РАЗДЕЛ 6 .РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ ПЛОЩАДИ УЧАСТКА

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Среднего профессионального образования

Кемеровский горнотехнический техникум

Специальность: Техническая эксплуатация и

обслуживание электрического и

электромеханического оборудования (по

отраслям).

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ГОРНОГО УЧАСТКА

Пояснительная записка

КП.140613.02. ЭО .0 1 . 16 .ПЗ

Принял: Разработал:

руководитель ст. гр. ГЭМ 09-11

Назыров Ю.К. Щербаков С.Н

Кемерово 2010

ЗАДАНИЕ

Для курсового проекта

по дисциплине

Электрооборудование

студенту специальности

140613.02

курса

группы

ГЭМ 0 9 -11

Щербакову

( фамилия , имя , отчество )

Тема задания :

Расчёт электроснабжения горного участка

Исходные данные :

Экскаватор на вскрыше – ЭШ-15 /100

Экскаватор на добыче – ЭКГ-10

Буровой станок – СБШ- 250

Длина участка ЛЭП: L ₁ =1,5 км, L ₂ =0,5 км, L ₃ =0,4 км, L ₄ =0,2 км, L ₅ =0,3 км, L ₆ =0,2 км

1. Пояснительная записка

Содержание

Определение мощности и выбор типа трансформаторов на ГПП и ПКТП

Расчёт токов короткого замыкания

Расчёт сечения воздушных и кабельных линий

Проверка выбранных сечений ЛЭП по допустимой потере напряжения

Выбор приключательных пунктов, пусковой и защитной аппаратуры

Устройство и расчёт заземляющих устройств

Заключение

Литература

Содержание

1.Определение мощности и выбор типа

трансформаторов на ГПП и ПКТП 6

1.1 Расчёт мощности силового трансформатора

ГПП по высоковольтной нагрузке 7

1.2 Расчёт мощности трансформатора для запитки

отдельных низковольтных электроприёмников7

1.3 Расчёт общей мощности участковой ГПП 8

2. Расчёт токов короткого замыкания 8

2.1 Расчёт токов короткого замыкания в

высоковольтных сетях9

2.1.2 Определение относительного сопротивления

двухобмоточного трансформатора 10

2.1.3 Определение относительного сопротивления

линий электропередач 10

2.1.4 Определение базисного тока 11

2.1.5 Определение установившегося значения

токов К.З. 11

2.1.6 Определение трёхфазного тока К.З. 12

2.1.7 Определение двухфазного тока К.З. 12

2.1.8 Определение ударного тока К.З. 13

2.1.9 Определение действующего значения

тока К.З. 13

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

Разраб.

Щербаков С.Н Кудрявцев А

Провер.

Назыров Ю.К.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Расчёт электроснабжения горного участка

Лит.

Листов

КГТТ ГЭМ 09-11

2.1.10 Определение мощности К.З. 14

2.2 Расчёт токов короткого замыкания в

низковольтных сетях14

2.2.1 Определение сопротивления питающей сети 14

2.2.2 Определение сопротивления трансформатора 152.2.3 Определение сопротивления линии

электропередач 15

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

2.2.4 Определение суммарного значения

сопротивлений до расчётных точек 16

2.2.5 Определение трёхфазного тока К.З. 16

2.2.6 Определение двухфазного тока К.З. 17

2.2.7 Определение ударного тока К.З. 17

2.2.8 Определение действующего значения тока К.З. 17

2.2.9 Определение мощности К.З. 17

3. Расчёт сечения воздушных и кабельных линий 18

3.1 Определение расчётного тока для

однотипных экскаваторов 18

3.2 Определение расчётного тока с низкой

стороны бурового станка 21

3.3 Определение расчётного тока бурового

станка с высокой стороны 22

4. Проверка выбранных сечений ЛЭП по

допустимой потере напряжения 23

4.1 Определение потери напряжения в

силовом трансформаторе23

4.2 Определение потери напряжения в воздушной

линии электропередач 24

4.3 Определение потери напряжения в

кабельной ЛЭП 25

4.4 Определение суммарных расчётных потерь

напряжения 25

4.5 Определение потери напряжения от

пускового тока 26

4.6. Определение потери напряжения оставшихся

электроприёмнокив29

4.7 Определение суммарной потери напряжение

при запуске двигателя 29

4.8 Определение величины минимального допусти-

мого напряжения на зажимах двигателя 30

4.9 Определение фактического напряжения на

зажимах сетевого двигателя 30

5. Выбор приключательных пунктов, пусковой и

защитной аппаратуры31

5.1. Выборприключательного пункта для

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

экскаватора 31

5.1.1 Определение пускового тока экскаваторов 31

5.1.2 Определение расчётного тока уставки33

5.2 Выбор ПКТП для запиткинизковольтных

электроприемников буровых станков33

5.2.1 Определение потребляемого тока на высокой

стороне ПКТП 34

5.2.2 Определение тока на низкой стороне ПКТП 34

5.2.3Определение тока уставки электро-

магнитногорасцепителя автоматического вы-

ключателя для асинхронного двигателя с ко-

роткозамкнутым ротором35

6.Устройство и расчёт заземляющих устройств37

6.1 Определение общего заземления38

6.2 Определение сопротивления растекания 39

одного вертикально углубленного

трубчатого заземлителя

6.3 Определение сопротивления полосового 40

заземлителя, соединяющего трубчатые

электроды

6.4 Определение необходимого числа трубчатых41

электродов заземляющего контура

6.5 Определение общего сопротивления

заземления до наиболее удаленной установки42

Заключение 43

Литература 44

Графическая часть 45

Раздел 1. Определение мощности и выбор типа трансформаторов на ГПП и ПКТП

Таблица 1.1 Техническая характеристика

электроприёмников

Наименование	Количество	S _н _. _тсн кВА P _н _. _дв , кВт	å P _у, , Вт å S _у, кВА	К_сп	cos j _р	tg j _р	Расчетнаямощность
							Р_р=К_сп å P _у кВт		Q _р =Р_р tg j _р , квар
Электроприемники U = 6 кВ (в/внагрузка)
Добыча	1 1 1 2	800 160 2500 400	800 160 2500 800	0,7	0,7	-1 +1 -1 +1	560 112 1750 560	-560 112 -1750 560
ЭКГ- 10 ТСН
Вскрыша
ЭШ- 15 / 10 0 ТСН
Итого по в/внагрузке							2982	-1638
Электроприемники U = 0,4 кВ (н/в нагрузка)
СБШ – 250 Освеще-ние	1	390 50	390	0,7	0,7	+1	273	273
Итого по н/в нагрузке							273	273
Всего							3255	-1365

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

1.1 Расчет мощности силового трансформатора ГПП по высоковольтной нагрузке

Определение расчетной мощности трансформаторов ГПП по высоковольтной нагрузке:

S_P _.В/В = , кВА (1.1)

где å Р_{Р. В/В} - суммарнаярасчетнаяактивнаямо щ-

ность по высоковольтной

нагрузке, кВт;

å Q _{Р. В/В} - суммарнаярасчетнаяреактивнаямощ -

ность по высоковольтнойнагру з-

ке,кВАр.

S_P _.В/В =

1.2 Расчет мощности трансформатора для запитки отдельных низковольтных электроприемников

Определяем расчетную мощность трансформаторов

для запитки бурового станка:

S_P _.Б/СТ = , кВА (1.2)

где Р_{Р. Б/СТ} – расчетная активная мощность бурового

станка, кВт;

Q _{Р. Б/СТ} - расчетная реактивная мощность бурового

станка, кВАр.

Из табл.1.2 Технические данные силовых трансформаторов, выбираем силовой трансформатор типа ТМ-400.

1.3 Расчет общей мощности участковой ГПП

Определяем расчетную мощность участковой ГПП:

S_P _.ОБЩ = S_P _.В/В + S_P _.Н/В ,кВА (1.3)

S_P _.ОБЩ = 3402 + 386 =3788 ,кВА

Из табл.1.2 Технические данные силовых трансформаторов, выбираем силовой трансформатор типа ТМ-4000/35.

Таблица 1.2 Технические данные силовых

Трансформатор	Номинальная мощность, кВА	Номинальное напряжение, кВ		Потери, кВт		Напряжение к.з., %	Ток х.х., %
Трансформатор	Номинальная мощность, кВА	ВН	НН	х.х.	к.з.	Напряжение к.з., %	Ток х.х., %
ТМ - 400	400	6;10	0,4; 0,69	1,05	5,5	4,5	2,1
ТМ – 4000 /35	4000	35	6,3; 1 0,5	5,7	33,5	7,5	1,0

трансформаторов

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

Раздел 2. Расчет токов короткого замыкания

Рис. 2.1 Схема электроснабжения горного участка

Рис. 2.2 Схема замещения

2.1 Расчет токов короткого замыкания в высоковольтных сетях

2.1.2 Определение относительного сопротивлениядвухобмоточного трансформатора:

, (2.1)

где U _К.З. % – напряжение К.З. силового трансформатора,

% (из технической характеристики транс

форматора);

S _Б = 100 МВА – базисная мощность;

S _Н – номинальная мощность силового трансформа-

тора, МВА.

2.1.3 Определение относительного сопротивлениялиний электропередач (ЛЭП)

По фидеру 1:

(2.2)

где X _О – удельное индуктивное сопротивление 1 км

линии,Ом/км;

l – длина ЛЭП, км.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

По фидеру 2:

2.1.4 Определение базисного тока:

(2.3)

2.1.5 Определение установившегося значения токов К.З.:

(2.4)

где - суммарное относительное индуктивное со

противление до точки, в которой опреде-

ляем ток К.З.

(2.5)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

2.1.6 Определение трёхфазного тока К.З.

(2.6)

2.1.7 Определение двухфазного ток К.З.:

(2.7)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

2.1.8 Определение ударного тока К.З.

(2.8)

где К_У - ударный коэффициент (для карьерных

сетей К_У = 1,8)

2.1.9 Определение действующего значения тока К.З.

(2.9)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

2.1.10 Определяем мощность К.З.

(2.10)

2.2 Расчет токов короткого замыкания в низковольтных сетях

2.2.1 Определение сопротивления питающей системы:

(2.11)

где S _К.З. - мощность К.З. с высокой стороны по данной

точке К.З., кВА;

U _Б = 6,3кВ - базисное напряжение на стороне

высокого напряжения

2.2.2 Определение сопротивления трансформатора:

(2.12)

(2.13)

где S _Н - номинальная мощность трансформатора, кВА;

U _Н - номинальное напряжение на стороне выхода

трансформатора;

U _К.З. % - напряжение К.З. силового трансформатора

в %;

D P _К.З. - потери мощности в обмотках трансформа-

тора при К.З., кВт.

2.2.3 Определение сопротивления линии электропередач:

X _Л = X ₀ × l × 10 ³, мОм, (2.14)

R _Л = R ₀ × l × 10 ³, мОм, (2.15)

где R ₀ – удельное активн

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

ое сопротивление ЛЭП,

Ом/км:

(2.16)

n - удельная проводимость материала провод-

ника, м/Ом × мм²;

S – сечение проводника, мм²;

X ₀ – удельное индуктивное сопротивление

ЛЭП, Ом/км;

l – длина ЛЭП, км.

X _Л =0,25*0,25*10³=62,5мОм

R _Л =0,13*0,25*10³=32,5мОм

2.2.4 Определение суммарного значения сопротивлений до расчетных точек К.З.:

S R _К.З. = R _Т + R _Л , мОм, (2.17)

S X _К.З. = X _Т + X _Л , + X _С , мОм (2.18)

S R _К.З. =13,8+32,5=46,3мОм,

S X _К.З. =1,8+62,5+2,8=67,1мОм

2.2.5 Определение трехфазного тока К.З.

(2.19)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

где U _Б – базисное напряжение, кВ

S R _К.З. – суммарное активное сопротивле-

ние цепи до расчетной точки К.З.,

мОм;

S X _К.З. – суммарное индуктивное сопротив-

ление цепи до расчетной точки К.З. мОм

2.2.6 Определение двухфазного тока К.З.

(2.20)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

2.2.7 Определение ударного тока К.З.

(2.21)

2.2.8 Определение действующего значения тока К.З.

(2.22)

2.2.9 Определение мощности К.З.

(2.23)

Результаты расчета сводим в табл. 2.1.

Точки К.З.	Длина ЛЭП, км	S X _К.З. ^ , о.е.*	S R _К.З. , мОм	I _К.З. ⁽³⁾ , кА	I _К.З. ⁽²⁾ кА	I _У ,, кА	I _Д ,, кА	S _К.З. , МВА
Сети напряжением свыше 1000 В
К₁	1,5	2,69	-	3,42	2,96	8,7	5,4	37,3
К₂	0,2	2,73	-	3,37	2,91	8,5	5,3	36,7
К₃	0,4	2,09	-	4,4	3,81	11,2	6,9	47,9
К₄	0,2	2,13	-	4,3	3,72	10,9	6,7	46,9
К₅	0,3	1,75	-	5,3	4,6	13,5	8,4	57,8
Сети напряжением до 1000 В
К	0,25	67,1	46,3	2,8	2,5	5,2	3,1	1,9

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

Раздел 3. Расчет сечения воздушных и кабельных линий

3.1 Определение расчетного тока для однотипных экскаваторов:

(3.1)

где å I _А.Д. – сумма активных составляющих расчетного

тока приводных двигателей главных пре

образовательных агрегатов одноковшовых

экскаваторов, А;

(3.2)

где Р_Н – номинальная мощность приводного двигателя,

кВт;

U _Н – номинальное напряжение, кВ;

К_СП – коэффициент спроса;

ЭКГ-10:

ЭШ-15/100:

å I _А.Т. - сумма активных составляющих токов дви-

гателей вспомогательных механизмов, А;

,А (3.3)

где å S _Н – сумма номинальных мощностей ТСН, кВА;

cos j _T – коэффициент мощности ТСН ( cos j _T = 0,6);

ЭКГ-10:

ЭШ-15/100:

å I _Р.Д. - су

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

мма реактивных составляющих расчетно-

го тока приводных двигателей, А;

å I _Р.Д. = å I _А.Т. × (- tg j _Д ), А, (3.4)

где tg j _Д - определяется по значению cos j _Д приводных

двигателей (принимаем tg j _Д = - 0,48, кото

рый соответствует среднему cos j _Д = 0,9

опер.);

ЭКГ-10:

å I _Р.Д. = 6,2*(-0,48)=-2,9 А

ЭШ-15/100:

å I _Р.Д. =30,8*(-0.48)=-14,8А,

å I _Р.Т. - сумма реактивных составляющих токов

двигателей вспомогательных механизмов,А

å I _Р.Т. = å I _А.Т. × tg j _Т , А, (3.5)

где tg j _Т =1 - определяется по значению cos j _Т ТСН.

ЭКГ-10:

å I _Р.Т. =6,2*1=6,2А

ЭШ-15/100:

å I _Р.Т. = 30,8*1=30,8А

ЭКГ-10:

ЭШ-15/100:

Выбираем провод марки А и АС, кабель типа КГЭ-ХЛ. Для экскаватора ЭКГ-10 кабель S =10мм², провод марки А-70. Для ЭШ-15/100 кабель S =25мм², провод марки А-95. Соответствуют по условию механической прочности.

Проверяем сечение кабеля на термическую устойчивость току к.з. по выражению:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

(3.6)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

где – установившийся ток К.З., А;

С = 165 - коэффициент, зависящий от максималь-

но допустимой и начальной темпера-

туры кабеля с медными жилами;

t _П = 0,25 ¸ 1,2 сек – приведенное время протекания

К.З.

ЭКГ-10:

Окончательно принимаем кабель типа КГЭ-ХЛ с S =25мм², провод марки А-70.

ЭШ-15/100:

Окончательно принимаем кабель типа КГЭ-ХЛ cS =25мм², провод марки А-95.

3.2 Определение расчетного тока с низкой стороны бурового станка:

(3.7)

где Р_Н – номинальная мощность двигателя бурового

станка, кВт;

U _Н – номинальное напряжение на низкой стороне,

кВ;

К_СП – коэффициент спроса;

cos j _Н – номинальный коэффициент мощности дви-

гателя бурового станка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

По расчётному току и условию механической прочности принимаем гибкий кабель типа КГЭ-ХЛ с S =150мм².

Сечение жилы кабеля проверяем на термостойкость:

Окончательно принимаем гибкий кабель типа КГЭ-ХЛ с S =150мм².

3.3 Определяем расчетный ток бурового станка с высокой стороны:

(3.8)

где К_Т – коэффициент трансформации:

(3.9)

По расчетному току и условию механической прочности принимаем провод марки А-16.

Определяем расчетный ток фидерной линии, от которой запитываются все потребители:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

I _РАС.Ф. = I _РАС.Л1 + I _РАС.Л2 , А (3.10)

I _РАС.Ф. =50,7+169,2=219,9 А

Раздел 4. Проверка выбранных сечений ЛЭП по допустимой потери напряжения

4.1 Определение потери напряжения в силовом трансформаторе:

(4.1)

где I _РАС – расчетный ток на участке трансформатора

(ток фидера), А;

R _Т – активное сопротивление вторичной обмотки

трансформатора, Ом;

(4.2)

где D P _К.З. – потери мощности в обмотках трансформа-

тора при К.З., кВт;

U _Н – номинальное напряжение вторичной обмотки

трансформатора, кВ;

S _Н – номинальная мощность трансформатора, кВА.

Х_Т – индуктивное сопротивление вторичной об-

мотки трансформатора, Ом;

(4.3)

где U _К.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

_З. % - напряжение К.З. трансформатора, %;

cos j - средневзвешанный коэффициент мощности

на участке (принимаем cos j = 0,9);

sin j = 0,435 соответствует cos j = 0,9.

4.2 Определение потери напряжения в воздушной ЛЭП:

(4.4)

где R ₀ , – удельное активное сопротивление воздушной

ЛЭП, Ом/км;

X ₀ - удельное индуктивное сопротивление воз-

душной ЛЭП, Ом/км;

I _РАС.Ф. – расчетный ток, проходящий по данному

участку линии, А;

L _В.Л. – длина ВЛ или отдельного его участка, км;

cos j - коэффициент мощности приемника;

sin j - определяем согласно cos j по таблице Бра-

диса (определяем sin j = 0,435, который со

ответствует среднему cos j = 0,9);

I _рас.ф2 = I _рас.ф2 + I _б.с/в.в =50,7+29,2=79,9 А

По фидеру 1:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

По фидеру 2:

4.3 Определение потери напряжения в кабельной ЛЭП:

(4.5)

По фидеру 1:

По фидеру 2:

4.4 Определение суммарных расчетных потерь напряжения:

∆ U _РАС = ∆ U _Т + ∆ U _В.Л. + ∆ U _К.Л. , В (4.6)

По фидеру 1:

∆ U _РАС =26+206,4+28,9=261,3В

По фидеру 2:

∆ U _РАС =26+67,6+8,6=102,2 В

∆ U _РАС ≤∆ U _ДОП , ∆ U _ДОП = 300 В при U _Н = 6000 В

261,3 ≤ 300; 102,2 ≤ 300

4.5 Определение потери напряжения от пускового тока:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

(4.7)

где I _П – пусковой ток сетевого двигателя с асин-

хронным запуском, А;

I _П = (5 ¸ 7) × I _Н , А (4.8)

где I _Н – номинальный ток сетевого двигателя и асин-

хронного двигателя с короткозамкнутым ро-

тором, А;

(4.9)

Р_ДВ – мощность двигателя, кВт;

U _Н – номинальное напряжение двигателя, кВ;

с os j _ДВ = 0,9 – коэффициент мощности двигате-

ля;

h = 0,9 – КПД двигателя.

ЭКГ-10:

ЭШ-15/100:

I _П = 5 × 95,2=476 А

I _П = 5 × 297,3=1189,2А

S R _П – сумма активных сопротивлений цепи при за-

пуске двигателя, Ом;

å R _П = R _Т + R _В.Л. + R _К.Л. , Ом (4.10)

R _Т – активное сопротивление вторичной обмотки

трансформатора (его значение принимаем из

формулы 4.2), Ом;

R _В.Л. – активное сопротивление ВЛ, Ом;

R _В.Л. = R ₀ × L _В.Л. , Ом (4.11)

ЭКГ-10: R _В.Л. = 0,46 × 0,9=0,4 Ом

ЭШ-15/100: R _В.Л. = 0,34 × 1,5=0,5 Ом

R _К.Л. – активное сопротивление КЛ, Ом;

ЭКГ-10,

R _К.Л. = R ₀ × L _К.Л. , Ом (4.12)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

ЭШ-15/100:

R _К.Л. = 0,71 × 0,2=1,42 Ом

По фидеру 1:

å R _П = 0,047 + 0,5 + 1,42=1,97 Ом

По фидеру 2:

å R _П = 0,047 + 0,4 + 1,42=1,87 Ом

S X _П – сумма индуктивных сопротивлений цепи при

запуске двигателя, Ом;

å X _П = X _Т + X _В.Л. + X _К.Л. , Ом (4.13)

X _Т – индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора (его значение принимаем из формулы 4.3), Ом;

X _В.Л. – индуктивное сопротивление ВЛ, Ом;

X _В.Л. = X ₀ × L _В.Л. , Ом, (4.14)

ЭКГ-10: X _В.Л. =0,345 × 0,9=0,31 Ом

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

ЭШ-15/100: X _В.Л. = 0,333 × 1,5=0,5 Ом

X _К.Л. – индуктивное сопротивление КЛ, Ом;

X _К.Л. = X ₀ × L _К.Л. , Ом (4.15)

ЭКГ-10, ЭШ-15/100:

X _К.Л. = 0,085 × 0,2=0,017 Ом

По фидеру 1:

å X _П = 0,047 + 0,5 + 0,017=0,564 Ом

По фидеру 2:

å X _П = 0,047 + 0,31 + 0,017=0,374 Ом

cos j _П = 0,35;

sin j _П = 0,94 – значения, соответствующие пуско-

вомурежиму.

По фидеру 1:

По фидеру 2:

4.6 Определение потери напряжения оставшихся электроприемников.

При наличии только одного бурового станка потерю напряжения определяем по выражению:

(4.16)

где I _{Б.С./В.В.} - ток бурового станка с высокой стороны, А;

S R _ОСТ – сумма активных сопротивлений цепи до

бурового станка, Ом;

S R _ОСТ = R_T _.1 + R _В.Л. + R _{В.Л. Б/С} + R_T _.2 , Ом (4.17)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

S R _ОСТ = 0,047 + 0,23 + 0,033 + 0,014=0,324 Ом

S X _ОСТ – сумма индуктивных сопротивлений цепи до

бурового станка, Ом;

S X _ОСТ = X_T _.1 + X _В.Л. + X _{В.Л. Б/С} + X_T _.2 , Ом (4.18)

S X _ОСТ = 1,19 + 0,17 + 0,063 +0,0018=1,4 Ом

cos j = 0,9;

sin j = 0,435 – значение соответствующее нор

мальному режиму

4.7 Определение суммарной величины потерь напряжения при запуске двигателя:

S D U = ∆ U _П + ∆ U _ОСТ , В (4.19)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

По фидеру 1:

S D U = 1144,8 + 45,5=1190,3 ,В

По фидеру 2:

S D U = 1080,2 + 45,5=1125,7 ,В

4.8 Определение величины минимального допустимого напряжения на зажимах двигателя:

(4.20)

где = l - перегрузочная способность по момен-

ту, принимаем l =3

Сечение проводов и кабелей принимаем по токовой нагрузке.

4.9 Определение фактического напряжения на зажимах сетевого двигателя:

U _Ф.Н. = 6000 – ( ∆ U _П + ∆ U _ОСТ ), В (4.20)

На ЭКГ-10:

U _Ф.Н. = 6000 – 1125,7=4874,3 ,В

На ЭШ-15/100:

U _Ф.Н. = 6000 – 1190,3=4809,4 ,В

Раздел 5. Выбор приключательных пунктов, пусковой и защитной аппаратуры

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

5.1. Выбор приключательного пункта для

экскаватора

Для синхронных сетевых двигателей I _н = I _рас

ЭШ-15/100:

I _н =169,2 А

ЭКГ-10:

I _н =50,7 А

Выбираем приключательный пункт КРУПП-1-6/630ХЛ1. ПП представляет собой блок с аппаратурой установленной на салазках или монтируемый на раме.

Проверяем ПП на устойчивость по данным в точке К.З.

Расчёт уставки максимального реле

5.1.1 Определение пускового тока экскаваторов:

(5.1)

(5.2)

(5.3)

ЭКГ-10:

ЭШ-15/100:

ЭКГ-10:

ЭШ-15/100:

(5.4)

ЭКГ-10:

ЭШ-15/100:

ЭКГ-10:

ЭШ-15/100:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

По току,который может протекать по

первичной обмотке трансформатора тока, выбираем трансформатор тока

ЭКГ-10:

ЭШ-15/100:

выбираем трансформатор тока ТОЛ-10/5ХЛ2.

5.1.2 Определение расчётного тока уставки:

где - коэффициент трансфор-

мации выбранного

трансформатора;

К_З = 1,2 ¸ 1,4 – коэффициент запаса, предотвра-

щающий ложное срабатывание

максимальных реле при пуске

самого мощного электродвигате

ля

ЭКГ-10:

(5,5)

Принимаем величину тока максимального реле РТМ .

ЭШ-15/100:

Принимаем величину тока максимального реле РТМ .

5.1.3 Определение уставки тока с высокой стороны:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

I _УСТ = I _УСТ _.РТМ × К_Т.Т. (5.6)

ЭКГ-10:

I _УСТ = 5,7 × 300=1710 ,А

ЭШ-15/100:

I _УСТ = 10 × 300=3000 ,А

Таблица 5.1 Техническая характеристика ПП

КРУПП-1-6/6300ХЛ1

Характеристика	Тип
Разъединители	РВФЗ-10/630П-П-ХЛ2
Разрядники	РВО-6/10
ВВ предохранители	ПКТН-10
Трансформатор напряжения	3НОЛ 09
Трансформатор тока	ТОЛ-10/5ХЛ2ТНП-4
Трансформатор собственных нужд	ОМП-10(6;10)/230
ВВ вакуумный выключатель	ВВТП-10-630-20УХЛ2
Трансформатор тока нулевой последовательности	ТНП

5.2 Выбор ПКТП для запитки низковольтных электроприемников буровых станков.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02. ЭО . 01 . 16 .ПЗ

5.2.1 Определение потребляемого тока на высокой стороне ПКТП:

(5.7)

По этому току I _В.В. и напряжению U _Н = 6 кВ принимаем разъединитель РВФЗ-10/630П-П-ХЛ2с приводом ПР – 2.

5.2.2 Определение тока на низкой стороне ПКТП:

(5.8)

По этому току на низкой стороне принимаем автоматический выключатель ввода типа АВМ.

5.2.3 Определение токауставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Определение пускового тока:

(5.9)

Ток уставки принимаем 5000А

Выбранные уставки тока проверяем на надежность срабатывания по току двухфазного К.З. в наиболее удаленной точке защищаемой сети с соблюдением условия:

(5.10)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

где 1,5 – коэффициент, учитывающий инерции комму-

тационного аппарата

Для защиты от утечек тока устанавливаем УАКИ-380 с воздействием на АВМ

Для защиты от атмосферного перенапряжения принимаем разрядники типа РВО-6/10.

РАЗДЕЛ 6 .РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ ПЛОЩАДИ УЧАСТКА

Общееосвещениевсегоучасткапроизводитсясветильниками с ксеноновыми лампами, установленными на высокихмачтах, которыеустанавливаютсявнефронтаведениягорныхработ и буровзрывныхработ. Управлениеобщимосвещениемпроизводится фотоавтоматами.

Расчетобщегоосвещенияпроизводим по методу коэффициентаиспользованиясветовогопотока.

Принимаем норму освещенности Е_Н = 0,5 лк.

6 .1 Определяемплощадьтерриторииучастка:

S = A × B , м²

S =100 × 60 = 6000, м² (6,1)

6 .2 Определяемсуммарныйсветовойпоток:

, лм (6,2)

где К_З = 1,3 ¸ 1,5 – коэффициентзапаса, учитывающийстарение ламп,

загрязнениесветильника;

К_П – коэффициент, учитывающийпотерисвета в зависимости от

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

конфигурацииосвещаемойповерхности (К_П = 1,15 ¸ 1,5).

лм

Принимаемксеноновую лампу типа ДКсТ -20 (табл. 20 “ Приложения ” ).

6 .3 Определяемтребуемое число ламп:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

, шт (6,3)

где Ф_Л – световойпотоклампы, лм;

h _СВ = 0,75 ¸ 0,83 – КПД светильника.

шт

6 .4 Определяемвысоту установки ксеноновойлампы:

,м (6,4)

6 .5 Определяемтокнагрузкиосветительной сети с низкойстороны:

, А (6,5)

где Р_Л – мощностьлампы, Вт;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

а – число ламп;

U _Н – номинальноенапряжение, В;

cos j _ОС = 0,6 – коэффициентмощность;

h _ОС = 0,8 – КПД светильника.

6 .6 Определяемсечение жил кабеля по допустимойпотеренапряжения:

, мм² (6,6)

где l _Р – расчетнаядлинакабеля, м;

n - удельнаяпроводимостьматериала жил кабеля,

n = 53 для меди;

n = 31,5 для алюминия;

D U % - допустимаяпотерянапряжения ( D U % = 2,5%).

мм²

Принимаемгибкий кабель типа КГЭ-ХЛ.

6 .7 Определяемтокнагрузки с высокойстороны:

, А (6,7)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

где К_Т = - коэффициент трансформации.

По I _Р.В.В. и условиям механической прочностипринимаемпровод марки А для отпайки к светильнику.

6 .8 Определяеммощность трансформатора :

, кВА (6,8)

где S Р_Л – суммарнаямощность ламп, Вт;

h _С – КПД осветительной сети ( h _С = 0,95 ¸ 0,96).

кВА

Послеопределениярасчетноймощности трансформатора выбираем трансформатор при условии, что:

S _Т.Р. £ S _Т .

Выбранный трансформатор устанавливается в ПКТП.

Раздел 7. Устройство и расчёт заземляющих устройств

Заземление производится с помощью устройств, которые представляют собой совокупность заземлителя и проводников, соединяющих заземляющие части электроустановок с заземлителем.

Для выполнения заземляющего контура выбираем материал для заземления - трубы d =20мм, длиной l =3м.

7.1 Определение общего заземления, ведём исходя из условий:

(7.1)

где R _З.К. – сопротивление центрального заземляющего

контура, Ом;

R _З.ПР. – сопротивление магистрального заземляюще-

го провода, Ом;

R _З.Ж. – сопротивление заземляющей жилы гибкого

кабеля, Ом.

Определение сопротивления магистрального заземляющего провода:

R _З.ПР. = R ₀ × l , Ом, (7.2)

где l – длина магистрального провода, км;

R ₀ – удельное активное сопротивление магист-

рального провода, принимаем для алюминиево-

го провода марки А-35, принимаем 0,92 Ом/км.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.01.16.ПЗ

R _З.ПР. =0,92 × 1,5=1,38 Ом

Сопротивление заземляющей жилы кабеля:

(7.3)

где L _К – длина заземляющей жилы кабеля, м;

g - удельная проводимость, принимаем

53 м/Ом × мм²- для меди;

S – сечение заземляющей жилы кабеля,мм²

Сопротивление центрального заземляющего контура:

R _З.К. = 4 - R _З.ПР. - R _З.Ж. , Ом (7.4)

R _З.К. = 4 -1,38-0,38=2,24 Ом,

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.16.01.ПЗ

7.2 Определение сопротивления растекания одного вертикально углубленного трубчатого заземлителя (электрода):

(7.5)

где r - удельное сопротивление грунта, принимаем

1 Ом × см;

l – длина трубы, заглубленной в грунте, равна

300 см ;

d – диаметр трубы, равен 2 см;

t – расстояние от поверхности земли до середины

трубы, равно 210 см

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.16.01.ПЗ

7.3 Определение сопротивления полосового заземлителя, соединяющего трубчатые электроды:

(7.6)

где b – ширина полосы, равна 2 d для круглой стали,

см;

t – расстояние от поверхности земли до середины

заглубленной полосы, равно 60 см

7.4 Определение необходимого числа трубчатых электродов заземляющего контура:

(7.7)

Сопротивление заземляющего контура:

(7.8)

где h _ТР , h _П – коэффициенты использования труб и со-

единительной полосы, принимаем соот-

ветственно 0,7 , 0,55

7.5 Определение общего сопротивления заземления до наиболее удаленной установки: (7.9)

Допускаемое сопротивление заземляющего устройства проверяется по току однофазного замыкания на землю:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.16.01.ПЗ

где I _З – расчетный ток однофазного замыкания на

землю, А.

(7.10)

где U _Л – линейное напряжение сети, В;

L _К – общая длина электрически связанных между

собой кабельных линий, км;

L _В – общая длина электрически связанных между

собой воздушных линий, км

Заключение

В ходе выполнения данного курсового проекта, был произведён расчёт электроснабжения участка угольного разреза.

На данном участке установлены следующие элек-троприёмники: вскрышной экскаватор марки ЭШ-15/100, добычной экскаватор марки ЭКГ-10, буровой станок марки СБШ-250МНА-32.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.16.01.ПЗ

На главной понизительной подстанции участка (ГПП) установлен трансформатор типа ТМ-4000/35.

Питание оборудования осуществляется посредст-вом двух фидеров – Ф 1 иФ 2, накоторыхиспользуютсяалюминиевыепроводамаркиА -95 иА -70, соответственно. Присоединение к передвижным воздушным линиям (ВЛ) Ф2, бурового станка и добычного экскаватора, осуществляется с помощью передвижной комплектной трансформаторной подстанции (ПКТП) и приключательного пункта КРУПП-1-6/6300ХЛ1, соответственно. Вскрышной экскаватор присоединён к ВЛ Ф1, при помощи КРУПП-1-6/6300ХЛ1.

На ПКТП бурового станка установлен трансформа-тор типа ТМ-400.

Присоединение экскаваторов к КРУПП осуществляется при помощи гибких кабелей марки КГЭ-ХЛ 3х25+1х10+ +1х6.

Заземляющее устройство участка состоит из главного заземлителя, магистральных заземляющих соединительных проводов и местных заземлителей. Величина сопротивления заземления не превышает 2 Ом для низковольтной и 4 Ом для высоковольтной сети.

Список литературы

1. Самохин Ф. И. Электрооборудование и электроснаб-жение открытых горных работ. (Самохин Ф. И.,

Маврицын А. М. – М .: Недра , 1976.);

2. Справочник знергетика карьера. (Голубев В. А. и др.:

под ред. Голубева В. А. – М .: Недра , 1986. – 420стр.);

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.140613.02.ЭО.16.01.ПЗ

3. Справочник по электроустановкам угольных пред-

приятий. Электроустановки угольных разрезови

обогатительных фабрик. (Ахмедов Ш. Ш. и др.: под

ред. Дегтярова В. В., - М.: Недра, 1988 – 436 стр .);

4. Единые правила безопасности при разработке ме-

сторождений полезных ископаемых открытым спосо-

бом. (Васильчук М. П. и др. – М .: НПООБТ , 1992 –

109 стр.);

5. Электрификация открытых горных работ. (Волот-

ковский С. А. и др.: под ред. Щутского В. И., М.:

Недра, 1987 – 332 стр .).

Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 37; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!