Содержание.
1.Введение. 2
2.Краткая характеристика участка. Механизация работ. 3
3.Выбор рациональной схемы электроснабжения участка. 4
4.Выбор напряжений. 5
5.Расчет освещения. 6
6.Расчет и выбор трансформаторов для питания осветительных сетей. 8
7.Характеристика токоприёмников участка. 9
8.Определение мощности трансформаторов участковой подстанции её типа. 10
9.Определение длины кабелей. 11
10.Расчет и выбор кабеля в кВ, питающего участок. 13
11.Расчет и выбор кабельной сети напряжением до 1000 В. 14
12.Расчет токов короткого замыкания. 19
13.Проверка кабелей по термической устойчивости к току к.з. 21
14.Расчёт и выбор КРУ напряжением 6 кВ. 22
15.Расчёт, выбор и проверка аппаратуры управления, и защита на
напряжение до 1000 В. 24
16.Комплектование распред. пунктов до 1000 В. 25
17.Выбор схемы дистанционного управления, сигнализации и связи. 26
18.Техника безопасности и противопожарная мероприятия. 27
19.Сводные данные расчётов. 29
20.Список литературы. 30
1.Введение.
Решение важнейшей народно-хозяйственной задачи увеличения добычи угля неразрывно связано расширением области применения электроэнергии в угольных шахтах, повышением рабочих напряжений их питание, ростом энерговооруженности и мощности подземных электросетей, усложнением горно-геологических условий и повышением газоносности угольных пластов по мере углубления горных работ. Всё это требует создания более мощных систем электроснабжения, повышения надёжности и эффективности использования рудничного электрооборудования.
2.Краткая характеристика участка.
Механизация работ.
Таблица 2.1.-Назначения и место оборудования участка.
Наименование токоприёмников |
Тип |
Назначение |
Место установки |
Комбайн очистной |
КА-80 |
Выемка угля |
На раме забойного конвейера |
Конвейер скребковой |
СП 291 |
Транспортировка угля по лаве, перемещение комбайна по лаве |
На почве лавы |
Маслостанция 2 шт. |
СНТ32 |
Подача масла в гидросистему крепи |
На энергопоезде |
Станция орошения |
НУМС-30 |
Орошение |
На энергопоезде |
Перегружатель |
ПТК-2 |
Транспортировка угля с забойного конвейера на ленточный |
На сборном штреке |
Лебёдка 2 шт. |
АВД-23 |
Доставка и выдача шахтного оборудования |
На энергопоезде и сборном штреке |
Ленточный конвейер |
2ЛТ-80 |
Транспортировка угля со сборного штрека на УКТ |
Сборный штрек |
Таблица составлена в
соответствии со своими горно-геологическими
условиями : мощность пласта – 0,95 м; угол
падения -
;
категорийность - /// ; свойство боковых
пород-песчаник / известняк ; система
разработки – ДСПП.
3.Выбор рациональной схемы электроснабжения участка.
Рис.3.1.- Схема расстановки токоприёмников на участке.
4. Выбор напряжений.
Для питания двигателей электроустановок и механизмов принимаем напряжение 660 В.
Для питания осветительных сетей – 127 В. Для цепей дистанционного управления стационарными и передвижными машинами и механизмами принимаем напряжение 36 В.
Для питания стационарных приёмников электрической энергии передвижных подстанций и
трансформаторов принимаем напряжение 6 кВ.
5.Расчёт освещения .
5.1 Для освещения горной выработки выбираем светильник РВЛ-20М с полной
характеристикой.
Напряжением – 127 В.
Мощность - 20 Вт.
Световой КПД – 0,7*70 %
Световой поток – 980 мм
Тип лампы ЛБ-20
Расстояние между лампами – 4 м
Высота (Н) – 2,8 м
5.2 По табл. 16.2 стр. 226 выбираем расстояние между светильниками при мощности
р=20 кВт равна 4 м.
Рисунок 5.1 схема к расчёту
осв
ещенности.
5.3 Определяю угол между вертикалью и направлением светильника к расчётной точке.
(1,5)
По кривой светораспределения
определяю схему света под углом
.
5.4 Определяю коэффициент С.
показывающий отношение светового потока
принятой лампы
и световому потоку условной лампы
.
(2,5)
5.5 По таблице 16.4 выбираем кд=1,2 с приложения 23 стр. 118. Проверка освещенности.
(3,5)
Определяем количество светильников ;
(4,5)
Общая мощность светильников ;
(5,5)
6 Определяем мощность трансформатора для питания осветительных сетей ;
Выбираем пусковой агрегат АПШ-1 со следующими техничными данными .
Sм=4 КВА ;
7 Характеристика токоприемников участка .
Табл. 7.1. – Технические данные токоприемников участка.
Наименование токоприемников |
Коли- чество |
Тип двигателя |
Рn, кВт |
In, А |
Iп, А |
|
cos
|
|
А |
|
КА-80 |
1 |
ЭКВ 3,5-1180 |
180 |
208 |
1100 |
89,0 |
0,35 |
180 |
208 |
1100 |
ВСП |
2 |
ЭКВ 3,5-55 |
55 |
64,9 |
316 |
83,9 |
0,839 |
110 |
129,3 |
632 |
СП 291 |
2 |
ЭДКОФ 53/4 |
110 |
115 |
700 |
89,0 |
0,91 |
220 |
230 |
1400 |
СНТ-32(раб) |
1 |
ВАО 32-4 |
55 |
60 |
390 |
91,0 |
0,88 |
55 |
60 |
390 |
НУМС-30 |
1 |
ВАО 72-4 |
30 |
32,5 |
227,5 |
89,0 |
0,91 |
30 |
32,5 |
227,5 |
ЛВО-23 |
1 |
ВАО 52-4 |
13 |
14,6 |
94,9 |
87,6 |
0,89 |
13 |
14,6 |
94,9 |
СНТ-32(рез) |
1 |
ВАО 32-4 |
55 |
60 |
390 |
91,0 |
0,91 |
220 |
230 |
1400 |
ПУПП № 1 Бортовой штрек |
608 |
674,9 |
3844,4 |
|||||||
ЛВО-23 |
1 |
ВАО 52-4 |
13 |
14,6 |
94,9 |
87,6 |
0,89 |
13 |
14,6 |
94,9 |
ПТК-2 |
2 |
ЭДКОФ 43/4 |
55 |
62,5 |
406,8 |
91,5 |
0,36 |
110 |
125 |
813,6 |
ПУПП № 2 Сборный штрек |
123 |
139,6 |
903,5 |
|||||||
кВт
А
8. Определяем мощность трансформатора участковой подстанции , её тип и место установки.
8.1. Расчёт мощности трансформатора для бортового штрека
(
стр. 17)
где
суммарная установленная мощность , кВт
Кс – коэффициент спроса , учитывающий степень загрузки и одновременности
работы двигателей, а также КПД кабельной сети двигателей.
номинальная мощность
трансформаторов принятых пусковых
агрегатов, КВА.
8.2. Коэффициент спроса:
средневзвешенный
коэффициент мощности потребителей
участка для
очистных работ на
пологих пластах
S
=
Выбираю подстанцию типа
ТСВП -630/6-0,69 со следующими техническими
данными :
8.3 Расчётная мощность трансформатора для сборного штрека
8.4 Коэффициент спроса:
Выбираю подстанцию типа ТСВП-250/6 со следующими техническими
данными :
9. Определение длин кабелей.
Расчёт длин кабелей производится с учётом провисания:
Длина кабеля от РПП-6 до ЛУПП;
Длина кабеля от ЛУПП до РПП-0,66 (бортового)
Длина кабеля от РПП-0,66 до СИТ-32 (рабочей);
Длина кабеля от РПП-0,66 до СИТ-32 (резервной);
Длина кабеля от РПП-0,66 до ЛВД-23 (бортовой);
Длина кабеля от РПП-0,66 до ВСП (ближнего) и СП 291(ближнего);
Длина кабеля от РПП-0,66 до ВСП (дальнего) и СП 291(дальнего) и до КА-80;
Длина кабеля от ПУПП до РПП-0,66 (сборного);
Длина кабеля от РПП-0,66 до ПТК -2 ;
Длина кабеля от РПП-0,66 до ЛВД-23 (сборного).
Рис.9.1.Упрощённая схема электроснабжения бортового штрека.
Рис .9.2. Упрощенная схема электроснабжения сборного штрека.
Расчёт и выбор кабеля напряжением 6 кВ, питающего участок.
10,1Для расчёта по нагреву рабочим током определяется максимальный рабочий ток
в кабеле:
-для ПУПП №1;
для ПУПП №2.
Предварительно выбираем
кабель марки ЭВТ -6
10.2 Экономическое сечение
жил кабеля :
,
где
-
экономическая плотность тока в
бронированном кабеле:
10.3 Минимальное сечение жилы кабеля по термической устойчивости :
, (
с. 21)
где С =122 - коэфициэнт, учитывающий конечную температуру нагрева жил током
к.з. и напряжение сети ;
фактическое
время действия тока к.з. , которое для
шахтных кабельных сетей
принимается равным
реально времени срабатывания максимальной
защиты
и
высоковольтного
выключателя
:
для КРВУ- 6
действующее
значения установившегося
трёх фазного тока к.з.
где
-мощность
к.з. на шинах ЦПП, мВа
10.4Сечение жил кабеля по
допустимой потери напряжения
,
где Lк-
длина кабеля ЦПП-ЛУПП или РПП-6-ПУПП в
зависимости от принятой системы
электроснабжения , мм
- удельная производимость жил кабеля.
допустимая потеря напряжения
для ПУПП №1 ;
-
для ПУПП №2.
Окончательно выбираю кабель марка ЭВТ -6 -для ПУПП №1 и
ЭВТ-6 для ПУПП №2.
11. Расчет и выбор кабельной сети па напряжение до 1000 В.
11.1 Расчёт фидерного кабеля начинается с определения расчетного тока.
(
)
-
для бортового штрека
-
для сборного штрека
11.2 Расчёт фидерного кабеля :
СУВ 350 АВ №1 |
|
СУВ 350 АВ №2 |
|
КА-80 |
203 |
СИТ-32 (рез) |
60 |
СП 291 (бл) |
115 |
|
|
СНТ-32 (раб) |
60 |
ВСП |
128,9 |
НУМС-30 |
32,5 |
|
|
ЛВД-23 |
14,6 |
СП 291 (дал) |
115 |
Коэффициент спроса для токоприемников СУВ 350 АВ №1:
Коэффициент спроса для токоприемников СУВ 350 АВ №2:
11.5 Токи фидерного кабеля:
Выбираю кабель ГРШЭ
с
Выбираю кабель ГРШЭ
с
Табл.11.1 –Предварительный результат расчёта гибких кабелей.
Наименование токоприемников |
|
Сечение жили кабеля определяется по
|
|
Допустимому нагреву |
Механической прочности |
||
КА-80 |
208 |
50 |
70 |
ВСП |
129,8 |
25 |
|
СП 291 (бл) |
115 |
25 |
|
СНТ-32 (раб) |
60 |
6 |
|
НУМС-30 |
32,5 |
4 |
|
СНТ-32 (рез) (борт) |
14,6 |
4 |
|
СП 291 (дал) |
115 |
25 |
|
СИТ-32 (рез) |
60 |
6 |
|
ПТК-2 |
125 |
25 |
|
СНТ-32 (сбор) |
14,6 |
4 |
|
11,6. Расчёт кабельной сетки по допустимой потери напряжения при нормальном режиме.
11.6.1 Определение потери напряжения в трансформаторах:
, В
где
- коэффициент загрузки трансформатора.
относительная
величина активной составляющей напряжения
к.з. трансформатора.
, % - относительная величина
реактивной составляющей напряжения
к.з. трансформатора.
Uк.з. –напряжение к.з. трансформатора в % от номинального напряжения.
Рк.з. - потери к.з. трансформатора при номинальной нагрузке , кВт.
- средневзвешенный коэффициент
мощности.
Для бортового штрека:
=20,6В
Для сборного штрека:
Определяем потери напряжения в гибком кабеле наиболее мощного и удалённого токоприемника комбайна:
, В (
)
где І дв- номинальный ток двигателя
активное
сопротивление гибкого кабеля
Ом
В
11.6.3 Определяю общую дополнительную потерю напряжения:
11.6.4 Определяю допустимою потерю напряжения в фидерном кабеле.
11.6.5 Определяю сечения раб. жили фидер. кабеля по доп. потери напряжений.
Для бортового штрека:
(для СУВ 350 АВ №
(для СУВ 350 АВ №2)
Для сборного штрека:
Выбираю кабель ЭВТ
с Ідоп=142А
Определяю потери напряжения в гибком кабеле наиболее мощного и удалённого
Токоприёмника ПТК-2.
, В
Ом;
Lк.г.=16,5 м.
11.6.6 Определяю сечения рабочей жили кабеля остальных токоприёмников по
допустимой потери напряжения.
где
(для бортового штрека)
(для сборного штрека)
Комбайн;
ВСП;
СНТ-32;(раб)
СП291(бл.)
СП291(дал.)
СНТ-32(рез)
НУМЗ-30;
ЛВД-23(борт)
ЛВД-23(сбор)
ПТК-1;
11.7 Расчёт кабельной сети по допустимой потери напряжения при
пуске комбайнового двигателя.
11.7.1 Определения минимально допустимый уровень напряжения сети при пуске
двигателя комбайна:
В соответствии с ГОСТ 16565-71 должно бить выполнено условие:
11.7.2 Определяю фактическое напряжения у двигателя комбайна при пуске
где
-напряжение
на шинах РПП
-номинальный пусковой ток
двигателя ,А
(Ом)
Условие выполняется.
Расчёт осветительного кабеля по допустимой потери напряжения
Бортовой штрек
Сборный штрек
Таблица 11. Результаты выбора кабеля.
Наименование токоприёмников
|
Сечение жили кабеля определённое по |
Принятий кабель (марка кабеля)
|
|||
допустимому нагреву |
механической прочности |
допустимой потери напр. |
условиям пуска |
||
КА-80 |
50 |
70 |
95 |
95 |
|
ВСП |
25 |
|
50 |
|
|
СП291(бл) |
25 |
|
16 |
|
|
СП291(дал) |
25 |
|
50 |
|
|
СНТ32(раб) |
6 |
|
4 |
|
|
СНТ32(рез) |
6 |
|
4 |
|
|
НУМС-30 |
4 |
|
4 |
|
|
ЛВД-23(бор) |
4 |
|
4 |
|
|
ЛВД-23(сб) |
4 |
|
10 |
|
|
ПТК-2 |
25 |
|
35 |
|
|
К.ф. №1 |
70 |
|
4 |
70 |
|
К.ф. №2 |
35 |
|
4 |
|
|
К.ф. №3 |
50 |
|
10 |
|
|
Рис.12.1. Схема к расчёту токов короткого замыкания токоприемников
бортового штрека.
Рис.12.2. Схема к расчёту токов короткого замыкания токоприемников
(бортового) сборного штрека.