5. Выбор трансформаторной передвижной станции
5.1 Расчет мощности силового трансформатора осуществляем методом коэффициента спроса
К=0,4+0,6
Где: К- коэффициент спроса, учитывающий неодновременную работу горных машин
- средневзвешенный коэффициент мощности электроприемников
=
S
S392,1+4=396,1кВа
S
S
S
Принимаем ТСВП – 400
Техническая характеристика
Sh =400
Jнн = 335А
Jвн.т.ном=38,5А
Ркз=3700Вт
Uкз = 3,5%
Ртр = 0,011Ом
Хтр = 0,0405Ом
6. Определение токовых нагрузок, выбор кабелей низковольтной сети
6.1 Выбор магистрального кабеля
Jм.к.=βJнн
β – коэффициент загрузки ТСВП
β=
Jм.к =0,8*335=265А
Условия выбора кабеля J Jм.к
J - длительнодопустимая токовая нагрузка на кабель, принимаем;
ЭВТ 3*120+1*10+4*4
6.2 Выбор гибких кабелей к потребителям
J≥ J J≥ ∑J
Комбайн S = 50мм
Конвейер S10мми25мм
Лебедка S16 мм
На комбайн принимаем кабель КГШ 3*50+1*10+3*4 по механической прочности.
На конвейер (верхний привод) по механической прочности принимаем
КГЭШ 3*25+1*10+3*4
На конвейер нижнего привода принимаем по механической прочности
КГЭШ 3*25+1*10+3*4
На конвейер штрека по механической прочности принимаем
КГЭШ 3*10+1*6+3*2,5
СНТ – 32 принимаем КГЭШ 3*10+1*6+3*2,5
Лебедка – КГЭШ 3*16+1*10+3*4
УЦНС – 22 принимаем КГЭШ 3*10+1*6+3*2,5
|
Потребитель |
J ∑J |
Кабель |
J |
|
Комбайн |
125 |
КГЭШ 3*50+1*10+3*4 |
220 |
|
Конв.лавы(в.п) |
118 |
КГЭШ 3*25+1*10+3*4 |
147 |
|
Конв.лавы(н.п) |
118 |
КГЭШ 3*25+1*10+3*4 |
147 |
|
Конв.скребков |
63 |
КГЭШ3*10+1*6+3*2,5 |
88 |
|
СНТ – 32 |
68,3 |
КГЭШ3*10+1*6+3*2,5 |
88 |
|
Лебедка |
17,1 |
КГЭШ 3*16+1*10+3*4 |
114 |
|
УЦНС |
41,1 |
КГЭШ3*10+1*6+3*2,5 |
88 |
|
АПШ |
16 |
КГЭШ3*10+1*6+3*2,5 |
88 |
7. Проверка кабельной сети по потери напряжения
7.1 Проверка по потере напряжения в рабочем режиме
Допустимая потеря напряжения в низковольтной сети участка, от трансформатора до наиболее мощного и удаленного потребителя
= - = 63В
=690В – вторичная обмотка трансформатора
= 0,95*660 = 627 В – допустимое минимальное на самом мощном потребителе
Фактическая потеря в низковольтной сети
= + += 32,47
- потеря в трансформаторе
=β (Ucosφ+ Usin φ)
U*100% =
U=
sin φ=
= 0,78(0,925*0,851+3,37*0,526)
Потери в гибком кабеле наиболее мощного потребителя
= cosφ+Х)
=
= 0,165*0,081 = 0,0133
Потеря напряжения в магистральном кабеле.
=cosφ+Х
=
Определяем суммарные и фактические потери
=32,47<63В
7.2 Определение сечения кабеля по потери напряжения
S=
J= 50 м/Ом*мин – удельная проводимость меди
Определение сечения магистрального кабеля.
S=
7.3 Проверка кабельной сети в пусковом режиме параметры схемы электроснабжения должны обеспечивать напряжение на зажимах самого мощного и самого удаленного привода не менее 0,8от номинального напряжения
Фактическое напряжение на зажимах самого мощного электродвигателя.
- напряжение на шинах РПП – 066 до пуска двигателя
т.к. 559В>528В
., следовательно кабельная сеть проходит проверку в пусковом режиме
8. Выбор пускозащитной аппаратуры
В качестве пускозащитной установки принимаем электромагнитную станцию КУУВ 350, состоящую из 2-х модулей. Капитальные данные выводов в амперах показаны на схеме.
|
ТСВП-400/6 КУУВ 350 1конв КУУВ 350 2 комб
При подключении потребителей забоя к магнитной станции учитываем следующее: номинальные данные подключаемых потребителей не должны быть номинального данного вывода.
Должны соблюдаться условия:
; ;
9. Расчет токов короткого замыкания
Где: L - фактическая длина кабелей с различными сечениями жил, м
- коэффициент приведения
К – число коммутационных аппаратов, последовательно включенных в цепь к.з., включая автомат, выключатель ПУПП
l - приведенная длина кабельной линии, эквивалентная переходным сопротивлениям в точке к.з, и элементов коммутационных аппаратов.
;
10. Выбор высоковольтного кабеля
10.1 Выбор кабеля осуществляется по фактическому току нагрузки
где: 1.1 – коэффициент резерва
К- коэффициент отпаек = 0,95
К- 8,69, коэффициент трансформации сети 6/069
У- фактический ток нагрузки на низкой стороне п/станции
Принимаем кабель ЭВТ 3*16+1*10+4*4
т.к 87>31,8А Соблюдено условие
Проверка выбранного кабеля на экономическую плотность.
где - нормативное предельное значение экономической плотности тока, зависящее от материала проводника и продолжительности использования максимума нагрузки в год.
Для кабеля марки ЭВТ =2,7А/мм
Ранее выбранный кабель проходит по экономической плотности
10.2 Проверка выбранного кабеля по потери напряжения
- допустимая потеря напряжения в сети 6кВт от ЦПП до передвижной станции, и составляет 1,5% всей длины кабеля-
= 90В – ране выбранный кабель не проходит по потери напряжения, следовательно выбираем кабель ЭВТ 3*25+1*10+4*4
11. Выбор высоковольтной ячейки
11.1 Выбор ячейки осуществляется по фактическому току нагрузки
Принимаем ячейку КРУВ – 6 с Проверка этой ячейки на электродинамическую устойчивость.
где - амплитудное значение тока электродинамической стойкости = 25кА находим расчетное значение:
К= 1,3- ударный коэффициент на шинах РПП – 6
I- установившееся значение тока на шинах РПП – 6
Условие электродинамической устойчивости выполняется
11.2 Проверяем на термическую стойкость тока к.з
- односекундный ток термической стойкости
- приведенное время действия тока к.з.
=0,11с. 9,6кА ≥ - условие термической стойкости выполняется.
11.3 Определяем уставку срабатывания реле РТМ. Определяем ток срабатывания реле во вторичной цепи
где; = 1,2 -1,4 - коэффициент надежности
- коэффициент трансформации
I -максимальный рабочий ток в/в кабеля.
I
- номинальный ток в/в кабеля
- пусковой ток наиболее мощного двигателя
Реле РТМ имеет следующие отпайки на шкале уставок: 5-9; 9-15; 15-25; 40-80; 80-200
Принимаем отпайку 9-15
Определяем первичный ток срабатывания защиты
Проверяем выбранную уставку на надежность срабатывания.
и все остальные.
- ток двухфазного к.з. на шинах вторичной обмотки трансформаторной п/станции
2,2≥1,5- условие выполняется.
12. Выбор установок максимальной защиты
12.1 Выбор уставки максимальной защиты п/станции
Где - пусковой ток наиболее мощного и удаленного двигателя
- сумма номинальных токов всех остальных двигателей
895+769=1664А
Принимаем токовую уставку – 1800А
12.2 Определяем уставку срабатывания максимальной защиты потребителя
Выбор уставки для комбайна.
Выбор уставки для конвейера лавы
Выбор становки СНТ
Выбор уставки для лебедки 1ГКНМ 1Э – 01
=125А
=111А
Выбор уставки УЦНС -22
=312А
=288А
Выбор уставки скребкового конвейера
=441А
12.3 Проверка выбранных уставок на надежность срабатывания
К
|
потребитель |
Тип защиты |
(А) |
(А) откл.способ |
(А) |
примечание |
||
|
Комбайн |
КУУВ-350№2 250А |
1125 |
4000 |
2140 |
1,9 |
зашунтир |
|
|
Конв. лавы |
КУУВ-350№1 250А |
875 |
4000 |
1834 |
2 |
|
|
|
Конв. штрека |
КУУВ-350№1 250А |
500 |
4000 |
965 |
1,9 |
|
|
|
СНТ – 32 |
КУУВ-350№1 125А |
500 |
2500 |
4802 |
9,6/4 |
Защит.шунтир.действ.на сигн. |
|
|
Лебедка |
№2 в №6 63А |
125 |
1500 |
4730 |
37,8/4 |
|
|
|
УЦНС |
№2 в №6 63А |
312 |
1500 |
5059 |
16,2/4,2 |
|
|
В таблице выводы проверенны на отключающую способность токов из возникшей на двигателе у тех выводов, где не выполнено условие
Защита шунтируется и действует на сигнал. Отключение токов 2-х и 3-х фаз к.з. осуществляет автомат п/ст, чувствительность его защиты проверена по условию:
К
13. Расчет технико-экономических показателей электроснабжения участка
13.1 Определяем расчеты электроэнергии за сутки
W
- фактическое значение максимальной мощности участка
; ;
- продолжительность работы участка по добычи за сутки.
- коэффициент чистого времени
ч – 1,2-1,4 коэффициент, учитывающий дополнительное время работы другого оборудование участка, кроме комбайна, которые работают продолжительнее выемочной машины.
t = 6ч – число часов работы в смену.
= 3 – число смен по добычи за сутки.
Т – чистое время работы выемочной машины за сутки.
Q – суточная добыча участка в тоннах,
L=L – машинная длина лавы т.к. комбайн работает с самозахватом, без ниш.
m – мощность пласта.
в – ширина захвата комбайна, м.
t- время, необходимое для выполнения основной операции по выемке угля на метр длины,
j – объемный вес угля тонн/м
t=мин/м =1,08
- средняя скорость подачи комбайна м/мин
=
- энергозатраты на разрушение угля, кВт ч/т
= 1
Р
Q=L*m*в*n*j*f; т f = 0,97 – коэффициент извлечения угля; n – число циклов за сутки.
n=(t t- продолжительность смены;
t- продолжительность заключительной операции.
Т=
Т- продолжительность цикла.
- скорость холостого хода комбайна.
- время на вспомогательные операции на 1 метр длины.
К; - коэффициент учитывающий норматив времени на отдых и концевые операции.
Т=130(1,08+0,5)*1,12*1,15=264, мин
n = (360-15)*3/264=3,9≈4 цикла.
13.2 Определение платы за электроэнергию
Плату за электроэнергию определяем по одноставочному тарифу, без учета установленной мощности.
С=
а – плата за каждый киловатт израсходованной активной энергии.
а = 0,21 руб, кВт/час
С = 0,21*899,9 = 188,9 руб.
13.3 Определение технико-экономических показателей
Сруб/т – себестоимость угля,
кВт, ч/т – удельный расход угля,
Заключительная часть
Заземление участка
Заземление в шахтах осуществляется с помощью специальных заземляющих устройств.
Главные заземлители соединяются с заземляющим контуром. Заземляющий контур выполняется из стальной полосы, сечением не менее 100 кв.мм.
Для устройства местного естественного заземления электрооборудования номинальным напряжением выше 127В переменного и 110В постоянного, необходимо использовать не менее трех смежных или отдаленных рам металлокрепи, соединенных между собой металлическим проводником (тросом) из стали сечением не менее 50кв. мм, имеющих связь с другими рамами крепи посредством распорных элементов.
Для дополнительного заземления аппаратов защиты от токов утечки допускается использовать в качестве заземлителя одну раму металлокрепи, выбранную на удалении не менее 5 м. от рам, используемых в качестве защитного заземления.
Заземление корпусов электрооборудования должно осуществляться с помощью наружного заземляющего зажима, к которому должен присоединяться проводник сети с заземлением.
Заземляющие жилы кабелей присоединяются к внутренним заземляющим зажимам кабельных вводов, предусмотренным в этом оборудовании. Для заземления подстанции подходит кабель ЭВТ, он имеет заземляющую жилу, присоединенную к общешахтной сети заземления и к внутреннему заземляющему зажиму корпуса подстанции. Наружный зажим присоединен заземляющим тросом к рамам крепи, как было сказано ранее. Низковольтная часть подстанции имеет свое заземление (дополнительное), все пускатели заземлены по жиле кабеля ЭВТ. От них кабель КГЭШ идет к конвейеру и к комбайну так же, как и к подстанции в нем есть: заземляющая жила, и в каждой машине есть заземляющий зажим, к которому она присоединяется.
Требование ТБ пи управлении машинами и механизмами.
Обслуживающий персонал должен подробно знать принципиальные и монтажные электрические схемы управления, конструктивные особенности всех элементов, применяемой аппаратуры. Для предупреждения ошибок персонала в цепи управления должны иметься исправные блокировки. При дистанционном и автоматическом управлении электроустановками напряжением выше 1кВт должна быть установлена автоблокировка, не допускающая включения установок с пониженным сопротивлением изоляции относительно земли. При наличии нескольких постов управления для включения одной и той же машины в электросхемах должна быть предусмотрена блокировка (исключающая одновременную подачу напряжения с двух мест). Машины с многодвигательным приводом при наличии нескольких аппаратов для управления отдельными двигателями должны иметь групповой аппарат, полностью отключающий все цепи приводов.
В подземных выработках следует применять электроаппаратуру только в рудничном исполнении. При напряжении до1кВт запрещено использовать пускозащитные аппараты содержащие масло или другую горящую жидкость, за исключением контроллеров и реостатов в несгораемых машинных камерах. Недопустима эксплуатация аппаратов при неисправных средствах взрывозщиты, блокировках. Нельзя изменять заводскую конструкцию электроаппаратов, электрические схемы управления. Каждый пускозащитный аппарат должен иметь четкую надпись с указанием включения электрооборудования и установки срабатывания реле максимальной токовой защиты. Вся аппаратура должна быть опломбирована личной пломбой. В тупиковой выработки допускается установка электрических аппаратов, для управления и защиты электроприемников только тупика. Их группируют в распределительные пункты, они получают питание от отдельного группового аппарата, стоящего на свежей струе. Открывать и ремонтировать можно только лицам, имеющим соответствующую квалификацию и право на производство таких работ. При эксплуатации магнитных пускателей необходимо помнить, что при отключении разъединителя его неподвижные контакты и проходные зажимы сетевого отделения остаются под напряжением. Поэтому вскрывать крышки можно только после отключения аппаратов подающих напряжение на пускатель АВ.
Запрещено вскрывать, регулировать и ремонтировать элементы, встроенные в управление и защиты магнитных пускателей (эти работы производятся на поверхности).
Проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях электрооборудования должна проводиться дважды: предварительно до вскрытия оболочки и повторно после. Один раз визуально, второй раз использую указатель напряжения в диэлектрических перчатках.
При рассоединенных штепсельных разъемах к каждой аппаратуре прилагается формуляр, который содержит общие указания, предписывающие перед вводом пускателя в эксплуатацию внимательное ознакомление с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.
Список литературы:
1. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах.- М.: Недра, 1995. -224 с
2. Правила технической эксплуатации угольных сланцевых шахт.-М.: Недра, 1986.
3. Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах. 2 части.- М.: Минуглепром, 1979.
4. Медведев ПД. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий.- М.: Недра, 1988. - 356с
5. Медведев Г.Д. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий.- М.: Недра, 1980. -365с.
6. Беккер Р.Г. и др. Электрооборудование и электроснабжение участка шахты.- М.: Недра, 1983.-503с.
7. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок.- М.: Энергоатомиздат, 1986.
8 Волотковский С А. и др. Электроснабжение угольных шахт.- М.: Недра,1984.-376с
9. Дзюбан B.C. и др. Справочник энергетика угольной шахты.- М.: Недра, 1983. -542c.
10. Кораблев А.А. Справочник подземного электрослесаря.- М.: Недра,1985. -319
11. Озерной М.И. Электрооборудование и электроснабжение подземных разработок угольных шахт.- М.: Недра, 1975.
12.Яцких В.Г. и др. Горные машины и комплексы.- М.: Недра, 1984.
13. Взрывобезопасное электрооборудование на 1140 В для угольных шахт. Под ред. Траубе Е.С. - М.: Недра, 1982. – 285с.
Страницы: 1, 2
