Расчёт электроснабжения шахты "Центральная"

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Расчёт электроснабжения шахты «Центральная»



Введение

Современные горные предприятия оснащены высокоэффективными механизированными комплексами для прохождения и добычи полезных ископаемых, роторными экскаваторами, бурильными установками, мощными транспортными средствами, стационарными установками, средствами автоматики, телемеханики, вычислительной техники. Специально для добывающей промышленности выпускают комплектные распределительные устройства, передвижные трансформаторные подстанции, магнитные станции управления и защиты, электродвигатели любой мощности переменного и постоянного тока, устройства компенсации реактивной мощности, различного рода кабели, осветительную технику, средства сигнализации, связи и диспетчерского управления производством.

Электрическая энергия - основной вид энергии, применяемой в горной промышленности, а поэтому предмет «Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий» является одним из главных при подготовки будущих специалистов электромеханического профиля среднего звена добывающей промышленности.

Неуклонный рост электровооруженности труда обеспечивает возможность дальнейшего проведения комплексной механизации и автоматизации, и на основе этого возрастает производительность труда, но нормальная работа горного предприятия также зависит от качественного электроснабжения.

Целью курсового проекта является выбор и расчёт оптимального по электрической энергии группы потребителей на проектируемом участке компрессорной станции.



1. Краткая характеристика шахты

Одним из подразделений открытого акционерного общества «Южуралзолото Группа Компаний» является шахта «Центральная», расположенная в г.Пласт, Челябинской области, специализирующаяся на добыче рудного золота.

На шахте «Центральная» установлены установки, для которых необходимо обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии. В соответствии с требованиями, шахта «Центральная» является потребителем первой категории и должна быть обеспечена резервным питанием от двух независимых источников электроэнергии. Перерыв в подаче питания допускается только на время, необходимое для автоматического переключения резервного питания.

На шахте «Центральная» потребителями являются:

1 Подъём служит для спуска и подъёма людей, материалов и оборудования в шахту;

2 Водоотлив служит для откачки воды из шахты (ЦНС-30.)

3 АБК (Административно Бытовой Комбинат) размещает в себе персонал управления, раздевалки, душевые и т. д.;

4 Компрессорная предназначена для производства сжатого воздуха, на котором работает большинство установок в шахте (СДК-18-76-16).

5 Котельная служит для обеспечения нормализованной работы трудящихся в холодное время года.

6 Другие потребители на собственные нужды для нормальной производственной работы.

Все эти установки служат для правильной и производительной работы на шахте в целом.



2. Характеристика проектируемого участка и его роль в технологическом процессе

Компрессорами называются машины, предназначенные для сжатия (компримирования) и перемещение газов. Потребление газов вообще, а сжатых в особенности, в настоящее время достаточно велико. О степени использования сжатых газов на этих заводах свидетельствует тот факт, что на их компримирование расходуется около 40% мощностей в общем балансе заводских энергозатрат.

Применение компрессоров в промышленности идет в направлении достижения различных целей.

Сжатый газ является аккумулятором энергии, которая может расходоваться для привода в движение различных машин и механизмов. Таково применение сжатого воздуха в пневматических молотах, для привода пневматических инструментов в горном и строительном деле, для привода в движение механических пневматических тормозов.

В современном горнодобывающем производстве лучше использовать установки с турбокомпрессорами - более компактные, имеющие меньший вес, занимают меньшую производственную площадь. Так как воздух проходит равномерно через компрессор в одном направлении, отпадает необходимость установки ресиверов между отдельными ступенями. При работе турбокомпрессоров не возникают инерционные усилия, а поэтому их фундаменты легче, чем фундаменты поршневых компрессоров. Существенным недостатком турбокомпрессоров является их меньший КПД и невозможность получения высоких давлений при относительно малых подачах.

От компрессорной установки, обычно установленной на поверхности шахты, можно подать воздух на большое расстояние, что вследствие многих показателей по производительности шахты будет приводить к стабильным, и в том числе экономичным показателям.

3. Выбор рационального электроснабжения шахты и участка

Электроснабжение шахты «Центральная» осуществляется от двух независимых источников. Питание подстанции 110/6 кВ подается по двум одноцепным линиям ВЛ-110 кВ на металлических опорах. Протяженность каждой ВЛ-110 кВ 10 км. Одна линия присоединена через масляный выключатель к шинам подстанции Кочкарь. Вторая ответвленность присоединена от ВЛ-110 кВ Коелга-Кочкарь.

При проектировании электроснабжения шахты предусматривается система глубокого ввода напряжением 110-6 кВ, для этого на территории шахты предусматривают установку комплекса трансформаторной подстанции с двумя трансформаторами марки ТДТН-16000/110, схему по электроснабжения принимаем заводскую. При этом электроэнергию высшего напряжения подаётся потребителям, сводя к минимуму количество сетевых звеньев и ступеней промежуточной трансформации. Это помогает сократить затраты на потере энергии и строительстве промежуточных подстанций.

Для электроснабжения потребителей участка выбираем трансформатор ТМ-630/6 предназначенный для компрессора, водяных насосов, освещения и собственных нужд, резервных блоков. Компрессорная установка будет состоять из двух шин, от которых и выводим блоки водяных насосов, освещения и собственных нужд, в том числе резервных.

Величину напряжения линии выбираю 6кВ, т.к все шахтное оборудование работает при такой мощности, это необходимо для нашей компрессорной установки.

Непосредственно к территории компрессорной станции предусматриваем напряжение на 6/0,4 кВ, с двумя вводами с независимых источников от двух систем шин на 6 кВ. Распределяем потребители на 0,4 кВ на обе шины зеркально, включая резерв, собственные нужды и освещение.



4. Расчёт электрической нагрузки на участке

Для определения электрических нагрузок применяют следующие методы.

1 Выбор по длительному расчетному току производят сравнением расчетного тока с длительно допустимым током нагрузки на проводник определенного сечения.

2 выбор проводника по термической стойкости (способности электрических аппаратов и кабелей выдерживать при к.з. повышенную температуру).

3 Выбор сечений жил кабелей и проводов по патере напряжения необходим для проверки обеспечения стабильности напряжения у приемников электрической энергии.

При проектирование новых горных предприятий вначале производят предварительный расчет электрических нагрузок на основании данных о суммарной установленной мощности отдельных потребителей (подземных участков, стационарных установок, потребителей поверхности).

Расчёт электрической нагрузки производим методом коэффициента спроса.

Находим расчётную, активную нагрузку на примере компрессорной установки СДК-16-51-16;

Рр=Рном*Кс , (1)

где: Кс - коэффициент спроса характерной группы электроприёмников

Рном - установочная мощность предприятия, кВт

Рр=1250*0.9=1125 кВт

Находим общую расчётную нагрузку потребителя

Sр=Рр/cosц, (2)

где: Рр - расчётная активная нагрузка, кВт

cosц - определяю по справочной литературе [1].

Sр=1125/0.8=1406кВ*А

Находим реактивную нагрузку потребителя

Qр=vSp2 -Рp2 (3)

Qр=v 14062-11252=843 Кв*Ар

Аналогично производим расчет других потребителей, то есть компрессора СДК-17-41-16; двух водяных насосов мощностью 300 кВт; двух водяных насосов мощностью 200 кВт; четырёх насосов мощностью 50 кВт; шести насосов мощностью 70 кВт; освещение и собственные нужды берем из табличного значения, и результаты свожу в таблицу 1.

Таблица 1- Характеристика потребителей электрической энергии участка компрессора.

Наименование Потребителя и №	Рном (кВт)	Кс	сosц	Расчётная нагрузка
				РР	Qр	Sр
Компрессор-СДК-16-51-16, 6 кВ	1250	0,9	0.8	1125	843	1406
Компрессор-СДК-17-41-16, 6 кВ	1250	0,9	0.8	1440	1080	1800
Водяной насос 300кВт, 6 кВ	300	0.7	0.8	220	156	263
Водяной насос 300кВт, 6 кВ	300	0.7	0.8	220	156	263
Водяной насос 200кВт, 6 кВ	200	0.7	0.8	140	105	175
Водяной насос 200кВт, 6 кВ	200	0.7	0.8	140	105	175
Насос 50кВт, 6 кВ	50	0.7	0.8	35	26	43
Насос 50кВт, 6 кВ	50	0.7	0.8	35	26	43
Насос 50кВт, 6 кВ	50	0.7	0.8	35	26	43
Насос 50кВт, 6 кВ	50	0.7	0.8	35	26	43
Итого на 6кВ:	4050			3405	2553	4256
Насос 70кВт, 0.4кВ	70	0.7	0.8	49	36	61
Насос 70кВт, 0.4кВ	700.7	0.7	0.8	49
Насос 70кВт, 0.4кВ	70	0.7	0.8	49	36	61
Насос 70кВт, 0.4кВ	70	0.7	0.8	49	36	61
Насос 70кВт, 0.4кВ	70	0.7	0.8	49	36	61
Насос 70кВт, 0.4кВ	70	0.7	0.8	49	36	61
Освещение 0.4кВ	25	1	1	25	0	25
8. Собственные нужды 0.4кВ	20	0.7	0.7	14	14	20
Итого на 0,4кВ:	465			333235413
Общая нагрузка участка:				3738	2788	4669

Согласно заданию нагрузка по шахте без учета компрессорной составляет S=8100 кВ*А, cosц=0,8 .

Находим активную, реактивную нагрузку шахты:

Рр =Sр*cosц (4)

где Sр- общая нагрузка на шахте, кВА

Cos- 0.8

Рр =8100*0,8=6480 кВт

Qр=vSp2 -Рp2

Qр=v81002-64802=4860 кВ

Sp=Sу+Sш, (5)

где Sу- нагрузка участка, кВА

Sш- нагрузка шахты, кВА

Sp=8100+4669=12769 кВ*А



Выбор силового трансформатора для покрытия нагрузки шахты (с проверкой)

Для электроснабжения потребителей первой категории шахты принимаю к установке трансформаторы один из которых рабочий второй резервный выбор производим по справочной литературе [1].

Для выбора трансформатора произвожу расчет нагрузки всей шахты.

Принимаю трансформатор ТДТН-16000/110

Таблица 2 - Характеристика принятого трансформатора.

Марка трансформатора	Номинальная мощность кВА	Номинальное напряжение	Потери	Напряжение КЗ
		ВН	НН	ХХ	КЗ	Ик.з%	I0%
ТДТН-16000/110	16000	115	6.6	26	96	17	1

Принятый трансформатор проверяем на работоспособность с учётом потерь.

Коэффициент загрузки трансформатора

в =Sр/Sном , (6)

где Sр- полная расчётная нагрузка потребителя, кВт

Sном- номинальная мощность, кВт

в =12769/16000=0.8

Определяем активные потери на трансформаторе и его реактивные потери.

ДРт=Рхх+в2Д (7)



где Рхх- потери холостого хода, кВт

в- коэффициент загрузки трансформатора

Ркз - потери короткого замыкания, кВт

ДРт =26+0.82*96=103,7 кВт

ДQ=Sном*ДQт%*10-2=Sном(ДQxx+в2*ДРкз)*10-2 (8)

ДQхх=i%=1 ДQкз=Uкз=17

ДQт=16000*(1+0.82*17)*10-2=1900,8 кВАр

С учетом потерь в трансформаторе и его реактивной мощности полная нагрузка трансформатора составит:

Sр=v(Рр+ДРр)2+(Qр+ДQт)2 (9)

Sр=v(10680+103,7)2+(7981+1900,8)2=14048 кВА

С учётом потерь трансформатора ТДТН-16000/110 полученные данные удовлетворяют выбранному мной трансформатору, работа стабильна, трансформатор не перегружается.

Выбор силового трансформатора (с проверкой) для проектируемого участка.

Выбор трансформатора ТМ-630/6 для обеспечения нагрузки производится по тому же методу, что и выбор силового трансформатора для покрытия нагрузки шахты (с проверкой) , согласно расчётов электрической нагрузки компрессорного участка шахты.

Согласно расчетам из таблицы 1 выбираем трансформатор ТМ-630/6.

Для обеспечения нагрузки 0,4 кВ предусматриваю установку трансформатора ТМ-630/6.



Таблица 3 -Силовой участковый трансформатор

Марка трансформатора	Номинальная мощность кВА	Номинальное напряжение	Потери	Напряжение КЗ
		ВН	НН	ХХ	КЗ	Ик.з%	I0%
ТМ-630/6	630	6	0,4	1,68	8,5	4,5	2

Принятый трансформатор проверяем на работоспособность с учетом потерь в самом трансформаторе.

Находим коэффициент загрузки трансформатора

в=Sp/Sном=413/630=0.7

Определяем потери в трансформаторе ДРт и его реактивная мощность составит:

ДРт=Рхх+в2ДРкз=1.68+0.72*8.5=5.8 кВт

ДQ=Sном*ДQт%*10-2=Sном(ДQxx+в2*ДРкз) *10-2 (10)

ДQ =630(2+0.72*4.5)*10-2=26,5 кВАр

Sр=v(Рр+ДРр)2+(Qр+ДQт)2

Sр=v(333+5,8)2+(235+26,5)2=428 кВ*А

электроснабжение компрессорный станция трансформатор

5. Расчёт токов короткого замыкания на шинах ЦПП 110/6 кВ

Соединение между собой через малые сопротивление отдельных элементов электроустановок, находящихся под напряжением, приводит к процессу, называемому коротким замыканием. Основными причинами короткого замыкания является нарушение изоляции токоведущих частей вследствие старения или механических повреждений.

В системах трёхфазного переменного тока возможны несколько видов короткого замыкания: трёхфазное, когда три фазы соединяются непосредственно между собой или через землю; когда две фазы соединяются непосредственно между собой или через землю; однофазное, когда фаза соединяется через землю.

Токи короткого замыкания во много раз превышают токи нормального

режима, и поэтому при выборе электрооборудования приходится учитывать возможности возникновения короткого замыкания.

Расчёт токов короткого замыкания производим на шинах главной понизительной подстанции, 115кВ на шинах 6 кВ (данные по расчётам) необходимы мне для выбора кабеля 6 кВ, питающего подстанцию установленную непосредственно в здании потребителя.

Наибольшего значения токи короткого замыкания достигают при возникновении короткого замыкания в точках сети, наиболее приближенных к источнику питания (шины генераторного напряжения на электростанциях, точки системы, принятые условно за источник питания). Токи короткого замыкания во много раз превышают токи нормального режима, и по этому при выборе электрооборудования приходится учитывать возможности возникновения короткого замыкания и вред, который могут нанести токи короткого замыкания.



Рисунок 1 Расчётная схема токов короткого замыкания

В начале расчётов составляем схему электроснабжения и точек короткого замыкания, которая представлена на рисунке 1.

Принимаем базисное напряжение Uб1=115кВ, Uб2=6.3кВ

Кратность тока и мощность короткого замыкания через 0.2 с после его возникновения при сопротивлении Х*б=Х*расч=0.36 находим по расчётным кривым Кt=0.2=2.2 в справочной литературе [2].

Находим номинальную мощность систем

SномУ=Sб=S0.2/Кt=0.2 (11)

Sном=220/2.2=100 мВА

Находим базисное сопротивление воздушной линии

X*лб=Х0*L* Sб /Uб2, (12)



где Х0- удельное сопротивление линии, Ом/км

L-расстояние до энергосистемы, км

X*лб=0.4*10*(100/13225)=0.03

Находим сопротивление трансформатора

X*тр.б=Uкз*Sб/100*Uном , (13)

где Uк- базисное напряжение, кВ

Uном - номинальное напряжение, кВ

Sб- базисная нагрузка, кВА

X*тр.б=17*100/100*16000=1,06

Результирующее сопротивление короткозамкнутой цепи при замыкании на шинах 115кВ подстанции для точки К1.

Х*б рез1=Х*сб+ (X*лб/2), (14)

где Х*сб- базисное сопротивление, Ом

Х*лб- базисное сопротивление воздушной линии, Ом

Х*б рез1=0.36+ (0.03/2)=0.38

По расчётным кривым кратность тока короткого замыкания исходя из того, что Х*расч= Х*б рез1=0.3 определяем для различных моментов времени.

Кt=0=3.5

Кt=0.2=2

Кt=?=1,95

Определяем базисный ток на участке напряжением 115кВ

Iб1= Sб/(v3*Uб1), (15)

где Uб- базисное напряжение, кВ

Sб- базисная нагрузка, кВ

Iб1=100/(1.7*115)=0.5 кА

Определяем значения тока короткого замыкания для различных моментов времени.

I0= Iб1* Кt , (16)

где Iб1- базисный ток

Кt -коэффициент тока

I0=0.5*2.5=1.25 кА

I0.2=2*0,5=1кА

I?=1,95*0,5=0,98 кА

Результирующее сопротивление короткозамкнутой цепи при замыкании на шинах 6.3кВ подстанцию в точке К2.

Х*б рез2 = Х*сб+ (Х*лб/2) + (Х*тр б/2), (17)

где Х*сб- базисное сопротивление

Х*лб- базисное сопротивление воздушной линии

Х*тр б- базисное сопротивление трансформатора

Х*б рез2=0.36+ (0.03/2) + (1.06/2)=0.91

По расчётным кривым определяем кратность тока в различных моментах времени.

Кt=0=1.22

Кt=0.2=0.8

Кt=?=1.3

Определяем базисный ток на участке напряжением 6кВ

Iб2= Sб / (v3*Uб), (18)

где Uб- базисное напряжение, кА

Sб- базисная нагрузка, кВА

Iб2=100/(1.7*6.3)=9.18 кА

Определяем значения тока короткого замыкания для различных моментов времени.

I0= Iб1* kt , (19)

где Iб1- базисный ток, А

kt - коэффициент кратности

I0=1.06*9.18=9,7 кА

I0.2=0.98*9.18=9 кА

I?=1.22*9.18=11,2 кА

Определяем мощность короткого замыкания для различных моментов времени.

S0=Кt*Sб2 (20)

где Кt- коэффициент кратности

Sб2- базисная мощность

S0=1,06*100=106 мВА

S0.2=0.98*100=98 мВА

S?=1.22*100=122 мВА

6. Определение длины кабеля от ЦПП до проектируемого участка

Для обеспечения электроснабжения участка принимаем кабель марки СБН.

Определяем расчётную длину кабелей с учётом провисания

Провисания бронированного кабеля-5%

Lр=Lф+Lф*0.05, (21)

где Lф- фактическая длинна кабеля, м

Lр=220+220*0.05=231 м

Принимаем длину 231 м.

Аналогично производим расчет кабелей всех потребителей 6кВ.

Результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4-Расчётные данные выбранного кабеля.

Наименование участка	Марка кабеля	Расчётная длина, м
От ЦПП до проектируемого участка	СБН	231
Компрессор-СДК-16-51-16, 6 кВ	СБН	52,5
Компрессор-СДК-17-41-16, 6 кВ	СБН	42
Водяной насос 300кВт, 6 кВ	СБН	52,5
Водяной насос 300кВт, 6 кВ	СБН	52,5
Водяной насос 200кВт, 6 кВ	СБН	52,5
Водяной насос 200кВт, 6 кВ	СБН	52,5
Насос 50кВт, 6 кВ	СБН	42
Насос 50кВт, 6 кВ	СБН	42
Насос 50кВт, 6 кВ	СБН	42
Насос 50кВт, 6 кВ	СБН	42
Трансформатор 630/6	СБН	52,5

7. Расчёт кабелей 6кВ для электроснабжения проектируемого участка

Расчёт производим по четырём параметрам. Производим расчет на примере компрессора СДК-16-51-16.

Расчет кабелей по нагрузки рабочим током

Для электроснабжения компрессорной установки расположенной на территории шахты принимаем кабель марки СБН. Длину кабеля принимается с учётом провисания 5% от длины кабеля.

Выбор по длительному расчётному току производят сравнением расчётного тока с длительно допустимым током нагрузки и проводник определенного сечения.

Определяем максимальный рабочий ток в кабеле для компрессора-СДК-16-51-16

Ik=Sнагр/(v3*Un), (22)



где Sнагр- расчётная, общая нагрузка потребителя, кВА

Un-напряжение, кВ

Ik=1406/(1.7*6.3)=131,2 А

Согласно справочной литературе[1], принимаем сечение кабеля 50 мм2.

Расчет кабелей по экономической плотности тока

Sэк= Ik/jэк , мм2 (23)

где jэк-2.5А/мм2-экономическая плотность при использование максимальной нагрузки; при Тм=3500-4000часов

Ik- максимальный рабочий ток в кабеле, А

Sэк- сечение кабеля по экономическим показателям, мм2

Sэк=131.2/2.5=52 мм2

Согласно справочной литературе[1], принимаем сечение кабеля 70 мм2

Расчет кабелей по термической устойчивости к току короткого замыкания

Smin=(I?vt?)/C, (24)

где I?- ток короткого замыкания, А

C- коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил током короткого замыкания и напряжение сети, принимаем для кабелей СБН С=145

t?- фактическое время действия тока короткого замыкания; которое для шахтных кабелей сети принимают равным реальному времени срабатывания максимальной защиты, tрм и tвв время срабатывания высоковольтного выключателя.

t?= tрм+ tвв (25)

t?=0.2+0.1=0.3

Smin=(11200*v0.3)/145=40 мм2

Согласно справочной литературе[1], выбираю сечения 50 мм2

Расчет кабелей по допустимой потере напряжения

SДU=(?3Lk*Ik*cosц)/(г ДUдоп), (26)

где Lk-длинна кабеля, м

г-32м/ОМ * мм2- удельная проводимость кабеля

ДUдоп- 2.5% от 6.3кВ=157В

SДU=(1,7*52,5*131,2*0.8)/(53*157)=1,6

Согласно справочной литературе[1], выбираю сечения 10 мм2

Аналогично производим расчет сечения всех кабелей

Результаты расчётов свожу в таблицу 5

Таблица 5- Выбор сечения питающих кабелей

№ и Наименование кабеля, потребителя	Макс. ок, А	Расчётное сечение, мм2	Поперечное сечение, мм2
	I	Si	Sэк	Smin	Su
Компрессор-СДК-18--76 6 кВ	131,2	50	70	50	10	70
Компрессор-СДК-18-76, 6 кВ	294	95	120	50	10	120
Водяной насос 300 кВт, 6 кВ	49	10	25	50	10	50
Водяной насос 300 кВт, 6 кВ	49	10	25	50	10	50
Водяной насос 200кВт, 6 кВ	33	10	16	50	10	50
Водяной насос 200кВт, 6 кВ	33	10	16	50	10	50
Насос 50кВт, 6 кВ	16	10	10	50	10	50
Насос 50кВт, 6 кВ	16	10	10	50	10	50
Насос 50кВт, 6 кВ	16	10	10	50	10	50
Насос 50кВт, 6 кВ	16	10	10	50	10	50
Трансформатор 6/0.4 кВт	59	10	25	50	25	50
Вводной кабель	218	95	95	50	10	95

8. Расчет трансформаторов тока для выбранных кабелей 6кВ

Выбираю класс точности 0.5 так как трансформаторы тока принимаю для расчётных счётчиков.

Выбор трансформаторов тока по параметрам, производим по справочной литературе[1],согласно расчетам максимальных токов.

Результаты расчетов свожу в таблицу 6

Таблица 6 -Выбор измерительных трансформаторов

Потребитель	Марка кабеля	Ток А	Выборный трансформатор
Компрессор СДК-16-51-16, 6 кВ	СБН	131,2	ТПЛ-150/5
Компрессор СДК-16-41-16, 6 кВ	СБН	294	ТПЛ-300/5
Водяной насос 300кВт, 6 кВ	СБН	49	ТПЛ-50/5
Водяной насос 300кВт, 6 кВ	СБН	49	ТПЛ-50/5
Водяной насос 200кВт, 6 кВ	СБН	32,7	ТПЛ-50/5
Водяной насос 200кВт, 6 кВ	СБН	32,7	ТПЛ-50/5
Насос 50кВт, 6 кВ	СБН	16,4	ТПЛ-25/5
Насос 50кВт, 6 кВ	СБН	16,4	ТПЛ-25/5
Насос 50кВт, 6 кВ	СБН	16,4	ТПЛ-25/5
Насос 50кВт, 6 кВ	СБН	16,4	ТПЛ-25/5
Трансформатор ТМ- 630/6	СБН	59	ТПЛ-75/5
Вводной кабель	СБН	218	ТПЛ-250/5

Выбор оборудования участковых подстанций

Основными определяющими факторами при проектировании и эксплуатации являются характеристики источников питания, мощность и категория потребителей электроэнергии.

Для питания предусматриваем установку участковой подстанции состоящую из 32 ячеек. В участковой подстанций предусматриваю две системами шин с вводами от двух независимых трансформаторов ТМ-630/6, так же я принимаю выкатное КРУ состоящее из четырех основных частей: корпуса, выкатной тележки, релейного шкафа и отсека сборных шин.

Применение комплектно распределительное устройство (КРУ) позволяет повысить надежность работы электроустановки, удобство и безопасности обслуживания, обеспечивает быстрое расширение и мобильность при реконструкции подстанций горных предприятий.

КРУ можно классифицировать по следующим основным признакам: значениям номинального напряжения и тока, предельной отключаемой мощности, типу силового выключателя и привода, назначению, виду обслуживания (одно - или двустороннее).

Рассматриваю подстанцию компрессорную. На подстанцию устанавливаю 32 ячейки из которых:

2- ячейки на 2-ввода

2- ячейки на силовой трансформатор (устанавливаю два трансформатора, из них один идет на запас)

2- ячейки на резервные блоки (на каждую систему шин)

2- ячейки на два трансформатора НТМИ (на каждую систему шин)

2- ячейки на два секционных выключателя (соединяющих две системы шин)

2- ячейки на собственные нужды (на каждую систему шин)

20- ячеек на питание двигателей насосов и компрессоров (распределяем по 10 ячеек на каждую систему шин)

9.Расчёт освещения шахтных участков

По заданию необходимо произвести расчет освещения руддвора шахты.

Расчёт освещения производим точечным методом.

Составим схему освещения, которая представлена на рисунке 3.

Принимаем светильники РВЛ-40М с высотой подвеса от почвы Н=4,5м и К.з=1,4. Расстояние между светильниками L=4 метра.

Горизонтальная освещенность на почве в точке К1 от двух светильников определяем по формуле:

Еr=n*c*Iк*cos3б/(К*h2), (25)

где n- число светильников, шт

c- поправочный коэффициент

cosб - сила света светильников под углом, cosб=0.8

б- угол наклона лучей

h- высота подвески светильников, м

К- коэффициент запаса, К=1.3

Еr=2*2.4*95*0.83/(1.3*4,52)=11,65 Лк

Нахожу поправочный коэффициент

с= Фл/1000 (26)

где Фл- световой поток лампы

1000- условный поток

с=2480/1000=2.48

Определяем освещенность на вертикальной плоскости

Ев=Еr*tgб , (27)

где Еr- освещенность на горизонтальной плоскости

Ев=0.79*17=13,3 Лк

Определяем необходимое число светильников

nсв=(Lm-l1)/l1, (28)

где Lm- длина, м

l1- расстояние между светильниками насосной камеры, м

nсв=(30-4)/4=7 шт

Рассчитываем мощность осветительного трансформатора

S=Рл*10-3/nс,

где nс - КПД сети

Рл- суммарная мощность ламп, кВт

S=360*10-3/0.96 =0.38 кВА

Вывод: освещенность руддвора шахты соответствует всем нормам приемных площадок стволов горизонтальных на почве, равной 10 Лк. Освещенность будет в руддворе такой, что работа, проводимая там будет соответствовать для монтажных или иных работ.



Рисунок 2 Схема к расчёту освещения

10. Устройство и схема шахтного заземления

При нормальном режиме работы отдельные части электрооборудования не находятся под напряжением сети. При повреждении изоляции эти части оказываются под напряжением, которое имеет токоведущие части данной электроустановки при нормальной работе.

Для обеспечения безопасности людей на подстанциях сооружают заземляющие устройства и заземляют корпуса электрооборудования, т.е создают сеть защитного заземления, назначение которого состоит в создании между металлическими частями электрооборудования и землёй электрического соединения с достаточно малым сопротивлением, при котором параллельное присоединение человека к заземлённым частям, оказавшимся под напряжением , не способно создать ток опасный для жизни.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя - одного или нескольких металлических проводников, имеющих непосредственную связь с землей, и заземляющих проводников, которые соединяют заземлитель с заземляемыми частями электрооборудования. При устройстве заземляющей сети в первую очередь используют естественные заземлители, которыми могут служить проложенные в земле водопроводные и обсадные трубы, металлические конструкции, свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле.

Заземляющими проводниками могут служить металлические конструкции зданий, РУ, стальные трубы электропроводок, нулевой провод сети. Заземляющие проводники в помещениях должны быть доступны для осмотра, предохранены от химических воздействий.

На подстанциях с различными ступенями напряжения и различным назначением электроустановок следует применять общую заземляющую сеть с суммарным сопротивлением, не превышающим наименьшее допустимое сопротивление 4 Ом.



Заключение

В процессе выполнения курсового проекта я произвёл расчёт электроснабжения шахты «Центральная».

В курсовом проекте мной были произведены расчеты, согласно которым я предлагаю установить на шахту следующее оборудование.

Для электроснабжения потребителей первой категории шахты необходимо установить трансформаторы марки ТДТН-16000/110, с нагрузкой Sр=14048кВ*А. После расчетов выбранные мной трансформаторы при проверке обеспечивают постоянную работу шахты с учетом потерь.

Произвожу выбор участкового трансформатора. На участок шахты устанавливаю по два трансформатора марки ТМ-630/6, один из которых резервный. Выбор кабеля для потребителей произвожу расчет по четырем параметрам.

Для электроснабжения компрессора расположенного на территории шахты принимаю кабель марки СБН, который соответствует требованиям. Длину кабеля принимаю с учетом провисания 5% .

На каждый кабель питающий нагрузку устанавливаю измерительные трансформаторы марки ТПЛ для обеспечения учета электроэнергии и установлением рабочей защиты.

Для освещения руддвора шахты, устанавливаю 9 светильников на расстоянии 4м., что обеспечивает нормальную освещенность в руддворе шахты.

Выполнение курсового проекта дало возможность расширить теоретические знания путем приобретения навыков расчётов в использование нормативной и справочной литературы, расширил и образно приобрел навык составления, и работу производимую при вычисленных мной самостоятельных работ по данному проекту.



Список использованной литературы

1 Медведев Г.Д. Электрооборудование и электроснабжение горных

предприятий: учебник для техникумов/ Г.Д. Медведев.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Недра, 2014.-356 с.

2 Цапенко Е.Ф. Горная электротехника: учебник для техникумов/ Е.Ф. Цапенко, М.И. Мирской. О.В. Сухарев- М.: Недра, 1986.-231с.

3 Методические Указания для студентов по выполнению курсового проекта по дисциплине «Электрооборудование и электроснабжение горных организаций». Составила Соловьева Л.В., рассмотрена комиссией председатель комиссии Л.В.Калнынь, утверждено Н.В.Казачковой 2014. -18 с.

4 Единые требования к содержанию и оформлению курсовых и дипломных проектов: методические указания для студентов технических специальностей/ сост. В.И.Глухова.- Копейск: Копейский горно-экономический колледж, 2006.- 40с.

Размещено на Allbest.ru