Конспект лекций для специальности 1804 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» Объем дисциплины 136 часов в том числе лекций 51 часов icon

Конспект лекций для специальности 1804 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» Объем дисциплины 136 часов в том числе лекций 51 часов



Смотрите также:
Методические указания и контрольные задания для студентов специальностей 140601...
Рабочая программа дисциплины опд. Ф. 03. «Механика»...
Рейтинг-план «дисциплины специализации» По дисциплине...
Рабочая программа учебной дисциплины «информатика» очная...
Основная образовательная программа (ооп), реализуемая вузом по специальности 180400 (140604...
Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальностей 220301...
Учебная программа дисциплины прикладная механика направления подготовки: 130400 Горное дело...
Учебная программа дисциплины прикладная механика направления подготовки: 130400 Горное дело...
1) Факультет разработки угольных месторождений и подземного строительства (рпм)...
Учебная программа «электрооборудование и автоматика промышленных установок и технологических...
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специально­сти 05. 09...
Учебная программа По курсу «Геометрия и алгебра», для студентов фмф (2 курс 1 семестр...



скачать
Санкт-Петербургский государственный горный институт

имени Г.В.Плеханова (технический университет)


Кафедра электротехники и электромеханики


ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Конспект лекций для специальности 1804 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов»


Объем дисциплины – 136 часов

в том числе лекций – 51 часов

лабораторных работ – 17 часов

самостоятельная работа – 68 часов


Санкт-Петербург

2001


ВВЕДЕНИЕ

В курсе «Электроснабжение горных предприятий» для специально­сти 18.04.00 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» рассматривается электроснабжение подземных работ, карьеров и обогатительных фабрик, электрообо­рудование, схемы электроснабжения, электробезопасность, освеще­ние.

Изучению данной дисциплины должно предшествовать усвоение курсов математики, физики, теоретических основ электротехники, основ технологии горного производства, основ электроснабжения.

После усвоения материала курса выполняется контрольное задание, состоящее из трех задач:

Расчет электроснабжения подземного добычного участка уголь­ной шахты.

Расчет освещения на горном предприятии.

Расчет электроснабжения участка карьера.


ПРОГРАММА

Раздел 1


Программа. Основные определения. Особенности электроснабжения горных работ. Эксплуатация электрооборудования на горном пред­приятии.

[12.c. 6-26,3.c. 11-20, 5.c. 6-16]

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Назначение элементов СЭС горных предприятий.

Основные отличия электроснабжения открытых и подземных горных работ.

Каковы особенности электроснабжения стационарных установок на поверхности шахт и рудников?

В каких случаях применяется резервирование питания электро­приемников?

Уровни напряжений, при которых происходит распределение электрической энергии на открытых и подземных горных рабо­тах и обогатительных фабриках.

Раздел 2


Программа. Аппаратура управления и защиты на горном предпри­ятии. Магнитные пускатели, автоматические выключатели, высоко­вольтные ячейки. КРУВ-6.

[3.c. 106-149, 5.c. 37-85, 4.c. 562-603, 12.c. 199-226, 10.c. 170-221, 1.c. 292-470, 2.c. 90-200, 244-284, 6.c. 151-221].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Классификация аппаратов управления и защиты.

Чем отличаются рудничные аппараты от аппаратов на открытых горных работах?

Перечислите основные блоки рудничных магнитных пускателей и автоматических выключателей.

Учитываются ли особенности эксплуатации горного электро­оборудования при конструировании аппаратов управления и за­щиты?

К 79акие типы контакторов используются в магнитных пускателях и автоматических выключателях?

Для чего предназначены пусковые агрегаты?

Конструкция пусковых агрегатов.

Раздел 3


Программа. Освещение на горных предприятиях. Источники света, их классификация. Устройство ламп накаливания и газоразрядных и их характеристики. Методы расчета освещения. Выбор источника для осветительной сети. Конструкция светильников для освещения открытых и подземных горных работ.

[ 3.c. 190-202, 5.c. 312-328, 4.c. 668-677, 416-420, 12.c. 79-102, 10.с. 221-238, 1.с. 504-515, 2.с. 285-293, 6.с. 389-411, 9.c. 59-83].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Расскажите о конструкции взрывозащиты в светильниках для подземных выработок.

Как осуществляется контроль изоляции осветительной сети?

Как выполняется осветительная сеть?

Основное отличие ламп накаливания от газоразрядных ламп.

В каких случаях используют точечный метод определения осве­щенности?

Чем отличаются галогенные лампы от ламп накаливания общего назначения?

Устройство газоразрядных ламп высокого и низкого давления.

Какие источники питания используют для питания осветитель­ной сети в подземных выработках?

Как устроена осветительная сеть на открытых горных работах?

Особенности освещения обогатительных фабрик.

Какова методика расчета освещения ксеноновыми лампами?

Какие системы нейтрали осветительной сети используются на горных предприятиях?

Раздел 4


Программа. Электроснабжение электровозного транспорта на гор­ных предприятиях. Конструкция тяговой сети. Электрооборудова­ние электровозов и тяговых агрегатов. Схемы тяговых подстанций и их основные элементы. Расчет тяговой сети и определение мощно­сти тяговой подстанции.

[3.c. 253-259, 5.c. 124-132, 4.c. 646-668, 12.c. 237-259, 11.c. 211-219, 10.c. 259-290, 9.c. 162-182].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Какие типы электровозов применяются на горных предпри­ятиях?

Из каких элементов состоит система электроснабжения электро­возного транспорта?

Конструкция тяговой сети.

Как определить нагрузку тяговой сети?

Как определить максимальное расстояние между тяговыми под­станциями?

Из каких основных элементов состоит тяговая подстанция?

Раздел 5


Программа. Энергетические показатели горного предприятия. Нормы электропотребления. Компенсация реактивной мощности. Компенсационные установки в подземных выработках.

[3.c. 347-357, 5.c. 290-311, 4.c. 379-416, 12.c. 102-120, 11.c. 251-257, 1.c. 525-534, 6.c. 375-389, 9.c. 290-311].


ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Какие энергетические показатели работы электрохозяйства ис­пользуются для оценки работы предприятия?

Как осуществляется учет расхода электрической энергии на предприятии?

Для чего необходим учет расхода электроэнергии?

Как производится расчет предприятия с энергоснабжающей ор­ганизацией за использованную электроэнергию?

Что такое удельный расход электроэнергии?

Как определить требуемую величину емкости компенсирующих устройств?

Какими средствами можно уменьшить величину потребляемой реактивной мощности?

Какие существуют мероприятия на горном предприятии по эко­номии электроэнергии?

Раздел 6


Программа. Схемы электроснабжения карьеров. Электроснабжение участков карьера. Электроснабжение шахт и рудников. Способы ка­нализации электроэнергии в подземные выработки. Электроснабжение поверхности и под­земных потребителей. Электроснабжение обогатительных фабрик.

[12.c. 283-301, 331-348, 11.c. 162-167, 202-211, 3.c. 11-34, 163-190, 203-245, 5.c. 172-175, 181-187, 230-240, 245-280, 4.c. 115-218, 456-553, 10.c. 57-115, 2.c. 471-494, 6.c. 329-375, 9.c. 102-115].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Как классифицируются схемы электроснабжения на открытых горных работах?

Какова конструкция карьерной сети при транспортной и бес­транспортной системе отработки?

В чем заключаются особенности электроснабжения подземного дренажного комплекса на открытых горных работах?

В чем заключаются основные особенности электроснабжения шахт?

Какие существуют способы канализации электроэнергии в под­земные выработки, их преимущества и недостатки?

Какие требования предъявляются к схемам электроснабжения потребиттлей I, II и III категории?

Какие типы кабелей разрешены к применению в подземных вы­работках шахт и рудников?

Как осуществляется электроснабжение стационарных установок поверхностного комплекса шахты, рудника, карьера?

Что такое обособленное питание подземных выработок и зачем оно нужно?

Какие типы трансформаторов принимают для установки на ГПП шахт, рудников, карьеров и обогатительных фабрик?

Раздел 7

Программа. Электрооборудование ГПП, ЦПП, ПКТП, РП, КРП, ПП шахт, карьеров и обогатительных фабрик.

[12.c. 301-312, 11.c. 182-202, 3.c. 146-163, 5.c. 197-215, 230-238, 245-269, 4.c. 218-316, 444-449, 604-646, 10.c. 115-147, 306-411, 2.c. 58-90, 9.c. 83-102].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Почему главные трансформаторы на ГПП работают в нормаль­ном режиме раздельно?

Исходя, из каких условий производится выбор электрооборудо­вания на ГПП на стороне 6 кВ?

Какое электрооборудование разрешено к установке на ЦПП угольных шахт?

Для чего необходимо знать мощность короткого замыкания на шинах ЦПП?

Как устроена ЦПП?

Какова конструкция ПКТП?

Как выбрать мощность трансформатора на БКТП-35-110/6?

Какова должна быть степень загруженности трансформатора ПКТП-6/0,7-0,4?

Что такое РП и КРП?

Каково назначение ПП и его основные защиты?

В каких местах устанавливают ПП и почему?

Раздел 8


Программа. Электроснабжение и электрооборудование экскавато­ров, буровых станков, насосных установок, транспортно-отвальных мостов, установок гидромеханизации.

[11.c. 88-128, 138-147, 12.c. 312-331, 5.c. 85-124, 10.c. 13-57, 9.c. 115-162].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Каково основное электрооборудование одноковшовых экскава­торов?

Каково основное электрооборудование шагающих экскаваторов?

Электрооборудование буровых станков.

Из каких основных частей состоит установка гидромеханизации и ее электрооборудование?

Раздел 9


Программа. Электробезопасность при электрификации шахт, рудни­ков, карьеров и обогатительных фабрик. Влияние режима нейтрали на электробезопасность. Защитное заземление и зануление. Кон­троль целостности цепи защитного заземления на открытых и под­земных работах. Защитное и опережающее отключение. Виды ис­полнения рудничного электрооборудования. Искробезопасность. Электробезопасность на открытых горных работах. Контроль со­стояния изоляции электроустановок. Электробезопасность на обога­тительных фабриках.

[11.c. 238-250, 12.c. 41-78, 3.c. 35-83, 5.c. 225, 242, 286, 4.c. 421-444, 677-707, 10.c. 238-259, 1.c. 210-244, 2.c. 462-471, 6.c. 85-120, 9.c. 16-59].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Чему равно напряжение прикосновения при заземленной и изо­лированной нейтрали?

С какой целью производится компенсация емкостной состав­ляющей тока короткого замыкания на землю?

В чем заключаются основные отличия защитного заземления от зануления?

Почему величина сопротивления заземляющего устройства должна быть небольшой?

Какие защитные аппараты срабатывают при однофазной утечке на землю в сети с изолированной и заземленной нейтралью?

Каковы принципы построения схем реле утечки?

Как осуществляется контроль изоляции сети под напряжением и в обесточенном состоянии на участке шахты или рудника?

Как контролируется состояние изоляции осветительной сети?

Что такое опережающее отключение и где оно применяется?

Какое оборудование применяется в системе электроснабжения с опережающим отключением?

Каким способом можно энергетически изолировать точку корот­кого замыкания?

Что такое взрывоустойчивость и взрывонепроницаемость обо­лочки?

Почему рудничное электрооборудование в исполнении РВ и РО не делают герметичным?

Что такое «искробезопасность цепи»?

Какими способами достигается искробезопасность цепей управ­ления в рудничной аппаратуре управления и защиты?

Как осуществляется контроль целостности заземляющей жилы у передвижных механизмов на открытых горных работах и в под­земных выработках?

Как осуществляется заземление на обогатительных фабриках?


Расчет электроснабжения участка угольной шахты.

Исходные данные для расчета даны в таблице 1. Паспортные данные электропотребителей выбранного варианта берутся из таблицы 2 и заносятся в таблицу 3. Номинальный ток Iн определяется исходя из Рн. В соответствующей точке сети необходимо определить трехфаз­ный ток короткого замыкания (к.з.) Iк.з.(3) , величину напряжения в номинальном режиме U и выбрать коммутационный аппарат.






Рис.1. Схема электроснабжения участка

При расчете токов к.з. используется метод приведения к базисным условиям, для чего задано базисное напряжение Uб. Кроме того, за­дана мощность к.з. на шинах ЦПП.

На рис.1 дана принципиальная схема электроснабжения участка шахты; здесь l1 – длина высоковольтного кабеля, км; l2 – длина маги­стрального низковольтного кабеля. км; l5 ,l6 ,l7 - длина гибких кабелей соответственно комбайна, конвейера и вентилятора, км; I – шина ЦПП; 2 и 3 – соответственно высоковольтные и низковольтные рас­пределительные устройства передвижной понизительной подстан­ции (РУ ПУПП); 4,5,6,7, - точки подключения коммутационных ап­паратов; 8,9,10 – клеммы электроприемников.


Таблица 1

ВАРИАНТЫ





Ва­риант

Оборудование

Длина гибких кабелей, км

Напря­жение

вторич­ной об­мотки U, кВ

Комбайн

Конвейер

Вен­тиля­тор


l5


l6


l7

0

К103

СП202

ВМ4

0,30

0,15

0,20

0,66

1

1К101У

СП87ПМ

ВМ5

0,35

0,24

0,15

0,66

2

МК67

СП48М

ВМ6

0,40

0,28

0,01

0,66

3

2К52МУ

СП63М

ВМЦ8

0,28

0,31

0,06

0,66

4

1ГШ68Е

СП87ПМ

ВМ6

0,26

0,27

0,04

1,14

5

1КШ1КГУ

КИЗМ

ВМ6

0,21

0,25

0,03

0,66

6

1ГШ68

СП37ПМ

ВМ12

0,31

0,26

0,08

1,14

7

КШЗМ

КМ81

ВМ5

0,34

0,19

0,12

1,14

8

2КШ3

СП301

ВМ12

0,32

0,23

0,14

1,14

9

КА80

СПЦ151

ВМ4

0,25

0,18

0,09

0,66

10

К103

СП202

ВМ5

0,29

0,20

0,10

0,66

11

1К101У

СП202

ВМ4

0,21

0,28

0,08

0,66

12

МК67

СПЦ151

ВМЦ8

0,28

0,15

0,09

0,66

13

2К52МУ

СП202

ВМ6

0,23

0,18

0,12

0,66

14

1ГШ68Е

КИЗМ

ВМ4

0,31

0,12

0,18

1,14

15

КШ1КГУ

КИЗМ

ВМ5

0,30

0,23

0,20

0,66

16

1ГШ68

КИЗМ

ВМ6

0,36

0,21

0,16

1,14

17

КШЗМ

СП301

ВМ12

0,22

0,15

0,03

1.14

18

2КШ3

СП301

ВМ6

0,28

0,18

0,08

1.14

19

КА80

СПЦ151

ВМ5

0,33

0,25

0,23

0,66



Продолжение табл. 1

Вари­ант

Длина кабеля

Ба­зис­ное на­пря­жение, Uб, кВ

Мощ­ность к.з. Sк.з.(3) на шинах ЦПП

Точки, в которых нужно

высо­ко­вольт­ного, l1, км

низко­вольт­ного,l2, км

опре­делить I к.з.(3)

опреде­лить ве­личину напря­жения

выбрать комму­тацион­ный ап­парат

0

0,3

0.3

6,3

55

2

4

1

1

0,4

0,25

0,69

35

3

7

5

2

0,5

0,35

0,69

48

4

8

4

3

0,6

0,40

6,3

56

7

2

3

4

0,7

0,27

1,2

39

1

2

5

5

0,8

0,38

0,69

68

9

4

6

6

0,9

0,31

6,3

73

4

9

7

7

1,0

0,21

1,2

89

8

3

4

8

1,1

0,33

1,2

41

2

3

6

9

1,2

0,28

6,3

76

3

8

7

10

0,8

0,08

0,69

36

2

7

3

11

0,9

0,09

6,3

72

3

2

5

12

0,7

0,21

6,3

66

4

7

1

13

1,1

0,20

0,69

31

7

3

1

14

1,2

0,07

1,2

46

8

4

3

15

1,3

0,07

6,3

33

9

3

7

16

1,8

0,1

6,3

42

1

4

6

17

1,6

0,26

1,2

40

2

8

4

18

0,4

0,18

1,2

51

2

9

5

19

0,5

0,06

0,69

58

3

4

6


Таблица 2


Установка

Тип

двигателя

Pн,

кВт

КПД

н

Коэф-т

мощности cosн


Iп/Iн

К103

ЭДКОФ37-4

74

90,8

0,86

6,5

1К101У

ЭДКО4-100

100

92,0

0,86

6,3

МК67М

ЭКВ4У-125

125

91,8

0,81

7,0

2К52МУ

ЭДКО4-100

100

92,0

0,86

6,3

1ГШ68

ЭКВ4-У

264

95,0

0,83

7,0

1ГШ68Е

ЭКВ4-160

320

89,0

0,82

6,5

КШ1КГУ

ЭДКО4-100

100

92,0

0,80

6,3

2КШЗ

2ЭКВ5-200

400

93,5

0,85

5,7

КШ3М

1ЭДКО5

290

92,0

0,88

5,4

КА80

ЭКВ3,5-132

132

92,0

0,83

6,2

СП202

ЭДКОФ-53/4

220

91,0

0,89

7,0

СП87ПМ

ЭДКОФВ-53/4

110

93,0

0,88

6,5

СП63М

ЭДКОФ4-45

90

91,5

0,86

6,5

КМ81

ЭДКОФ4-55

165

92,0

0,87

6,5

КИЗМ

ЭДКОФ-43/4

165

91,5

0,86

6,5

СПЦ151

ЭДКОФ4-55

110

92,0

0,87

6,5

СП48М

ЭДКОФ4-55

165

92,0

0,87

6,5

СП301

ЭДКОФ-53/4

330

91,0

0,89

7,0

ВМ4

ВРМ100

4

95,0

0,84

7,0

ВМ5

ВРМ132

13

88,0

0,87

7,0

ВМ6

ВРМ160

24

88,0

0,87

6,0

ВМ12

ВРМ280

110

98,5

0,89

6,5

ВМЦ8

ВР25052

75

92,0

0,89

6,0

Пример. Дано: комбайн 1К101У, конвейер СПЦ151, вентилятор ВМЦ8; длина кабельной линии: l1 = 1,5 км, l2 = 0,2 км, l5 = 0,21 км, l6= 0,15 км, l7= 0,12 км; напряжение соответственно первичной и вто­ричной обмоток: U1н = 6 кВ, U2н = 660 В; базисное напряжение Uб= 0,69 кВ; мощность короткого замыкания = 35 МВА.

Определить: в точке 4 (рис.1), величину напряжения при номинальном режиме в точке 3, выбрать соответствующий аппарат в точке 6.

Результаты расчетов свести в таблицу.

Исходные данные

Таблица 3


Установка


Рн, кВт


Iн, А


cosн


н


Iп/Iн


Длина гиб­кого кабеля, м


Комбайн

1К101У


100


112


0,86


92


6,3


210

Конвейер

СПЦ151


110


120


0,87


92


6,5


150

Вентилятор

ВМЦ8


75


81


0,88


92


6


120






Рис.2 Схема замещения сети

Преобразовав формулу , найдем номинальный ток:

для комбайна

;

для конвейера

;

для вентилятора

.

Полученные данные внесем в табл.3. В соответствии с поставленной задачей нарисуем схему замещения сети (рис.2).

Для определения тока трехфазного к.з. в точке 4 необходимо знать параметры сети и сопротивление участковой трансформаторной подстанции. Так как мощность ПУПП неизвестна, необходимо определить расчетную мощность участка и выбрать участковую подстанцию. Расчетная мощность участка.

,

где - коэффициент спроса; - установленная мощность; - мощность наиболее мощного двигателя. Отсюда




Расчетная мощность трансформатора

где - средневзвешенный коэффициент мощности. Поскольку



cosОтсюда .

Выберем участковую трансформаторную подстанцию типа ТСВП-250 [л.5, с.264, табл. 11.2]в соответствии с условием (здесь Sт. номинальная мощность трансформатора), имеющую следующие паспортные данные: Sт.н.=250 кВА, Uв.н.= 6 кВ, Uн.н.=0,69/0,4 кВ, Iв.н.=24,1 А, Iн.н.=209/362 А, uk=3,3%, Ix,x=3,5%, Px,x=1590 Вт, Рк=2160 Вт.

Сопротивление обмоток трансформатора, приведенное к обмотке низкого напряжения трансформатора (табл.4), Rт=0,019 Ом, Хт=0,064 Ом.

Таблица 4

Тип трансформатора

Номинальная мощность, кВА

Напряжение на вторичной обмотке, кВ

Сопротивление, Ом

активное Rт

индуктивное, Хт

ТСВП-100/6

100

0,4

0,69

0,0202

0,0605

0,0518

0,155

ТСВП-160/6

160

0,4

0,69

0,0118

0,0353

0,0327

0,0980

ТСВП-250/6

250

0,4

0,69

0,0063

0,019

0,0213

0,0639

ТСВП-400/6

400

0,69

0,0107

0,0403

ТСВП-630/6

630

0,69

1,2

0,0057

0,0170

0,0258

0,0776

ТСВП-1000/6

1000

0,69

1,2

0,0048

0,0151

0,0206

0,063


Примечание: При использовании отпаек для изменения напряжения на вторичной обмотке трансформатора приведенные значения сопротивления Rт и Хт умножаются на коэффициент Кот равный 0,95; 1,0; 1,05.

Сопротивление трансформатора, приведенное к низкому напряжению (НН), можно определить по формулам



Для определения сопротивления сети необходимо предварительно выбрать сечения кабелей, для чего надо знать значения расчетных токов.

Выбор сечения жил кабелей производится в соответствии с условием IкабIкаб.доп . Определим расчетный ток в магистральном кабеле длиной l2=200 м;




Из [л.5, с.272, табл. 11.6]выберем сечение жил кабеля и определим допустимый ток кабеля из условий I2Iдоп; при Sк..м.=35 мм2 , Iдоп=168 А. Принимаем кабель КГЭШ (3х35+1х10+3х4), его удельное сопротивление [л.4, с.509, табл.20.1; л.2, с.307, табл.13.15] R0=0,54 Ом/км, X0=0,084 Ом/км . Сопротивление магистрального кабеля R2=0,54.0,2=0,108 Ом, X2=0,084.0,2=0,0168 Ом.

Определим сечение и сопротивление высоковольтного кабеля длиной l1=1500 м. Расчетный ток этого кабеля принимаем равным номинальному току первичной обмотки ПУПП: I1=24,1 А. При сечении SВН=16 мм2 , Iдоп=65 А. Удельное сопротивление

R10=1,15 Ом/км, X10=0,102 Ом/км. Сопротивление всего кабеля R1=R10l1=1,15.1,5=1,7 Ом; X1=X10l1=0,102.1,5=0,15 Ом.

Окончательно принимаем высоковольтный кабель (от ЦПП до участковой подстанции) типа ЭВТ (3х16+1х10), который проверяем по экономической плотности тока, термической стойкости к токам, к.з. и допустимой потере напряжения.

Выбранное по длительно допустимому току нагрузки сечение кабеля проверяют на термическую стойкость [ л.4, с.520, табл. 20.6; л.2, с.476, табл.21.1] из условия , где Iпр – предельно допустимый кратковременный ток к.з. в кабеле, кА; - ток трехфазного к.з. в начале проверяемого кабеля, кА. Примем в качестве защитного аппарата на ЦПП взрывобезопасную ячейку РВД-6. Тогда для сечения 16 мм2 Iпр = 3,36 кА.

Высоковольтный кабель по термической стойкости с медными жилами сечением 25 мм2 и более и мощности к.з. на шинах РПП-6 (ЦПП) не выше 50 МВА проверять не требуется. Проверке подлежат кабели с сечением жил менее 25 мм2, а также кабели, независимо от сечения, при мощности к.з. на шинах РПП-6 (ЦПП), превышающей 50 МВА.

Ток трехфазного к.з. в начале высоковольтного кабеля

,

т.е. условие выполняется. Проверка выбранного сечения по экономической плотности тока [л.4. с.158, табл.9.3] осуществляется по формуле




где I1 – ток высоковольтного кабеля, А; jэк – экономическая плотность тока, А/мм2.

По экономической плотности тока сечение удовлетворяет заданным условиям.

Сечение кабеля по допустимой потере напряжения



где L=l1=1500 м- длина высоковольтного кабеля; γ= 50 м / (Ом. мм2) – удельная проводимость меди; Uдоп – допустимая потеря напряжения.

Для U = 6 кВ Uдоп принять равной 150 В. По потере напряжения сечение кабеля также выбрано правильно.

В соответствии с условием задачи найдем ток трехфазного к.з. в точке 4. Для этого определим сопротивления элементов цепи, приведенные к базисному напряжению Uб=690 В.

Индуктивное и активное сопротивления кабельной линии 6 кВ, приведенные к базисному напряжению



Сопротивления трансформатора: Хб.т=0,064 Ом; Rб.т=0,019 Ом.

Сопротивления кабеля магистрального: Хб2=0,017 Ом; Rб2=0,108 Ом.

Суммарное сопротивление цепи до точки к.з., приведенное к базисному напряжению

Хб = Хб1 + Хб.т + Хб2 =0,002 + 0,064 + 0,017 =0,083 Ом;




Ток трехфазного к.з. в точке 4



для определения величины напряжения в точке 3 в номинальном режиме необходимо определить потерю напряжения в высоковольтном кабеле



Напряжение на зажимах первичной обмотки трансформатора



напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора (в точке 3)



где Кт – коэффициент трансформации ПУПП.

Выберем защитно-коммутационный аппарат в точке 6 в соответствии с условием где Uн.а, Iн.а, Iо.а – соответственно номинальное напряжение, номинальный ток, ток отключения аппарата (его пастортные данные); Uн, Iраб, - cсоответственно номинальное напряжение, рабочий ток и ток к.з. сети в месте установки аппарата.

Номинальное напряжение Uн=660 В, номинальный ток конвейера

Iн =120 А. Так как в точке 4 определен ток трехфазного к.з., а точки 4 и 6 – практически одна точка, то

Принимаем к установке в начале гибкого кабеля конвейера магнитный пускатель ПВИ-125 [л.4. с.601, табл.22.11; л.2, с.105, табл.4.1], имеющий Uн.а= 660 В, Iн.а=125 А, Iо.а=2500 А. Величина, т.е. условие выбора аппарата не соблюдено. Но беря во внимание, что схемой электроснабжения участка предусмотрен групповой аппарат (автоматический выключатель) [л.4, с.583, табл.22.10; л.2, с.90, табл.3.1] установленный в точке 4 и имеющий ток отключения больше, чем ток отключения магнитного пускателя, оставляем выбранный пускатель ПВИ-125.

После выбора коммутационного аппарата, необходимо определить ток уставки срабатывания максимальной токовой защиты этих аппаратов (автоматических выключателей, магнитных пускателей) и найти величину коэффициента чувствительности максимальной токовой защиты в соответствии с инструкцией по определению токов короткого замыкания, выбору и проверке уставок максимальной токовой защиты в сетях напряжением до 1140 В (Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах, с.314).


Расчет освещения.

Расчет освещения на горном предприятии осуществляется несколькими методами:

точечный;

коэффициента светового потока;

удельной мощности;

прожекторный.

Определение освещенности на площади узкой, но протяженной (дороги, штреки, квершлаги, выездные траншеи и т.п.),осуществляется точечным методом. Определение освещенности площадей с приблизительно равными сторонами (площадь карьера, промплощадка, камера ожидания, насосная камера и т.п.) осуществляется методом коэффициента светового потока с последующей проверкой точечным методом.

Для ориентировочных расчетов используется метод удельной мощности.

Прожекторное освещение применяют для освещения больших площадей (карьеры, склады, отвалы).

Перечисленные выше методы расчета освещения рассмотрены в литературе 4,5,6,14. необходимые для решения технические данные светильников, трансформаторов и др. приведены в той же литературе.

ВАРИАНТ 0.

Рассчитать освещение водоотливной камеры шириной 10 м и длиной 20 м. Высота камеры 3,6 м. Камера закреплена бетоном и побелена. Шахта опасна по газу и пыли. Светильники подвешены на высоте 3,3 м. Напряжение питающей сети 127 В.

ВАРИАНТ 1.

Рассчитать освещение квершлага длиной 800 м. Рассчитать сеть, выбрать мощность источника.

ВАРИАНТ 2.

Освещение площадки у погрузочного пункта осуществляется светильниками РВЛ-40М. Высота подвески светильников 2,5 м. Расстояние между светильниками 4 м. Определить освещенность на почве выработки и сравнить ее с минимально допустимой.

ВАРИАНТ 3.

Рассчитать освещение уклона высотой 2.2 м. Высота подвески светильника РВЛ-20М 1,9 м. Определить освещенность на почве выработки и сравнить с минимально допустимой.

ВАРИАНТ 4.

Длина квершлага 400 м. Крепление бетонное. Высота подвески светильника 2,5 м. Напряжение осветительной сети 127 В. шахта опасна по газу и пыли. Выбрать тип светильника, количество светильников, определить освещенность на почве квершлага, определить мощность и выбрать тип осветительного трансформатора.

ВАРИАНТ 5.

Выбрать тип и число светильников для освещения штрека длиной 600 м. Рассчитать осветительную сеть, выбрать тип и число осветительных трансформаторов. Шахта опасна по газу и пыли.

ВАРИАНТ 6.

Длина лавы 120 м, высота 1,8 м. Рассчитать освещение лавы, выбрать тип и количество светильников, тип осветительного трансформатора.

ВАРИАНТ 7.

Размеры компрессорной: длина – 30 м, ширина – 25 м, высота – 4 м. Коэффициенты отражения потолка п = 0,5 и стен с = 0,3. Напряжение осветительной сети 220 В. Определить освещенность на уровне 0,8 м от пола, выбрать тип светильников, определить их количество и установленную мощность.

ВАРИАНТ 8.

Определить количество светильников и их установленную мощность, необходимую для освещения откаточного штрека длиной 1500 м. Рассчитать осветительную сеть. Проверить эту сеть по потере напряжения.

ВАРИАНТ 9.

Рассчитать освещение шоссейной дороги, идущей от шахты до рабочего поселка. Длина дороги 800 м. Светильники установлены на опорах высотой 9 м. Расстояние между опорами 20 м. Напряжение осветительной сети 220 В. Выбрать тип светильников, их количество, выбрать сечение осветительных проводов, проверить сеть по потере напряжения. Санитарная норма освещенности дороги Ен = 3 лк.


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК


1. Дзюбан В.С., Риман Я.С., Маслий А.К. Справочник энергетика угольной шахты. М.: Недра, 1983г.

2. Электрооборудование и электроснабжение участка шахты. Справочник. Под ред. Р.Г. Беккер, М.: Недра, 1983г.

3. Щуцкий В.И., Волощенко Н.И., Плащадский Л.А. Электрификация подземных горных работ. М., Недра, 1986г.

4. Справочник по электроустановкам угольных предприятий. Электроустановки угольных шахт. Под ред. В.В.Дегтярева, М.: Недра, 1988г.

5. Медведев Г.Д. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий. М.: Недра, 1988 г.

6. Цапенко Е.Ф., Мирский М.И., Сухарев О.В. Горная электротехника. М.: Недра, 1986г.

7. Электрооборудование на 1140 В для угольных машин и комплексов. Под ред. Е.С. Траубе, М.: Недра, 1991г.

8. Справочник энергетика карьера. Под ред. В.А. Голубева , М.: Недра, 1986г.

9. Электрификация открытых горных работ. Под ред. В.И. Щуцкого, М.: Недра, 1987г.

10. Справочник по электроустановкам угольных предприятий. Электроустановки угольных разрезов и обогатительных фабрик. Под ред. Ш.Ш. Ахмедова, М.: недра, 1988г.

11. Электропривод и электрификация открытых горных работ. Под ред. Б.П. Белыха Б.П.. М.: Недра 1983г.

12. Электрификация горных работ. Под ред. Г.Г. Пивняка , М.: Недра, 1992г.

13. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М.: Недра, 1986г.

14. Правила технической эксплуатации угольных и сланцевых шахт. М.: Недра, 1976г.




Скачать 344,21 Kb.
оставить комментарий
Дата28.09.2011
Размер344,21 Kb.
ТипКонспект, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

отлично
  2
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх