024 = 0,1148 Ом;

Х = Хтр + Хк.м. + Хк.г. = 0,072 + 0,000723 + 0,0209 = 0,0936 Ом;

cosφп - коэффициент мощности двигателя при пуске, принимается cosφп = 0,5

= дв.п.ф = 1012,6 В;

Условие U дв.п.ф = 1012,6 В > 0,8 •1140 = 912 В выполняется.

.4 Расчет сечения рабочей жилы кабеля по потере напряжения для остальных электроприемников

Расчет сечения рабочих жил кабелей остальных токоприемников по допустимому расходу напряжения производится по формуле:


где І дв. - номинальный ток, протекающий по кабелю А;к.г. - длина гибкого кабеля, м;

сos φ дв. - номинальный коэффициент мощности двигателя;

γ к.г. - удельная проводимость рабочей жилы гибкого кабеля при рабочей температуре, принимается равной 50 м / Ом•мм2;

ΔU к.г. - допустимая потеря напряжения в гибком кабеле, В; ΔU к.г. = 21,24;

Расчет сечения силовых жил кабелей остальных токоприемников производится аналогично в черновике. Результаты расчета приводятся в таблице 10.1.

.5 Расчет сечения рабочей жили осветительных кабелей по допустимому расходу напряжения

Сечение рабочей жилы осветительного кабеля определяется по формуле


где ΔU доп.к - допустимый расход напряжения с осветительной сети %; ΔUдоп.к. = 4 % [3];н - номинальное напряжение сети, В;

М - максимальный момент нагрузки на осветительный кабель, Вт•м; определяется по формуле

, Вт•м;

где nсв - количество светильников;

Рл - мощность лампы светильника, Вт;

hсв - электрический коэффициент полезного действия светильника;0 - длина кабеля до первого светильника, м;- длина освещаемой части выработки, м;

Расчетная схема осветительной сети ряды приведена на рисунке 10.1

Рисунок 10.1 - Расчетная схема осветительной сети ряды

Определяются в момент нагрузки и сечение рабочей жилы осветительного кабеля лавы

= Вт•м;

мм2.

Расчетная схема осветительной сети конвейерного штрека приведена на рисунке 10.2

Рисунок 10.2 - Расчетная схема осветительной сети штрека

Определяются моменты нагрузки и сечения рабочей жили осветительных кабелей штрека:

Вт•м;

мм2

Вт•м;

мм2.

Расчетный ток осветительного кабеля определяется по формуле:

, А.

Например. Определяется расчетный ток осветительного кабеля ряды:

А.

Расчетный ток осветительных кабелей штрека определяется аналогично. Результаты расчетов занести в таблицу 10.1

11. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Определение токов короткого замыкания осуществляется методом приведенных длин с использованием таблиц [9, 11].

Порядок определения токов короткого замыкания следующий:

) На расчетной схеме электроснабжения участка проставляются точки, в которых необходимо определить ток короткого двухфазного замыкания.

) Определяется приведенная длина высоковольтного кабеля, магистральных и гибких кабелей по формуле

пр = Lф •кпр, м;

где Lф - фактическая длина кабеля, м;

кпр - коэффициент приведения, значение которого определяется в зависимости от напряжения сети, пересечения силовой жилы кабеля.

) Определяется суммарная, приведенная длина кабельной линии от РПП (ЦПП) до точки короткого замыкания с учетом переходного сопротивления в месте к.з. и элементов коммутационных аппаратов по формуле

åLпр = Lпр.в.к + Lпр.м.к + Lпр.г.к + (К + 1 ) • Lе, м;

где ΣLпр - суммарная приведенная длина кабеля, м;пр.в.к - приведенная длина высоковольтного кабеля, м;пр м.к - приведенная длина магистрального кабеля, м;пр.г.к - приведенная длина гибкого кабеля, м;

К - число коммутационных аппаратов, последовательно включенных в цепь короткого замыкания, включая автоматический выключатель ПДПП;е = 10 м - приведенная длина кабельной линии, эквивалентная переходным сопротивлениям в точке короткого замыкания и элементов коммутационных аппаратов.

) Определяется ток короткого двухфазного замыкания в зависимости от напряжения сети, типа и мощности трансформатора ПДПП, мощности короткого замыкания на шинах РПП-6, суммарной приведенной длины по таблице [9, 11].

) Определяется ток короткого трехфазного замыкания по формуле:

А [11].

) Определяется ток короткого двухфазного замыкания в осветительных сетях 127 В зависимости от суммарной приведенной длины кабельной сети, включающей приведенную длину гибкого кабеля и приведенную длину, эквивалентную переходным сопротивлениям контактов светильников, определяемое по формуле:

åLпр = Lпр.г.к + 2 • n, м;

где n - число светильников.

Например. Ток двухфазного к.з. в точке К1 на выводе ПДПП определится:

точка К1: ΣL пр(к1) = L пр.в.к. + (к + 1) • Lе = L ф.в.к. •К пр.в.к. + (к + 1) •L е = 1000 •0,079 + (1 + 1) •10 = 99 м;

Ток к.з. на зажимах электродвигателей исполнительных органов комбайна определяется:

т. К8: ΣL пр(К8)= L пр.в.к. + L пр.м.к1.+ L пр.г.к. + (к +1) • Lе = L ф.в.к.•К пр.в.к + L ф.м.к1. •К пр.м.к1. + + Lф.г.к. • кпр.г.к. +(к +1) • Lе= 1000 •0,079 + 10 •0,54 + 260 •1,0 + (3+1) • 10 = 384 м; .

Примечание: ток двухфазного короткого замыкания определен при расчетной мощности к.з., вычисленный по формуле

= 1,73 × 6,3 × 5101 × 10-3 = 55,6 МВ•А.

При определении приведенной длины осветительного кабеля учитываются опоры контактов светильников и тройниковых муфт.

Например. Ток двухфазного к.з. в конце осветительного кабеля лавы (т. К12) определится:

т. К12: ΣLпр(к12) = L пр.г.к. + 2 • n;

где n - число светильников.

åLпр(к12)= Lф.г.к. • Кпр.г.к. + 2 •n= 260 •1,0 + 2 •35 = 330 м; .

Токи короткого замыкания остальных точек сети рассчитываются аналогично, результаты расчетов приведены в таблице 11.1.

12. ПРОВЕРКА СЕЧЕНИЯ РАБОЧИХ ЖИЛ КАБЕЛЯ ПО ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ

Сечение рабочей жилы магистральных и гибких кабелей по термической стойкости определяется по условию  > , где Ігр - предельный допустимый ток короткого трехфазного замыкания для выбранного сечения рабочей жилы кабеля, А;

ток трехфазного к.з. на выведении аппарата, А.

Сечение рабочей жилы магистрального кабеля №1 по термической стойкости принимается 25 мм2, поскольку

 = 20609 А >= 7714 А.

Сечение рабочей жилы гибких кабелей, подключенных к отходящих присоединений КУУВК-500, принимается 16 мм2, поскольку

 = 7227 А > = 7218 А.

Сечение рабочей жилы кабелей, проложенных в остальных электроприемников, определяется аналогично, а результаты расчетов занесены в таблицу 10.1

13. РАСЧЕТ ВЫБОР И ПРОВЕРКА КРУ НАПРЯЖЕНИЕМ 6 кВ, МАКСИМАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ КРУ

.1 Выбор и проверка КРУ

Комплектное распределительное устройство выбирается в зависимости от назначения, исполнения, номинального тока, напряжение и проверяется по предельному току отключения и предельной мощности, отключаемый [10].

К установке принимается комплектное распределительное устройство КРУВ-6В.

При выборе и проверке КРУ выполнены следующие условия:

н.крп ≥ Uн.с ; Ін.крп ≥Ис ; Іоткл.крп ≥ ; S откл.крп ≥ S .

Результаты выбора и проверки КРУВ-6В приведены в таблице 13.1.

Таблица 13.1 - Результаты выбора и проверки КРУВ-6

 Расчетные величины

 Параметры КРП

 Uн.с = 6 кВ Iв = 72 А  = 5,101 кА

 = 55,6 МВ·А Uн.крп = 6 кВн.крп = 80Авідкл.крп = 10 кА

Sвідкл. крп = 100 МВ·А



.2 Расчет и выбор максимальной токовой защиты КРУВ-6В

Расчетный ток срабатывания реле, встроенного в КРУВ-6, определяется по формуле:


где кн - коэффициент надежности принимается кн = 1,3;

Ірасч.мах - расчетный максимальный ток защищаемой линии, А; определяется по формуле:



Таблица 11.1 - Результаты расчета токов короткого замыкания

Место короткого замыкания        Расчетная точка к.з          высоковольтный кабель магистральный кабель   гибкий кабель             (К+1)Lэ, м 2n, м åLпр., м               ,

А,

А


 



S, мм2

kпр.

Lф., м

Lпр., м

S, мм2

kпр.

Lф., м

Lпр., м

S, мм2

kпр.

Lф., м

Lпр., м























На вводе КТПВ-1000/6-1,2

К1

25

0,079

1000

79

-

-

-

-

-

-

-

-

20

99

4821

7714

На вводе КУУВК-500

К2

25

0,079

1000

79

95

0,54

10

5

-

-

-

-

20

104

4717

7547

На вводе аппаратов КУУВК-500

К3

25

0,079

1000

79

95

0,54

10

5

-


-

-

40

124

4511

7218

На зажимах электродвигателя Снт32 №1

К4

25

0,079

1000

79

95

0,54

10

5

16

3,06

20

61

40

185

3941

-

На зажимах электродвигателя ВСП верхнего привода

К5

25

0,079

1000

79

95

0,54

10

5

16

3,06

270

826

40

950

1279

-

На зажимах электродвигателя ВСП нижнего привода

К6

25

0,079

1000

79

95

0,54

10

5

16

3,06

100

306

40

430

2452

-

На зажимах электродвигателя ТКО-СО

К7

25

0,079

1000

79

95

0,54

10

5

16

3,06

30

92

40

216

3687

-

На зажимах электродвигателя К103м

К8

25

0,079

1000

79

95

0,54

10

5

50

1,0

260

260

40

384

2675

-

На зажимах электродвигателя Снт32 №2

К9

25

0,079

1000

79

95

0,54

10

5

16

3,06

40

122

40

246

3456

-

На вводе ПВИ РПП-1,14 №2

К10

25

0,079

1000

79

95

0,54

10

5

-

-

-

-

40

124

4511

7218

На зажимах электродвигателя лебедки 3ЛП

К11

25

0,079

1000

79

95

0,54

10

5

25

1,97

300

591

30

715

1629

-

В конце осветительного кабеля лавы

К12

-

-

-

-

-

-

-

-

4

1,0

260

260

70

330

52

-

На вводе КУУВ-350-1К №1

К13

25

0,079

1000

79

70

0,72

20

14

-

-

-

-

20

113

4717

7547

На вводе аппаратов КУУВ-350-1К №1

К14

25

0,079

1000

79

70

0,72

20

14

-

-

-

-

40

133

4511

7218

На зажимах электродвигателя Спц162 верхнего привода

К15

25

0,079

1000

79

70

20

14

25

1,97

270

532

40

665

1731

-

На зажимах электродвигателя Спц162 нижнего привода

К16

25

0,079

1000

79

70

0,72

20

14

16

3,06

100

306

40

439

2412

-

На вводе аппаратов КУУВ-350-1К №2

К17

25

0,079

1000

79

70

0,72

20

14

-

-

-

-

40

133

4511

7218

На зажимах электродвигателя ПТК-2У

К18

25

0,079

1000

79

70

0,72

20

14

16

3,06

80

245

40

378

2675

-

На зажимах электродвигателя лебедки передвижения обрудования

К19

25

0,079

1000

79

70

0,72

20

14

16

3,06

70

214

40

347

2828

-

В конце осветительного кабеля конвейерного штрека №1

К20

-

-

-

-

-

-

-

-

4

1,0

100

100

30

130

90

-

В конце осветительного кабеля конвейерного штрека №2

К21

-

-

-

-


-

-

-

4

1,0

170

170

50

220

60

-

где ІН - расчетный ток трансформатора ПДПП из высшего стороны, А; Ов = 72 А; Іпуск. мах - пусковой ток наиболее мощного электроприемника, подключенного к ПДПП, А; Іпуск. мах = 672 А (комбайна);

кт - коэффициент трансформации трансформатора ПДПП; определяется по формуле:


где U в.н - номинальное напряжение со стороны высшего трансформатора ПДПП, В;в.н = 6000 В;н.н - напряжение холостого хода вторичной обмотки трансформатора ПДПП, В;н.н = 1200 В;

где кт.т - коэффициент трансформации трансформатора тока максимальной токовой защиты КРУВ-6В определится:

По условию І уст. ст = 17 > I ср2 = 16,8 А приобретает стандартного значения тока уставка 17 А по шкале реле максимальной токовой защиты КРУ (15 - 25) А.

Ток срабатывания защиты на стороне высшего напряжения, определяется по формуле

І уст.в.н = кт.т •I уст. ст = 16 • 17 = 272 А.

13.3 Проверка максимальной токовой защиты КРУВ-6В

Проверка уставки реле максимального тока КРУВ-6В осуществляется по формуле

 [11]

где - ток двухфазного короткого замыкания на зажимах вторичной обмотки трансформатора ПДПП, А.

 

Условие проверки выполняется.

14. РАСЧЕТ, ВЫБОР И ПРОВЕРКА НИЗКОВОЛЬТНОЙ АППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ И МАКСИМАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ

.1 Выбор и проверка низковольтной аппаратуры управления

Контакторы, встроенные в комплектные устройства управления КУУВК-500, КУ-УВ-350-1К, автоматические выключатели, магнитные пускатели выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, номинальной мощности и проверяются на коммутационную способность.

При выборе аппаратов выполняются следующие условия:

н.ап = U н.с; І н.ап ≥ І н.дв (ΣI н.дв); Р н.ап ≥Р н.дв (ΣР н.дв); І кс.ап ≥1,2 .

Например. Для электроснабжения комбайна К103М выбирается контактор КМ17Р37 на номинальный ток 320А, мощностью электродвигателя, подключаемого к аппарату, 470 кВт при поминальном напряжении сети 1140 В, встроенный в комплектное устройство управления КУУВК-500 [9]. При этом выполняются следующие условия:н.ап = 1140 = Uн.с = 1140 В; Ін.ап = 320 А > ΣIн.дв = 129 А;

Р н.ап = 470 кВт > ΣР н.дв = 180 кВт.

Проверка аппаратов, встраиваемых в комплектные устройства управления на коммутационную способность производится по условию:

Iкс.ап ≥ 1,2 ·

где І кс. ап - коммутационная способность автоматического выключателя комплектного устройства управления, А;

ток трехфазного к.з. на выведении аппарата, А.

І кс. ап = 18000 А > 1,2 = 1,2 •7218 = 8662 А.

Условие проверки выполняется.

.2 Расчет и выбор уставок максимальной токовой защиты и токовой защиты от перегрузки

Расчетная величина уставки тока защиты, встроенного в передвижную трансформаторную подстанцию КТПВ-1000/6-1,2, определяется по формуле

І уст.розр. = І пуск.мах + ΣI н.ост, А;

где I пуск. мах - пусковой ток наиболее мощного электроприемника, получающего питание от трансформаторной подстанции КТПВ-1000/6-1,2, А; I пуск. мах = 672 А (комбайна К103М);

ΣI н.ост - суммарный номинальный ток остальных электроприемников, получающих питание от трансформаторной подстанции КТПВ-1000/6-1,2, А;

І уст.розр= 672 + 39 + 35 + 35 + 24 + 39 + 19,5 + 2,19 + 2,25 + 70,5 + 28,7 + 70,5+ +70 + 28,7 + 7,5 + +2,19 = 1146 А.

По условию І уст.ст = 1200 А > І уст.розр = 1146 А приобретает стандартного значения уставки максимальной токовой защиты, встроенного в передвижную трансформаторную подстанцию КТПВ-1000/6-1,2, І уст.ст = 1200 А (первое деление шкалы блока защиты от токов к.з.).

Расчетная величина уставки максимальной токовой защиты для защиты отходящих присоединений до комбайна К103М определится

І уст.розр = ΣI пуск = 672 А.

По условию І уст.ст = 800 А > І уст.розр = 672 А приобретает стандартного значения по шкале блока защиты от токов к.з. 800 А (второе деление шкалы блока).

Величина уставок тока для защиты остальных присоединений определяется аналогично, а их значения занесены в таблицу 14.1.

Расчетный ток уставки защиты от токовой перегрузки отходящих присоединений к комбайну определится

І уст.расч (ТСУ) = ΣI н.дв, А.

По условию І уст.расч (ТСУ) = ΣI н.дв = 129 А приобретает стандартного значения по шкале блока ТЗП;

где І уст.ст (ТСУ)н • I н.ап, А;

где кн - кратность номинального тока аппарата по шкале блока защиты; определяется по условию

кн ≥ к н.р

где к н.р - расчетная кратность номинального тока аппарата, определяется по формуле

По условию к ннр = 0,403; принимается к н = 0,5.уст (ТСУ) = 0,5 •320 = 160 А.

Расчетные значения уставок ТЗП для остальных электроприемников, занесенные в таблицу 14.1.

.3 Проверка уставок максимальной токовой защиты

Выбранные уставки максимальной токовой защиты проверяются на надежность срабатывания согласно требованию ПБ по условию

;[12]

где - ток двухфазного к.з. в конце защищаемой линии, А.

Например. Коэффициент чувствительности защиты отходящих присоединений к комбайна определится

 

Условие проверки выполняется.

Результаты проверки уставок максимальной токовой защиты для остальных электроприемников занесены в таблицу 14.1.

15. КОМПЛЕКТОВАНИЯ НИЗКОВОЛЬТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ

Распределительный подземный пункт РПП-1,14 №1 комплектуется комплектным устройством управления КУУВК-500, автоматическим выключателем АВВ250ДОМ, рудничным пускателем ПВИ-80МР, осветительным аппаратом АОС-4В №1, пусковым агрегатом АПШ-2, аппаратурой управления КД-А, комплексом управления забойными машинами КУЗ.

Распределительный пункт РПП-1,14 №2 комплектуется комплектными устройствами управления КУУВ-350-1К №1, КУУВ-350-1К №2, осветительным аппаратом АОС-4В №2.

Все аппараты, входящие в состав распределительных пунктов, монтируются на специальных колесных платформах, что позволяет обеспечить мобильность энергопоезда, уменьшить затраты на передвижение его вслед за продвижением очистного забоя, упростить работы по монтажу и демонтажу аппаратов и энергопоезда.

Передвижная трансформаторная подстанция КТПВ-1000/6-1,2 устанавливается совместно с распределительными пунктами, на свободном участке выработки на рельсах, и не мешает работе транспорта и передвижению людей. Расстояние от электрооборудования до подвижного состава принимаются 0,8 м, а к стенке и кровле выработки 0,5 м [4].

Место установки энергопоезда освещается светильниками РВЛ-01-20У5 [10].

16. ВЫБОР СХЕМ ДІСТАНЦИОНННОГО УПРАВЛЕНИ, СИГНАЛИЗАЦИИ И СВЯЗИ

Для управления машинами и механизмами комплекса принимается аппаратура КД-А [13], предназначена для управления механизмами комплексов добычи, в состав которых входят комбайна с вынесенной системой подачи.

Аппаратура управления и автоматизации обеспечивает: телемеханическое управление контакторами комбайна, конвейера, ВСП, предохранительной лебедки с пульта машиниста комбайна (ПМК). Управление скоростью подачи с пульта машиниста комбайна со стабилизацией заданной скорости и нагрузки электродвигателей комбайна и ВСП в автоматическом режиме работы. Аварийное двухстадийное выключение всех механизмов забоя с ПМК и с абонентских постов связи по лаве; автоматическую подачу предупредительного сигнала - на комбайне или по скамье перед натяжением тяговой цепи комбайна, началом перемещения комбайна и движения конвейера; дистанционное управление контакторами насосных станций, реверс конвейера, выбор пункта управления конвейером, раздельное или совместное включение его приводов, защита от опасных режимов, технологическое блокирование, световую индикацию включения механизмов; нулевую защиту и защиту от расхода управляемости при повреждении в цепях управления, контроль допустимого (не более 100 Ом) сопротивления цепи заземления корпуса комбайна.

Управление контактором комбайна осуществляется нажатием кнопки "ПУСК", расположенной на пульте машиниста комбайна. При нажатии кнопки "ПУСК" замыкаются цепи управления контактором насоса орошения, что приводит к включению насоса орошения и подготовки цепи управления комбайном. Подается предупредительный сигнал, продолжительностью 6 - 15с., после чего замыкаются цепи управления контактором комбайна, и включается комбайн. Схема управления комбайном реализует требования ПБ: запрещается работа комбайна без пылеподавления или неисправных средств пылеподавления и включения его без предупредительного сигнала.

Схемой дистанционного управления конвейера предусматривается подача предупредительного звукового сигнала перед запуском электродвигателей конвейера и экстренное отключение конвейера с кнопочных постов абонентских станций, расположенных по всей длине лавы.

Для обеспечения двухсторонней громкоговорящей связи между абонентами очистного забоя и штрека, подачи и контроля прохождения предупредительного сигнала, а так же для выдачи команд на отключение конвейера и автоматического выключателя принимается аппаратура КУЗ, состоящий из станции громкоговорящей связи (СГС) и абонентских станций (АС).

Питания аппаратуры управления, сигнализации и связи осуществляется от пускового агрегата АПШ-2.

Электрическая схема подключения аппаратов приведена на листе графической части проекта. Выбранные схемы управления машинами и механизмами, сигнализации и связи соответствуют требованиям [4, с.436, п. 5.8.4-5.8.9].

Таблица 14.1 - Результаты расчета и выбора аппаратов управления и защиты

Наименование электроприемника (аппарата)

Техническая характеристика электроприемника

Принятый аппарат и его техническая характеристика

Ток к.з. на входе аппарата

Iк.с/Iк.з(3)≥ 1,2

Ток к.з. в конце линии, что  защищается

Iк.з(2) /Iуст.мсз ≥1,5


Uн, В

åIн, А

åРн, кВт

åIп, А

Тип

Uн, В

åIн, А

åРн, кВт

Iк.с, А

Уставка МТЗ

Уставка ТЗП

Расчетная точка к.з.

, А

Расчетная точка к.з.

 А













Iу, А

Деление шкалы

Iуст, А

Деление шкалы







Аппарат на выведение КТПВ-1000/6-1,2

1140

379,3

853

1146

А3792У

1140

630

-

18000

1200

1

-

-

К1

7714

2,3

К13

4717

3,9

Аппарат на введение КУУВК-500

1140

259,9

448

867,9

А3792У

1140

630

-

18000

2500

-

-

-

К2

7547

2,4

К3

4511

1,8

Станция насосная СНТ32 №1

1140

39

60,5

289

КМ17Р33

1140

80

80

-

320

5

40

0,5

К3

7218

2,5

К4

3941

12,3

ВСП (верхний привод)

1140

35

55

263

КМ17Р35

1140

250

160

-

500

1

75

0,3

К3

7218

2,5

К5

1279

2,5

ВСП (нижний привод)

1140

35

55

263

КМ17Р35

1140

250

160

-

500

1

75

0,3

К3

7218

2,5

К6

2452

4,9

Установка насосная ТКО-СО

1140

24

37

168

КМ17Р33

1140

80

80

-

200

2

24

0,3

К3

7218

2,5

К7

3687

18,4

Комбайн К103М

1140

129

180

672

КМ17Р37

1140

320

470

-

800

2

160

0,5

7218

2,5

К8

2675

3,3

Станція насосная СНТ32 №2

1140

39

60,5

289

КМ17Р33

1140

80

80

-

320

5

40

0,5

К3

7218

2,5

К9

3456

10,8

Аппарат на входе ПВІ РПП-1,14 №1

1140

23,9

30

121,4

АВВ250ДОМ

1140

250

-

12000

500

1

-

-

К2

7547

1,5

К10

4511

9,0

Лебёдка поддерживающая 3ЛП

1140

19,5

30

117

ПВІ-80МР

1140

80

118

1185

160

1

40

0,5

К10

7218

1,6

К11

1629

10,1

Освещение

127

5,7

0,53

7,1

ПМЕ211

127

25

3,0

-

10

-

-

-

-

-

-

К12

52

5,2

Аппарат на входе КУУВ-350-1К №1

1140

169,7

265

628,2

А3792У

1140

630

-

18000

2500

-

-

-

К13

7547

2,4

К14

4511

1,8

Конвейер СПЦ162 (верхний привод)

1140

70,5

110

529

КТУ4000

1140

250

250

-

625

2

125

0,5

К14

7218

2,5

К15

1731

2,7

Конвеєр СПЦ 162 (нижний привод)

1140

70,5

110

529

КТУ4000

1140

250

250

-

625

2

125

0,5

К14

7218

2,5

К17

2412

3,8

Аппарат на введение КУУВ-350-1К №2

1140

106,2

166

562,2

А3792У

1140

630

-

18000

2500

-

-

-

К13

7547

2,4

К18

4511

1,8

Перегружатель ПТК-2У

1140

70

110

526

КТУ4000

1140

250

250

-

625

1

125

0,5

К18

7218

2,5

К19

2675

4,2

Лебёдка передвижения оборудования

1140

7,5

11

45

КТУ4000

1140

250

250

-

500

1

125

0,5

К18

7218

2,5

к21

2828

5,6

освещение конвейерного штреку №1

127

3,4

0,3

4,3

ПМЕ211

127

25

3,0

-

10

-

-

-

-

-

-

К22

90

9,0

освещение конвейерного штреку №2

127

5,6

0,5

7,0

ПМЕ211

127

25

3,0

-

10

-

-

-

-

-

-

К23

60

6,0



. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДІЛНИЦІ

.1 Мероприятия по защите людей от поражения электрическим током

На участке предусматриваются мероприятия по защите людей от поражения электрическим током, основными из которых являются:

разъяснительная работа об опасности поражения электрическим током и меры борьбы с ними;

применение аппаратов и электротехнических устройств, конструкция которых обеспечивает невозможность случайного прикосновения к токоведущих частиц;

применение пониженного напряжения для питания осветительных сетей - 127В;

применение аппаратов, конструкции которых предусматриваются механические и электрические блокировки;

применение индивидуальных средств защиты;

устройство заземляющей сети для заземления передвижных и стационарных электроустановок;

автоматическое защитное отключение сетей при появлении в них опасных утечек тока.

Заземление электроустановок осуществляется с помощью специальных заземляющих устройств, состоящих из заземлителей и заземляющих проводников.

Местные заземлители расположены в следующих пунктах:

возле передвижной подстанции;

у каждого распределительного пункта;

у светильников через каждые 100 м. осветительной сети [4].

При этом устанавливается один местный заземлитель на группу объектов, заземляются, а каждый объект, который заземляется, присоединяется к сборным заземляющим проводникам с помощью отдельного ответвления. Сборные заземляющие проводники (шпильки) и ответвления выполняются из стали сечением не менее 50 мм2.

Для устройства местного заземлителя электрооборудования напряжением 1140 В используется не менее 3-х рам металлокрепления, намеренно соединенных между собой полосой из стали сечением 50 мм2 и имеющих связь с другими рамами крепи посредством распорных элементов крепления.

Для устройства дополнительного заземлителя аппаратов защиты от утечек тока используется одна рама металлокрепления, выбранная на удалении не менее 5 м, от рам, используемых в качестве местного заземлителя.

В начале каждой смены обслуживающий персонал проводит внешний осмотр всех заземляющих устройств.

Не реже один раз в три месяца проводится наружный осмотр всей заземляющей сети с измерением общего сопротивления заземляющей сети у каждого заземлителя.

Примеры устройства заземлителя и заземления аппаратов приведены на листе графической части проекта.

Защитное автоматическое отключение при утечке на землю осуществляется в сетях 1140 В аппаратом Азур4, встроенными в трансформаторную подстанцию КТПВ-1000/6-1,2.

В сетях 127 В защитное автоматическое отключение осуществляется блоками РУ-127. Аппараты защиты от утечек проверяются один раз в сутки в ремонтную смену, поскольку в них предусмотрен самоконтроль исправности элементов схемы. Общее время отключения сети 1140В при срабатывании аппарата защиты от утечек тока проверяется не реже одного раза в 6 месяцев.

В начале каждой смены оглядывается рудничного электрооборудования лицами, работающими на машинах и механизмах, а также дежурными электрослесарями участка.

ЛИТЕРАТУРА

1. Методические указания по оформлению студенческих работ. Донецк, ДГТ, 2003.

. Варианты заданий для курсового проектирования по предмету "Горная электротехника" специальности 5.090310 (5.05030103) на тему "Выбор и расчет рациональной системы электроснабжения участка шахты". Донецк, ДГТ, 2004.

. Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт. М., Недра, 1976.

. Правила безопасности в угольных шахтах. - Киев, 2005.

. Электрооборудование на 1140 В для угольных машин и комплексов. Под редакцией доктора технических наук Э.С. Траубе. М., Недра, 1991.

. Стандарт предприятия "Электроснабжение участка" - С.Т.П. 58.11.001-86

. Е.Ф. Цапенко, М.И. Мирский, А.В. Сухарев. Горная электротехника. М., Недра, 1986.

. Беккер Р.Г. Электрооборудование и электроснабжение участка шахты. Справочник. М., Недра, 1983.

. Методическое пособие для курсового и дипломного проектирования. Технические и конструктивные данные электрооборудования шахтных машин и механизмов, аппаратов управления и защиты шахтных кабелей. - Донецк, ДГТ, 2006.

. Справочник по электроустановках угольных предприятий. Электроустановки угольных шахт. Под общей редакцией Дегтярева В.В., Серова В.И., Цепелінського Г.Ю. - М., Недра, 1989.

. Сборник инструкций к правилам безопасности в угольных шахтах. Том 2. Киев, 1996.

. Електрослюсареві оборудования добычи и проходческого оборудования. Справочник. Под редакцией к.т.н. АнтіповаВ.А. - Донецк, "Донбасс", 1985.

. Електрослюсареві оборудования добычи и проходческого оборудования. Справочник. Под редакцией к.т.н. Антипова В.А. - Донецк, "Донбасс", 1989.

. Сборник инструкций к правилам безопасности в угольных шахтах. Том 1. Киев, 1996.

Похожие работы на - Электроснабжение участка добычи полезных ископаемых

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!