Xreferat.com » Остальные рефераты » Электроснабжение участка

Электроснабжение участка

  1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ

Согласно плану горных работ на данном участке принята бестранспортная система разработки на вскрыше с переэкскавацией горных пород в отработанное пространство и на добыче - транспортная с погрузкой полезного ископаемого в автомобильный транспорт. На первом уступе породы предварительно взрыхляют взрывом.

Определение высоты уступов

Высоту каждого уступа определяем исходя из технических характеристик экскаваторов.

ЭШ­-15/90 НгНг0.5=42.5м

Н1 21,25м

ЭКГ-5А Нч =110.3м

Н2= Нч.4. 10.3м

Определение глубины карьера

Н= Н1+ Н2=21.25+10.3=31.55м

Определение фронта работ уступов

Подготовка фронта горных работ заключается в основном в подводе транспортных путей и линий электропередачи т. к. участок разреза имеет длину 1000 м., то целесообразно фронт горных работ подготавливать по всей длине участка.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ УЧАСТКА ПО ДОБЫЧЕ И ВСКРЫШЕ

Расчет годовой производительности экскаватора ЭШ-15/90

Техническая производительность экскаватора




E=15мі-ёмкость ковша

tц =60с- техническая продолжительность цикла

Кр=1.4-коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора

Кн =0.8-коэффициент наполнения ковша

Эксплуатационная производительность экскаватора

Qэ =Qт Кч.р. =514 0.75=385мі

Кч.р.=0.75-коэффициент использования сменного времени экскаватора

Сменная производительность экскаватора

Qсм = Qэ tсм =38512=4628 мі/см

tсм =12ч.-число часов сменного времени


Суточная производительность экскаватора

Qсут = Qсм n =46282=9257мі/сут

n=2-количество рабочих смен в сутки

Годовая производительность экскаватора

Qгод = Qсут N= 9257 315=2915999 мі/год

N=315-число рабочих дней в году

Расчет годовой производительности экскаватора ЭКГ-8И

Техническая производительность



E=8мі-ёмкость ковша

tц =26с- техническая продолжительность цикла

Кр=1.4-коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора

Кн =1-коэффициент наполнения ковша

Эксплуатационная производительность экскаватора

Qэ =Qт Кч.р. =791 0.75=593мі

Кч.р.=0.75-коэффициент использования сменного времени экскаватора

Сменная производительность экскаватора

Qсм = Qэ tсм =59312=7119 мі/см

tсм =12ч.-число часов сменного времени

Суточная производительность экскаватора

Qсут = Qсм n =71192=14238 мі/сут

n=2-количество рабочих смен в сутки

Годовая производительность экскаватора

Qгод = Qсут N= 14238 315=4484970 мі/год

N=315-число рабочих дней в году

Расчет годовой производительности экскаватора ЭКГ-5А

Техническая производительность экскаватора



E=5мі-ёмкость ковша

tц =23с- техническая продолжительность цикла

Кр=1.4-коэффициент разрыхления породы в ковше экскаватора

Кн =1-коэффициент наполнения ковша

Эксплуатационная производительность экскаватора

Qэ =Qт Кч.р. =559 0.75=419мі

Кч.р.=0.75-коэффициент использования сменного времени экскаватора

Сменная производительность экскаватора

Qсм = Qэ tсм =41912=5031 мі/см

tсм =12ч.-число часов сменного времени

Суточная производительность экскаватора

Qсут = Qсм n =50312=10062 мі/сут

n=2-количество рабочих смен в сутки

Годовая производительность экскаватора

Qгод = Qсут N= 10062 315=3169564 мі/год

N=315-число рабочих дней в году

Годовая производительность экскаваторов

Qгод 1 =2915999 мі/год

Qгод 3 =4484970 мі/год

Qгод 4 =3169564 мі/год

Определение годовой производительности участка по вскрыше

Qгод.в. =Qгод1=2915999 мі/год

Определение годовой производительности участка по добыче

Qгод.д. =Qгод 3+ Qгод 4=4484970+3169564=7654534 мі/год

3 ВЫБОР СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Главные стационарные подстанции разреза устанавливаются на рабочем борту вне зоны ВБР с таким расчетом, чтобы они стационарно работали не менее 5-8 лет.

При питании электроприемников разреза напряжением до и выше 1000В, предусматривать, как правило, систему с изолированной нейтралью.

К одной передвижной (переносной) воздушной ЛЭП 6-10кВ предусматривать присоединения одной из следующих групп электроустановок в составе не более двух экскаваторов с ёмкостью ковша до 15 мі и одной ПКТП с трансформатором мощностью до 630кВА.

К одной опоре воздушной ЛЭП разрешается присоединять не более двух ПП или двух ПКТП, или же одного ПП и одной ПКТП вместе. Подключение к одному ПП двух экскаваторов запрещается.

Заземление электроустановок на участке разреза напряжением до и выше 1000В должно выполняться общим. Общее заземляющее устройство участка разреза должно состоять из одного или нескольких центральных заземлителей, местных заземлителей и сети заземления, к которой должно присоединяться всё подлежащее заземлению электрооборудование.

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЗДУШНЫХ И КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ.

Определение масштаба участка разреза.

На данном участке разреза масштаб определяем следующим образом:

длина участка в метрах-1000м

длина участка в см-13см

М=1 : 7692 (по длине)

М=1 : 4622 (по ширине)


Определение длин ВЛ и КЛ

Расчетная схема электроснабжения



Рис.4.1.

l1=707м l8=115м

l2=553м l9=277м

l5=200м l10=200м

l6=200м l11=515м

l7=200м l12=100м


5. РАСЧЕТ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ УЧАСТКА

Построение изолюксы горизонтальной освещенности

Имея изолюксы на условной плоскости, задается углом наклона светового потока к горизонту Q=10град. Строим координатные оси x и y. Ось x совмещается с направлением максимальной силы света светового прибора и на осях x и y откладываем значение расстояний, в соответсвии с масштабом участка разреза. В точке 0 установлен светильник.

Задаваясь отношением X1/Н определяем координату для данного угла Q =15град.



= sinQ+(X /H ) cosQ

Задаваясь горизонтальной освещенностью Er = 0.2лк определяем относительную освещенность

Е1=Еr і Кз ; кЛк

Кз =1.5-коэффициент запаса для газоразрядных ламп

По значениям  и Е1, используя кривые относительной освещенности определяем

По значениям  и Н определяем координату Y1

Y1 =  H; м


Результаты расчетов сводим в таблицу

X 15 30 45

60

75 90 105 120 135 150 180
0.71 -0.21 0.06 -0.18 -0.19 -0.08 -0.1 -0.13 -0.14 -0.15 0.17
1.22 2.17 3.13 4.09 5.05 6.01 6.97 7.93 8.89 9.85 11.7
E 0.12 0.68 2.06 4.6 8.6 14.6 22.8 33.6 47.4 64 108
1.45 1.8 2.7 2.2 1.8 1.7 1.2 0.8 0.5 0.4 0.1

26 58 126 134 136 153 125 95 66 59 17.5

Рис.5.1.

Определение количества светильников

Методом наложения полученной изолюксы на план горных работ определяем количество светильников, необходимых для общего равномерного освещения участка с заданной Еr =0.2 лк. Необходимо 3 светильника.


6. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК


Определение расчетных активных нагрузок

электроприёмников участка

Расчет активных нагрузок электроприёмников участка разреза будем вести по методу коэффициента спроса.


Рр =Ксп Рн ; кВт


Определение расчетных реактивных нагрузок

Определять будем, используя tgр - коэффициент соответствующий cosр для группы электроприёмников.


Qp = Рр tgр


Таблица

Электро-приёмники

Рн, кВт

кс

cos

tg

Рp, кВт

Qp, кВтA

Sт, кВтA

1 ЭШ-15/90 1900 0.7 0.85 -0.62 1330 -824 250
2

ЭШ-10/70

1170 0.7 0.8 -0.75 819 -614 250
3 ЭКГ-8И 520 0.5 0.9 -0.48 260 -218 100
4 ЭКГ-5А 250 0.5 0.91 0.45 125 60 100
5 2СБШ-200 282 0.7 0.7 1.02 197.4 200






Рр=2731

Qр = -1396

Sт=700


Определение полной расчетной нагрузки участка разреза


Sp=K (Ppi) І+( Qpi) І + Sтсн =0.8 2731І+(-1396) І+ 700=

=0.8  (3067+700)=3014 кВА.

Определение расчетных токовых нагрузок на каждом участке воздушных и кабельных ЛЭП распределительной сети

По l1 и l7 протекает ток нагрузки экскаватора ЭШ-10/70



Iф3 = Ip2

П

о l5 протекает ток нагрузки экскаватора ЭКГ-5А


По l6 протекает ток нагрузки экскаватора ЭКГ-8И



По l2 протекает ток нагрузки экскаватора ЭКГ-5А и ЭКГ-8И

Iф2= Ip=60.2А

По l9 и l8 протекает ток нагрузки экскаватора ЭШ-15/90


По l11 и l12 протекает ток нагрузки экскаватора 2СБШ-200



По бортовой магистрали ВЛ-6 кВ фидера №1 протекает расчетный ток нагрузки Iрф1= Ip1+ Ip5=174.6+27=201А

По бортовой магистрали ВЛ-6 кВ фидера №2 протекает расчетный ток нагрузки Iрф2= Ip4+ Ip3=60.2А

По бортовой магистрали ВЛ-6 кВ фидера №3 протекает расчетный ток нагрузки Iрф3= Ip2=122.56А

Расчетный ток нагрузки вводной ячейки распределительного устройства ГСП участка разреза

Iрв= Iрф1+ Iрф2+ Iрф3=201+60+122=383А

Расчетный ток нагрузки воздушной линии 35 кВ, питающей ГСП участка разреза



На полной расчетной назрузке участка разреза Sp =3767кВ предварительно выбираем трансформатор для ГСП марки ТМ-4000/35, мощностью Sнт =4000кВ, Vн1 =35кВ, Vн2 =6.3кВ, Vк% =7.5%

Коэффициент загрузки трансформатора



7. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ И ЖИЛ КАБЕЛЕЙ

Выбор проводов ВЛ-35кВ

Предварительно по нагреву выбираем сечение воздушной ЛЭП-35кВ, питающей ГСП

Iдоп

Выбираем АС-16 с Iдоп =105А Iр =62А

Из условия механической прочности выбираем АС-35 с Iдоп=130А

Проверяем выбранное сечение провода по экономической плотности тока



Таким образом, выбранное сечение проводов не удовлетворяет требованиям ПУЗ. Окончательно выбираем АС-70 с Iдоп =265А

Выбор проводов воздушных линий 6 кВ

Выбираем провода для магистральной ЛЭП-6кВ фидера №1.

По нагреву выбираем А-50 с Iдоп =215АIрф1=201А.

Из условия механической прочности выбираем провод А-50 с Iдоп =215А.

Выбираем провода для магистральной ЛЭП-6кВ фидера №2.

По нагреву выбираем А-16 с Iдоп =105АIрф1=60.2А.

По условию механической прочности провод А-16 не удовлетворяет требованиям ПУЗ, поэтому выбираем А-35 с Iдоп =170А.

Выбираем провода для магистральной ЛЭП-6кВ фидера №3.

По нагреву выбираем А-25 с Iдоп =135АIрф1=122А.

Из условия механической прочности выбираем провод А-35 с Iдоп =170А.

Провод А-35 удовлетворяет требованиям ПУЗ.

Выбор проводников кабельных линий

По нагреву выбираем сечения гибких кабелей:

для ЭШ-15/90 –КГЭ-6-350+116+110 с Iдоп =213А Iр1 =174А.

для ЭШ-10/70 – КГЭ-6-325+110+16 с Iдоп =141А Iр2 =122А.

для ЭКГ-8А – КГЭ-6-310+16+16 с Iдоп =82А Iр3 =37А.

для ЭКГ-5А – КГЭ-6-310+16+16 с Iдоп =82А Iр4 =22А.

для 2СБШ-200 – КГ-0.66-2(350+116+110) с Iдоп =444А Iр5=406А.

Произведем проверку выбранных сечений гибких кабелей на термическую устойчивость от воздействия токов к.з., определенных в начале кабеля

(у приключательных пунктов).

S

min= Iк ; ммІ

где  - термический коэффициент;

Iк- установившийся ток к.з. ,кА;

tп-приведенное время действия тока к.з.,с.

К

абель для питания ЭШ-15/90

Smin= 6 2.91 =11.04 ммІ 50 ммІ и окончательно выбираем КГЭ-6-350+116+110 с Iдоп =213А.

Кабель для ЭШ-10/70

S

min= 6 3.3 =12.52 ммІ 25 ммІ , выбрали правильно.

Кабель для ЭКГ-8А

S

min= 6 5.75 =21.8 ммІ

Окончательно примем КГЭ-6-325+110+16

Проверка сети по потерям напряжения

В длительном режиме электроприёмников потери напряжения не должны превышать 5% от номинального.

Определим потери напряжения для фидера №1.

U%n=(0.1UнІ)Рр1(I8+I9)(Rовп+Xовпtgр1)+Рр5(I11+I12)(Rовп+Xовп

Tgр5)=(0.16І)1330(0.115+0.277)(0.64+0.38(-0.62))+ +197.4(0.515+0.1)(0.64+0.38 1.02) =1.5%

Определим потери напряжения для фидера №2.

U%n=(0.1UнІ)Рр3I2(Rовп+Xовпtgр3)+Рр4I2(Rовп+Xовпtgр4)= =(0.16І)2600.553(0.92+0.391(0.48))+1250.553(0.92+0.3910.45)==0.5%

Определим потери напряжения для фидера №3.

U%n = (0.1UнІ)Рр2(I7+I1)(Rовп+Xовпtgр2)=

=(0.16І)819(0.2+0.707)(0.92+0.391(-0.75) =1.2%

Получаем, что проводники ВЛ и КЛ для фидеров №1,2,3 проходят по потере напряжения в длительном режиме работы электроприёмников.

В пиковом режиме работы электроприёмников потери напряжения не должны превышать 10% от номинального.


Для электроприёмников с асинхронным приводом

U%=(0.1UнІ)Рр4I2(Rо+Xоtgр4)=(0.16І)1250.153

 (0.92+0.3910.45) =0.2%

U%=(0.1UнІ)Рр5(I11+I12+I8)(Rо+Xоtgр5)=(0.16І)197(0.515+

+0.1+0.115)  (0.64+0.381.02) =0.4%

Для электроприёмников с синхронным приводом

U%=(0.1UнІ)Рн(I8+I9)Кпик)=(0.16І)1900(0.115+ +0.277)0.641.8) =2.3%

U%=(0.1UнІ)Рн(I1+I7)Кпик)=(0.16І)1170(0.707+0.2) 0.921.8) =4.8%

U%=(0.1UнІ)(РнI2Кпик)=(0.16І)(5200.5530.921.8) =1.3%


Для фидера №1

U%1=(0.1UнІ)Рр5(I11+I8)(Rо+Xоtgр5)+Рн1(I9+I8)Кпик=

(0.16І)197.4(0.515+0.115)(0.64+0.381.02)+1900(0.277+0.155) 0.641.8 =2.7%

Для фидера №2

U%2=(0.1UнІ)(I2Рн4Кпик+I2Рн3Кпик)=(0.16І)(0.553250

0.921.8+5200.5530.921.8) =1.9%

Для фидера №3

U%3=(0.1UнІ)(I1Рн2Кпик)=(0.16І)(0.70711700.92 1.8) =3.8%

Таким образом проводники ВЛ и КЛ для фидеров №1,2,3 проходят по потерям напряжения в пиковом режиме работы.


8. ПРОВЕРКА СЕТИ ПО ПОТЕРЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ПУСКОВОМ РЕЖИМЕ

Проверка сети сводится к определению фактического напряжения на зажимах сетевого двигателя мощного экскаватора в момент его пуска и сравнению этого напряжения с допустимым значением.

Напряжение на зажимах сетевого двигателя экскаватора в момент его пуска определяется следующим выражением:



где Uo – напряжение х.х. трансформатора участковой подстанции, В;

Uпр-потеря напряжения от прочей нагрузки в общих с пусковым двигателем элементах сети, В;

Xвн-внешнее индуктивное сопротивление участка сети от трансформатора участковой подстанции до пускаемого двигателя, Ом;

Кi -кратность пускового тока пускаемого сетевого двигателя;

Sн-номинальная мощность пускаемого двигателя, кВА;

Uн-номинальное напряжение пускаемого двигателя, кВ.

Уровень напряжения на зажимоах сетевого двигателя в момент его пуска должен удовлетворять условию:



Определение напряжения на зажимах двигателя экскаватора ЭШ-15/90

Определим внешнее индуктивное сопротивление сети

Xвн =Xтр+Xвл+Xкл; Ом

Где Xтр-индуктивное сопротивление трансформатора участковой подстанции, Ом;

Xвл и Xкл – индуктивное сопротивление воздушной и кабельной ЛЭП-6кВ, Ом;





XВЛ =0.380.115=0.04 Ом



XКЛ =0.080.2=0.016 Ом

XВН =0.75+0.04+0.016=0.8 Ом

Определим потери напряжения в общих с пусковым двигателям элементах сети от бурового станка 2СБШ-200Н является участок воздушной линии l8

U%пр =(Rобщ+Xобщ) Рр5/Uн; В

где Rобщ и Xобщ - соответственно активное и индуктивное сопротивление участка воздушной линии l8 и трансформатора ГСП, Ом

Рр5-нагрузка бурового станка, передаваемая по участку ВЛ-6кВ l5, кВт

Uн - номинальное напряжение воздушной линии, кВ

Rобщ =R0 l8 =0,640.115=0.07Ом

где R0 =0.64 Ом/км

Xобщ= X0 l8=0.380.115=0.04 Ом

где X0 =0.38 Ом/км

U%пр =(0.07+0.04) 197/6 =3.6В

Определим фактическое напряжение на зажимах сетевого двигателя экскаватора ЭШ-15/90 в момент его пуска




где K1=5,3 kBА


С

равним фактическое напряжение на зажимах сетевого двигателя ЭШ-15/90 с допустимым значением.


Таким образом, нормальный запуск сетевого двигателя ЭШ-15/90 обеспечивается при мощности трансформатора на участковой подстанции равной

4000 кВА.


Технические данные трансформатора занесем в таблицу.

Трансфо-рматор

SHТ, кВА

Номинальное напряжение обмоток

Потери, кВТ


Uk% Ток х.х%


ВН НН х.х к.з

ТМ-4000/35 4000 35 63 6,7 33,5 7,5 1

9. Расчет токов к.з в сети высокого

напряжения.


Расчет токов к.з будем вести упрощенным методом в относительных единицах.

Согласно заданию участковая подстанция участка разреза питается от ГПП по воздушной ЛЭП напряжением 35 кВ и длинной 10 км. Мощность к.з на шинах ГПП Sк1=300МВА.


Расчетная часть

Составляем однолинейную расчетную схему.

Расчетная схема ГПП ВЛ-35кВ


Рис.9.1.

Составляем схему замещения


Рис.9.2.

Выбираем базисные условия:

Sб=100МВА;

Uб1=37кВ;

Uб2=63кВ

Определим индуктивное сопротивление схемы и приведем их к базисным условиям.

Энергосистема



Воздушная ЛЭП напряжением 35кВ



Двухобмоточный трансформатор ГСП



Участки воздушных ЛЭП напряжением 6кВ











Гибкие экскаваторные кабели напряжением 6кВ







Сетевые двигатели экскаваторов





S1=2.235 МВА





S3=0.577 МВА



S2=Pн2 /cos2=1170/0.8=1462кВА=1.462 МВА

Определим параметры токов к.з. в точке к-1, для этого произведём преобразовательные схемы замещения.


Рис.9.3.

X15= X1+ X2=0.33+0.27=0.6

X16= X6+ X7+ X8=0.27+0.04+8.94=9.25

X17= X9+ X10+ X11=0.55+0.04+34.6=35.19

X18= X12+ X13+ X14=0.71+0.04+13.68=14.43

Рассмотрим возможность объединить S2 и S3



входит в пределы 0.4-2.5

Таким образом S2 и S3 можно объединить.


Рис.9.4.




S4=S2+S9=1.462+0.577=2.039мВА



Объединим S1 и S4



Таким образом S1 и S4 объединить нельзя.

Сопротивления X3, X19 и X20 соединены в звезду. Преобразуем их в треугольник.


Рис.9.5.





Определим возможность пренебречь S1 как источником питания точки К-1




Таким образом пренебречь S1 нельзя. Определим возможность пренебречь S4




Поэтому S4 как источником питания К-1 можно пренебречь.

В итоге получаем:



Рис.9.6.

Ток к.з. в точке К-1от питающей энергосистемы




Ток к.з. в точке К-1 от сетевых двигателей S1



Где Кt-кратность тока к.з. посылаемого сетевым двигателем S1. Расчетное сопротивление ветви синхронных двигателей S1



Для t= и Xр=0.12 определяем Кt=4.8


кА


Суммарный ток к.з. в точке К-1

Iк-1= Iкс1+ Iк1s1=2.6+1.03=3.63кА

Ударный ток к.з в точке К-1

iук1=2.55I к1=2.553.63=9.25кА

Действующее значение полного тока к.з. в точке К-1

I ук1=1.52 I к1=1.523.63=5.51кА

Двухфазный ток к.з. в точке К-1

I к1І=0.87 I к1=0.87 3.63=3.15кА

Мощность трёхфазного тока к.з.




Определим параметры к.з. в точке К-2


Рис.9.7.

Произведём преобразования схемы замещения


Рис.9.8.

X-23=X15+X3=0.6+1.88=2.48

Определим возможность пренебречь S4



Пренебречь нельзя. Определим возможность пренебречь S1



Попробуем объединить S1 и S6



Объединить S1 и S4 нельзя. В итоге установившееся значение тока к.з. в точке К-2 будет слагаться из трёх составляющих тока к.з. от энергосистемы, тока к.з. от S1 и тока к.з. от S4.

Ток к.з. от энергосистемы



Расчетное сопротивление ветви синхронного двигателя S4



Для t= и Xр=0.28 определяем Кt=3.15


Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: