Ділянка гірничих робіт

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Завдання на проект

Вступ

1. Вибір машин для механізації гірничих робіт на ділянці

2. Вибір величин, що живлять, місце розташування ПУПП РПП-НН

3. Розрахунки освітлення на ділянці

4. Розрахунки потужності й вибір типу ПУПП

5. Розрахунки кабельної мережі ділянки

5.1Складання схем електропостачання ділянки й визначення довжин кабелів

5.2 Розрахунки й вибір високовольтного кабелю живлючого ПУПП

5.3 Розрахунки й вибір магістральних розподільчих кабелів

5.4 Розрахунки I³кз, і перевірка кабелів на термічну стійкість

5.5 Перевірка кабельної мережі ділянки по нормальному режиму роботи

5.6 Перевірка кабельної мережі по пусковому режиму

Список використаних джерел

Вступ

Основними напрямками електричного й соціального розвитку України на період до 2018р. намічені шляхи реалізації програмних цілей уряду - неухильне підвищення добробуту народу й нарощування економічного потенціалу країни підвищенням ефективності виробництва, прискореним впровадженням досягнень науково - технічного процесу. У розв'язку цих завдань повинна внести внесок і вугільна промисловість країни.

Електрична енергія була й продовжує залишатися одним з основних видів енергії в промисловості, тому її розвиток безпосередній пов'язане з розвитком електроенергетики.

У країні щороку збільшується як одинична потужність енергоблоків, так і одинична потужність електростанцій. Сучасні гірничі підприємства оснащені високоефективними механізованими комплексами для проходження й видобутку корисних копалин. Спеціально для добувної промисловості випускають комплексні розподільчі пристрої, пересувні трансформаторні підстанції, магнітні станції керування й захисту, електродвигуни будь-якої потужності змінного й постійного струму, пристрою компенсації реактивної потужності, різного роду кабелі, освітлювальну техніку, засоби сигналізації.

Розробкою й впровадженням нових видів електроустаткування й систем електропостачання для добувної промисловості, займається ряд науково - дослідницьких інститутів, основне завдання, розробка й випуск нового електроустаткування.

Гірнича електротехніка - це галузь техніки, що забезпечує передачу, розподіл і використання електричної енергії на гірничих підприємствах.

Вугільна промисловість - одна із провідних галузей народного господарства. Вугілля широко використовується у всіх галузях промисловості.

Істотна специфіка гірничої електротехніки пов'язана з особливими, тяжкими умовами робіт електроустаткування в шахтах, і можливість утвору метано-повітряної й пилової суміші.

механізація гірничий кабельний електроустаткування

1 Вибір машин для механізації гірничих робіт на ділянці

У розділі дається короткий опис механізованого комплексу при очисних роботах у вибої.

Наприклад:

Для даних гірничо-геологічних умов, а саме:

потужність пласту - 2,1 м

кут падіння - 23?

шахта категорийна по газу й пилу - 2

довжина лави - 130 м

система підготовки й розробки - довгими стовпами по простяганню.

Для механізації робіт у лаві ухвалюємо високомеханізований комплекс 1ОКП70, який призначений для роботи в таких умовах:

потужність пласту - 1,9-2,6 м

кут падіння - ? 30°

довжина лави - 100-150м

До складу комплексу входять:

Механізоване кріплення ОКП70

Робочий опір стійки - 1900 кН

Коефіцієнт затягування покрівлі - 0,94

Зусилля гідродомкрата при пересувці:

секції кріплення - 330 кН

конвеєра - 240 кН

Крок пересувки секції - 0,63 м

Крок установки секції - 1,1 м

Мінімальна, максимальна висота - 1750-2670 мм

Маса кріплення на 1м. довгі лави - 5110 кг

Вузькозахватний комбайн КШ1КГУ

Тип - шнековий

Число шнеків - 2

Захват - 0,5-0,63 м

Потужність електродвигуна - 100 кВт

Конвеєр СУ-ОКП70

Швидкість руху тягового органа - (1,1-1,24) м/с

Крок установки шкребків - 1022 мм

Потужність електродвигуна - 55 кВт

Напруга - 660 В

Висота навантаження - 360 мм

Дві насосні станції СНУ - 5

Подача - 40 л/хв

Межі настроювання робочого тиску - 5-20 Мпа

Насос основної:

потужність - 17 кВт

Підживлювальний

подача- 125 л/хв

тиск - 2,5 Мпа

Маса ( без робочої рідини) - 2100 кг

Кріплення сполучення зі штреками, устаткування системи зрошення й електроустаткування

Для перевантаження вугілля із призабойного конвеєра у вагонетки локомотивного відкочування ухвалюємо безфундаментний пересувний штовхач ПТВ - 3М с електродвигуном ВРП160 6 (11,1 кВт.)

Для пилостримування в лаві й на навантажувальному пункті, ухвалюємо типову зрошувальну систему з насосами 1УЦНС - 13 електродвигуни, що мають, ВАО72 - 2 (30 кВт.)

Для підтримки від сповзання очисного комбайна ухвалюємо лебідку 3ЛП. Швидкість канату, м/хв.

Робоча - 6 або 10

Маневрова - 10

Потужність електродвигуна - 17 або30 кВт

Напруга - 380 або 660 В

Тиск. - 11-14,5 Мпа

Маса - 3080 або 3180 кг

Дані про прийняте електроустаткування затягаємо в таблицю 1.1

Таблиця 1.1

Найменування обладнання	Місце встановлення	Тип ЕД	Кіл. -ЕД	Технічні дані одного двигуна	квт	А
				Рнквт	UнВ	IнА	IпА	%	М
Комбайн КШ1КГУ	Лава	ЕДК04-100В5	1	100	660	113,5	575	92,0	0,824	100	113,5
Конвеєр СУОКП70	Лава	2ЕДКОФВ250М4	2	55	660	61	458	92,5	0,85	110	122
Насос УЦНС -13	Штрек	ВРПВ-180М2	1	30,0	660	32	224	90,0	0,90	30,0	32
Лебідка 3ЛП	Вент. Штрек	ВРПВ160 М4	1	18,5	660	21,0	137	90,5	0,85	18,5	21,0
ПТВ	лава	ВРП1606	1	11,0	660	13,2	82	88,0	0,83	11,0	13,2
Насосна ст. СНУ5	Відкіт. штрек	ВРПВ160 М4	2	18,5	660	21	137	90,5	0,85	37	42
Разом	306,5	343,7

2. Вибір величин напруг, що живлять. місце розташування ПУПП І РПП - НН

Вибір напруг для живлення струмоприймачів ділянки проводиться відповідно до «Правил Безпеки у вугільних і сланцевих шахтах», приводитися коротка характеристика електроенергії на ділянці й величини напруг, що живлять, устаткування ділянки. Основна увага повинна бути приділена вибору величини напруги для живлення основного встаткування ділянки.

Наприклад:

У зв'язку зі значним віддаленням ділянки від ЦПП, а саме 2600 м., передбачаємо здійснити подачу високовольтної напруги 6 кіловольтів на ділянку з наступним його зниження до величини 660 В. За допомогою попередньої підстанції (ПУПП). Застосування напруги 660 В.

Для живлення рудничних світильників на ділянці апаратури попереджувальної сигналізації ухвалюємо напругу 127 В. Для живлення ланцюгів дистанційного керування передбачаємо використання іскробезпечних ланцюгів з напругою, не вище 42 В., але в основному ухвалюємо напругу 18 В.

Враховуючи гірничо-геологічні умови завдання, ПУПП розташовуємо на свіжому струмені повітря - на відкаточному штреку й переміщаємо за допомогою локомотивів. При встановленні ПУПП повинні дотримуватися, згідно вимоги ПБ, необхідні зазори для проходу людей і переміщення вантажів. Місце встановлення ПУПП повинне бути добре освітлене, закріплене, мати захисне заземлення, переміщаємо ПУПП через 200 метрів.

Для розподілу електроенергії низької напруги на відкаточному штреку, (не ближче 200 метрів від вибою), розміщаємо розппункт РПП - НН, який складається з: комплектної розподільної магнітної станції типу КУУВ - 350, пускових і освітлювальних агрегатів, апаратури АУЗМ і АГЗ.

РПП - НН являє собою електропоїзд добре освітлений, заземлений, що переміщується за допомогою локомотива в міру подвигання вибою через кожні 50 метрів.

План ділянки з нанесеним на ньому розташуванням устаткування наведено на малюнку 2.1

Малюнок 2.1 План ділянки з розташуванням устаткування

Вибір раціональної схеми електропостачання слід починати зі складання плану гірничих робіт на ділянці. На плані гірничих робіт показують розміщення встаткування ділянки. (див. мал..1)

3. Розрахунок освітлення на ділянці

Розрахунки освітлення виробітків ділянки проводиться в повному обсязі з перевіркою освітленості крапковим методом або скорочено - без перевірки.

Обираємо для освітлення відкаточного штреку ділянку довжиною ( від місцявстановлення ПУПП до лави) 200-250 метрів.

Наприклад:

Cosш = 0.5

Рл = 20 кВт

Фл = -зн = 0,85

Un = 127 В

Обираємо для освітлення лави довжиною 130 метрів рудникові світильники вибухобезпечні, з лампою накалювання С3В - 40 з такими технічними даними.

Cosш = 1,0

Рл = 40 кВт

Фл = 8м

з = 1,0

Un = 127 В

Світильники РВЛ - 20 на відкаточному штреку розташовуємо через кожні 8 метрів і розраховуємо їхнє число.

(3.1)

Світильники в лаві розташовані на кожній третій секції механічного кріплення.

3 Ч 0,8 = 2,4 м

через кожні 2,4 метра. Визначаємо необхідну кількість світильників у лаві.

= 54,16 = 55 шт (3.2)

Визначаємо розрахункову потужність освітлювального трансформатора

(3.3)

де Рш і Рл - потужність ламп на штреку й у лаві, Вт;

Nш і Nл - кількість світильників на штреку й у лаві;

?с - КПД освітлювальної мережі 0,95-0,97;

?ш і ?л - КПД ламп на штреку й у лаві;

cos u cos -коефіцієнт потужності світильника.

По Sотр вибираємо необхідну номінальну потужність освітлювального агрегату, таким чином, щоб виконувалася умова:

Sн? Sотр

Перетин освітлювальних кабелів визначається з умов припустимої втрати напруги по формулі:

(3.4)

де - припустима втрата напруги в освітлювальній мережі 4% при

напрузі 127В;

С - коефіцієнт, що враховує кінцеву температуру нагрівання

кабелю з мідними жилами 8,5;

М - момент навантаження на лінії, квт*м.

Для світильників, що розташовуються на штреку (з рівномірним розділеним навантаженням)

Мш =

Визначаємо момент для світильників у лаві.

Мл=

де = 50 м, - крок пересувки РПП.

Отримані значення використовуємо для визначення перетину кабелю.

Sш=

Обираємо кабель КГЕШ 3*4+1*2,5

Sм=4мм²?Sш=0,98мм²

Для освітлення лави

Sл=

Обираємо кабель КГЕШ 3*10+1*2,5

Sн=10 ? Sл=7,76

Визначаємо струм який споживають світильники штреку РВЛ - 20м.

Iсв.ш.= (3.5)

Визначаємо струм який споживають світильники лави СЗВ - 40

Iсвл =

4. Розрахунки потужності й вибір типу ПУПП

Для розрахунків електропостачання необхідно мати дані про струмоприймачі ділянки, які прийняті відповідно до обраної технологічної схеми.

Для зниження напруги з 6 кВ до напруги 0,66 кВ і розподілу цієї напруги наділянці обираємо суху пересувну трансформаторну підстанцію типу ТСВП, розрахункову потужність силового трансформатора ТСВП визначаємо по методу коефіцієнта попиту по формулі.

Sрасч. = (4.1)

Обираємо = 250кВа;

де, - середньозважений коефіцієнт потужності по напрузі при 660=0,56;

Кс - коефіцієнт попиту.

Для вибоїв з механізованим кріпленням, Кс визначається по формулі:

Кс = 0,4+0,6 0,4+0,6 (4.2)

Де Ки - коефіцієнт використання потужності привода комбайна (0,75 - 1);

- номінальна потужність двигунів самого потужного приймача електроенергії на ділянці, кВт (Таблиця 1.1);

- Сумарна встановлена потужність усіх приймачів ділянки, (Таблиця 1.1).

Отримані значення підставляємо у формулу 4.1.

Вибираємо ПУПП типу ТСВП для якої повинне виконаються наступна умова.

Sн=250кВт * А?sрасч = 232 кВт * А

Технічні дані ТСВП заносимо в таблицю 4.1

Таблиця 4.1

Тип ПУПП	Sн Квт * А	Uн1 В	Uн2 В	Iн1 А	Iн2 А	Pкз Вт	Uкз %	Rтр Ом	Xтр Ом	Tип АВ
ТСВП 250	250	6000	690	24,1	209	3,5	3,5	0,191	0,6638	А37 32БТ3

5. Розрахунки кабельної мережі ділянки

В цьому розділі студенти повинні розрахувати усю кабельну мережу на ділянці..

Розрахунки кабельної мережі зводяться до визначення перетинів магістральних і розподільчих кабелів, які, будучи міцними механічно й економічними, забезпечували б підведення електроенергії до споживачів при напрузі, достатньому для нормальної роботи електродвигунів. Попередньо потрібно скласти принципову схему електропостачання ділянки, вказуючи на ній уже відомі дані. При складанні схем електропостачання враховуємо наступні вимоги:

- Прив'язка до системи розробки пласту, місце розташування ПУПП і РПП-НН.

- Використання негорючих екранованих кабелів з мідними жилами.

- Застосування на дільниці комутаційного й іншого електроустаткування тільки без маслонасоса

- Ємність кабельної мережі ділянки не повинна перевищувати два мікрофарада, на фазу з робочим струмом 660В.

У даному розділі перетин обраного кабелю перевіряємо на тривале струмове навантаження, по економічній щільності струму, по термічній стійкості, по струмах к.з., а також по нормативному й пусковому режиму роботи встаткування на ділянці.

5.1 Складання схеми електропостачання ділянки й визначення довжин кабелів

Довжини кабелів визначаються по прийнятій типовій схемі електропостачання, на якій попередньо вказують відстані від ПУПП до РПП до кожного струмоприймача. Користуючись планом ділянки з розташуванням (мал. 2.1), складаємо принципову схему електропостачання ділянки із вказівкою на ній типів прийнятого електроустаткування, найменування механізмів, прийнятих марок і перетинів кабелів, їх довжини, уставок максимального захисту контактів і струмів двофазного короткого замикання наприкінці наведених кабелів. Принципова схема електропостачання приведено на малюнку 5.1

При визначенні довжини кабелів, ураховуємо місця розташування ПУПП і РПП-НН, а так само можливі провисання кабелів.

Наприклад:

Довжина магістрального кабелю від ТСВП-250 до РПП-НН рівна:

Lм.до=1,05* lпер.пупп = 1,05*220=231 м.

де, 1,05 - відсоток на провисання броньованого кабелю.

Довжина гнучкого кабелю комбайна КШ1КГУ рівна:

Lгкомб = 1,1 * (lл+lо) = 1,1*(130+55)=203,5 м.

Де 1,1 - це 10% на провисання гнучкого кабелю

Довжина гнучкого кабелю для живлення нижнього привода конвеєра СУОКП70 рівна.

L2кoh.=1,1*Lo =1,1*55=60,5 м.

Довжина гнучкого кабелю для живлення насоса УЦНС - 13 рівна

Lг.нас=1,1*55 = 60,5 м.

Довжина гнучкого кабелю для живлення насосної станції СНУ-5 рівна.

Lг.нас.ст=1,1*1 про=1,1*55=60,5 м

Довжина гнучкого кабелю для живлення штовхача ПТВ рівна.

Lг.користь.=1, По=1,1*55=60,5 м.

Довга гнучкого кабелю для живлення лебідки ЗЛП рівна.

Lг.леб=lг.комб + 10=203,5+10=213,5 м

5.2 Розрахунки й вибір високовольтного кабелю живлючого ПУПП

Перетин високовольтного кабелю вибираємо з умов припустимої температури нагрівання тривалим струмом навантаження й з умови механічної міцності.

Визначаємо струм, що протікає по високовольтному кабелю:

Iв. до= (5.1)

Враховуючи тяжкі умови робіт високовольтного кабелю, переміщення й наявність вибухонебезпечного середовища, обираємо в якості високовольтного кабелю екранований, броньований високовольтний кабель у поліхлорвініловій оболонки ЕВТ 3*50+1*10+4*4

Прийнятий перетин перевіряємо по економічній щільності струму по формулі.

Sэ= (5.2)

Де jэк = 3,1 А/мм^2- економічна щільність струму при річному використанні максимуму навантаження 3-5тис у рік.

Кабель ЕВТ 3*50+1*10+4*4 по економічній щільності струму проходить т. до Sв. до=50мм²> Sэ=38,67 мм²

Перевіряємо перетин кабелю на термічну стійкість при 3-х фазному к.з. за умовою In>13к.з.

де - In гранично припустимий короткочасний струм к.з. кабелю з перетином

I³к.з= (5.3)

Кабель ЭВТ 3*50+1*10+4*4 по термостійкості до струму к.з. проходить

In=8,9кА>I ³к.з=4,5кА

Перевіряємо перетин кабелю на припустиму втрату напруги, яка повинна перевищувати 2,5% від 6000=1508

Втрати високовольтного кабелю перевіряємо по формулі

Uв.K = л/3 * 1в. до (Rовк * cos + Ховк * sin ф) = (5.4)

= 1,73* 119,89 -2,6(0,037* 0,7 + 0,083* 0,71) = 45,53В

де-roвк =0,4-4 Ом/км - активний опір 1 км броньованого кабелю.

Ховк=0,083 Ом/ до м-м- індуктивний опір броньованого кабелю перетином 25мм²

5.З Розрахунок і вибір магістральних і розподільчих кабелів

Розрахунок магістрального кабелю проводиться з урахуванням прийнятої схеми розташування РПП, по механічній міцності й припустимій температурі нагрівання розрахунковим струмом навантаження ( при роботі приймачів ділянці в нормальному режимі).

Наприклад: у якості магістральних використовується кабель марки ЕВТ, а в якості розподільних для живлення пересувних механізмів - гнучкі екрановані кабелі з гумової ізоляції марки КГЕШ.

Попередній перетин кабелів вибираємо з умов припустимої температури нагрівання, тривалим струмом навантаження.

Для магістральних ліній визначаємо розрахунковий струм по формулі.

I рмк=Sрасч./v3•Uн₂=232,24/1,73•0,69=119,89 А (5.5)

Обираємо кабель марки ЕВТ перетином 70 мм із припустимим струмом Iдоп=178А

При виборі перетинів гнучких кабелів ураховуємо їх на механічну щільність. Струм навантаження кабелів обираємо рівним, номінальному струму агрегатів, що живляться, або двигунів.

Так для комбайна КШ1КГУ обираємо кабель КГЕШ 3*25+1*10+3*2,5

Iдоп= 135>Iн. комб. = 113,5 А

Для нижнього привода конвеєра СУОКП70 обираємо кабель КГЕШ

3*16+1*10+3*2,5

Iдоп= 105>Iн конв. =55А.

Для верхнього привода конвеєра СУОКП70 обираємо кабель КГЕШ

3*16+1*10+3*2,5

Iдоп= 105>Iн. конв. =55А.

Для насоса 1УЦНС - 13 обираємо кабель КГЕШ 3*16+1*10+3*2,5



Iдоп= 105>Iн. насос.. =32А

Для насосної станції СНУ - 5 обираємо кабель КГЕШ 3*16+1*10+3*2,5

Iдоп= 105>Iн насос, ст. =42А

Для лебідки 3 ЛП обираємо кабель КГЕШ 3*16+1*10+3*2,5

Iдоп= 105>Iн. лебідки. =21,0 А

Для живлення штовхача ПТВ обираємо кабель КГЕШ3*16+1*10+3*2,5

Iдоп= 105>Iн штовхача. = 13,2А

5.4 Розрахунки Iкз⁽³⁾ і перевірка кабелів на термічну стійкість

Обрані перетини кабелів, що відходять від РПП -1,2 перевіряємо на термічну стійкість, при Iкз³ за умовою Iп>Iкз³, Iкз³ визначаємо по методу наведених довжин

Iпрк₂=0,04 *Iв. до*kпр+ +( до+1)1э= (5,6)

=0,04 *2600*1+ +(1+1)*10=203,2м

де knp- коефіцієнт приведення для гнучких кабелів різних перетинів. ДО=1

Iкз²=2568>Iкз³=Iкз² *1,6= 1,6 *2568=4109,01

Число комутаційних апаратів стоячих до точки lэ=10 приведена довжина кабельної лінії еквівалентної перехідному опору одного комутаційного апарата.

По Iпрк₂ по таблиці 4.9 довідника для ТСВП знаходимо значення й двофазне кз. мінімальне.

Виходячи з того що мінімальний перетин гнучких кабелів відходячи від РПП -1,2 повинен бути не менше 16 мм² тільки при цьому значенні виконується умова. Значить по термічній стійкості кабелів марки КГЕШЗ*16+1*10+3*2,5 для живлення пересувних механізмів проходять. Iп=13кА>Iкз³=4,1кА

5.5 Перевірка кабельної мережі ділянки по нормальному режиму роботи

Прийняті перетини кабелів перевіряємо на припустиму втрату напруги при нормальному режимі самого потужного й віддаленого привода.

=117В

Визначаємо втрати напруги в обмотці трансформатора

(5.7)

=232,24/50(1,4*0,6+3,23*0,8)690/100=13,64В



де Uа- активна складова напруга к.з. трансформатора, В;

Uа=Ркз /Sh*100%=3,5/250*100%=1,4 %

Рк.з.-це потужність к.з. для даного ТСВП, кВт;

Uр- реактивна складова напруги к.з. трансформатора, В;

Uр=

U кз-напруга кз. для даних ТСВП, В;

Ump=13,64 В

Визначаємо втрати напруги в магістральному кабелі

Um.k. =v3 • Iр.м. до (Rмк. -cos + Хмк * sin )= (5.8) =1.73*194.55(0.0286 *0.6+0.0080*0.8)=2.16 В

Rmk.u Хмк.- відповідно активний і індуктивний опір магістральних кабелів.

Rmk= Romk*Imk./2=0,26*0,22/2=0,0286 Ом

Хмк.= Хомк* lмк./2=0,080*0,22/2=0,0080 Ом

Визначаємо втрати напруги в гнучкому кабелі живлючого комбайн.

Uг.к.=v3 • Ih.koмб*(R гk.cos +Хгк. *sin )= 73*122(0.17*0.6+0,00197*0.8)=17.24 В

Rгк- активний опір гнучкого кабелю, Ом;

Хгк- реактивний опір гнучкого кабелю,Ом;

Rгk=Roгk. *lгк=0,846*0,2035=0,17 Ом;

Хгк=Хогк * lгк=0,0088 *0,2035=0,00179 Ом;

cos - коефіцієнт потужності приводів комбайнів.

Ump+ Uмк+ Uгк=1364+2,16+ 17,24=33,04 В

Кабельна мережа обрана вірно й задовольняє умовам роботи.

6. Вибір пускової апаратури й настроювання захистів

Для розподілу електроенергії й дистанційного керування шахтними машинами й механізмами й захисту їх від ненормальних режимів роботи під лавою споруджуємо розппункт підземний низької напруги. Розппункт комплектуємо з вибухобезпечних комплектних пристроїв управління типу КУУВ-350 (2 напівкомплекту), освітлювального агрегату АОС-4В, апаратури керування забійними механізмами типу АУЗМ і апаратури газового захисту.

Застосування магнітних станцій керування дозволяє в порівнянні з розппунктом низької напруги, що складається із автоматичного вимикача, магнітних пускачів і т.п., значно зменшити розміри розппункта, знизити трудомісткість робіт при монтажі, переміщенні й технічнім обслуговуванні й ремонті розппункта а також підвищити надійність електропостачання.

Магнітна станція КУУВ-350 є уніфікованою конструкцією із двох напівкомплектів з електромагнітними контакторами, що комплектуються на вимогу замовника різними, що дозволяє з їхнього параметричного ряду в будь-якому варіанті зібрати конвеєрні, комбайнові, стругові напівкомплекти на напругу 660У и 1140В.

Електрична схема КУУВ-350 забезпечує всі види захистів і можливість роботи разом з апаратурою керування й попереджувальної сигналізації.

Магнітні станції вибираємо по струму, що протікає в магістральному кабелі, напрузі мережі й по розривній здатності відключити найбільший струм 3-хфазного короткого замикання:

Електромагнітні контактори КУУВ - 350 вибираємо по струму й потужності двигунів, що підключаються, і на розривну здатність не перевіряємо, так при спрацьовуванні будь-якого блоку ПМЗ відключається автоматичний вимикач КУУВ - 350 з великою розривною здатністю 20 кА.

Для керування й захисту електропривода комбайна КШ1КГУ обираємо контактор КТУ-4010, який вбудовуємо в КУУВ-350-2 ДО:



Для нижнього привода конвеєра СУОКП70 обираємо контактор КТУ-4010, який вбудовуємо в КУУВ-350-1 ДО:

Для інших механізмів електромагнітні контактори обираємо аналогічно й результати вибору зводимо в таблицю 6.1.

Розрахунки й вибір уставок максимального захисту здійснюємо за методикою, викладеної в інструкції в ПБ у вугільних шахтах.

Так, уставку максимально струмового захисту, вбудованої в РУНН-ТСВП-250/6 для захисту, що відходить магістральної кабельної лінії, визначаємо по формулі:

Обираємо стандартну уставку в блоці ПМЗ автоматичного вимикача А3732БТ-3 рівну 1000 А с установкою на цифру «2»

Ухвалюємо стандартну уставку в блоці ПМЗ рівну 625 А, з установкою на цифру «2»;

Уставки в блоках ПМЗ для захисту інших споживачів визначаємо аналогічно й результати зводимо в таблицю 7.1.

Уставку максимально-струмових реле в АОС-4В для захисту люмінесцентних світильників РВЛ-20М визначаємо по формулі:

Номінальний струм мережі визначаємо по формулі:

Обираємо стандартну уставку в РМ для захисту світильників відкаточного штреку яка дорівнює 20 А;

Для світильників з лампами накалювання СЗВ-40 струм уставки визначаємо по формулі:

Обираємо стандартну уставку равну 20 А

Таблиця 6.1

Тип ел. приймальника дільнки.	Розрахункова навантаження	Довжина кабелю м	Марка й конструкція кабелю.	Iд А	In кА	Iкз.(3) кА	Номінальні дані комутаційного апарата	1,2 Iкз3 кА
	I А	Р квт						тип	Iн А	Рдоп. квт	Iотк. кА
ТСВП 250	24,1/ 209	660	2600	ЕВТ 3*35+1*10+4*4	114	6,35	4,23	КУУВ-60П	80	-	10	5,1
РПП	283	660	231	ЕВТ 3*35+1*10+4*4	304	?2,7	4,71	А3792БТ-3	630	-	30	5,65
Конвеєр СУОКП70	61	55	60,5	КГЕШ 3*25+1*10+3*2,5	135	20,4	4,71	КТУ4010	250	320	20	5,65
	61	55	60,5	КГЕШ 3*25+1*10+3*2,5	135	20,4	4,71	КТУ4010	250	320	20	5,65
Комбайн КШ1КГУ	113,5	100	203,5	КГЕШ 3*25+1*10+3*2,5	135	20,4	4,71	КТУ4010	250	320	20	5,65
нас. Станція СНУ - 5	21	18,5	60,5	КГЕШ 3*16+1*10+3*25	105	13,0	4,71	КТУ2000	63	80	20	5,65
Насос УЦНС - 13	32	30,0	60,5	КГЕШ 3*16+1*10+3*25	105	13,0	4,71	КТУ2000	63	80	20	5,65
Штовхач ПТВ	13,2	11,0	60,5	КГЕШ 3*16+1*10+3*25	105	13,0	4,71	КТУ2000	63	80	20	5,65
Освітлення РВЛ - 20М	8,01	20	275	КГЕШ 3*4+1*2,5	45	-	-	АОС - 4В	-	-	-	-
Освітлення СЗВ - 40	7,78	40	130	КГЕШ 3*10+1*16	80	-	-	АОС - 4В	-	-	-	-
Лебідка 3ЛП	21,0	18,5	213,5	КГЕШ 3*16+1*10+3*25	105	13,0	4,71	КТУ 2000	63	65	20	5,65

7. Визначення I²к.з. і перевірка захистів

Прийняті стандартні уставки перевіряємо на здатність відключити номінальний струм I²к.з. min ., визначений у самій видалений від апаратури точці, використовуючи метод приведенних довжин кабелів, для чого в кожному випадку визначаємо сумарну приведену довжину високовольтного кабелю до напруги 660 В.

Наприклад:

Lпрв.к.=0,04Lвк •k=0,04 2600 1=104м

Наведена довжина магістрального кабелю рівна

Lпр.мк.=Lмк кпр/2=231 3,06/2=353,43м

Для перевірки уставки виконується умова

I²к.з. min/Iу ? 1,5

Для перевірки уставки в РУНН ТСВП -250 визначаємо I²к.з.

lпрк_ТСВП =lпрвк+lпрмк+( до+1)lэ=104+353,43+231+(1+1)10=708,43м

I²к.з./Iу=965/625=1,54?1,5

Уставку в блоці ПМЗ для захисту привода комбайна КШ1КГУ

lпрк_КШ1КГУ =lпрвк+lпрмк+lгк кпр( до+1)lэ=104+353,43+203,5 1,79+(1+1)10=841,63м

По lпрк 575,72 знаходимо

I²к.з./Iу=863/500=1,72?1,5

Для перевірки уставки ПМЗ для захисту нижнього привода конвеєра СУОКП70

lпрк_СУОКП70 =lпрвк+lпрмк+lгк кпр( до+1) l э = 104+353,43+60,5 1,79+(1+1)10=575,72м

I²к.з./Iу=1003/500=2,006?1,5

Для перевірки уставки ПМЗ для захисту верхнього привода конвеєра СУОКП70

lпрк_СУОКП70 =lпрвк+lпрмк+lгк кпр( до+1)lэ = 104+353,43+60,5 1,79+(1+1)10=575,72м

I²к.з./Iу=1003/500=2,006?1,5

Для перевірки уставки ПМЗ для захисту привода насоса УЦНС13

Lпрк_УЦНС13 =lпрвк+lпрмк+lгк кпр( до+1)lэ = 104+353,43+60,5 3,06+(1+1)10=662,56м

I²к.з./Iу=1026/500=2,05?1,5

Для перевірки уставки ПМЗ для захисту привода насосної станції СНУ5

Lпрк_СНУ5 =lпрвк+lпрмк+lгк кпр( до+1)lэ= 104+353,43+60,5 3,06+(1+1)10=662,56м

I²к.з./Iу=1026/500=2,05?1,5

Для перевірки уставки ПМЗ для захисту привода штовхача ПТВ

Lпрк_ПТВ =lпрвк+lпрмк+lгк кпр( до+1)lэ= 104+353,43+60,5 3,06+(1+1)10=662,56м

I²к.з./Iу=1026/500=2,05?1,5

Для перевірки уставки ПМЗ для захисту привода лебідки

Lпрк_ПТВ = lпрвк+lпрмк+lгк кпр( до+1)lэ = 104+353,43+213,5 3,06+(1+1)10=662,56м

I²к.з./Iу=965/500=1,93?1,5

Що відповідає вимогам ПБ.

Для перевірки умов РМ в АОС-4В знаходимо Lпрк РВЛ-20м

Lпрк= lосв.ш кпр+n 2=200,1+22 2=244м

I²к.з./Iу=55/30=1,83?1,5

Для перевірки умов РМ в АОС-4В для захисту світильників СЗВ-40

Lпрк= lос.л кпр+n 2=130 0,4+55 2=162м

I²к.з./Iу=73/30=2,43?1,5

Результати всіх перевірок зводимо в таблицю 7.1.

Уставка в блоці ПМЗ, вбудованому в А3792БТ - 3 трансформатора ТСВП 250 дорівнює.

Iу? Iп мах + Iн. Ост. (7.1)

Де Iп мах=458+458=916А - пусковий струм двох електродвигунів, тому що конвеєр СУОКП70, одночасно включає два двигуни.

Iн. Ост.=343,7/122=221,7А

- сума номінальних струмів споживачів ділянки, за винятком СУОКП70

Iу?916+221,7=1137,7А

Обираємо стандартну уставку Iу=1200А с установкою на цифру 3.

Уставка в блоці ПМЗ для захисту приводів конвеєра СУОКП70

Iу? Iп=916А

Уставка в блоці ПМЗ контактра КТУ-4010 для захисту приводів комбайна КШ1КГУ рівна Iу? Iп=458А

Обираємо стандартну уставку Iу = 500 з уставкой на цифру 5.

Уставка в блоці ПМЗ контактора КТУ-2000 для захисту привода насоса УЦНС - 13 рівна Iу? Iп=224 А

Обираємо стандартну уставку Iу = 250 з уставкой на цифру 2.

Уставка в блоці ПМЗ контактора КТУ-2000 для захисту для захисту насосної станції СПТ - 32 рівна Iу? Iп=137+137=274 А

Обираємо стандартну уставку Iу=300 з уставкой на цифру 3.

Уставка в блоці ПМЗ контактора КТУ-2000 для захисту привода штовхача ПТВ рівна Iу? Iп=82А

Обираємо стандартну уставку Iу=93 з уставкой на цифру 3.

Уставка в блоці ПМЗ контактора КТУ-2000 для захисту для захисту привода лебідки 3ЛП Iу? Iп=137А

Обираємо стандартну уставку Iу=140 з уставкой на цифру 6.

Уставку РМ в АОС-4у для захисту світильників РВЛ-20М визначаємо по формулі:



Iу?1,25 Iос.ш.=1,25 8,01=10,01А

Обираємо Iу=20А

Уставку РМ в АОС-4у для захисту світильників СЗВ-40 визначаємо по формулі:

Iу=3 Iос.л.=3 7,78=23,34А

Обираємо Iу=30А.

Для захисту від струмів навантаження приводів і виконавчого органа комбайна КШ1КГУ уставка в блоці ТЗП контактора КТУ 4010 рівна

Iутзп= Iн.комб./Iконтактора.=113,5/250=0,45

Обираємо стандартний розподіл шкали -0,5

Струм спрацьовування уставки рівний

Iср. тзп=0,5 250=125А

Для захисту від струмів навантаження приводів і виконавчого органа конвеєра СУОКП70 уставка в блоці ТЗП контактора КТУ 4010 рівна

Iутзп= Iн.конв../Iконтактора.=61/250=0,24

Обираємо стандартний розподіл шкали -0,5, струм спрацьовування уставки рівний Iср. тзп=0,5 250=125А

Для захисту від струмів навантаження привода насоса УЦНС - 13 уставка в блоці ТЗП контактора КТУ 2000 рівна

Iутзп= Iн.нас.../Iконтактора.=32/63=0,50

Обираємо стандартний розподіл шкали -0,5, струм спрацьовування уставки рівний

Iср. тзп=0,5 63=31,5А

Для захисту від струмів навантаження привода насосної станції СНУ - 5 уставка в блоці ТЗП контактора КТУ 2000 рівна

Iутзп= Iн.нас.ст.../Iконтактора.=21/63=0,33

Обираємо стандартний розподіл шкали -0,5, струм спрацьовування уставки рівний

Iср. тзп=0,5 63=31,5А

Для захисту від струмів навантаження привода штовхача ПТВ уставка в блоці ТЗП контактора КТУ 2000 рівна

Iутзп= Iптв./Iконтактора.=13,2/63=0,20

Обираємо стандартний розподіл шкали -0,5, струм спрацьовування уставки рівний

Iср. тзп=0,5 63=31,5А

Для захисту від струмів навантаження привода лебідки 3ЛП уставка в блоці ТЗП контактора КТУ 2000 рівна

Iутзп= I3лп./Iконтактора.=21,0/63=0,33

Обираємо стандартний розподіл шкали -0,5, струм спрацьовування уставки рівний Iср. тзп=0,5 63=31,5А

Тип споживача Тип комутаційного. апарата Марка, перетин кабелю L м Lпр до+1 lэ lпр м I2кз А Тип захистів кз Iур А Iупр А I2кз/ Iутр Захист від перевантаження Тип Iр Iпр ТСВП250 КРУВ-60П ЭВТ 3*35+1*10+4*4 2600 104 20 353,43 4867 РТМ 4867 400 2,43 РТ40/60 2 3,0 РПП А37926БТ3 ЭВТ 3*35+1*10+4*4 231 253 20 708,43 965 ПМЗ 965 625 1,54 - - - КШ1КГУ КТУ-4010 КГЭШ 3*25+1*10+3*2,5 203,5 286,9 20 841,63 863 МПЗ 863 500 1,72 ТЗП 0,45 0,5 СУОКП70в КТУ-4010 КГЭШ 3*25+1*10+3*2,5 60,5 85,3 20 575,72 1003 МПЗ 1003 500 2,006 ТЗП 0,24 0,5 СУОКП70н КТУ-4010 КГЭШ 3*25+1*10+3*2,5 60,5 85,30 30 575,72 1003 МПЗ 1003 500 2,006 ТЗП 0,24 0,5 УЦНС-13 КТУ-2000 КГЭШ 3*16+1*10+3*25 60,5 185,13 30 662,56 1026 МПЗ 1026 500 2,05 ТЗП 0,50 0,5 СНУ-5 КТУ-2000 КГЭШ 3*16+1*10+3*25 60,5 185,13 30 662,56 1026 МПЗ 1026 500 2,05 ТЗП 0,33 0,5 ПТВ КТУ-2000 КГЭШ 3*16+1*10+3*25 60,5 185,13 30 662,56 102 МПЗ 102 500 20,5 ТЗП 0,20 0,5 3ЛП КТУ-2000 КГЭШ 3*4+1*2,5 213,5 2847,5 30 662,56 965 МПЗ 965 500 1,93 ТЗП 0,33 0,5 РВЛ -20М АОС-4В КГЭШ 3*10+1*16 200 984 44 244 55 РМ 55 30 1,83 - - - СЗВ-40 АОС-4В КГЭШ 3*16+1*10+3*25 130 397,8 44 162 73 РМ 73 30 2,43 - - -

Размещено на http://www.allbest.ru/

8. Вибір КРУ й настроювання захисту

У цьому розділі студенти повинні вибрати КРУ, настроїти необхідний захист. Наприклад:

Для подачі високовольтної напруги на ТСВП 250, а так само захисту високовольтного кабелю від аварійних режимів робіт обираємо комплектний розподільчий пристрій високої напруги у вибухобезпечнім виконанні по призначенню - приєднань, що відходять, типу КРУВ - 60П, для якого.

Iн.кру=80А?iв.к.=119,84А

Iотк. кру=10кА?I³кз=4,52кА

Sотк. кру=100мВА?S³кз=47мВА

Визначаємо розрахункову уставку РТМ для захистів КРУВ-60П від струмів кз.

Iу.расч.?1,2…1,4/Кт (Iт.max+ Iп.ост.)= (8.1)

=1,2…1,4/8,69(916+221,7)=147,8…159,9А

Кт=Uн1/Uн2=6000/690=8,69

- коефіцієнт трансформації силового трансформатора;

Де, Ктт=40- коефіцієнт трансформації трансформатора струму;

Обираємо стандартну відпайку «5-9» з установкою на цифру «1», тоді струм спрацьовування РТМ буде рівний Iср.ртм=п* ктт=5* 40=200А

Перевіряємо уставку на здатність відключити I²кз виникаючий на шинах вторинної обмотки ТСВП 250

I²кз/Iу Ки= 3529 /200 8,78 =2,02 ?1,5

Де, I²кз=3529 А-Струм 2 фазного кз. на шинах ТСВП при lпрвк=104М

Для захисту від струмів перевантаження в КРУВ-60П використовується реле типу РТ-40/6 з послідовним з'єднанням обмоток.

Iутр=1,2 Iвк/Кв* Ктт= 1,2 119,84/0,85* 40=4,2 А

Де, Кв-0,85 коефіцієнт повернення реле РТ-40/6

Обираємо стандартну уставку Iутр= 5

9. Вибір схем ДУ, ПБ при експлуатації електроустаткування ділянки

У даному розділі курсового проекту необхідно описати схему дистанційного управління комбайном, і правила безпеки при експлуатації електроустаткування ділянки.

Наприклад:

Усі роботи з електроустаткуванням ділянки й кабельною мережею повинні виконуватися спеціально підготовленим персоналом, що мають відповідну групу допуску по техніці безпеки. Технічне обслуговування й ремонт електроустановок у підземних виробітках шахти повинні проводиться не менш, чим двома особами в строгій відповідності із ПБ і з дотримання організаційних і технічних заходів.

Для захисту людини від поразок електричним струмом на ділянці передбачається цілий ряд заходів, основними з яких є: захисне заземлення електроустаткування й застосування реле витоку.

Місцеве заземлення встановлюється у водостічних канавках. Воно складається з рештака довгої не менш 0,6м² до рештаку на поверхні приварюється сталевий трос перетином не менш 50 мм², у підземних виробітках прикручується мідний ізольований провідник перетином не менш 25мм², цей заземлительный відвід підключається до шин, одна з яких на РПП-1,2 а інша на ТСВП - 250. До кожним з них підключають комутаційну апаратуру, розташовану на РПП - 1,2, а в ТСВП - 250 заземлюємо всі три частини. Опір ланцюга заземлення в самій вилученій крапці від заземлителя не повинне перевищувати 20 Ом. Виміряється заземлення приладом типу М110З після кожного монтажу заземлення на ділянці.

У якості реле витоку використовуємо реле нового типу АЗУР - 1, яке встановлюється в РПП і ТСВП. Перевірку справності робіт реле витоку здійснюємо ежесменно перед початком робіт, для цього використовуємо додаткове заземлення, що полягає із заземлюючого відводу, виконане ізольованим проведенням перетином не менш 25мм² і заземлителя, виконаного також як і місцеве заземлення, розташованого не ближче 5 метрів від місцевого.

Для сучасного попередження робітників про перевищення концентрації метану й автоматичнім відключенні електроустаткування по шляху проходження газів, передбачаємо автоматичну газовою захист типу АГЗ - 1, состоящию з релейного блоку тину АС - 9, який харчується напругою 660 В від РУНН і на нього впливає, і датчиком метану, установлюваних під лавою (0,5%) і на підходящому струмені вентиляційного штреку (1,3%). При спрацьовуванні одного з датчиків зупиняється ТСПВ.

Для ДУ й захисту встаткування магнітна станція КУВВ - 350 працює разом з апаратурою дільничної попереджувальної сигналізації й зв'язку типу АУЗМ, що дозволяє перед вимиканням приводів конвеєра, комбайна підтримуючої лебідки подавати попереджувальний сигнал тривалістю 5-8 секунд, а також здійснювати автоматичне відключення механізмів при ненормальних режимах робіт.

Кабелі на ділянці підвішуємо на гумові петлі на арках кріплення через 3 метра.

Список використаних джерел

1. Антонов В. І. і ін. Довідник по електроустановках вугільних підприємств. М. :Надра, 1988.- 428 с.

2. Беккер Р.Г. і ін. Електроустаткування й електропостачання ділянки шахти. М.: Надра, 1983.- 565 с.

3. Жездрин А.К. Довідник по курсовім і дипломнім проектуванню для спеціальності «ЕР», Брянка: 1982. - 113 с.

4. Медведєв Г.Г. Електроустаткування й електропостачання вугільних підприємств. М.: Надра, 1988.- 432 с.

5. ПБ у вугільних шахтах Київ: Полиграфкнига, ч. 2. 1996. - 538 с.

Размещено на Allbest.ru