Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
А.И. Найденов, Е.А. Дмитриев
Электрооборудование и электроснабжение
горных ПРЕДПРИЯТИЙ
Пособие по курсовому и дипломному проектированию
для студентов по направлению 130400 «Горное дело»
специализаций: 130410 (ГА), 130409 (ГМ), 130403 (ГО), 130402 (ГП)
по дисциплинам:
«Электроснабжение горного производства»,
«Электроснабжение открытых горных работ»,
«Электроснабжение подземных горных работ»,
«Электропривод и электроснабжение открытых горных предприятий»,
«Электропривод и электроснабжение подземных горных предприятий»
Издательство
Иркутского государственного технического университета
2013
УДК 621.31:622 (075.8)
Рецензент:
В.Д. Сергеев – главный энергетик ООО «Компания «Востсибуголь»
Найденов А.И., Дмитриев Е.А. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий. Пособие по курсовому и дипломному проектированию. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ. – 2013. – 44 с.
Предназначено для курсового и дипломного проектирования для студентов по направлению 130400 «Горное дело» специализаций: 130410 «Электрификация и автоматизация горного производства» (ГА), 130409 «Горные машины и оборудование» (ГМ), 130403 «Открытые горные работы» (ГО) и 130402 «Подземная разработка рудных месторождений» (ГП).
Пособие содержит задания по различным темам: определение расчётных нагрузок подстанции, трансформаторов, проводов и кабелей, плавких предохранителей, по расчету токов короткого замыкания, заземления, энергетических показателей, освещения.
Приведены справочные материалы, необходимые для выполнения расчетно-графических, курсовых и дипломных работ.
Компьютерный набор и правка Беспалова Т.А.
© Найденов А.И., Дмитриев Е.А., 2013
© Иркутский государственный
технический университет, 2013
Содержание
Введение
|
1 |
Расчет электроснабжения открытых горных работ |
|
|
2 |
Расчет электроснабжения подземных горных работ |
|
|
3 |
Приложение для расчета электроснабжения карьера |
|
|
3.1 |
Образец титульного листа |
|
|
3.2 |
Образец задания |
|
|
3.3 |
Задание 1. Определение расчетных нагрузок ГПП карьера |
|
|
3.4 |
Задание 2. Расчет токов КЗ участковой подстанции |
|
|
3.5 |
Задание 3. Расчет карьерной сети заземления |
|
|
3.6 |
Задание 4. Определение стоимости электроэнергии и основных показателей электропотребления |
|
|
4 |
Приложение для расчета электроснабжения шахты |
|
|
4.1 |
Образец титульного листа |
|
|
4.2 |
Образец задания |
|
|
4.3 |
Задание 1. Определение расчетных нагрузок ГПП шахты |
|
|
4.4 |
Задание 2. Расчет токов КЗ участковой подстанции |
|
|
4.5 |
Задание 3. Расчет защитного заземления ГПП шахты |
|
|
4.6 |
Задание 4. Определение стоимости электроэнергии и основных показателей электропотребления |
|
|
5 |
Справочные данные для расчета электроснабжения карьеров и шахт |
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Студенты, обучающиеся по направлению 130400 «Горное дело» специализации: 130410 «Электрификация и автоматизация горного производства» (ГА), 13409 «Горные машины и оборудование» (ГМ), 130402 «Подземные разработки рудных месторождений» (ГП), 130404 «Открытые горные работы» (ГО) изучают следующие дисциплины:
– «Электроснабжение горного производства» (ГА);
– «Электроснабжение открытых горных работ» (ГМ открытые);
– «Электроснабжение подземных горных работ» (ГМ подземные);
– «Электропривод и электроснабжение открытых горных предприятий» (ГО);
– «Электропривод и электроснабжение подземных горных предприятий» (ГП);
В процессе изучения указанных дисциплин студенты выполняют.
«Расчет электроснабжения открытых горных работ» (ГМ открытые, ГА).
«Расчет электроснабжения подземных горных работ» (ГМ подземные, ГА).
2. Расчетно-графические работы: «Расчет электроснабжения открытых горных работ» (ГО):
«Расчет электроснабжения подземных горных работ» (ГП).
3. Раздел «Электроснабжение» в дипломном проекте (ГА, ГМ, ГО, ГП).
Основная цель курсовых проектов, расчетно-графических работ, разделов «Электроснабжения» в дипломных проектах:
- Расширение и углубление теоретических знаний в области электроснабжения горных предприятий.
- Умение применять полученные знания при выборе электрооборудования и проектировании схем электроснабжения
- Умение пользоваться справочной литературой и правилами безопасности при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения.
- Подготовка специалистов к будущей профессиональной деятельности
Состав и порядок расположения материала в пояснительной записке курсового проекта определено стандартом СТО ИрГТУ.005-2009:
- Титульный лист (прилагается).
- Задание на курсовой проект (прилагается).
- Содержание курсового проекта.
- Введение (цели проекта).
- Содержательная часть пояснительной записки.
- Заключение.
- Список использованной литературы.
Расчетно-пояснительная записка выполняется в компьютерном виде на листах формата А4. Содержание записки должно соответствовать заданию и включать следующие вопросы:
1. Определение расчетных электрических нагрузок.
2. Определение величины напряжения внешнего электроснабжения.
3. Выбор сечения проводов ВЛ и жил кабелей по нагреву, потере напряжения, экономической плотности тока, термической стойкости.
4. Выбор мощности силовых трансформаторов главных понизительных подстанций горного предприятия, участковых, и так называемых цеховых трансформаторов.
5. Расчет токов короткого замыкания.
6. Выбор коммутационной аппаратуры.
7. Выбор релейной защиты.
8. Расчет защитного заземления.
9. Выбор защиты от перенапряжения.
10. Основные технико-экономические показатели горного предприятия.
Все чертежи должны выполняться в соответствии с ЕСКД.
При подготовке данного пособия использовались материалы из учебников, преподавателей кафедры «Электрификации и энергоэффективности горных предприятий »: МГГУ
Содержание
Введение
|
1. Определение расчетных нагрузок ГПП карьера (разреза) |
|
2. Выбор трансформаторов на ГПП |
|
3. Продолжительность загрузки электроприемников в течение суток. 4. Суточный график активной нагрузки на ГПП 5. Суточный график реактивной мощности на ГПП |
|
6. Выбор места расположения ГПП на генеральном плане предприятия |
|
7. Компенсация реактивной мощности |
|
8. Схема главной понизительной подстанции 9. Определение величины напряжения ВЛ от РПП до ГПП 10 Выбор сечений проводов ВЛ питающих ГПП 11 Расчет электрических сетей на участке 12. Выбор кабелей для экскаваторов и буровых станков 13. Расчет токов короткого замыкания в сети 6 кВ 14 Расчет токов КЗ в участковой подстанции до 1 кВ 15 Расчет сети заземления на участке 16. Определение стоимости электроэнергии и основных показателей электропотребления Заключение Список литературы |
Введение
В России открытым способом добывается более 60% каменного угля, железной руды, руд цветных металлов, алмазов, золота, около 100% строительных материалов. На их добыче используется высокопроизводительная энергоемкая землеройная техника. Вскрышные и добычные карьерные экскаваторы типа ЭКГ и ЭШ с вместимостью ковшей от 5 до 80 м3, буровые станки типа 2 СБШ-250МН, ленточные конвейеры. Основным видом энергии для этих машин является электрическая, а для привода – электродвигатели. Передача электроэнергии от энергосистем до разрезов (карьеров) производится напряжением 35, 110, 220 кВ. На территории предприятия строится главная понизительная подстанция (ГПП), понижающая напряжение сетей внешнего электроснабжения до 6, 10 кВ. На ГПП применяется современное высоковольтное электрооборудование: вакуумные и элегазовые выключатели, выключатели нагрузки, ограничители перенапряжений (ОПН), трансформаторы напряжения и тока с литой изоляцией и др. Для безаварийной и надежной работы электрических сетей внутреннего электроснабжения производится расчет и выбор электрооборудования согласно ПУЭ.
Для безопасности работ на карьерах рассчитывается и строится заземляющая сеть. На разрезе имеются электроприемники I, II и III категорий по надежности электроснабжения и их питание необходимо осуществлять согласно требований ПУЭ.
Релейная защита на подстанциях должна обеспечивать защиту электрооборудования от аварийных режимов.
Схема электроснабжения отдельных участков и потребителей должна быть надежной и экономичной.
Выполнение данного курсового проекта позволит подготовиться к практической деятельности на производстве после окончания вуза.
Исходные данные для проектирования: экскаваторы ЭКГ 5 – 4 шт; ЭШ 20. 90 – 2 шт; бурстанок СБШ 250 МН – 2 шт; водоотлив 250 кВт; АБК 200 кВт; мех. цех 500 кВт; котельная 350 кВт; наружное освещение 180 кВт; обогатительная фабрика 3500 кВт.
Предприятие работает в три смены ч.
Расстояние от ГПП до районной подстанции 20 км.
Мощность короткого замыкания на шинах РПП 500 МВ·А.
1. Определение расчетных нагрузок ГПП карьера (разреза)
|
Электроприемники |
Кол-во |
Установленная мощность , кВт |
Расчетные нагрузки всех |
|||||
|
одного |
всех |
ΣР кВт |
ΣQ квар |
|||||
|
Участок 1 |
||||||||
|
ЭКГ 5 – 2 шт Сетевой двигатель ТСН |
2 2 |
250 40 |
500 80 |
0,6 0,6 |
0,85 0,7 |
0,62 1,02 |
300 48 |
186 49 |
|
ЭШ 20.90 – 1 шт Сетевой двигатель ТСН Бурстанок СБШ-250 МН |
1 2 1 |
2500 400 270 |
2500 800 270 |
0,6 0,6 0,7 |
-0,9 0,7 0,7 |
-0,48 1,02 1,02 |
1500 480 189 |
-720 489,6 193 |
|
Итого по участку 1 |
4150 |
2517 |
197,6 |
|||||
|
Участок 2 |
||||||||
|
ЭКГ 5 – 2 шт Сетевой двигатель ТСН |
2 2 |
250 40 |
500 80 |
0,6 0,6 |
0,85 0,7 |
0,62 1,02 |
300 48 |
186 49 |
|
ЭШ 20.90 – 1 шт Сетевой двигатель ТСН Бурстанок СБШ-250 МН |
1 2 1 |
2500 400 270 |
2500 800 270 |
0,6 0,6 0,7 |
-0,9 0,7 0,7 |
-0,48 1,02 1,02 |
1500 189 |
-720 193 |
|
Итого по участку 2 |
2517 |
197,6 |
||||||
|
Промплощадка |
||||||||
|
Водоотлив, кВт |
1 |
250 |
250 |
0,75 |
0,8 |
0,75 |
188 |
140,6 |
|
АБК, кВТ |
1 |
200 |
200 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
120 |
122,4 |
|
Мех. цех, кВт |
1 |
500 |
500 |
0,2 |
0,65 |
1,17 |
100 |
117 |
|
Котельная, кВт |
1 |
350 |
350 |
0,7 |
0,75 |
0,88 |
245 |
215,6 |
|
Наружное освещение, кВт |
1 |
180 |
180 |
1 |
1 |
0 |
180 |
0 |
|
Итого по промплощадке |
1480 |
832,5 |
595,6 |
|||||
|
Обогатительная фабрика, кВт |
1 |
3500 |
3500 |
0,7 |
0,8 |
0,85 |
2450 |
2083 |
|
Всего |
13280 |
8317 |
3073,8 |
Расчетные нагрузки горного предприятия определяем методом коэффициента спроса.
Расчетные активные и реактивные нагрузки
, кВт
, квар,
где – коэффициент спроса; – коэффициент реактивной мощности.
В таблице 2 расчетные активные мощности:
Один ЭКГ-5 кВт.
Один ЭШ 20.90 кВт.
Один СБШ 250 МН кВт.
Расчетные реактивные мощности:
Один ЭКГ-5 квар.
Один ЭШ 20.90 квар.
Один СБШ 250 МН квар.
Таблица 2 – Расчетные электрические нагрузки на ГПП
|
Электроприемники |
Кол-во |
Расч. акт. мощн., кВт |
Расч. реакт. мощн., квар |
Полная мощность, кВА |
|||
|
одного |
всех |
одного |
всех |
одного |
всех |
||
|
ЭКГ 5 |
4 |
174 |
696 |
117 |
468 |
209,7 |
419,4 |
|
ЭШ 20.90 |
2 |
1980 |
3960 |
-230 |
-460 |
1993,3 |
3986,6 |
|
СБШ 250 МН |
2 |
189 |
378 |
193 |
386 |
270,1 |
540,2 |
|
Водоотлив |
1 |
188 |
188 |
140,6 |
140,6 |
234,8 |
234,8 |
|
АБК |
1 |
120 |
120 |
122,4 |
122,4 |
171,4 |
171,4 |
|
Мех. цех |
1 |
100 |
100 |
117 |
117 |
153,9 |
153,9 |
|
Котельная |
1 |
245 |
245 |
215,6 |
215,6 |
326,4 |
326,4 |
|
Наружное освещение |
1 |
180 |
180 |
0 |
0 |
180 |
180 |
|
Обогатительная фабрика |
1 |
2450 |
2450 |
2083 |
2083 |
3215,8 |
3215,8 |
|
Всегоо |
- |
8317 |
- |
3073,8 |
- |
9228,5 |
2. Выбор трансформаторов на ГПП
Расчетная активная мощность сетевого двигателя и трансформатора экскаватора ЭКГ-5
=250·0,6 = 150 кВт.
=40·0,6 = 24 кВт.
Итого расчетная активная мощность одного экскаватора
=150·24 = 174 кВт.
Расчетная мощность двух трансформаторов ЭКГ-5
=174·2 = 348 кВт.
Расчетная реактивная мощность сетевого двигателя и одного трансформатора ЭКГ-5
=150·0,62 = 93 квар.
=24·1,02 = 24,5 квар.
=93+24,5 = 117,5 квар.
Расчетная реактивная мощность 2-х ЭКГ-5
117,5·2 = 235 квар.
Полная расчетная мощность ГПП
кВ·А,
где – суммарная активная расчетная мощность, кВт; – суммарная реактивная расчетная мощность, квар.
Принимаем два трансформатора, т.к. карьер является потребителем второй категории.
Расчетная мощность одного трансформатора из условия обеспечения 0,65-0,75 мощности потребителя при выходе из строя одного из трансформаторов
кВ·А.
Ближайший стандартный трансформатор ТМ-6300 мощностью 6300 кВ∙А.
Технические данные ТМ-6300: кВ∙А; кВ; кВ; А; А; кВт; кВт; ; . Масса трансформатора с маслом т.
Коэффициент загрузки трансформатора в номинальном режиме
Потери мощности в трансформаторе ТМ-6300 при загрузке
Годовые потери электроэнергии в одном трансформаторе ТМ-6300
где – время работы трансформатора под нагрузкой в течение года, ч; – время работы трансформатора на холостом ходу, ч.
Годовые потери электроэнергии в двух трансформаторах ТМ-6300
.
3. Продолжительность загрузки электроприемников
в течение суток
4. Суточный график активной нагрузки на ГПП
Расчетная мощность одного ЭКГ 5: кВт.
Расчетная мощность четырех ЭКГ 5: кВт.
Экскаваторы ЭКГ 5 работают на добыче в две смены. С 8 до 9 и с 16 до 17 часов производится прием смены и техническое обслуживание.
С 0 до 1 часа работали ЭШ 20.90, 2 шт. водоотлив, котельная, наружное освещение, обогатительная фабрика.
0-1 кВт.
8-9 кВт.
9-10 кВт.
11-12 кВт.
16-17 кВт.
17-18 кВт.
18-19 кВт.
20-21 кВт.
21-22 кВт.
22-23 кВт.
Суточный расход активной электроэнергии
Среднесуточная активная мощность
кВт.
Потребляемая активная мощность в часы максимальной загрузки энергосистемы с 9 до 11 часов = 5499 кВт, с 18 до 22 часов = 7471 кВт. Заявленная мощность = 7471 кВт.
Рисунок 1 – Суточный график активной нагрузки ГПП
Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки
5. Суточный график реактивной мощности на ГПП
С 0 до 1 часа работали ЭШ 20.90, водоотлив, котельная, наружное освещение, обогатительная фабрика.
0-1 квар
8-9 квар
9-10 квар
11-12 квар
16-17 квар
17-18 квар
18-19 квар
20-21 квар
21-22 квар
22-23 квар
Суточный расход реактивной энергии
Среднесуточная реактивная мощность
квар
Рисунок 2 – Суточный график реактивной нагрузки ГПП
Потребляемая активная мощность в часы максимальной загрузки энергосистемы с 9 до 11 часов = 5499 кВт, с 18 до 22 часов = 7471 кВт. Заявленная мощность = 7471 кВт.
Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки
6. Выбор места расположения ГПП
на генеральном плане предприятия
Таблица 4
|
Потребители |
км |
км |
кВт |
квар |
кВА |
|
Участок №1 |
1,0 |
4,5 |
2517 |
197,6 |
25257 |
|
Участок №2 |
4,0 |
4,5 |
2517 |
197,6 |
2525 |
|
Промплощадка |
4,5 |
0,75 |
832,5 |
595,6 |
1024 |
|
Обогатительная фабрика |
6,5 |
0,75 |
2450 |
2083 |
3216 |
|
1. Участок №1 2. Участок №2 3. Промплощадка 4. Обогатительная фабрика |
Рисунок 3 – Местоположение объектов на генеральном плане предприятия
Координаты центра электрических нагрузок по оси Х
км
Координаты центра электрических нагрузок по оси Y
км
ГПП располагаем в ЦЭН. Приведенные затраты на электрическую сеть с учетом потерь в ней будут минимальны.
7. Компенсация реактивной мощности
Коэффициент активной мощности на ГПП
Коэффициент реактивной мощности на ГПП
Требования энергосистемы обеспечить на ГПП cosφ=9,98
Требуемая реактивная мощность конденсаторной установки (КУ)
где – углы сдвига фаз между токами и напряжением до и после компенсации реактивной мощности.
Число конденсаторов на 3 фазы в батарее.
где номинальная мощность одного конденсатора, квар; – номинальное напряжение сети, кВ; – Рабочее напряжение конденсатора, кВ.
Принимаем конденсаторы КС2-6,3-100 2УЗ
Конденсаторы соединяют по схеме треугольника и подсоединяют к сети через разъединитель и выключатель.
Рисунок 4 – Схема присоединения конденсаторов к сети 6 кВ
Общая мощность батарей
где
С – емкость конденсатора, Ф; – напряжение сети, кВ.
8. Схема главной понизительной подстанции предприятия
Рисунок 5 – План горных работ со схемой электроснабжения
Рисунок 6 – Принципиальная схема электроснабжения участка
ТМ 4000
Т 4000
9. Определение величины напряжения ВЛ от РПП до ГПП
Для воздушных линий, питающих горные предприятия величина напряжения, кВ, определяется по выражению.
где – полная передаваемая мощность предприятия, кВ∙А; – длина ВЛ, км; – число цепей воздушной линии.
По формуле Стила – Никагосова
где – передаваемая мощность, тыс. кВт; – расстояние передачи, км.
Принимаем напряжение ВЛ от РПП до ГПП = 35 кВ
10. Выбор сечений проводов ВЛ питающих ГПП
От РПП до ГПП принимаем 2-х цепную ВЛ на металлических опорах со сталеалюминевыми проводами марки АС.
Расчет тока линии
Расчетный ток одной цепи линии
Сечение провода ВЛ по экономической плотности тока
где – экономическая плотность тока, А/мм2
Значение принято для условия использования максимальной нагрузки при 3-х сменном графике 5000-7000 ч. в году.
Принимаем провод АС-95/16 с IH = 330 A. Проверяем IH>IP1=73,2 A
Активное сопротивление провода АС-95/16 длиной 20 км
где – активное сопротивление 1 км. провода сечением 95 мм2, Ом/км
Потери активной мощности в одной цепи (в 3-х проводах) ВЛ – 35
Потери в 2-х цепях ВЛ-35
Потери электроэнергии в 2-х цепях ВЛ-35 за год Т=5000 ч.
Если принять напряжение ВЛ от РПП до ГПП 110 кВ, потери электроэнергии в ней уменьшатся в (110/35)2= 3,142=9,9 раз и составят
Потеря напряжения в ВЛ-35
где – индуктивное сопротивление 1 км. ВЛ, Ом/км
где – среднее геометрическое расстояние между проводами, м; d – внешний диаметр провода, м
11. Расчет электрических сетей на участке
ГПП и магистральные ВЛ располагаются за границей карьерного поля. Поперечные ВЛ от магистральных построены по карьерному полю, длиной 1000 м, расстояние между линиями 400 м. Ширина заходки 50 м, срок отработки участка 20 лет. От одной магистральной ВЛ запитывается один ЭШ 20.90 и один буровой станок СБШ-250МН.
Расчетные активные мощности:
ЭШ 20.90
СБШ-250 МН
Суммарная активная мощность ЭШ 20.90 и СБШ 250
Расчетные реактивные мощности:
ЭШ 20.90
СБШ 250
Суммарная реактивная мощность ЭШ 20.90 и СБШ-250
Полная мощность в магистральной ВЛ
Расчетный ток магистральной линии
Сечение провода по экономической плотности тока
Принимаем провод А 185 IН=500A
Проверяем IH=500>IP=209 A
План горных работ со схемой электроснабжения показан на рис…..
Принципиальная электрическая схема показана на рис……
12. Выбор кабелей для экскаваторов и буровых станков
Выбор кабелей производим по нагреву согласно РТМ
Расчетные токи
ЭША 20.90
ЭКГ 5
СБШ-250 МН
По нагреву предварительно принимаем кабели
Для ЭШ 20.90
Для ЭКГ 5
Для СБШ-250 МН
Проверяем принятые кабели на критическую стойкость от воздействия токов КЗ
где – расчетный коэффициент, определяемый допустимой температурой нагрева. Для медных гибких кабелей с резиновой изоляцией 2-9; – установившееся значение тока КЗ, кА; – время действия тока КЗ, равное сумме времени срабатывания релейной защиты и выключателя, с
Для ЭШ 20.90
ЭКГ – 5
СБШ-250 МН
Окончательно принимаем кабели
Для ЭШ 20.90
Для ЭКГ 5
Для СБШ-250 МН
Проверка сети по допустимой потере напряжения
Согласно ПТЭЭП допустимое отклонение напряжения на зажимах электродвигателей ± 5 % UH от 0,95 до 1,05 UH (от 5700 до 6300 В)
Когда на первичную обмотку трансформатора 35/6 подано 35 кВ, на вторичной напряжение равно 6300 В, т.е. на 5 % выше UH.
Потери напряжения в кобеле
где – расчетный ток в кабеле, А; – активное сопротивление 1 км кабеля, Ом/км; – индуктивное сопротивление 1 км кабеля, Ом/км.
Потери напряжения в поперечной линии длинной l = 1км, сечением А-185
Потери напряжения в магистральной ВЛ длиной 1 км.
Потери напряжения в трансформаторе ТМ-6300
где – активная составляющая потерь напряжения в трансформаторе при его номинальной загрузке.
Реактивная составляющая потерь напряжения
где – средний коэффициент активной мощности ГПП; – средний коэффициент реактивной мощности ГПП
Сумма потерь напряжения от ГПП до ЭШ 20.90
Потери = 7,1 % меньше допустимых 10 %
Напряжение на зажимах ЭШ 20.90 в нормальном режиме
Допустимые значения напряжения
Сумма потерь напряжения от ГПП до ЭШ 15.90
Потери = 6,59 % меньше допустимых 10 %
Напряжение на зажимах сетевого двигателя экскаватора ЭШ 15.90 в нормальном режиме
Допустимые значения напряжения
Потери сети по пуску сетевого двигателя ЭШ 15.90
Индуктивное сопротивление трансформатора ТМ 6300
где – напряжение холостого хода трансформатора, кВ; – номинальная мощность трансформатора, кВ∙А;
Индуктивное сопротивление магистральной ВЛ L = 2,1 км
Индуктивное сопротивление поперечной ВЛ L = 1 км
Индуктивное сопротивление кабеля КГЭ 3х95+1х25+1х10 L = 0,4 км
Индуктивное сопротивление сети от шин ГПП до зажимов сетевого двигателя ЭШ 15.90 (внешнее сопротивление)
Напряжение на зажимах сетевого двигателя в момент пуска
где – отношение пускового тока к номинальному.
Кратность напряжения на зажимах СД в момент пуска
Условие не выполняется. Необходимо разгонное устройство для сетевого двигателя либо установка продольной компенсации (УПК). При пуске СД ЭШ 15.90 другие электроприемники, питающиеся от этой магистрали, останавливаются, .
13. Расчет токов короткого замыкания в сети 6 кВ
1. Сопротивление питающей системы
Мощность короткого замыкания на шинах 35 кВ РПП = 500 МВ∙А
Ток короткого замыкания на шинах 35 кВ в точке К
кА,
где – среднее напряжение на шинах, кВ.
Полное сопротивление системы Ом.
В трансформаторах индуктивное сопротивление во много раз больше активного, поэтому, пренебрегая активным сопротивлением, можно принять
Ом.
2. Сопротивление ВЛ 35 = 20 км. Провод АС-50
индуктивное Ом;
активное Ом.
Две линии ВЛ 35 включены параллельно, поэтому общее сопротивление уменьшается в 2 раза.
Ом,
Ом.
|
Рисунок 8 – Расчетная схема электроснабжения |
Рисунок 9 – Схема замещения при расчете токов КЗ |
3. Сопротивление трансформаторов ТМ 6300 = 6300 кВ∙А = 6,3 МВ∙А, =7,5%, =46,5 кВт
Ом,
Ом.
Два трансформатора ТМ 6300 включены параллельно, поэтому
Ом,
Ом.
4. Сопротивление магистральной ВЛ 6 =2,1 км. Провод АС-150
Ом,
Ом.
5. Сопротивление поперечной ВЛ 6 = 1 км. Провод А-120
Ом,
Ом.
6. Сопротивление экскаваторного кабеля ЭШ 15.90 =0,4 км; =70 мм2
Ом,
Ом.
Результирующие сопротивления до точек короткого замыкания:
До точки на шинах 35 кВ ГПП
Ом,
Ом.
До точки на шинах 6 кВ ГПП. Приводим сопротивления и к напряжению 6,3 кВ
Ом,
Ом,
где – отношение напряжений на ступенях, .
Ом,
Ом.
До точки в приключательном пункте ЯКНО
Ом,
Ом.
До точки на экскаваторе ЭШ 15.90
Ом,
Ом.
Действующее значение периодической слагающей тока КЗ за первый полупериод после его возникновения
кА.
кА.кА.
кА.
Ударные токи КЗ при t = 0,01 с (максимальные мгновенные значения полного тока КЗ) , где ударный коэффициент, зависящий от отношения , находится по графику (рис. 6.11).
1. Для точки на шинах 35 кВ ГПП
из рис.
кА.
2. Для точки на шинах 6 кВ ГПП
из рис.
кА.
Рисунок 10 – Зависимость ударного коэффициента от отношения
сопротивлений индуктивного к активному
3. Для точки в ЯКНО
из рис.
кА.
4. Для точки на экскаваторе ЭШ 15.90
из рис.
кА.
Действующее значение полного тока КЗ за первый период после его возникновения
кА.
кА.
кА.
кА.
Мощности КЗ в расчетных точках
МВ∙А
МВ∙А
МВ∙А
МВ∙А
Задана мощность короткого замыкания на шинах 35 кВ МВ∙А,МВ∙А, кВ, .
Сопротивления элементов системы электроснабжения в относительных величинах
1. Питающая система
.
2. Воздушные линии 35 кВ = 20 км. Провод АС-50
.
.
Две линии включены параллельно, поэтому сопротивления уменьшаются в два раза
.
.
3. Трансформатор ТМ-6300 37/6,3 кВ
МВ∙А кВт
.
.
.
.
4. Магистральная ВЛ 6: = 2,1 км, провод А-150
5. Поперечная ВЛ 6: = 1 км, провод А-120
6. Экскаваторный кабель ЭШ-15.90: мм2, =0,4 км
Результирующие сопротивления до точек короткого замыкания. Индекс для простоты записи опускаем.
1. До точки на шинах 35 кВ ГПП
2. До точки на шинах 6 кВ ГПП
3. До точки в приключательном пункте ЯКНО
4. До точки на экскаваторе ЭШ 15.90
Действующее значение периодической слагающей тока КЗ
кА.
кА.кА. кА.
Ударные токи КЗ при t = 0,01 с (максимальные мгновенные значения полного тока КЗ)
где ударный коэффициент, зависящий от отношения , находится по графику (см. рисунок 10).
1. Для точки на шинах 35 кВ ГПП
из рис.
кА.
2. Для точки на шинах 6 кВ ГПП
из рис.
кА.
3. Для точки в ЯКНО
из рис.
кА.
4. Для точки на экскаваторе ЭШ 15.90
из рис.
кА.
Наибольшее действующее значение полного тока КЗ за первый период от начала короткого замыкания
кА.
кА.
кА.
кА.
Мощности КЗ в расчетных точках
МВ∙А
МВ∙А
МВ∙А
МВ∙А
Выполненный расчет токов КЗ произведен из условия, что сетевой двигатель ЭШ 15.90 не был включен, например, при ремонте.
Учет влияния сетевого двигателя экскаватора на величину тока КЗ
В рассмотренном примере токи КЗ были определены при условии, что сетевой двигатель находился в отключенном положении. При работающем сетевом двигателе токи КЗ будут больше, так как будет происходить подпитка места КЗ и от сетевого двигателя.
Номинальная мощность синхронного двигателя экскаватора ЭШ 15.90
МВ∙А,
где – номинальная мощность, кВт; – номинальный коэффициент мощности.
Приведенное индуктивное сопротивление СД
.
Точка .
Расчетное сопротивление СД
,
где 0,07 – учет наличия у СД пусковой обмотки на роторе по кривым затухания (рис. 6.12). Определяем токи и мощности КЗ, вызываемые СД.
кА.
Номинальный ток СД кА.
кА.
кА.
кА.
МВ∙А
МВ∙А
кА.
кА.
Результаты вычислений мощностей и токов КЗ в точке с учетом влияния СД экскаватора представлены в табл. 6.5.
Таблица 5 – Результаты вычислений токов и мощности КЗ в точке
|
Питание точки КЗ |
, МВ∙А |
, МВ∙А |
, кА |
, кА |
, кА |
, кА |
, кА |
|
От системы |
20 |
20 |
1,83 |
1,83 |
1,83 |
2,84 |
1,85 |
|
От СД |
6,43 |
5,23 |
0,76 |
0,59 |
0,48 |
1,94 |
1,16 |
|
Итого |
26,43 |
25,23 |
2,59 |
2,42 |
2,31 |
4,78 |
3,01 |
Выбор аппаратуры высокого напряжения 6, 10, 35, 110 кВ
Аппаратура высокого напряжения: силовые выключатели, разъединители, предохранители, трансформаторы тока. Напряжения выбираются, прежде всего, по номинальным данным, чтобы напряжение сети и рабочий ток в аппарате не превосходили номинальные значения принимаемых аппаратов. После этого проверяется стойкость аппаратов к токам короткого замыкания.
Пример. Произвести выбор силового выключателя в высоковольтном распредустройстве на экскаваторе ЭШ 15.90 (см. таблицу ).
Таблица 6
|
Аппарат |
Расчетные |
Паспортные |
|
Силовой выключатель ВВ-10-20/630 УЗ |
кВ А точка КЗ кА точка КЗ кА точка КЗ МВ∙А |
кВ А кА кА МВ∙А |
|
Разъединитель РВЗ-10/400 |
кВ А кА кА |
кВ А кА кА |
14. Расчет токов КЗ в участковой подстанции до 1 кВ
Рисунок 11 – Схема участковой подстанции карьера
Значительное влияние на величину тока короткого замыкания оказывают асинхронные двигатели, если они непосредственно присоединены к месту короткого замыкания короткими ответвлениями кабеля (до 10 м). Токи КЗ в этом случае учитываются только при определении полного ударного тока КЗ в виде добавки
,
где – кратность пускового тока двигателей, – сумма номинальных токов одновременно работающих двигателей.
Сопротивление элементов схемы электроснабжения удобно подсчитывать в миллиомах (мОм).
Рассчитать токи КЗ в точках К1, К2, К3 участковой подстанции, питающей четыре электродвигателя насосов напряжением 380 В и освещение участка (см. рисунок 11).
Исходные данные
|
Выключатель ВВ |
= 350 МВ·А |
|
Трансформатор ТМ 1000 |
кВ·А; 6/0,4 кВ; =5,5%; =11,6 кВт |
|
Воздушная линия ВЛ-6 |
=1 км; провод А-70 |
|
Двигатели |
=150 кВт; =380 В; = 0,91; = 0,94 |
|
Автомат А3134 |
= 630 А |
|
Трансформаторы тока |
Т1, Т2, Т3, Т4, ТКФ-3 600/5 |
|
Рубильник |
Р1 на 1000 А, Р2 на 100 А |
|
Кабель |
ААБГ 3х25+1х10 =200 м |
|
Шины |
Ш1 80х8 =8 м; Ш2 80х8 =2 м; Ш3 50х5 =2 м |
|
Расстояние между фазами |
а = 240 мм |
1. Сопротивление элементов цепи от входа до точки К1
Сопротивление питающей системы мОм.
Сопротивление ВЛ-6 = 1 км А-70
Ом мОм,
Ом мОм,
где – активное сопротивление 1 км, Ом/км; – индуктивное сопротивление 1 км, Ом/км.
Приведенные сопротивления системы и ВЛ-6 к напряжению 0,4 кВ
мОм.
мОм.
мОм.
Сопротивление трансформатора ТМ-1000 =5,5%; =11,6 кВт
мОм.
мОм.
Сопротивление шин Ш1
мОм,
где – индуктивное сопротивление 1 м шин при среднем расстоянии между ними мм, мОм/м.
мм.
мОм,
где – активное сопротивление 1 м шины 80х8 мм, мОм/м.
Переходное сопротивление контактов рубильника Р1 А
мОм.
Суммарное сопротивление ветви от системы до точки К1
мОм.
мОм.
Сопротивление цепей от двигателей до точки КЗ не учитываем, т.к. м.
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К1
кА.
Отношение . Ударный коэффициент . Ударный ток кА.
Действующее значение полного тока КЗ за первый период
кА.
Суммарный номинальный ток работающих двигателей
кА.
Ударный ток от электродвигателей Д1, Д2, Д3, Д4
кА.
Полное значение ударного тока от питающей системы и электродвигателей кА.
2. Короткое замыкание в точке К2
Сопротивление шины Ш2 80х8 мм = 2 м:
мОм,
мОм.
Сопротивление шины Ш3 50х5 мм = 2 м:
мОм,
мОм.
Сопротивление автомата А3134 = 630 А:
Индуктивное сопротивление катушки расцепителя мОм.
Активное сопротивление катушки расцепителя и контакта
мОм.
Сопротивление первичной обмотки трансформатора тока ТКФ-3 600/5:
индуктивное мОм;
активное мОм.
Суммарное сопротивление цепи до точки К2:
мОм.
мОм.
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К2
кА.
Отношение .
Ударный коэффициент .
Суммарный номинальный ток двигателей Д1, Д2, Д4
кА.
Ударный ток в точке К2
кА.
Действующее значение полного тока КЗ за первый период
кА.
3. Короткое замыкание в точке К3
Сопротивление кабеля ААБ 3х25+1х10:
Ом = 18,2 мОм,
Ом = 248 мОм,
где = 0,091 Ом/км; = 1,24 Ом/км.
Переходное сопротивление контактов рубильника Р2 А
мОм.
Суммарное сопротивление цепи до точки К3:
мОм.
мОм.
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К3
кА.
Отношение .
Ударный коэффициент .
Асинхронные двигатели расположены далеко от места КЗ. Их влиянием на величину тока КЗ в точке К3 можно пренебречь.
кА.
кА.
15. Расчет сети заземления на участке
Расстояние от ГПП до наиболее удаленного электроприемника составляет
Необходимо устройство дополнительного контура (заземлителя), чтобы расстояние не превышало 2 км.
Определим необходимое количество электродов (заземлителей) для контура. Исходные данные: грунт суглинок Омм, длина заземляющего магистрального провода 1,6 км, марка АС-50, длина кабеля 400 м, сечение заземляющей жилы 16 мм2.
Расчетный ток однофазного замыкания на землю
,
где – линейное (междуфазное) напряжение сети, кВ; – суммарная длина кабелей 6 кВ, электрически связанных между собой, км; – суммарная длина ВЛ 6 кВ, электрически связанных между собой, км.
Допустимое сопротивление заземляющего устройства по току однофазного замыкания на землю с учетом норм В
Принимаем допустимое сопротивление заземляющего устройства 4 Ом согласно ЕПБ.
,
где – сопротивление центрального заземлителя, Ом; – сопротивление заземляющего провода АС-50, Ом; – сопротивление заземляющей жилы кабеля КГЭ, Ом.
Сопротивление провода АС-50 .
Сопротивление заземляющей жилы кабеля .
Сопротивление центрального заземлителя (контура)
.
Сопротивление растеканию тока одного электрода, выполненного из трубы 50 мм длиной 3 м
,
где – расстояние от поверхности земли до середины трубы, м.
Необходимое количество электродов для центрального заземлителя без учета коэффициента использования заземлителей
Необходимое количество электродов с учетом коэффициента использования
, Принимаем ,
где – коэффициент использования (при отношении , – расстояние между электродами, м).
Рисунок 12 – Расположение электродов центрального заземлителя
Сопротивление стальной полосы растеканию тока, проложенной по дну траншеи. Полоса 40х40 мм, длина 18 м.
,
где – длина полосы, м; – ширина полосы, м; – глубина траншеи, м.
Сопротивление растеканию тока главного заземлителя с учетом полосы
,
где – коэффициент использования полосы в контуре из труб.
Общее сопротивление заземления наиболее удаленного электроприемника
,
что удовлетворяет требованиям ЕПБ.
16. Определение стоимости электроэнергии и основных
показателей электропотребления
Плата за использованную электроэнергию производится по двухставочному тарифу.
где – полная стоимость за месяц, руб; – заявленная энергетиком предприятия мощность, участвующая в максимуме нагрузки энергосистемы, кВт; – стоимость 1 кВт заявленной мощности в месяц, руб; – расход электроэнергии за месяц, кВт·ч; – стоимость одного 1 кВт·ч, руб; – соответствующая скидка (-) или надбавка(+) к тарифу за высокий и низкий коэффициент мощности.
В процессе производства компенсация реактивной мощности, коэффициент мощности cos имеют нормативные значения, коэффициент К равен 0
1. Месячный расход электроэнергии
2. Полная стоимость электроэнергии за месяц
3. Годовой расход электроэнергии
4. Годовая плата за электроэнергию
5. Удельная стоимость электроэнергии
6. Стоимость электроэнергии на 1 тонну добытого и переработанного полезного ископаемого.
где А – годовая производительность предприятия, т
7. Элекровооруженность труда, промышленно-производственного персонала.
где N число человеко часов отработанных за месяц;
;
– списочный состав трудящихся;
– продолжительность смены,ч;
– число рабочих дней в месяц.
Заключение
По заданным исходным данным задания произведен расчет нагрузки ГПП карьера и приняты два трансформатора ТМ 6300 - 35/6 кВ определены потери мощности и электроэнергии. Годовые потери электро энергии двух трансформаторов составили . Построены суточные графики активной и реактивной мощности ГПП. Выбрано место расположения ГПП на генеральном плане с координатами х=4,1 y=2.79. Произведена компенсация реактивной мощности и выбраны конденсаторы КС2-6,3-100 2УЗ .Составлена схема ГПП с выбором оборудования: выключатели, разъединители, трансформаторы тока. Выбраны сечения проводов марки АС 95. Произведен расчет токов КЗ участковой сети напряжением в сети 6 кВ. Рассчитано защитное заземление. Ток однофазного замыкания на землю составил 1,17 А, допустимое сопротивление RОЗ=42,7Ома. Приняты заземлители в количестве 16 штук , общее сопротивление заземления наиболее удаленного электроприемника составило 3,91 Ома, что соответствует нормам ПБ. Определена стоимость электроэнергии и основные показатели электропотребления.
Список литературы
Приложение
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Иркутский государственный технический университет
Институт недропользования
Кафедра горных машин и электромеханических систем
ДОПУСКАЮ К ЗАЩИТЕ:
Руководитель проекта
________________ Дмитриев Е.А.
Курсовой проект
Расчет электроснабжения открытых
горных работ
Пояснительная записка
к курсовому проекту по дисциплине
Электроснабжение горного производства
Выполнил студент гр. ________________
Руководитель Дмитриев Е.А.
Нормоконтроль
Курсовой проект защищен с оценкой: _____________
Иркутск 201__
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Иркутский государственный технический университет
Институт недропользования
Кафедра горных машин и электромеханических систем
УТВЕРЖДАЮ:
Заведующий кафедрой ГМиЭМС
____________С.Ю. Красноштанов
Задание
на курсовой проект
По курсу Электроснабжение горного производства______________________.
Студенту __________________________________________________________
Тема проекта: ___Расчет электроснабжения открытых горных работ .
утверждена распоряжением по кафедре № _____ от _________ 201_ г.
Исходные данные:
Рекомендуемая литература: 1). Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий. Учебник для вузов. М., МГГУ, 2006, 499 с. 2). Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий. Пособие по курсовому и дипломному проектированию. М., МГГУ, 2006, 116 с. 3) Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий. Учебное пособие, 4-е изд. М., МГГУ, 2011, 114 с.
Графическая часть на ____ листах.
Дата выдачи задания ___________ 201_ г.
Дата представления законченного проекта: _______________________ 201_г.
Руководитель проекта _________Дмитриев Е.А.
Задание принял к исполнению ______________________
Задание 1. Определение расчетных нагрузок и выбор мощности трансформатора
|
Электроприемники |
Варианты |
|||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
|
Экскаваторы |
||||||||||||||
|
ЭКГ 5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|||||||||
|
ЭКГ 8И |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|||||||||
|
ЭКГ 12,5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
||||||||||
|
ЭШ 10.70 |
2 |
2 |
2 |
|||||||||||
|
ЭШ 15.90 |
2 |
2 |
2 |
|||||||||||
|
ЭШ 20.90 |
2 |
2 |
2 |
|||||||||||
|
ЭШ 25.100 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|||||||||
|
Буровые станки |
||||||||||||||
|
СБШ 250 МН |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Водоотлив, кВт |
250 |
350 |
450 |
550 |
250 |
350 |
450 |
550 |
250 |
350 |
450 |
550 |
250 |
350 |
|
АБК, кВт |
200 |
300 |
400 |
500 |
200 |
300 |
400 |
500 |
200 |
300 |
400 |
500 |
200 |
300 |
|
Мех. цех, кВт |
500 |
400 |
300 |
200 |
500 |
400 |
300 |
200 |
500 |
400 |
300 |
200 |
500 |
400 |
|
Котельная, кВт |
350 |
450 |
500 |
350 |
450 |
500 |
350 |
450 |
500 |
350 |
450 |
500 |
350 |
450 |
|
Наружное освещение, кВт |
180 |
220 |
240 |
180 |
220 |
240 |
180 |
220 |
240 |
180 |
220 |
240 |
180 |
200 |
|
Обогатительная фабрика, кВт |
3000 |
4000 |
5000 |
3000 |
4000 |
5000 |
3000 |
4000 |
5000 |
3000 |
4000 |
5000 |
3000 |
4000 |
|
Расстояние до РПП, км |
20 |
15 |
18 |
20 |
15 |
18 |
20 |
15 |
18 |
20 |
15 |
18 |
20 |
15 |
|
Мощность , МВА |
500 |
600 |
700 |
500 |
600 |
700 |
500 |
600 |
700 |
500 |
600 |
700 |
500 |
600 |
|
Электроприемники |
Варианты |
|||||||||||||
|
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
|
|
Экскаваторы |
||||||||||||||
|
ЭКГ 5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|||||||||
|
ЭКГ 8И |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
|||||||||
|
ЭКГ 12,5 |
4 |
4 |
4 |
4 |
||||||||||
|
ЭШ 10.70 |
2 |
2 |
2 |
|||||||||||
|
ЭШ 15.90 |
2 |
2 |
2 |
|||||||||||
|
ЭШ 20.90 |
2 |
2 |
2 |
|||||||||||
|
ЭШ 25.100 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|||||||||
|
Буровые станки |
||||||||||||||
|
СБШ 250 МН |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Водоотлив, кВт |
300 |
340 |
420 |
520 |
240 |
340 |
440 |
540 |
240 |
340 |
440 |
540 |
260 |
340 |
|
АБК, кВт |
180 |
230 |
380 |
480 |
200 |
280 |
380 |
430 |
220 |
280 |
420 |
520 |
180 |
290 |
|
Мех. цех, кВт |
430 |
380 |
280 |
220 |
480 |
360 |
280 |
180 |
430 |
460 |
320 |
180 |
430 |
380 |
|
Котельная, кВт |
360 |
460 |
510 |
360 |
460 |
510 |
360 |
460 |
510 |
360 |
460 |
510 |
360 |
460 |
|
Наружное освещение, кВт |
190 |
210 |
230 |
260 |
200 |
210 |
230 |
250 |
190 |
210 |
230 |
250 |
190 |
210 |
|
Обогатительная фабрика, кВт |
3200 |
3800 |
4800 |
2800 |
3800 |
4800 |
2800 |
3800 |
4800 |
2800 |
3800 |
4800 |
2800 |
3800 |
|
Расстояние до РПП, км |
21 |
16 |
19 |
22 |
16 |
19 |
21 |
16 |
19 |
21 |
16 |
19 |
21 |
16 |
|
Мощность , МВА |
400 |
500 |
600 |
400 |
500 |
600 |
400 |
500 |
600 |
400 |
500 |
600 |
400 |
500 |
Задание 2 – Расчет токов короткого замыкания участковых подстанций напряжением до 1 кВ
|
Вариант |
, МВ·А |
Трансформатор |
ВЛ-6 |
Автомат |
Эл. двигатель, кВт |
Тр-р тока ТКФ-3, А |
Рубильники |
Кабель ААБГ |
|||
|
Провод |
Длина, м |
, А |
, А |
, мм2 |
Длина. м |
||||||
|
1 2 3 4 5 |
400 380 360 340 320 |
ТМ-1000 ТМ-1000 ТМ-1000 ТМ-1000 ТМ-1000 |
А-95 А-95 А-95 А-95 А-95 |
500 450 400 350 300 |
А3710 А3720 А3730 А3740 А3710 |
160 132 100 132 160 |
600 400 600 400 200 |
1000 600 400 1000 600 |
100 200 100 200 100 |
35 25 16 35 25 |
300 250 200 300 250 |
|
6 7 8 9 10 |
300 280 260 240 220 |
ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 |
А-70 А-70 А-70 А-70 А-70 |
500 450 400 350 300 |
А3720 А3730 А3740 А3710 А3720 |
160 132 100 132 100 |
600 400 600 400 200 |
400 1000 600 400 1000 |
200 100 200 100 200 |
16 35 25 16 35 |
200 300 250 200 300 |
|
11 12 13 14 15 |
400 380 360 340 320 |
ТМ-400 ТМ-400 ТМ-400 ТМ-400 ТМ-400 |
А-50 А-50 А-50 А-50 А-50 |
500 450 400 350 300 |
А3710 А3720 А3730 А3740 А3710 |
132 132 132 132 132 |
300 200 150 100 400 |
600 400 600 400 600 |
100 200 100 200 100 |
25 16 35 25 16 |
250 200 300 250 200 |
|
16 17 18 19 20 |
300 280 260 240 220 |
ТМ-250 ТМ-250 ТМ-250 ТМ-250 ТМ-250 |
А-35 А-35 А-35 А-35 А-35 |
500 450 400 350 300 |
АЕ2040 АЕ2050 АЕ2040 АЕ2050 АЕ2040 |
55 55 55 55 55 |
100 150 200 300 400 |
400 600 400 600 400 |
200 100 200 100 200 |
35 25 16 35 25 |
300 250 200 300 250 |
|
21 22 23 24 25 |
400 380 360 340 320 |
ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 |
А-70 А-70 А-70 А-70 А-70 |
500 450 400 350 300 |
А3710 А3720 А3730 А3740 А3710 |
160 132 100 75 55 |
600 400 300 600 400 |
600 400 600 400 600 |
100 200 100 200 100 |
16 35 25 16 35 |
200 300 250 200 300 |
|
26 27 28 |
400 380 360 |
ТМ-400 ТМ-400 ТМ-400 |
А-50 А-50 А-50 |
500 450 400 |
А3710 А3720 А3730 |
132 132 132 |
300 200 150 |
600 400 600 |
100 200 100 |
25 16 35 |
250 200 300 |
Задание 3 – Расчет защитного заземления карьерной сети
|
Вариант |
Общая длина, км |
Магистральный заземляющий провод |
Сечение заземляющей жилы, мм2 |
Диаметр вертикального прутка, мм |
Полоса, мм |
Грунт |
||
|
кабелей КГЭ |
ВЛ-6 |
длина, м |
марка |
|||||
|
1 |
2,0 |
4,0 |
1,5 |
АС-50 |
25 |
10 |
40х4 |
Глина |
|
2 |
1,9 |
3,8 |
1,4 |
АС-35 |
16 |
8 |
30х4 |
Суглинок |
|
3 |
1,8 |
3,6 |
1,3 |
АС-50 |
10 |
12 |
40х4 |
Супесок |
|
4 |
1,7 |
3,4 |
1,2 |
АС-35 |
25 |
10 |
30х4 |
Глина |
|
5 |
1,6 |
3,2 |
1,1 |
АС-50 |
16 |
8 |
40х4 |
Суглинок |
|
6 |
2,0 |
4,0 |
1,5 |
АС-35 |
10 |
12 |
30х4 |
Супесок |
|
7 |
1,9 |
3,8 |
1,4 |
АС-50 |
25 |
10 |
40х4 |
Глина |
|
8 |
1,8 |
3,6 |
1,3 |
АС-35 |
16 |
8 |
30х4 |
Суглинок |
|
9 |
1,7 |
3,4 |
1,2 |
АС-50 |
10 |
12 |
40х4 |
Супесок |
|
10 |
1,6 |
3,2 |
1,1 |
АС-35 |
25 |
10 |
30х4 |
Глина |
|
11 |
2,0 |
4,0 |
1,5 |
АС-50 |
16 |
8 |
40х4 |
Суглинок |
|
12 |
1,9 |
3,8 |
1,4 |
АС-35 |
10 |
12 |
30х4 |
Супесок |
|
13 |
1,8 |
3,6 |
1,3 |
АС-50 |
25 |
10 |
40х4 |
Глина |
|
14 |
1,7 |
3,4 |
1,2 |
АС-35 |
16 |
8 |
30х4 |
Суглинок |
|
15 |
1,6 |
3,2 |
1,1 |
АС-50 |
10 |
12 |
40х4 |
Супесок |
|
16 |
2,0 |
4,0 |
1,5 |
АС-35 |
25 |
10 |
30х4 |
Глина |
|
17 |
1,9 |
3,8 |
1,4 |
АС-50 |
16 |
8 |
40х4 |
Суглинок |
|
18 |
1,8 |
3,6 |
1,3 |
АС-35 |
10 |
12 |
30х4 |
Супесок |
|
19 |
1,7 |
3,4 |
1,2 |
АС-50 |
25 |
10 |
40х4 |
Глина |
|
20 |
1,6 |
3,2 |
1,1 |
АС-35 |
16 |
8 |
30х4 |
Суглинок |
|
21 |
2,0 |
4,0 |
1,5 |
АС-50 |
10 |
12 |
40х4 |
Супесок |
|
22 |
1,9 |
3,8 |
1,4 |
АС-35 |
25 |
10 |
30х4 |
Глина |
|
23 |
1,8 |
3,6 |
1,3 |
АС-50 |
16 |
8 |
40х4 |
Суглинок |
|
24 |
1,7 |
3,4 |
1,2 |
АС-35 |
10 |
12 |
30х4 |
Супесок |
|
25 |
1,6 |
3,2 |
1,1 |
АС-50 |
25 |
10 |
40х4 |
Глина |
|
26 |
2,0 |
4,0 |
1,5 |
АС-35 |
16 |
8 |
30х4 |
Суглинок |
|
27 |
1,9 |
3,8 |
1,4 |
АС-50 |
10 |
12 |
40х4 |
Супесок |
|
28 |
1,8 |
3,6 |
1,3 |
АС-35 |
25 |
10 |
30х4 |
Глина |
|
29 |
1,7 |
3,4 |
1,2 |
АС-50 |
16 |
8 |
40х4 |
Суглинок |
|
30 |
1,6 |
3,2 |
1,1 |
АС-35 |
10 |
12 |
30х4 |
Супесок |
Удельное сопротивление грунтов: глина – 40 Ом∙м, Суглинок 100 Ом∙м, Супесок 120 Ом∙м.
Задание 4 – Определение стоимости электроэнергии и основных показателей электропотребления.
|
Вариант |
а стоим. 1 кВт заявл. мощности руб/мес |
в стоим. 1кВт∙ч, руб |
А годов. произв. тыс.тонн |
nСП Кол-во работающих |
Вариант |
а стоим. 1 кВт заявл. мощности руб/мес |
в стоим.1 кВт∙ч, руб |
А годов. произв., тыс.тонн |
nСП Кол-во работающих |
|
1 |
100 |
0,5 |
1000 |
1500 |
16 |
104 |
0,5 |
1000 |
1520 |
|
2 |
90 |
0,4 |
1100 |
1450 |
17 |
94 |
0,4 |
1100 |
1470 |
|
3 |
80 |
0,3 |
1200 |
1400 |
18 |
84 |
0,3 |
1200 |
1420 |
|
4 |
70 |
0,2 |
1300 |
1350 |
19 |
74 |
0,2 |
1300 |
1370 |
|
5 |
60 |
0,1 |
1400 |
1300 |
20 |
64 |
0,1 |
1400 |
1320 |
|
6 |
105 |
0,5 |
1500 |
1250 |
21 |
106 |
0,5 |
1500 |
1270 |
|
7 |
95 |
0,4 |
1600 |
1200 |
22 |
96 |
0,4 |
1600 |
1220 |
|
8 |
85 |
0,3 |
1700 |
1150 |
23 |
86 |
0,3 |
1700 |
1170 |
|
9 |
75 |
0,2 |
1800 |
1100 |
24 |
76 |
0,2 |
1800 |
1120 |
|
10 |
65 |
0,1 |
1900 |
1050 |
25 |
66 |
0,1 |
1900 |
1070 |
|
11 |
102 |
0,5 |
2000 |
1000 |
26 |
100 |
0,5 |
2000 |
1020 |
|
12 |
92 |
0,4 |
2100 |
950 |
27 |
90 |
0,4 |
2100 |
970 |
|
13 |
82 |
0,3 |
2200 |
900 |
28 |
80 |
0,3 |
2200 |
920 |
|
14 |
72 |
0,2 |
2300 |
850 |
29 |
70 |
0,2 |
2300 |
870 |
|
15 |
62 |
0,1 |
2400 |
800 |
30 |
60 |
0,1 |
2400 |
820 |
Таблица 1 – Допустимые длительные нагрузки и сопротивления медных и алюминиевых шин
|
Сечение шины, мм |
Длительно допустимые нагрузки , А |
Активное сопротивление при +65ºС, мОм/м |
Индуктивное сопротивление , мОм/м |
|||||
|
медь |
алюминий |
медь |
алюминий |
100 |
150 |
200 |
300 |
|
|
25х3 |
350 |
275 |
0,268 |
0,475 |
0,179 |
0,2 |
0,225 |
0,244 |
|
30х3 |
415 |
325 |
0,223 |
0,394 |
0,163 |
0,189 |
0,206 |
0,235 |
|
30х4 |
490 |
380 |
0,167 |
0,296 |
0,163 |
0,189 |
0,206 |
0,235 |
|
40х4 |
635 |
490 |
0,125 |
0,222 |
0,145 |
0,17 |
0,189 |
0,214 |
|
40х5 |
725 |
565 |
0,1 |
0,177 |
0,145 |
0,17 |
0,189 |
0,214 |
|
50х5 |
875 |
670 |
0,08 |
0,142 |
0,137 |
0,1565 |
0,18 |
0,2 |
|
50х6 |
960 |
740 |
0,067 |
0,118 |
0,137 |
0,1565 |
0,18 |
0,2 |
|
60х6 |
110 |
855 |
0,0558 |
0,099 |
0,1195 |
0,145 |
0,163 |
0,189 |
|
60х8 |
1300 |
1010 |
0,0418 |
0,074 |
0,1195 |
0,145 |
0,163 |
0,189 |
|
80х8 |
1670 |
1290 |
0,0313 |
0,055 |
0,102 |
0,126 |
0,145 |
0,17 |
|
80х10 |
1870 |
1450 |
0,025 |
0,0445 |
0,102 |
0,126 |
0,145 |
0,17 |
|
100х10 |
2260 |
1741 |
0,02 |
0,0355 |
0,09 |
0,1127 |
0,133 |
0,157 |
|
2 (60х8) |
2160 |
1770 |
0,0209 |
0,037 |
0,12 |
0,145 |
0,163 |
0,189 |
|
2 (80х8) |
2880 |
2290 |
0,0157 |
0,0277 |
- |
0,126 |
0,145 |
0,17 |
|
2 (80х10) |
3185 |
2540 |
0,0125 |
0,0222 |
- |
0,126 |
0,145 |
0,17 |
|
2 (100х10) |
3781 |
2930 |
0,01 |
0,0178 |
- |
- |
0,133 |
0,157 |
Таблица 2 – Сопротивление автоматов и рубильников
|
Номинальный ток, А |
Сопротивление катушек расцепителей автоматов (при 65ºС), мОм |
Сопротивление контактов, мОм |
||
|
активное |
индуктивное |
автоматы |
рубильники |
|
|
50 70 100 140 200 400 600 1000 |
5,5 2,35 1,3 0,74 0,36 0,15 0,12 - |
2,7 1,3 0,85 0,55 0,28 0,1 0,084 - |
1,3 1,0 0,75 0,65 0,6 0,4 0,25 - |
- - 0,5 - 0,4 0,2 0,15 0,08 |
Таблица 3 – Сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока типа ТКФ
|
Номинальный ток, А |
Сопротивление, мОм |
|||
|
ТКФ-1 |
ТКФ-3 |
|||
|
активное |
индуктивное |
активное |
индуктивное |
|
|
7,5 10 15 20 30 40 50 75 100 150 200 300 400 600 |
300 170 75 42 20 11 7 3 1,7 0,75 0,42 0,2 0,11 0,05 |
480 270 120 67 30 17 11 4,8 2,7 1,2 0,67 0,3 0,17 0,07 |
130 75 33 19 8,2 4,8 3,0 1,3 0,75 0,33 0,19 0,08 0,05 0,02 |
120 70 30 17 8 4,2 2,8 1,2 0,7 0,3 0,17 0,08 0,04 0,02 |
Таблица 4 – Активные и индуктивные сопротивления 1 км воздушных линий, Ом/км
|
Сечения, мм2 |
Активное r0, Ом/км |
Индуктивное х0 при расстояниях между проводами, м |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||
|
16 25 35 50 70 95 120 150 185 |
1,98 1,28 0,92 0,64 0,46 0,34 0,27 0,21 0,17 |
0,391 0,377 0,366 0,355 0,345 0,334 0,327 0,319 0,311 |
- 0,421 0,410 0,398 0,388 0,377 0,368 0,363 0,355 |
- 0,446 0,436 0,423 0,410 0,401 0,393 0,380 0,377 |
- - 0,453 0,441 0,428 0,419 0,411 0,406 0,394 |
Таблица 5 – Активные и индуктивные сопротивления 1 км кабелей с медными жилами, Ом/км
|
Сечение, мм2 |
Актив. r0, Ом/км |
Индуктивное х0, Ом/км |
Сечение, мм2 |
Актив. r0, Ом/км |
Индуктивное х0, Ом/км |
||
|
6 кВ |
10 кВ |
6 кВ |
10 кВ |
||||
|
10 16 25 35 50 |
1,78 1,12 0,71 0,51 0,35 |
0,100 0,094 0,085 0,079 0,072 |
0,113 0,104 0,094 0,088 0,082 |
70 95 120 150 185 |
0,26 0,19 0,15 0,12 0,10 |
0,069 0,069 0,066 0,066 0,066 |
0,079 0,076 0,076 0,072 0,069 |
Таблица 6 – Допустимый длительный ток для голых проводов по ГОСТ 839-80 (ПУЭ)
|
Номинальное сечение, мм2 |
Сечение (алюминий/сталь),мм2 |
Ток, А, для проводов марок |
|||||
|
АС, АСКС, АСК, АСКП |
М |
А и АКП |
М |
А и АКП |
|||
|
вне помещений |
внутри помещений |
вне помещений |
внутри помещений |
||||
|
10 16 25 35 50 70 95 |
10/1,8 16/2,7 25/4,2 35/6,2 50/8 70/11 95/16 |
84 111 142 175 210 265 330 |
53 79 109 135 165 210 260 |
95 133 183 223 275 337 422 |
- 105 136 170 215 265 320 |
60 102 137 173 219 268 341 |
- 75 106 130 165 210 255 |
|
120 |
120/19 120/27 |
390 375 |
313 - |
485 |
375 |
395 |
300 |
|
150 |
150/19 150/24 150/34 |
450 450 450 |
365 365 - |
570 |
440 |
465 |
355 |
|
185 |
185/24 185/29 185/43 |
520 510 515 |
430 425 - |
650 |
500 |
540 |
410 |
|
240 |
240/32 240/39 240/56 |
605 610 610 |
505 505 - |
760 |
590 |
685 |
490 |
|
300 |
300/39 300/48 300/66 |
710 690 680 |
600 585 - |
880 |
680 |
740 |
570 |
Таблица 7 – Допустимый длительный ток для переносных шланговых лёгких и средних шнуров, переносных шланговых тяжёлых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами (ПУЭ)
|
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток *, А, для шнуров, проводов и кабелей |
||
|
одножильных |
двухжильных |
трёхжильных |
|
|
0,5 0,75 1,0 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 |
- - - - 40 50 65 90 120 160 190 235 290 |
12 16 18 23 33 43 55 75 95 125 150 185 235 |
- 14 16 20 28 36 45 60 80 105 130 160 200 |
Таблица 8 – Условные графические обозначения электроустановок для схемы электроснабжения
|
Экскаватор типа мехлопата |
|
|
Экскаватор шагающий |
|
|
Экскаватор роторный |
|
|
Буровой станок |
|
|
Воздушная ЛЭП 110 кВ |
|
|
То же двухцепная |
|
|
Воздушная ЛЭП 35 кВ |
|
|
Воздушная ЛЭП 6, 10 кВ |
|
|
Воздушная 3-фазная ЛЭП напряжением до 1 кВ с проводом марки А сечением 35 мм2 длиной 300 м |
|
|
Кабельная ЛЭП напряжением 6, 10 кВ с кабелем марки СБН сечением 3х35 мм2 длиной 500 м |
|
|
Кабель гибкий напряжением 6 кВ марки КГЭ сечением 3х35+1х10+1х6 длиной 400 м |
|
|
Линия заземления (трос, проводник) |
|
|
Муфта штепсельная (штепсельный разъем) |
|
|
Осветительное устройство с газоразрядной лампой на мачте |
|
|
Прожектор на мачте |
Список литературы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Иркутский государственный технический университет
Институт недропользования
Кафедра горных машин и электромеханических систем
ДОПУСКАЮ К ЗАЩИТЕ:
Руководитель работы
________________ Найденов А.И.
Курсовая Работа
Расчет электроснабжения
подземных горных работ
_______________________________
Пояснительная записка
к курсовой работе по дисциплине
Электрооборудование и электроснабжение
горных предприятий (подземные разработки)
Выполнил студент гр. ГМ-08-1 Фамилия И.О.
Руководитель Найденов А.И.
Нормоконтроль
Курсовой проект защищен с оценкой: _________________________________
Иркутск 2012
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Иркутский государственный технический университет
Институт недропользования
Кафедра горных машин и электромеханических систем
УТВЕРЖДАЮ:
Заведующий кафедрой ГМиЭМС
____________С.Ю. Красноштанов
Задание
на курсовую работу
По курсу Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий
(подземные разработки).
Студенту Фамилия Имя Отчество____________________________________
Тема проекта: Расчет электроснабжения подземных горных работ .
__________________________________________________________________
Исходные данные: Материалы второй производственной практики и варианты задания Людская подъемная установка Ру=400 кВт; Грузолюдской подъем Ру=400 кВт; Скиповой подъем Ру=900 кВт; Главная вентиляторная 800 кВт; Калориферная Ру=250 кВт; Компрессоры РН=320 кВт, - 3 шт; АБК – 400 кВт; Механическая мастерская -300 кВт; Котельная - 200 кВт; Диспетчерская АСУТП 100 кВт; Погрузка в ж.д. вагоны 250 кВт; Наружное освещение -180 кВт; Главный водоотлив Рк=300 кВт, - 2 шт; Тяговые подстанции АТП 500 – 160 кВт-4 шт; Вентиляторы ВМ-6 – 24 кВт-7 шт; Скреперная лебедка 55 ЛС-2 –55 кВт 6 шт; Конвейер Рн=110 кВт, - 4 шт; участковый водоотлив Ру=40 кВт, - 3 шт; Подземное освещение 240 кВт.________________________________________
Рекомендуемая литература: 1). Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий. Учебник для вузов. М., МГГУ, 2006, 499 с. 2). Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий. Пособие по курсовому и дипломному проектированию. М., МГГУ, 2006, 116 с. 3) Ляхомский А.В. и др. Электрификация горного производства. Учебник для вузов том 1. М., МГГУ, 2007, 511 с. 4). Ляхомский А.В. и др. Электрификация горного производства. Учебник для вузов том 2. М., МГГУ, 2007, 511 с. 5). Найденов А.И., Дмитриев Е.А. Электроснабжение горных работ. Учебное пособие. Иркутск, ИрГТУ, 2010, 174 с
Графическая часть на ____ листах.
Дата выдачи задания _______________ 201_ г.
Дата представления законченного проекта: _______________________ 201_ г.
Руководитель проекта _________Найденов А.И.
Задание принял к исполнению ________Фамилия И.О.
Содержание
Введение……………………………………………………………………..…….
1. Определение расчетных нагрузок ГПП шахты……………….......................
2. Выбор трансформаторов на ГПП……………………………………….……..
3.Продолжительность загрузки электроприемников в течение суток………...
4.Суточный график активной мощности на ГПП……………………………....
5.Суточный график реактивной мощности на ГПП…………………………....
6.Выбор места расположения ГПП на генеральном плане приятия………....
7.Компенсация реактивной мощности ………………………………………...
8.Определение величины напряжения, ВЛ от РПП до ГПП………………….
9.Выбор сечения проводов ВЛ питающих ГПП……………………………….
10. Расчет токов короткого замыкания участковой подстанции напряжением
до 1 кВ………………………………………………………………………
11. Схема распределения электроэнергии на шахте…………………………..
12. Схема главной понизительной подстанции………………….…
13. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках напряжением
выше 6 кВ…...……………………………………………………………
14. Защитное заземление ГПП………………………………………………….
15. Схема шахтной системы заземления………………………………….……
16. Определение стоимости электроэнергии и основных показателей
электропотребления…………………………………………………………
Заключение………………………………………………………………………
Список литературы…………………….……………………..
Введение
В России подземным способом добывается каменный уголь (КУЗБАС, Воркута, Ростовская область), золото (ОАО Бурятзолото, АК Полиметалл, ОАО Полюс), алмазы (АК Алмазы, г. Мирный, п. Удачный, п. Айхал, п. Нюрга), никель и платина (НГМК г. Норильск), уран (ПГХК г. Краснокаменск), каменная соль (п. Тыреть Иркутская обл.) и другие полезные ископаемые. На угольных шахтах и рудниках используются мощные энергоемкие машины с электрическим приводом. Подъем полезного ископаемого, спуск подъем людей производится с глубины 1000 м. подъемными машинами с электродвигателями мощностью 300-3000 кВт; откачка воды производится насосами с электродвигателями мощностью 200-2000 кВт; подача свежего воздуха вентиляторами с электродвигателями мощностью 200-300 кВт; выработка сжатого воздуха осуществляется компрессорами и турбокомпрессорами с электродвигателями мощностью 300-3500 кВт. Электроэнергия на шахту подается от энергосистем напряжением 35, 110, 220 кВ. На шахтах строится главная понизительная подстанция (ГПП) с понижающими трансформаторами мощностью 4.0-40 МВ∙А.
При выполнении курсового проекта и раздела дипломного проекта «Электроснабжение рудника (шахты)» необходимо применять современное электрооборудование (вакуумные элегазовые выключатели, ОПН, светодиодные лампы и т.д.)
Основная задача курсового проектирования:- закрепление знаний и умений, полученных в процессе изучения дисциплины «Электрооборудование и электроснабжение подземных горных работ», формирование навыков решения инженерных задач связанных с будущей профессиональной деятельностью в должности энергетика шахты.
Исходные данные для расчета электроснабжения
подземных горных работ
Поверхностные электроприемники:
Людская подъемная установка Ру=400 кВт; Грузолюдской подъем Ру=400 кВт; Скиповой подъем Ру=900 кВт; Главная вентиляторная 800 кВт; Калориферная Ру=250 кВт; Компрессоры РН=320 кВт, - 3 шт; АБК – 400 кВт; Механическая мастерская -300 кВт; Котельная – 200 кВт; Диспетчерская АСУТП 100 кВт; Погрузка в ж.д. вагоны 250 кВт; Наружное освещение -180 кВт;
Подземные электроприемники:
Главный водоотлив РН=300 кВт, – 2 шт; Тяговые подстанции АТП 500 – 160 кВт-4 шт; Вентиляторы ВМ-6 – 24 кВт – 7 шт; Скреперная лебедка 55 ЛС-2 –55 кВт 6 шт; Конвейер Рн=110 кВт, – 4 шт; участковый водоотлив Ру=40 кВт – 3 шт; Подземное освещение 240 кВт.
1. Определение расчетных нагрузок ГПП шахты
|
Электроприемники |
Кол-во |
Установленная мощность |
Кс |
cosφ |
tgφ |
Расчетная нагрузка |
||
|
одного, кВт |
всех, кВт |
∑P, кВт |
∑Q, квар |
|||||
|
Поверхностные объекты шахты |
||||||||
|
Людской подъем |
1 |
400 |
400 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
240 |
244,8 |
|
Грузолюдской подъем |
1 |
400 |
40 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
240 |
244,8 |
|
Скиповый подъем |
1 |
900 |
900 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
540 |
550,8 |
|
Главная вентиляторная |
1 |
800 |
800 |
0,9 |
-0,9 |
-0,48 |
720 |
-345,6 |
|
Калориферная |
1 |
250 |
250 |
0,72 |
0,7 |
1,02 |
180 |
183,6 |
|
Компрессоры |
3 |
320 |
960 |
0,9 |
-0,9 |
-0,48 |
864 |
-414,7 |
|
АБК |
1 |
400 |
400 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
240 |
244,8 |
|
Механическая мастерская |
1 |
300 |
300 |
0,3 |
0,65 |
1,17 |
90 |
105,3 |
|
Котельная |
1 |
200 |
200 |
0,7 |
0,75 |
0,88 |
140 |
123,2 |
|
Диспетчерская, АСУТП |
1 |
100 |
100 |
0,5 |
0,7 |
1,02 |
50 |
51 |
|
Погрузка в ж.д. вагоны |
1 |
250 |
200 |
0,55 |
0,7 |
1,02 |
137,5 |
191,3 |
|
Наружное освещение |
1 |
180 |
180 |
1,0 |
1,0 |
0 |
180 |
0 |
|
ИТОГО на поверхности |
5140 |
3621,5 |
1179,3 |
|||||
|
Подземные объекты шахты |
||||||||
|
Главный водоотлив |
2 |
300 |
600 |
0,75 |
0,9 |
0,48 |
450 |
216 |
|
Тяговые подстанции АТП |
4 |
160 |
640 |
0,52 |
0,9 |
0,48 |
332,8 |
159,7 |
|
Вентиляторы, ВМ-6 |
7 |
24 |
268 |
0,8 |
0,9 |
0,48 |
134,4 |
64,5 |
|
Скреперные лебедки, 55ЛС2 |
6 |
55 |
330 |
0,4 |
0,7 |
1,02 |
132 |
134,6 |
|
Конвейеры |
4 |
110 |
440 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
286 |
291,7 |
|
Участковый водоотлив |
3 |
40 |
120 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
78 |
58,5 |
|
Подземное освещение |
- |
- |
240 |
1,0 |
1,0 |
0 |
240 |
0 |
|
Итого по подземным объектам |
2638 |
1785,2 |
925 |
|||||
|
Всего |
5406,7 |
2104,3 |
2. Выбор трансформаторов на ГПП
Полная расчетная мощность ГПП.
Sрас=
где - суммарная активная расчетная мощность, кВт;
- суммарная реактивная расчетная мощность, квар.
Расчетная активная мощность потребителей I категории.
Расчетная реактивная мощность потребителей I категории.
Полная расчетная мощность потребителей I категории.
Принимаем 2 трансформатора ТМ-4000 мощностью 4000 кВ∙А. При отключении одного трансформатора, второй обеспечит питание всех потребителей I категории .
Технические данные ТМ-4000;
SH-4000 кВА; U1-=35кВ; U2=6.3кВ; IH1= 152,4 A; IH2=1481 A; Рхх=5,7кВт; Ркз=33,5 кВт; Iхх=0,9%IH; UН=7,5%; Масса трансформатора с маслом m=9,4 т.
Коэффициент загрузки трансформатора в номинальном режиме.
Потери мощности в трансформаторе ТМ- 4000 при загрузке
Годовые потери электроэнергии в одном ТМ – 4000
где -время работы трансформатора под нагрузкой в течение года, ч;
-время работы трансформатора на холостом ходу, ч.
Годовые потери электроэнергии в двух трансформаторах ТМ-4000
3. Продолжительность загрузки электроприемников
в течение суток
|
Электроприемники |
Часы суток |
||
|
0-1 1-2 2-3 3-4 5-6 6-7 7-8 |
8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 |
16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 |
|
|
Поверхностные объекты шахты |
|||
|
Людской подъем |
|||
|
Грузолюдской подъем |
|||
|
Скиповый подъем |
|||
|
Главная вентиляторная |
|||
|
Калориферная |
|||
|
Компрессоры |
|||
|
АБК |
|||
|
Механическая мастерская |
|||
|
Котельная |
|||
|
Диспетчерская, АСУТП |
|||
|
Погрузка в ж.д. вагоны |
|||
|
Наружное освещение |
|||
|
Подземные объекты шахты |
|||
|
Главный водоотлив |
|||
|
Тяговые подстанции АТП |
|||
|
Вентиляторы, ВМ-6 |
|||
|
Скреперные лебедки, 55ЛС2 |
|||
|
Конвейеры |
|||
|
Участковый водоотлив |
|||
|
Подземное освещение |
4. Суточный график активной мощности на ГПП
С 0 до 1 работает: людской подъем, главная вентиляция, калориферная, котельная, диспетчерская, наружное освещение, главный водоотлив, участковый водоотлив, подземное освещение.
Суточный расход активной энергии
Среднесуточная активная мощность
Потребляемая активная мощность в часы максимальной загрузки энергосистемы с 9 до 11 часов 4566,7 кВт, с 18 до 22 часов 3859,2 кВт. Заявленная мощность кВт.
Коэффициент заполнения суточного графика нагрузки
5. Суточный график реактивной мощности на ГПП
часы
4387
4387
3859
5094,7
5094,7
2278
Рср=3788
Рисунок 1 – Суточный график активной мощности ГПП
Q
квар
часы
Рисунок 2 – Суточный график реактивной мощности
6. Выбор места расположения ГПП на генеральном плане предприятия
|
Объекты |
X, м |
Y, м |
Pрас, кВт |
Qрас, квар |
Sрас, кВ∙А |
|
Ствол 1 |
200 |
300 |
1785,2 |
925 |
2010 |
|
Ствол 2 |
700 |
300 |
- |
- |
- |
|
Людской подъем |
150 |
300 |
240 |
244,8 |
343 |
|
Грузолюдской подъем |
250 |
300 |
240 |
244,8 |
343 |
|
Скиповой подъем |
770 |
350 |
540 |
550,8 |
772 |
|
Главная вентиляторная |
200 |
350 |
720 |
345,6 |
799 |
|
Компрессорная |
700 |
300 |
864 |
414,7 |
959 |
Через ствол 1 запитываются подземные объекты шахты
.
1 – ствол 1; 2 - людской подъем; 3 - грузолюдской подъем; 4 - киповой подъем;
5 - главная вентиляторная; 6 - компрессорная; 7 – ствол 2
Рисунок 3 – Местоположение объектов на генеральном плане
предприятия
Координаты центра электрических нагрузок по оси Х.
ГПП расположена в ЦЭН. Приведенные затраты на электрическую сеть с учетом потерь в ней будут минимальны.
7. Компенсация реактивной мощности
Коэффициент активной мощности на ГПП
Коэффициент реактивной мощности на ГПП
Требования энергосистемы обеспечить на ГПП cosφ=0,98
Требуемая реактивная мощность конденсаторной установки (КУ)
где – углы сдвига фаз между токами и напряжением до и после компенсации реактивной мощности.
Число конденсаторов на 3 фазы в батарее.
где – номинальная мощность одного конденсатора, квар
– номинальное напряжение сети, кВ
– Рабочее напряжение конденсатора, кВ
Принимаем конденсаторы КС2-6,3-100 2УЗ
Конденсаторы соединяют по схеме треугольника и подсоединяют к сети через разъединитель и выключатель.
Рисунок 4 – Схема присоединения конденсаторов к сети 6 кВ
Общая мощность батарей
где
С – емкость конденсатора, Ф
– напряжение сети, кВ
n – количество конденсаторов в фазе.
8. Определение величины напряжения ВЛ от РПП до ГПП
Для воздушных линий, питающих горные предприятия величина напряжения, кВ, определяется по выражению.
где – полная передаваемая мощность предприятия, кВ∙А;
– длина ВЛ, км; – число цепей воздушной линии.
По формуле Стила – Никагосова
где – передаваемая мощность, тыс. кВт;
– расстояние передачи, км.
Принимаем напряжение ВЛ от РПП до ГПП = 35 кВ
9. Выбор сечений проводов ВЛ питающих ГПП
От РПП до ГПП принимаем 2-х цепную ВЛ на металлических опорах со сталеалюминевыми проводами марки АС.
Расчет тока линии
Расчетный ток одной цепи линии
Сечение провода ВЛ по экономической плотности тока
где – экономическая плотность тока, А/мм2
Значение принято для условия использования максимальной нагрузки при 3-х сменном графике 5000-7000 ч. в году.
Принимаем провод АС-50/8 с IH = 210 A. ПроверяемIH˃IP1 =47,9 A
Активное сопротивление провода АС-50/8 длиной 20 км
где – активное сопротивление 1 км. провода сечением 50 мм,2 Ом/км
Потери активной мощности в одной цепи (в 3-х проводах) ВЛ – 35
Потери в 2-х цепях ВЛ-35
Потери электроэнергии в 2-х цепях ВЛ-35 за год Т=5000 ч.
Если принять напряжение ВЛ от РПП до ГПП 110 кВ, потери электроэнергии в ней уменьшатся в (110/35)2= 3,142=9,9 раз и составят
Потеря напряжения в ВЛ-35
где – индуктивное сопротивление 1 км. ВЛ, Ом/км
где – среднее геометрическое расстояние между проводами; d – внешний диаметр провода, м.
10. Расчет токов короткого замыкания участковой подстанции напряжением до 1 кВ
Рисунок 5 – Схема участковой подстанции
Значительное влияние на величину тока короткого замыкания оказывают асинхронные двигатели, если они непосредственно присоединены к месту короткого замыкания короткими ответвлениями кабеля (до 10 м). Токи КЗ в этом случае учитываются только при определении полного ударного тока КЗ в виде добавки
,
где – кратность пускового тока двигателей, – сумма номинальных токов одновременно работающих двигателей.
Сопротивление элементов схемы электроснабжения удобно подсчитывать в миллиомах (мОм).
Рассчитать токи КЗ в точках К1, К2, К3 участковой подстанции, питающей четыре электродвигателя насосов напряжением 380 В и освещение участка (см. рисунок 5).
Исходные данные для расчета
|
Выключатель ВВ |
= 350 МВ·А |
|
Трансформатор ТМ 1000 |
кВ·А; 6/0,4 кВ; =5,5%; =11,6 кВт |
|
Воздушная линия ВЛ-6 |
=1 км; провод А-70 |
|
Двигатели |
=150 кВт; =380 В; = 0,91; = 0,94 |
|
Автомат А3134 |
= 630 А |
|
Трансформаторы тока |
Т1, Т2, Т3, Т4, ТКФ-3 600/5 |
|
Рубильник |
Р1 на 1000 А, Р2 на 100 А |
|
Кабель |
ААБГ 3х25+1х10 =200 м |
|
Шины |
Ш1 80х8 =8 м; Ш2 80х8 =2 м; Ш3 50х5 =2 м |
|
Расстояние между фазами |
а = 240 мм |
Сопротивление элементов цепи от входа до точки К1
Сопротивление питающей системы мОм.
Сопротивление ВЛ-6 = 1 км А-70
Ом мОм,
Ом мОм,
где – активное сопротивление 1 км, Ом/км; – индуктивное сопротивление 1 км, Ом/км.
Приведенные сопротивления системы и ВЛ-6 к напряжению 0,4 кВ
мОм.
мОм.
мОм.
Сопротивление трансформатора ТМ-1000 =5,5%; =11,6 кВт
мОм.
мОм.
Сопротивление шин Ш1
мОм,
где – индуктивное сопротивление 1 м шин при среднем расстоянии между ними мм, мОм/м.
мм.
мОм,
где – активное сопротивление 1 м шины 80х8 мм, мОм/м.
Переходное сопротивление контактов рубильника Р1 А
мОм.
Суммарное сопротивление ветви от системы до точки К1
мОм.
мОм.
Сопротивление цепей от двигателей до точки КЗ не учитываем, т.к.м.
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К1
кА.
Отношение .
Ударный коэффициент .
Ударный ток кА.
Действующее значение полного тока КЗ за первый период
кА.
Суммарный номинальный ток работающих двигателей
кА.
Ударный ток от электродвигателей Д1, Д2, Д3, Д4
кА.
Полное значение ударного тока от питающей системы и электродвигателей кА.
Короткое замыкание в точке К2
Сопротивление шины Ш2 80х8 мм = 2 м:
мОм,
мОм.
Сопротивление шины Ш3 50х5 мм = 2 м:
мОм,
мОм.
Сопротивление автомата А3134 = 630 А:
Индуктивное сопротивление катушки расцепителя мОм.
Активное сопротивление катушки расцепителя и контакта
мОм.
Сопротивление первичной обмотки трансформатора тока ТКФ-3 600/5:
индуктивное мОм;
активное мОм.
Суммарное сопротивление цепи до точки К2:
мОм.
мОм.
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К2
кА.
Отношение .
Ударный коэффициент .
Суммарный номинальный ток двигателей Д1, Д2, Д4
кА.
Ударный ток в точке К2
кА.
Действующее значение полного тока КЗ за первый период
кА.
3. Короткое замыкание в точке К3
Сопротивление кабеля ААБ 3х25+1х10:
Ом = 18,2 мОм,
Ом = 248 мОм,
где = 0,091 Ом/км; = 1,24 Ом/км.
Переходное сопротивление контактов рубильника Р2 А
мОм.
Суммарное сопротивление цепи до точки К3:
мОм.
мОм.
Периодическая составляющая тока КЗ в точке К3
кА.
Отношение .
Ударный коэффициент .
Асинхронные двигатели расположены далеко от места КЗ. Их влиянием на величину тока КЗ в точке К3 можно пренебречь.
кА..
11. Схема распределения электроэнергии на шахте
Т2
Т1
ТМ 4000
ТМ 4000
ВЛ-35
1-вывод на ЦПП, 2-людской подъем, 3-грузолюдской подъем, 4-скиповой подъем, 5-резерв, 6-Т3 тр-р 6/0,4, 7-Т4 тр-р 6/0,4, 8-главная вентиляторная,
9- калориферная, 10-резерв, 11-резерв, 12- ввод 2 на ЦПП, Л1-наружное освещение, Л2-АБК, Л3-мех. мастерская, Л4-погрузка в ж.д., Л5-резерв,
Л6-колориферная, Л7-котельная, Л8 диспетчерская, Л9-резерв, Л10-резерв. Центральная понизительная подстанция 14 – вывод от ГПП, 15 –фидер ПУПП, 6 –фидер ПУПП,
17 – резерв, 18 – Т5 тр-р 6/0,4, 19 – Т6 тр-р 6/0,4, 20 - фидер ПУПП, 21 - фидер ПУПП,
22, - резерв, 23 – ввод 2 от ГПП.
Рисунок 7 - Схема распределения электроэнергии на шахте
ТМ 4000
ТМ 4000
Выключатели – вакуумные, марки ВБЧ-СЭ 10-20, трансформаторы тока ТОЛ-10 400/5, реле защиты РТ 40/20.
ВЛ-35 АС - 95 L= 20 км
ВЛ-35 АС - 95 L= 20 км
АС - 9595
12. Схема главной понизительной подстанции предприятия
13. Расчет токов короткого замыкания в электроустановках напряжением выше 6 кВ
|
Рисунок 8 – Расчетная схема электроснабжения |
Рисунок 9 – Схема замещения при расчете токов КЗ |
1. Сопротивление питающей системы
Задана мощность короткого замыкания на шинах 35 кВ РПП
= 500 МВ∙А
Ток короткого замыкания на шинах 35 кВ в точке К
,
где – среднее напряжение на шинах, кВ.
Полное сопротивление системы
В трансформаторах индуктивное сопротивление во много раз больше активного, поэтому, пренебрегая активным сопротивлением, можно принять
2. Сопротивление ВЛ 35 = 20 км. Провод АС-50
индуктивное
активное
Две линии ВЛ 35 включены параллельно, поэтому общее сопротивление уменьшается в 2 раза.
3. Сопротивление трансформаторов ТМ 4000 = 4000 кВ∙А = 4,0 МВ∙А, =7,5%, =46,5 кВт
Примечание. Видно, что активное сопротивление трансформатора в 10 раз меньше индуктивного.
Два трансформатора ТМ 4000 включены параллельно, поэтому
Результирующие сопротивления до точек короткого замыкания:
До точки на шинах 35 кВ ГПП
До точки на шинах 6 кВ ГПП. Приводим сопротивления и к напряжению 6,3 кВ
где – отношение напряжений на ступенях, .
Действующее значение периодической слагающей тока КЗ за первый полупериод после его возникновения
.
.
Ударные токи КЗ при t = 0,01 с (максимальные мгновенные значения полного тока КЗ)
,
где ударный коэффициент, зависящий от отношения , находится по графику (рис. 6).
1. Для точки на шинах 35 кВ ГПП
из рис. .
.
2. Для точки на шинах 6 кВ ГПП
из рис. .
.
Рисунок 10 – Зависимость ударного коэффициента от отношения
сопротивлений индуктивного к активному
Действующее значение полного тока КЗ за первый период после его возникновения
Мощности КЗ в расчетных точках
МВ∙А
МВ∙А
1. Питающая система
Задана мощность короткого замыкания на шинах 35 кВ
МВ∙А
Принимаем базисную мощность МВ∙А, напряжения ,
Сопротивления элементов системы электроснабжения в относительных величинах
1. Питающая система
Примечание:
Индекс указывает, что сопротивление отнесено к базисным условиям. Индекс указывает, что величина выражена в относительных единицах.
2. Воздушные линии 35 кВ = 20 км. Провод АС-50
Две линии включены параллельно, поэтому сопротивления уменьшаются в два раза
3. Трансформатор ТМ 4000 37/6,3 кВ
МВ∙А
Результирующие сопротивления до точек короткого замыкания. Индекс для простоты записи опускаем.
1. До точки на шинах 35 кВ ГПП
2. До точки на шинах 6 кВ ГПП
Действующее значение периодической слагающей тока КЗ.
Ударные токи КЗ при t = 0,01 с (максимальные мгновенные значения полного тока КЗ)
где ударный коэффициент, зависящий от отношения , находится по графику, рис. 6.
1. Для точки на шинах 35 кВ ГПП
из рис.
2. Для точки на шинах 6 кВ ГПП
из рис.
Наибольшее действующее значение полного тока КЗ за первый период от начала короткого замыкания
Мощности КЗ. в расчетных точках
МВ∙А
МВ∙А
14. Защитное заземление ГПП
Расчетный ёмкостной ток однофазного замыкания на землю в сетях 6 кВ питаемых от ГПП
где – общая длина электрически связанных между собой кабельных линий 6 кВ, запитываемых от ГПП, км
– общая длина воздушных линий 6 кВ запитанных от ГПП, км. Длина воздушной линии до ТП 6/0,4 кВ = 600 м.
Общее сопротивление сети заземления
За расчетное сопротивление принимаем 4 Ома согласно ПБ
Сопротивление одного трубчатого заземлителя
где – расстояние от поверхности земли до середины трубы, м; - длина трубы, м;
0,5 – заглубление конца трубы и прута от поверхности земли, м;
d – диаметр трубы, м.
Необходимое число трубчатых электродов заземляющего контура
Сопротивление растеканию тока соединительного стального прута диаметром d=10мм., длиной 60 м.
где b = 2d, d – диаметр прута, м
Общее сопротивление заземляющего контура
где – коэффициент использования труб;
– коэффициент использования соединительного прута.
RЗК-удовлетворяет требованиям ПБ
15. Схема шахтной сети заземления
1,2 – главный заземлитель, 3 – главный заземлитель, 4 – заземляющая шина,
5 – бронированный кабель, 6 – кабельная муфта, 7,8 – местный заземлитель,
9 – горная машина, 10 – заземляющая полоса
Рисунок 6 - Схема шахтной системы заземления
16. Определение стоимости электроэнергии и основных показателей электропотребления
Плата за использованную электроэнергию производится по двухставочному тарифу.
где – полная стоимость за месяц, руб; – заявленная энергетиком предприятия мощность, участвующая в максимуме нагрузки энергосистемы, кВт; – стоимость 1 кВт заявленной мощности в месяц, руб; – расход электроэнергии за месяц, кВт·ч; – стоимость одного 1 кВт·ч, руб; – соответствующая скидка (-) или надбавка(+) к тарифу за высокий и низкий коэффициент мощности.
В проекте произведена компенсация реактивной мощности, коэффициент мощности cos имеет нормативное значение, коэффициент К равен 0
1. Месячный расход электроэнергии
где – суточный расход электро энергии
2. Полная стоимость электроэнергии за месяц
3. Годовой расход электроэнергии
4. Годовая плата за электроэнергию
5. Удельная стоимость электроэнергии
6. Стоимость электроэнергии на 1 тонну добытого и переработанного полезного ископаемого.
где А – годовая производительность предприятия, т
7. Удельный расход электроэнергии на добычу и переработку 1 т. полезного ископаемого.
8. Электровооруженность труда, промышленно-производственного персонала.
где N – число человеко часов отработанных за месяц;
;
– списочный состав трудящихся;
– продолжительность смены, ч;
– число рабочих дней в месяц.
Заключение
По исходным данным задания произведен расчет нагрузки ГПП шахты и приняты два трансформатора ТМ 4000 - 35/6 кВ определены потери мощности и электроэнергии. Построены суточные графики активной и реактивной мощности ГПП. Выбрано место расположения ГПП на генеральном плане. Произведена компенсация реактивной мощности и выбраны конденсаторы КС2-6,3-100 2УЗ в количестве 9 штук емкостью 8 мкФ. Составлена схема распределения электроэнергии на шахте и схема ГПП с выбором оборудования: выключатели, разъединители, трансформаторы тока. Произведен расчет токов КЗ участковой сети напряжением до 1 кВ и сети 6 кВ. Рассчитано защитное заземление на ГПП шахты и приняты заземлители, общее сопротивление заземляющего контура составило 3,9 Ома что соответствует нормам ПБ. Определена стоимость электроэнергии и основные показатели электропотребления.
Список литературы
Задание 1 – Определение расчетных нагрузок и выбор трансформаторов
|
Электроприемники |
Кол-во |
Варианты |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
|
Поверхностные объекты шахты |
|||||||||
|
Людской подъем, кВт |
1 |
400 |
440 |
480 |
520 |
560 |
600 |
640 |
680 |
|
Грузолюдской подъем, кВт |
1 |
400 |
440 |
480 |
520 |
560 |
600 |
640 |
680 |
|
Скиповый подъем, кВт |
1 |
900 |
990 |
1080 |
1170 |
1260 |
1350 |
1440 |
1530 |
|
Главная вентиляция, кВт |
1 |
800 |
880 |
960 |
1040 |
1120 |
1200 |
1280 |
1360 |
|
Калориферная, кВт |
1 |
250 |
275 |
300 |
325 |
350 |
375 |
400 |
425 |
|
Компрессоры, кВт |
3 |
320 |
352 |
384 |
416 |
448 |
480 |
512 |
545 |
|
АБК, кВт |
1 |
400 |
440 |
480 |
520 |
560 |
600 |
640 |
680 |
|
Механическая мастерская, кВт |
1 |
300 |
330 |
360 |
390 |
420 |
450 |
480 |
510 |
|
Котельная, кВт |
1 |
200 |
220 |
240 |
260 |
280 |
300 |
320 |
340 |
|
Диспетчерская, кВт |
1 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
|
Погрузка в ж.д. вагоны, кВт |
1 |
250 |
275 |
300 |
325 |
350 |
375 |
400 |
425 |
|
Наружное освещение, кВт |
1 |
180 |
198 |
216 |
234 |
252 |
270 |
288 |
306 |
|
Подземные объекты шахты |
|||||||||
|
Главный водоотлив, кВт |
2 |
300 |
330 |
360 |
390 |
420 |
450 |
480 |
510 |
|
Тяговые подстанции АТП, кВт |
4 |
160 |
176 |
192 |
208 |
224 |
240 |
256 |
272 |
|
Вентиляторы |
7 |
ВМ-6 |
ВМ-5 |
ВМ-8 |
ВМ-7 |
ВМ-5 |
ВМ-6 |
ВМ-8 |
ВМ-12 |
|
Скреперные лебедки |
6 |
55-ЛС |
30-ЛС |
100-ЛС |
55-ЛС |
30-ЛС |
100-ЛС |
55-ЛС |
100-ЛС |
|
Конвейеры, кВт |
4 |
110 |
121 |
132 |
143 |
154 |
165 |
176 |
187 |
|
Участковый водоотлив, кВт |
3 |
40 |
44 |
48 |
52 |
56 |
60 |
64 |
68 |
|
Подземное освещение, кВт |
- |
240 |
264 |
288 |
312 |
336 |
360 |
384 |
408 |
|
Электроприемники |
Кол-во |
Варианты |
|||||||
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||
|
Поверхностные объекты шахты |
|||||||||
|
Людской подъем, кВт |
1 |
360 |
320 |
280 |
240 |
200 |
180 |
140 |
100 |
|
Грузолюдской подъем, кВт |
1 |
360 |
320 |
280 |
240 |
200 |
180 |
140 |
100 |
|
Скиповый подъем, кВт |
1 |
810 |
720 |
630 |
540 |
450 |
360 |
270 |
180 |
|
Главная вентиляция, кВт |
1 |
720 |
640 |
560 |
480 |
400 |
320 |
240 |
160 |
|
Калориферная, кВт |
1 |
225 |
250 |
175 |
150 |
125 |
100 |
75 |
50 |
|
Компрессоры, кВт |
3 |
228 |
256 |
224 |
192 |
160 |
128 |
96 |
64 |
|
АБК, кВт |
1 |
360 |
320 |
280 |
240 |
200 |
160 |
120 |
80 |
|
Механическая мастерская, кВт |
1 |
270 |
240 |
210 |
180 |
150 |
120 |
90 |
60 |
|
Котельная, кВт |
1 |
180 |
160 |
140 |
120 |
100 |
80 |
60 |
40 |
|
Диспетчерская, кВт |
1 |
90 |
80 |
70 |
60 |
50 |
40 |
30 |
20 |
|
Погрузка в ж.д. вагоны, кВт |
1 |
225 |
200 |
175 |
150 |
125 |
100 |
75 |
50 |
|
Наружное освещение, кВт |
1 |
162 |
144 |
126 |
108 |
90 |
72 |
54 |
36 |
|
Подземные объекты шахты |
|||||||||
|
Главный водоотлив, кВт |
2 |
270 |
240 |
210 |
180 |
150 |
120 |
90 |
60 |
|
Тяговые подстанции АТП, кВт |
4 |
144 |
128 |
112 |
96 |
80 |
64 |
48 |
32 |
|
Вентиляторы |
6 |
ВМ-6 |
ВМ-5 |
ВМ-8 |
ВМ-4 |
ВМ-6 |
ВМ-5 |
ВМ-8 |
ВМ-4 |
|
Скреперные лебедки |
5 |
55-ЛС |
30-ЛС |
100-ЛС |
55-ЛС |
30-ЛС |
100-ЛС |
55-ЛС |
100-ЛС |
|
Конвейеры, кВт |
4 |
99 |
88 |
77 |
66 |
55 |
44 |
33 |
22 |
|
Участковый водоотлив, кВт |
3 |
36 |
32 |
28 |
24 |
20 |
16 |
12 |
8 |
|
Подземное освещение, кВт |
- |
216 |
206 |
196 |
186 |
176 |
166 |
156 |
146 |
Задание 2.Расчет токов короткого замыкания в участковой подстанции напряжением до 1 кВ
|
Вариант |
, МВ·А |
Трансформатор |
ВЛ-6 |
Автомат |
Эл. двигатель, кВт |
Тр-р тока ТКФ-3, А |
Рубильники |
Кабель ААБГ |
|||
|
Провод |
Длина, м |
, А |
, А |
, мм2 |
Длина. м |
||||||
|
1 2 3 4 5 |
400 380 360 340 320 |
ТМ-1000 ТМ-1000 ТМ-1000 ТМ-1000 ТМ-1000 |
А-95 А-95 А-95 А-95 А-95 |
500 450 400 350 300 |
А3710 А3720 А3730 А3740 А3710 |
160 132 100 132 160 |
600 400 600 400 200 |
1000 600 400 1000 600 |
100 200 100 200 100 |
35 25 16 35 25 |
300 250 200 300 250 |
|
6 7 8 9 10 |
300 280 260 240 220 |
ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 |
А-70 А-70 А-70 А-70 А-70 |
500 450 400 350 300 |
А3720 А3730 А3740 А3710 А3720 |
160 132 100 132 100 |
600 400 600 400 200 |
400 1000 600 400 1000 |
200 100 200 100 200 |
16 35 25 16 35 |
200 300 250 200 300 |
|
11 12 13 14 15 |
400 380 360 340 320 |
ТМ-400 ТМ-400 ТМ-400 ТМ-400 ТМ-400 |
А-50 А-50 А-50 А-50 А-50 |
500 450 400 350 300 |
А3710 А3720 А3730 А3740 А3710 |
132 132 132 132 132 |
300 200 150 100 400 |
600 400 600 400 600 |
100 200 100 200 100 |
25 16 35 25 16 |
250 200 300 250 200 |
|
16 17 18 19 20 |
300 280 260 240 220 |
ТМ-250 ТМ-250 ТМ-250 ТМ-250 ТМ-250 |
А-35 А-35 А-35 А-35 А-35 |
500 450 400 350 300 |
АЕ2040 АЕ2050 АЕ2040 АЕ2050 АЕ2040 |
55 55 55 55 55 |
100 150 200 300 400 |
400 600 400 600 400 |
200 100 200 100 200 |
35 25 16 35 25 |
300 250 200 300 250 |
|
21 22 23 24 25 |
400 380 360 340 320 |
ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 ТМ-630 |
А-70 А-70 А-70 А-70 А-70 |
500 450 400 350 300 |
А3710 А3720 А3730 А3740 А3710 |
160 132 100 75 55 |
600 400 300 600 400 |
600 400 600 400 600 |
100 200 100 200 100 |
16 35 25 16 35 |
200 300 250 200 300 |
|
26 27 28 |
400 380 360 |
ТМ-400 ТМ-400 ТМ-400 |
А-50 А-50 А-50 |
500 450 400 |
А3710 А3720 А3730 |
132 132 132 |
300 200 150 |
600 400 600 |
100 200 100 |
25 16 35 |
250 200 300 |
Задание 4 – Определение стоимости электроэнергии и основных показателей электропотребления.
|
Вариант |
а стоим. 1 кВт заявл. мощности руб/мес |
в стоим. 1кВт∙ч, руб |
А годов. произв. тыс.тонн |
nСП Кол-во работающих |
Вариант |
а стоим. 1 кВт заявл. мощности руб/мес |
в стоим.1 кВт∙ч, руб |
А годов. произв., тыс.тонн |
nСП Кол-во работающих |
|
1 |
90 |
0,2 |
1000 |
1500 |
16 |
104 |
0,5 |
1000 |
1520 |
|
2 |
90 |
0,4 |
1100 |
1450 |
17 |
94 |
0,4 |
1100 |
1470 |
|
3 |
80 |
0,3 |
1200 |
1400 |
18 |
84 |
0,3 |
1200 |
1420 |
|
4 |
70 |
0,2 |
1300 |
1350 |
19 |
74 |
0,2 |
1300 |
1370 |
|
5 |
60 |
0,1 |
1400 |
1300 |
20 |
64 |
0,1 |
1400 |
1320 |
|
6 |
105 |
0,5 |
1500 |
1250 |
21 |
106 |
0,5 |
1500 |
1270 |
|
7 |
95 |
0,4 |
1600 |
1200 |
22 |
96 |
0,4 |
1600 |
1220 |
|
8 |
85 |
0,3 |
1700 |
1150 |
23 |
86 |
0,3 |
1700 |
1170 |
|
9 |
75 |
0,2 |
1800 |
1100 |
24 |
76 |
0,2 |
1800 |
1120 |
|
10 |
65 |
0,1 |
1900 |
1050 |
25 |
66 |
0,1 |
1900 |
1070 |
|
11 |
102 |
0,5 |
2000 |
1000 |
26 |
100 |
0,5 |
2000 |
1020 |
|
12 |
92 |
0,4 |
2100 |
950 |
27 |
90 |
0,4 |
2100 |
970 |
|
13 |
82 |
0,3 |
2200 |
900 |
28 |
80 |
0,3 |
2200 |
920 |
|
14 |
72 |
0,2 |
2300 |
850 |
29 |
70 |
0,2 |
2300 |
870 |
|
15 |
62 |
0,1 |
2400 |
800 |
30 |
60 |
0,1 |
2400 |
820 |
Задание 5 – Расчет защитного заземления ГПП шахты.
|
Параметры |
Варианты |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
Длина трубы, м |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
3 |
3,5 |
4 |
|
Диаметр трубы, мм |
50 |
40 |
50 |
40 |
50 |
40 |
50 |
40 |
|
Сопротивление грунта, Ом∙м |
100 |
90 |
80 |
100 |
90 |
80 |
100 |
90 |
|
Длина соединительного прута, м |
60 |
55 |
50 |
60 |
55 |
50 |
60 |
55 |
|
Коэфф. использования труб |
0,6 |
0,61 |
0,62 |
0,63 |
0,6 |
0,61 |
0,62 |
0,63 |
|
Коэфф. использования прута |
0,6 |
0,61 |
0,62 |
0,63 |
0,6 |
0,61 |
0,62 |
0,63 |
|
Параметры |
Варианты |
|||||||
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
Длина трубы, м |
4,5 |
5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
3 |
|
Диаметр трубы, мм |
50 |
40 |
50 |
40 |
50 |
40 |
50 |
40 |
|
Сопротивление грунта, Ом∙м |
80 |
100 |
90 |
80 |
100 |
90 |
80 |
100 |
|
Длина соединительного прута, м |
50 |
60 |
55 |
50 |
60 |
55 |
50 |
60 |
|
Коэфф. использования труб |
0,64 |
0,65 |
0,66 |
0,67 |
0,68 |
0,69 |
0,70 |
0,71 |
|
Коэфф. использования прута |
0,64 |
0,65 |
0,66 |
0,67 |
0,68 |
0,69 |
0,70 |
0,71 |
5. Справочные данные для расчета электроснабжения
карьеров и шахт
Таблица 1 –Трансформаторы масляные с высшим напряжение 10, 35, 110, 220 кВ
|
Тип |
Мощность, кВ·А |
Напряжение, кВ |
Потери, кВт |
, % |
, % |
||
|
ВН |
НН |
||||||
|
ТМ |
1000 |
10 10 10 |
0,69 6,3 10,5 |
2,45 2,45 2,45 |
12,2 11,6 11,6 |
5,5 5,5 5,5 |
1,4 1,4 1,4 |
|
1600 |
10 10 |
0,4 6,3 |
3,5 3,5 |
18,0 16,5 |
5,5 5,5 |
1,3 1,3 |
|
|
2500 |
6 6 10 10 |
0,4 0,69 6,3 10,5 |
3,85 3,85 3,85 3,85 |
23,5 23,5 23,5 23,5 |
6,5 6,5 6,5 6,5 |
1,0 1,0 1,0 1,0 |
|
|
ТМН |
4000 |
10 |
6,3 |
5,2 |
33,5 |
6,5 |
0,9 |
|
ТМ |
6300 |
10 10 |
6,3 10,5 |
7,4 7,4 |
46,5 46,5 |
7,5 7,5 |
0,8 0,8 |
|
ТМНС |
6300 |
10,5 |
6,3 |
7,4 |
46,5 |
8,0 |
0,9 |
|
ТДНС |
10000 |
10,5 |
6,3 |
14,5 |
85,0 |
14,0 |
0,8 |
|
16000 |
10,5 |
6,3 |
21,0 |
106,0 |
10,0 |
0,75 |
|
|
ТРДНС |
25000 |
10,5 |
6,3 |
25,0 |
125,0 |
9,5 |
0,5 |
|
ТМН |
1000 |
35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 |
0,4 0,69 6,3 10,5 11,0 |
2,1 2,1 2,1 2,1 2,1 |
12,2 12,2 11,6 11,6 11,6 |
6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 |
1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 |
|
1600 |
35 |
0,4 0,69 6,3 10,5 11,0 |
2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 |
18,0 18,0 16,5 16,5 16,5 |
6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 |
1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 |
|
|
2500 |
35 |
0,69 6,3 |
4,1 4,1 |
23,5 23,5 |
6,5 6,5 |
1,0 1,0 |
|
|
4000 |
35 |
16,3 11,0 |
5,6 5,6 |
33,5 33,5 |
7,5 7,5 |
0,9 0,9 |
|
|
6300 |
35 |
6,3 11,0 |
8,0 8,0 |
46,5 46,5 |
7,5 7,5 |
0,8 0,8 |
|
|
ТД |
10000 |
38,5 |
6,3 10,5 |
14,5 14,5 |
65,0 65,0 |
7,5 7,5 |
0,8 0,8 |
|
16000 |
38,5 |
6,3 10,5 |
21,0 21,0 |
90,0 90,0 |
8,0 8,0 |
0,6 0,6 |
|
|
40000 |
38,5 |
6,5 10,5 |
36,0 36,0 |
165,0 165,0 |
8,5 8,5 |
0,4 0,4 |
|
|
ТМН |
2500 |
110 |
6,6; 11 |
5,5 |
22,0 |
10,5 |
1,5 |
|
6300 |
110 |
6,6; 11 |
10,0 |
44,0 |
10,5 |
1,0 |
|
|
ТДН |
10000 |
115 |
6,6; 11 |
14,0 |
58,0 |
10,5 |
0,9 |
|
16000 |
115 |
6,6; 11 |
18,0 |
85,0 |
10,5 |
0,7 |
|
|
ТРДН |
25000 |
115 |
6,3-10,5 |
25,0 |
120,0 |
10,5 |
0,65 |
|
ТДН |
25000 |
115 |
38,5 |
25,0 |
120,0 |
10,5 |
0,65 |
|
ТРДН |
40000 |
115 |
6,3-10,5 |
34,0 |
170,0 |
10,5 |
0,55 |
|
ТДН |
40000 |
115 |
38,5 |
34,0 |
170,0 |
10,5 |
0,55 |
|
ТРДН |
63000 |
115 |
6,3-10,5 |
50,5 |
245,0 |
10,5 |
0,5 |
|
ТРДН |
32000 |
230 |
6,3-6,3 6,3-6,6 11-6,6 |
45,0 |
150,0 |
11,5 |
0,65 |
|
ТРДЦН |
63000 |
230 |
11-6,6 |
70,0 |
265,0 |
12,0 |
0,5 |
|
ТД |
80000 |
242 |
6,3; 10,5; 13,8 |
79,0 |
315,0 |
11,0 |
0,45 |
|
ТМН |
10000 |
115 |
11 |
18,0 |
85,0 |
10,5 |
0,7 |
Таблица 2 – Трехобмоточные трансформаторы
|
Тип |
Мощность, кВ·А |
Напряжение, кВ |
Потери, кВт |
, % |
, % |
|||
|
ВН |
СН |
НН |
||||||
|
ТМТН |
6300 |
35 |
10,5 |
6,3 |
10,0 |
55,5 |
7,5; 7,5; 16 |
1,2 |
|
ТДТН |
10000 |
36,75 |
10,5 |
6,3 |
19,0 |
75,0 |
8,0; 16,5; 7,0 |
1,0 |
|
16000 |
36,75 |
10,5 |
6,3 |
28,0 |
115,0 |
8,0; 16,5; 7,0 |
0,95 |
|
|
ТМТН |
6300 |
115 |
38,5 |
6,6; 11 |
12,5 |
52,0 |
10,5; 17; 6,0 |
1,81 |
|
ТДТН |
10000 |
115 |
38,5 |
6,6; 11 |
17,0 |
76,0 |
10,5; 17,5; 6,5 |
1,0 |
|
16000 |
115 |
38,5 |
6,6; 11 |
21,0 |
100,0 |
10,5; 17,5; 6,5 |
0,8 |
|
|
25000 |
115 |
11; 38,5 |
6,6 |
27,5 |
140,0 |
10,5; 17,5; 6,5 |
0,7 |
|
|
40000 |
115 |
11; 38,5 |
6,6; 11 |
39,0 |
200,0 |
10,5; 17,5; 6,5 |
0,6 |
|
|
63000 |
115 |
11; 38,5 |
6,6; 11 |
53,0 |
290,0 |
10,5; 18; 7,0 |
0,55 |
|
|
25000 |
230 |
38,5 |
6,6; 11 |
45,0 |
130,0 |
12,5; 20; 6,5 |
0,9 |
|
|
40000 |
230 |
38,5 |
11 |
54,0 |
220,0 |
12,5; 22; 9,5 |
0,55 |
Герметичные трансформаторы серии ТМГ
Таблица 3 – Технические характеристики трансформаторов ТМ, ТМГ
|
Ном. мощность, кВ·А |
Напряжение обмоток, кВ |
Потери х.х., Вт |
Потери КЗ, кВт |
Напряжение КЗ, % |
Ток х.х, % |
Ток КЗ НН, кА |
Масса, кг |
|
|
ВН |
НН |
|||||||
|
25 |
6(10) |
0,4 |
110 |
0,6 |
4,5 |
2,7 |
0,8 |
275 |
|
40 |
6(10) |
0,4 |
150 |
0,88 |
4,5 |
2,6 |
1,28 |
337 |
|
63 |
6(10) |
0,4 |
220 |
1,28 |
4,5 |
2,4 |
2,02 |
404 |
|
100 |
6(10) |
0,4 |
290 |
1,98 |
4,5 |
2,2 |
3,2 |
535 |
|
160 |
6(10) |
0,4 |
410 |
2,65 |
4,5 |
2,0 |
5,13 |
725 |
|
250 |
6(10) |
0,4 |
550 |
3,7 |
4,5 |
1,9 |
8,02 |
965 |
|
400 |
6(10) |
0,4 |
830 |
5,5 |
4,5 |
1,8 |
12,83 |
1272 |
|
630 |
6(10) |
0,4 |
1050 |
7,6 |
5,5 |
1,6 |
16,33 |
1860 |
|
1000 |
6(10) |
0,4 |
1550 |
10,8 |
5,5 |
1,2 |
26,23 |
2514 |
|
1600 |
6(10) |
0,4 |
1950 |
16,5 |
6,0 |
1,0 |
38,49 |
3840 |
|
2500 |
6(10) |
0,4 |
3400 |
25,0 |
6,0 |
0,8 |
60,14 |
5600 |
Таблица 4 – Технические данные сетевых электродвигателей и трансформаторов карьерных экскаваторов
|
Тип экскаватора |
, кВт |
Тип |
В |
А |
% |
|
|
ЭКГ 4,6, ЭКГ 5 Сетевой двигатель ТСН |
250 40 |
АЭ-113-4У2 ТМЭ-40/6 |
6000 6000 |
28,7 3,85 |
91,5 |
0,85 |
|
ЭКГ 8И, ЭКГ 4У, ЭКГ 6,3Ус Сетевой двигатель Сетевой двигатель ТСН |
520 630 100 |
СДЭУ-14-29-6У2 СДЭ2-15-34-6У2 ТМЭ 100/6 |
6000 6000 6000 |
63,5 7,2 9,63 |
93 93,8 |
0,85 опер 0,9 опер |
|
ЭКГ 12,5 ЭКГ 15 Сетевой двигатель ТСН |
1250 160 |
СДЭУ-15-39-6 ТМЭ 160/6 |
6000 6000 |
139 15,4 |
95,6 |
0,9 опер |
|
ЭГ 12 (экскаватор гидравлический) Сетевой двигатель Двигатель гидросистемы ТСН |
250 320 250 |
АЭ3-400М-4У2 АЭ-12-39-6 ТМЭ-250 |
6000 6000 6000 |
28,7 30,8 24,1 |
91,5 |
0,85 |
|
ЭКГ 20 Трансформатор питания ТСН |
2500 400 |
ТС3П-2500/10ЭКХЛ2 ТМЭ-400/10ХЛ1 |
6000 6000 |
241 38,5 |
||
|
ЭШ 6.45М Сетевой двигатель ТСН |
520 250 |
СДСЭ-14-296 ТМ-250 |
6000 6000 |
63,5 24,1 |
93 |
0,85 опер |
|
ЭШ 10.70, ЭШ 13.50 Сетевой двигатель ТСН |
1250 250 |
СДЭУ-1539-6 ТМЭ-250 |
6000 6000 |
139 24,1 |
95,6 |
0,9 опер |
|
ЭШ 15.90 Сетевой двигатель ТСН |
1900 2х400 |
СДЭ3-15-64-6 ТМЭ-400 |
6000 6000 |
226 38,5 |
95,6 |
0,9 опер |
|
ЭШ 20.90 Сетевой двигатель ТСН |
2500 2х400 |
СДЭ2-17-69-8У2 ТМЭ-400/10У1 |
6000 6000 |
266 38,5 |
||
|
ЭШ 25.100 Сетевой двигатель ТСН |
2х1900 2х400 |
СДЭ3-15-64-6 ТМЭ-400/10У1 |
6000 6000 |
226 38,5 |
95,6 |
0,9 опер |
|
ЭШ 40.85 Сетевой двигатель ТСН |
2х2250 4х400 |
СДЭ2-17-69-8ХЛ2 ТМЭ-400/10У1 |
10000 10000 |
237 23,1 |
95,7 |
0,9 опер |
|
ЭШ 65.100 Сетевой двигатель ТСН |
4х2250 6х400 |
СДЭ2-17-69-8ХЛ2 ТМЭ-400/10У1 |
10000 10000 |
237 23,1 |
95,7 |
0,9 опер |
|
ЭШ 30.110 Сетевой двигатель ТСН |
2х2250 4х400 |
СДЭ2-17-69-8ХЛ2 ТМЭ-400/10У1 |
10000 10000 |
237 23,1 |
95,7 |
0,9 опер |
|
ЭКГ 4,6, ЭКГ 5 Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 |
0,85 0,65 |
0,62 1,17 |
150 24 |
93 28,1 |
Таблица 5
|
Тип экскаватора |
кВт |
квар |
|||
|
ЭКГ 8И, ЭКГ 4У, ЭКГ 6,3Ус Сетевой двигатель Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 0,6 |
-0,85 -0,85 0,65 |
-0,62 -0,62 1,17 |
312 378 60 |
-193 -234 70 |
|
ЭКГ 12,5 ЭКГ 15 Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 |
-0,9 0,7 |
-0,48 1,02 |
750 96 |
-360 98 |
|
ЭГ 12 (экскаватор гидравлический) Сетевой двигатель Двигатель гидросистемы ТСН |
0,6 0,6 0,6 |
0,85 0,85 0,7 |
0,62 0,62 1,02 |
150 192 150 |
93 119 153 |
|
ЭКГ 20 Трансформатор питания ТСН |
0,6 0,6 |
0,7 0,7 |
1,02 1,02 |
1500 240 |
1530 245 |
|
ЭШ 6.45М Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 |
-0,85 0,7 |
-0,62 1,02 |
312 150 |
-193 153 |
|
ЭШ 10.70, ЭШ 13.50 Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 |
-0,9 0,6 |
-0,48 1,02 |
750 150 |
-360 153 |
|
ЭШ 15.90 Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 |
-0,9 0,7 |
-0,48 1,02 |
1140 480 |
-547 490 |
|
ЭШ 20.90 Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 |
-0,9 0,7 |
-0,48 1,02 |
1500 480 |
-720 490 |
|
ЭШ 25.100 Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 |
-0,9 0,7 |
-0,48 1,02 |
2280 480 |
-1094 490 |
|
ЭШ 40.85 Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 |
-0,9 0,7 |
-0,48 1,02 |
2700 960 |
-1296 979 |
|
ЭШ 65.100 Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 |
-0,9 0,7 |
-0,48 1,02 |
4500 1440 |
-2160 1469 |
|
ЭШ 30.110 Сетевой двигатель ТСН |
0,6 0,6 |
-0,9 0,7 |
-0,48 1,02 |
2700 960 |
-1296 979 |
Таблица 6 –Технические данные электрооборудования роторных экскаваторов
|
Тип экскаватора |
кВт |
, кВ |
, кВт |
, квар |
Диаметр ротора, м |
, т |
|||
|
ЭРГВ-630-9/0,5 |
730 |
6 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
475 |
484 |
3,2 |
305 |
|
ЭР-1250-16/1,5Д |
- |
6 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
- |
- |
6,5 |
675 |
|
ЭРП-1250-16/1 |
1360 |
6 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
884 |
902 |
6,5 |
1050 |
|
ЭРГ 1600 |
2440 |
6 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
1586 |
1618 |
7,2 |
- |
|
ЭРП 2500 |
5131 |
6 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
3335 |
3402 |
8 |
1730 |
|
ЭРШ РД 5250 |
8800 |
10 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
3413 |
3481 |
11,5 |
4100 |
Таблица 7 –Технические данные электрооборудования буровых станков
|
Тип станка |
Суммарная уст. мощность, кВт |
, В |
, кВт |
, квар |
, кВ∙А |
Масса станка, т |
|||
|
СБР 125-30 |
24,8 |
380 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
16,1 |
16,4 |
23 |
12 |
|
СБР 160Б-32 |
128 |
380 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
83,2 |
84,9 |
119 |
32 |
|
3СБШ-200-60 |
282 |
380 |
0,7 |
0,7 |
1,02 |
197 |
201 |
282 |
62 |
|
СБШ-250 МНА-32 |
386 |
380 |
0,7 |
0,7 |
1,02 |
270 |
275 |
386 |
59 |
|
СБШ-320-36 |
712 |
380 |
0,7 |
0,7 |
1,02 |
498 |
508 |
712 |
110 |
|
СБУ-125А-32 |
49 |
380 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
40 |
32,5 |
45,6 |
|
|
СБУ-160 |
146 |
380 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
95 |
97 |
136 |
|
|
СБУ-200 |
250 |
380 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
163 |
166 |
233 |
Таблица 8 – Допустимый длительный ток для голых проводов по ГОСТ 839-80 (ПУЭ)
|
Номинальное сечение, мм2 |
Сечение (алюминий/сталь),мм2 |
Ток, А, для проводов марок |
|||||
|
АС, АСКС, АСК, АСКП |
М |
А и АКП |
М |
А и АКП |
|||
|
вне помещений |
внутри помещений |
вне помещений |
внутри помещений |
||||
|
10 16 25 35 50 70 95 |
10/1,8 16/2,7 25/4,2 35/6,2 50/8 70/11 95/16 |
84 111 142 175 210 265 330 |
53 79 109 135 165 210 260 |
95 133 183 223 275 337 422 |
- 105 136 170 215 265 320 |
60 102 137 173 219 268 341 |
- 75 106 130 165 210 255 |
|
120 |
120/19 120/27 |
390 375 |
313 - |
485 |
375 |
395 |
300 |
|
150 |
150/19 150/24 150/34 |
450 450 450 |
365 365 - |
570 |
440 |
465 |
355 |
|
185 |
185/24 185/29 185/43 |
520 510 515 |
430 425 - |
650 |
500 |
540 |
410 |
|
240 |
240/32 240/39 240/56 |
605 610 610 |
505 505 - |
760 |
590 |
685 |
490 |
|
300 |
300/39 300/48 300/66 |
710 690 680 |
600 585 - |
880 |
680 |
740 |
570 |
|
330 |
330/27 |
730 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
400 |
400/22 400/51 400/64 |
830 825 860 |
713 705 - |
1050 |
815 |
895 |
690 |
|
500 |
500/27 500/64 |
960 945 |
830 815 |
- |
980 |
- |
820 |
|
600 |
600/72 |
1050 |
920 |
- |
1100 |
- |
955 |
|
700 |
700/86 |
1180 |
1040 |
- |
- |
- |
- |
Таблица 9 – Допустимый длительный ток для переносных шланговых лёгких и средних шнуров, переносных шланговых тяжёлых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами (ПУЭ)
|
Сечение токопроводящей жилы, мм2 |
Ток *, А, для шнуров, проводов и кабелей |
||
|
одножильных |
двухжильных |
трёхжильных |
|
|
0,5 0,75 1,0 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 |
- - - - 40 50 65 90 120 160 190 235 290 |
12 16 18 23 33 43 55 75 95 125 150 185 235 |
- 14 16 20 28 36 45 60 80 105 130 160 200 |
|
Сечение основной жилы, мм |
Длительно допустимый ток, А |
||
|
КГЭ |
КГЭ-ХЛ |
КГ |
|
|
10 |
82 |
91 |
- |
|
16 |
106 |
117 |
- |
|
25 |
141 |
157 |
148 |
|
35 |
170 |
189 |
178 |
|
50 |
213 |
235 |
222 |
|
70 |
260 |
289 |
268 |
|
95 |
313 |
346 |
323 |
|
120 |
367 |
403 |
381 |
|
150 |
413 |
458 |
- |
Таблица 11 – Поправочный коэффициент К для определения длительно допустимого тока для гибких кабелей (РТМ)
|
Допуст. темпер. жил, °С |
Значение К при температуре окружающей среды |
|||||||||||
|
-50 |
-40 |
-30 |
-20 |
-10 |
0 |
10 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
|
|
65 |
1,69 |
1,62 |
1,54 |
1,45 |
1,37 |
1,27 |
1,17 |
1,06 |
1 |
0,94 |
0,79 |
0,61 |
|
85 |
1,5 |
1,44 |
1,38 |
1,32 |
1,26 |
1,19 |
1,12 |
1,04 |
1 |
0,96 |
0,86 |
0,78 |
Таблица 12 – Конструктивные размеры силовых гибких кабелей марки КГЭ, КГЭ-ХЛ на напряжение 6 кВ ГОСТ 9388-82 (РТМ)
|
Число и сечение жил, мм2 |
Наружный диаметр, мм |
Масса 1 км, кг |
, Ом/км |
, Ом/км |
||
|
основных |
заземления |
вспомога-тельные |
||||
|
3x10 |
1x6 |
1x6 |
41,2 |
2170 |
1,84 |
0,11 |
|
3x16 |
1x6 |
1x6 |
43,8 |
2522 |
1,15 |
0,10 |
|
3x25 |
1x10 |
1x6 |
46,4 |
3014 |
0,74 |
0,09 |
|
3x35 |
1x10 |
1x6 |
50,2 |
3641 |
0,54 |
0,09 |
|
3x50 |
1x16 |
1x10 |
53,9 |
4309 |
0,37 |
0,08 |
|
3x70 |
1x16 |
1x10 |
63,3 |
5835 |
0,26 |
0,08 |
|
3x95 |
1x25 |
1x10 |
66,5 |
6998 |
0,19 |
0,08 |
|
3x120 |
1x35 |
1x10 |
72 |
8267 |
0,15 |
0,08 |
|
3x150 |
1x50 |
1x10 |
77,6 |
9802 |
0,12 |
0,07 |
Таблица 13 – Конструктивные размеры силовых гибких кабелей на напряжение 660 В со вспомогательной жилой марки КГ
|
Число и сечение жил, мм2 |
Наружный диаметр, мм |
Масса 1 км, кг |
||
|
основных |
заземления |
Вспомога- тельные |
||
|
3x25 |
1x10 |
1x4 |
30,5 |
1691 |
|
3x35 |
1x10 |
1x6 |
34,7 |
2204 |
|
3x50 |
1x16 |
1x10 |
41,2 |
3123 |
|
3x70 |
1x16 |
1x10 |
45,7 |
4079 |
|
3x95 |
1x25 |
1x10 |
51 |
5238 |
|
3x120 |
1x35 |
1x10 |
55,9 |
6440 |
Таблица 14 – Активные и индуктивные сопротивления 1 км кабелей с медными жилами, Ом/км
|
Сечение, мм2 |
Актив. r0, Ом/км |
Индуктивное х0, Ом/км |
Сечение, мм2 |
Актив. r0, Ом/км |
Индуктивное х0, Ом/км |
||
|
6 кВ |
10 кВ |
6 кВ |
10 кВ |
||||
|
10 16 25 35 50 |
1,78 1,12 0,71 0,51 0,35 |
0,100 0,094 0,085 0,079 0,072 |
0,113 0,104 0,094 0,088 0,082 |
70 95 120 150 185 |
0,26 0,19 0,15 0,12 0,10 |
0,069 0,069 0,066 0,066 0,066 |
0,079 0,076 0,076 0,072 0,069 |
Таблица 15 – Емкость на фазу и емкостные токи для бронированных кабелей с бумажной изоляцией (РТМ)
|
Сечение жил кабеля, мм2 |
Емкость жилы кабеля, мкФ/км |
Емкостной ток кабеля, А/км |
||
|
6кВ |
10 кВ |
6кВ |
10 кВ |
|
|
3x25 |
0,14 |
0,11 |
0,46 |
0,36 |
|
3x35 |
0,16 |
0,13 |
0,52 |
0,42 |
|
3x50 |
0,18 |
0,14 |
0,59 |
0,46 |
|
3x70 |
0,21 |
0,16 |
0,68 |
0,52 |
|
3x95 |
0,24 |
0,19 |
0,79 |
0,62 |
|
3x120 |
0,27 |
0,2 |
0,89 |
0,65 |
|
3x150 |
0,315 |
0,24 |
1,03 |
0,78 |
|
3x185 |
0,36 |
0,26 |
1,18 |
0,85 |
|
3x240 |
0,4 |
0,3 |
1,3 |
0,98 |
Таблица 16 – Емкость на фазу и емкостные токи для бронированных кабелей марки КВШТ (РТМ)
|
Сечение жил кабеля, мм2 |
Емкость жилы кабеля, мкФ/км |
Емкостной ток кабеля, А/км |
||
|
6кВ |
10 кВ |
6кВ |
10 кВ |
|
|
3x25+1x10 |
0,29 |
0,22 |
0,95 |
0,72 |
|
3x35+1x10 |
0,33 |
0,25 |
1,08 |
0,82 |
|
3x50+1x16 |
0,36 |
0,28 |
1,18 |
0,92 |
|
3x70+1x16 |
0,43 |
0,32 |
1,4 |
1,04 |
|
3x95+1x25 |
0,49 |
0,35 |
1,6 |
114 |
|
3x120+1x35 |
0,53 |
0,37 |
1,73 |
1,21 |
|
3x150+1x50 |
0,59 |
0,42 |
1,93 |
1,37 |
Таблица 17 – Экономическая плотность тока (ПУЭ)
|
Проводники |
Экономическая плотность тока, А/мм2, при числе часов использования максимума нагрузки в год |
||
|
более 1000 до 3000 |
более 3000 до 5000 |
более 5000 |
|
|
Неизолированные провода и шины: медные алюминиевые Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с жилами: медными алюминиевыми Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами: медными алюминиевыми |
2,5 1,3 3,0 1,6 3,5 1,9 |
2,1 1,1 2,5 1,4 3,1 1,7 |
1,8 1,0 2,0 1,2 2,7 1,6 |
Таблица 18 – Технические данные шахтных передвижных трансформаторных подстанций
|
Подстанции |
Номинальная мощность, кВ·А |
Напряжение х.х., В |
Номинальный ток, А |
Напряжение КЗ, % от UН |
Ток х..х., от IН |
Потери, Вт |
|||
|
ВН |
НН |
ВН |
НН |
х.х при UН |
КЗ при cos=1 |
||||
|
ТСВП-100 ТСВП-160 ТСВП-250 ТСВП-400 ТСВП-630 |
100 160 250 400 630 |
6000 6000 6000 6000 6000 |
690/400 690/400 690/400 690 690/1200 |
9,5 15,4 24,1 38,5 60,6 |
83,5/144 133/231 209/362 335 527/304 |
3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 |
6 4,5 3,5 3 3 |
1000 1330 1650 2180 3000 |
1270 2000 2600 3700 4900 |
Таблица 19 – Сопротивления вторичных обмоток рудничных трансформаторных подстанций
|
Подстанции |
Номинальная мощность, кВ·А |
Номинальное напряжение, В |
Сопротивление, Ом |
||
|
Zт |
Rт |
Хт |
|||
|
ТСВП-100 |
100 |
400 690 |
0,0559 0,1677 |
0,0203 0,0609 |
0,0522 0,1566 |
|
ТСВП-160 |
160 |
400 690 |
0,0349 0,105 |
0,0118 0,0355 |
0,0329 0,0988 |
|
ТСВП-250 |
250 |
400 690 |
0,0222 0,067 |
0,0064 0,0192 |
0,0214 0,0642 |
|
ТСВП-400 |
400 |
690 |
0,0418 |
0,011 |
0,0403 |
|
ТСВП-630 |
630 |
690 1200 |
0,0266 0,0798 |
0,0056 0,0168 |
0,026 0,078 |
Таблица 20 – Токи срабатывания защиты ПМЗ (А), соответствующие условным единицам на шкале блока
|
Номинальный ток выключателя АВ, А |
Условные единицы на шкале блока защиты |
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
100 200 315-400 |
200 400 800 |
250 500 1000 |
300 600 1200 |
350 700 1400 |
400 800 1600 |
450 900 1800 |
500 1000 2000 |
550 1100 2200 |
600 1200 2400 |
Таблица 21 – Комплектные конденсаторные установки
|
Тип конденсаторной установки |
Ном. реактивная мощность, квар |
Размеры (длина, ширина, высота), мм |
Масса, кг |
|
Для силовых сетей 380 В |
|||
|
УК-0,38-150-У3 |
150 |
630х520х1400 |
335 |
|
УК-0,38-300-У3 |
300 |
1920х530х1660 |
820 |
|
УК-0,38-450-У3 |
450 |
2620х530х1660 |
1130 |
|
УК-0,38-600-У3 |
600 |
3320х530х1660 |
1410 |
|
УК-0,38-750-У3 |
750 |
1655 |
|
|
Для силовых сетей 6 кВ |
|||
|
УК-6,3-450-У3 |
450 |
2140х880х1800 |
670 |
|
УК-6,3-900-У3 |
900 |
3540х880х1800 |
1160 |
|
УК-6,3-1125-У3 |
1125 |
4240х880х1800 |
1405 |
|
Для силовых сетей 10 кВ |
|||
|
УК-10,5-450-У3 |
450 |
||
|
УК-10,5-900-У3 |
900 |
||
|
УК-10,5-1125-У3 |
1125 |
Расшифровка обозначения: УК – установка конденсаторная; 0,38 – напряжение, кВ; 150 – мощность, квар. Средний срок службы конденсаторов не менее 25 лет.
Таблица 22 – Удельные сопротивления грунтов и воды (РТМ)
|
Наименование грунта |
Пределы колебаний, Ом·м |
При расчетах, Ом·м |
|
Песок Супесок Суглинок Глина Садовая земля Каменистая глина Крупнозернистый песок с валунами, известняк Скала, валуны Чернозем Торф Речная вода Морская вода Гранит Уголь бурый |
400...1000 150...400 40...150 8...70 - - - - - - 10-80 0,2-1 - - |
700 300 100 40 40 100 1000-2000 2000-4000 200 20 50 1 207000 45000 |
Таблица 23 – Коэффициент использования вертикальных электродов из угловой стали или труб, размещенных в ряд (без учета влияния полосы связи)
|
Число электродов |
При отношении расстояния между электродами к длине электрода |
||
|
1 |
2 |
3 |
|
|
2 3 4 10 15 20 |
0,87 0,80 0,72 0,62 0,56 0,50 |
0,92 0,88 0,83 0,77 0,73 0,70 |
0,95 0,92 0,88 0,83 0,80 0,7 |
Таблица 24 – Коэффициент использования вертикальных электродов из угловой стали или труб, размещенных по контуру (без учета влияния полосы связи)
|
Число электродов |
При отношении расстояния между электродами к длине электрода |
||
|
1 |
2 |
3 |
|
|
4 6 10 20 40 60 100 |
0,70 0,62 0,55 0,47 0,42 0,39 0,36 |
0,78 0,73 0,68 0,64 0,58 0,55 0,52 |
0,85 0,80 0,76 0,70 0,67 0,65 0,62 |
Таблица 25 – Коэффициент использования соединительной полосы в ряду электродов из угловой стали или труб
|
Отношение расстояния между электродами к длине электрода |
При числе электродов в ряду |
|||
|
4 |
10 |
20 |
30 |
|
|
1 2 3 |
0,77 0,89 0,92 |
0,62 0,75 0,82 |
0,42 0,56 0,68 |
0,31 0,46 0,58 |
Таблица 26 - Коэффициент использования соединительной полосы в контуре электродов из угловой стали или труб
|
Отношение расстояния между электродами к длине электрода |
При числе электродов в ряду |
|||||
|
4 |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
|
|
1 2 3 |
0,45 0,55 0,7 |
0,34 0,4 0,56 |
0,27 0,42 0,45 |
0,24 0,3 0,41 |
0,21 0,28 0,37 |
0,2 0,26 0,35 |
Таблица 27 – Коэффициенты использования заземлителей (труб, стержней, уголков) без учета влияния полосы связи.
|
Число заземлителей |
Отношение расстояний между заземлителями к их длине |
|||
|
2 |
3 |
2 |
3 |
|
|
Заземлители размещены в ряд |
Заземлители размещены по контуру |
|||
|
2 4 6 10 20 40 60 100 |
0,91 0,83 0,77 0,74 0,67 - - - |
0,94 0,89 0,85 0,81 0,76 - - - |
- 0,78 0,73 0,68 0,63 0,58 0,55 0,52 |
- 0,85 0,8 0,76 0,71 0,66 0,64 0,62 |
Таблица 28 – Номинальные данные предохранителей ПР-2 и плавких вставок устанавливаемых в них
|
Номинальный ток предохранителя, А |
Номинальный ток плавкой вставки, А |
|
15 60 100 200 350 600 1000 |
6; 10; 15 15; 20; 25; 35; 60 60; 80; 100 100 125 160 200 200 225 260 300 350 350 430 500 600 600 700 850 1000 |
Таблица 29 – Допустимые длительные нагрузки и сопротивления медных и алюминиевых шин
|
Сечение шины, мм |
Длительно допустимые нагрузки , А |
Активное сопротивление при +65ºС, мОм/м |
Индуктивное сопротивление , мОм/м |
|||||
|
медь |
алюминий |
медь |
алюминий |
100 |
150 |
200 |
300 |
|
|
25х3 |
350 |
275 |
0,268 |
0,475 |
0,179 |
0,2 |
0,225 |
0,244 |
|
30х3 |
415 |
325 |
0,223 |
0,394 |
0,163 |
0,189 |
0,206 |
0,235 |
|
30х4 |
490 |
380 |
0,167 |
0,296 |
0,163 |
0,189 |
0,206 |
0,235 |
|
40х4 |
635 |
490 |
0,125 |
0,222 |
0,145 |
0,17 |
0,189 |
0,214 |
|
40х5 |
725 |
565 |
0,1 |
0,177 |
0,145 |
0,17 |
0,189 |
0,214 |
|
50х5 |
875 |
670 |
0,08 |
0,142 |
0,137 |
0,1565 |
0,18 |
0,2 |
|
50х6 |
960 |
740 |
0,067 |
0,118 |
0,137 |
0,1565 |
0,18 |
0,2 |
|
60х6 |
110 |
855 |
0,0558 |
0,099 |
0,1195 |
0,145 |
0,163 |
0,189 |
|
60х8 |
1300 |
1010 |
0,0418 |
0,074 |
0,1195 |
0,145 |
0,163 |
0,189 |
|
80х8 |
1670 |
1290 |
0,0313 |
0,055 |
0,102 |
0,126 |
0,145 |
0,17 |
|
80х10 |
1870 |
1450 |
0,025 |
0,0445 |
0,102 |
0,126 |
0,145 |
0,17 |
|
100х10 |
2260 |
1741 |
0,02 |
0,0355 |
0,09 |
0,1127 |
0,133 |
0,157 |
|
2 (60х8) |
2160 |
1770 |
0,0209 |
0,037 |
0,12 |
0,145 |
0,163 |
0,189 |
|
2 (80х8) |
2880 |
2290 |
0,0157 |
0,0277 |
- |
0,126 |
0,145 |
0,17 |
|
2 (80х10) |
3185 |
2540 |
0,0125 |
0,0222 |
- |
0,126 |
0,145 |
0,17 |
|
2 (100х10) |
3781 |
2930 |
0,01 |
0,0178 |
- |
- |
0,133 |
0,157 |
Таблица 30 – Сопротивление автоматов и рубильников
|
Номинальный ток, А |
Сопротивление катушек расцепителей автоматов (при 65ºС), мОм |
Сопротивление контактов, мОм |
||
|
активное |
индуктивное |
автоматы |
рубильники |
|
|
50 70 100 140 200 400 600 1000 |
5,5 2,35 1,3 0,74 0,36 0,15 0,12 - |
2,7 1,3 0,85 0,55 0,28 0,1 0,084 - |
1,3 1,0 0,75 0,65 0,6 0,4 0,25 - |
- - 0,5 - 0,4 0,2 0,15 0,08 |
Таблица 31 – Сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока типа ТКФ
|
Номинальный ток, А |
Сопротивление, мОм |
|||
|
ТКФ-1 |
ТКФ-3 |
|||
|
активное |
индуктивное |
активное |
индуктивное |
|
|
7,5 10 15 20 30 40 50 75 100 150 200 300 400 600 |
300 170 75 42 20 11 7 3 1,7 0,75 0,42 0,2 0,11 0,05 |
480 270 120 67 30 17 11 4,8 2,7 1,2 0,67 0,3 0,17 0,07 |
130 75 33 19 8,2 4,8 3,0 1,3 0,75 0,33 0,19 0,08 0,05 0,02 |
120 70 30 17 8 4,2 2,8 1,2 0,7 0,3 0,17 0,08 0,04 0,02 |
Рисунок Расчетные кривые для определения токов КЗ