Электроснабжение карьера
Сравнительный анализ различных систем электроприводов. Определение мощности и выбор электродвигателя вращателя станка шарошечного бурения. Расчет характеристик асинхронного двигателя при питании от преобразователя частоты, выбор преобразователя частоты.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.02.2016 |
Размер файла | 3,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
0,0972
0,0318
0
0,839
0,347
40
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3289
0,1607
0,0972
0,0318
0
0,839
0,347
41
0,87
0,43
0,25
0,08
0,1028
0,0508
0,0295
0,0095
0
0,262
0,104
42
0,87
0,43
0,25
0,08
0,1028
0,0508
0,0295
0,0095
0
0,262
0,104
43
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
44
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
45
-
-
-
-
4,5805
3,8692
3,594
3,3181
3,185
11,681
36,206
46
-
-
-
-
4,4555
3,7442
3,469
3,1931
3,06
11,362
34,842
47
-
-
-
-
3,532
3,532
3,532
3,532
3,532
9,007
38,54
48
-
-
-
-
3,378
3,378
3,378
3,378
3,378
8,614
36,859
49
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3329
0,1627
0,0984
0,0322
0
0,849
0,351
50
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3329
0,1627
0,0984
0,0322
0
0,849
0,351
51
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3329
0,1627
0,0984
0,0322
0
0,849
0,351
52
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
53
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
54
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
55
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
56
-
-
-
-
4,9387
4,2265
3,9444
3,6662
3,532
12,594
40,004
57
-
-
-
-
4,7847
4,0725
3,7904
3,5122
3,378
12,201
38,324
58
-
-
-
-
3,518
3,518
3,518
3,518
3,518
8,971
38,387
59
-
-
-
-
3,366
3,366
3,366
3,366
3,366
8,583
36,728
60
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3329
0,1627
0,0984
0,0322
0
0,849
0,351
61
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3329
0,1627
0,0984
0,0322
0
0,849
0,351
62
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3329
0,1627
0,0984
0,0322
0
0,849
0,351
63
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
64
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
65
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
66
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
67
-
-
-
-
4,9247
4,2125
3,9304
3,6522
3,518
12,558
39,851
68
-
-
-
-
4,7727
4,0605
3,7784
3,5002
3,366
12,17
38,193
69
-
-
-
-
3,295
3,295
3,295
3,295
3,295
8,402
35,954
70
-
-
-
-
3,161
3,161
3,161
3,161
3,161
8,061
34,492
71
0,87
0,43
0,25
0,08
0,3403
0,1682
0,0978
0,0313
0
0,868
0,342
72
0,87
0,43
0,25
0,08
0,3403
0,1682
0,0978
0,0313
0
0,868
0,342
73
0,87
0,43
0,25
0,08
0,3403
0,1682
0,0978
0,0313
0
0,868
0,342
74
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
75
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
76
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
77
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
78
-
-
-
-
4,7223
4,0006
3,7052
3,4263
3,295
12,042
37,386
79
-
-
-
-
4,5883
3,8666
3,5712
3,2923
3,161
11,701
35,924
80
-
-
-
-
3,295
3,295
3,295
3,295
3,295
8,402
35,954
81
-
-
-
-
3,161
3,161
3,161
3,161
3,161
8,061
34,492
82
0,87
0,43
0,25
0,08
0,3403
0,1682
0,0978
0,0313
0
0,868
0,342
83
0,87
0,43
0,25
0,08
0,3403
0,1682
0,0978
0,0313
0
0,868
0,342
84
0,87
0,43
0,25
0,08
0,3403
0,1682
0,0978
0,0313
0
0,868
0,342
85
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
86
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
87
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
88
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
89
-
-
-
-
4,7223
4,0006
3,7052
3,4263
3,295
12,042
37,386
90
-
-
-
-
4,5883
3,8666
3,5712
3,2923
3,161
11,701
35,924
91
-
-
-
-
3,295
3,295
3,295
3,295
3,295
8,402
35,954
92
-
-
-
-
3,161
3,161
3,161
3,161
3,161
8,061
34,492
93
0,87
0,43
0,25
0,08
0,3403
0,1682
0,0978
0,0313
0
0,868
0,342
94
0,87
0,43
0,25
0,08
0,3403
0,1682
0,0978
0,0313
0
0,868
0,342
95
0,87
0,43
0,25
0,08
0,3403
0,1682
0,0978
0,0313
0
0,868
0,342
96
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
97
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
98
0,87
0,44
0,25
0,08
0,102
0,0516
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
99
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
100
-
-
-
-
4,7223
4,0006
3,7052
3,4263
3,295
12,042
37,386
101
-
-
-
-
4,5883
3,8666
3,5712
3,2923
3,161
11,701
35,924
102
-
-
-
-
3,458
3,458
3,458
3,458
3,458
8,818
37,732
103
-
-
-
-
3,311
3,311
3,311
3,311
3,311
8,443
36,128
104
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3321
0,1623
0,0981
0,0321
0
0,847
0,35
105
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3321
0,1623
0,0981
0,0321
0
0,847
0,35
106
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3321
0,1623
0,0981
0,0321
0
0,847
0,35
107
0,87
0,42
0,25
0,08
0,102
0,0492
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
108
0,87
0,42
0,25
0,08
0,102
0,0492
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
109
0,87
0,42
0,25
0,08
0,102
0,0492
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
110
0,87
0,42
0,25
0,08
0,102
0,0492
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
111
-
-
-
-
4,8623
4,1417
3,8695
3,5919
3,458
12,399
39,193
112
-
-
-
-
4,7153
3,9947
3,7225
3,4449
3,311
12,024
37,589
113
-
-
-
-
3,283
3,283
3,283
3,283
3,283
8,372
35,823
114
-
-
-
-
3,15
3,15
3,15
3,15
3,15
8,033
34,372
115
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3297
0,1611
0,0974
0,0318
0
0,841
0,347
116
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3297
0,1611
0,0974
0,0318
0
0,841
0,347
117
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3297
0,1611
0,0974
0,0318
0
0,841
0,347
118
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
119
0,87
0,42
0,25
0,08
0,102
0,0492
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
120
0,87
0,42
0,25
0,08
0,102
0,0492
0,0293
0,0094
0
0,26
0,103
121
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1028
0,0496
0,0295
0,0095
0
0,262
0,104
122
-
-
-
-
4,6801
3,9632
3,6924
3,416
3,283
11,935
37,274
123
-
-
-
-
4,5471
3,8302
3,5594
3,283
3,15
11,596
35,823
124
-
-
-
-
3,077
3,077
3,077
3,077
3,077
7,846
33,575
125
-
-
-
-
2,96
2,96
2,96
2,96
2,96
7,548
32,298
126
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3273
0,1599
0,0967
0,0316
0
0,835
0,345
127
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3273
0,1599
0,0967
0,0316
0
0,835
0,345
128
0,88
0,43
0,26
0,085
0,3273
0,1599
0,0967
0,0316
0
0,835
0,345
129
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
130
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
131
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1012
0,0489
0,0291
0,0093
0
0,258
0,101
132
0,87
0,42
0,25
0,08
0,1028
0,0496
0,0295
0,0095
0
0,262
0,104
133
-
-
-
-
4,4653
3,753
3,4839
3,2092
3,077
11,387
35,018
134
-
-
-
-
4,3483
3,636
3,3669
3,0922
2,96
11,089
33,741
Расчет токов короткого замыкания в низковольтных сетях. По расчетным величинам токов КЗ в сетях переменного тока напряжением до 1000 В выбирается электрооборудование по отключающей способности, условиям термической и динамической устойчивости, определяются уставки срабатывания защит и защитных аппаратов, установленных в сети.
Пример расчета токов короткого замыкания в низковольтных сетях на примере бурового станка СБШ-250МНА-32.
Реактивное сопротивление системы:
,
где - среднее напряжение на низкой стороне;
- максимальна мощность короткого замыкания.
Активное сопротивление трансформатора:
Реактивное сопротивление трансформатора:
Ток короткого замыкания трехфазный металлический:
Поправочные коэффициенты.
Коэффициент начальный:
где - минимальное результирующее сопротивление, мОм.
Коэффициент установившийся:
Ток дугового короткого замыкания начальный:
15,8654 кА.
Ток дугового короткого замыкания установившийся:
14,2285 кА.
Отношение активной и реактивной составляющих сопротивления:
3,9202.
Угол сдвига по фазе напряжения и периодической составляющей тока короткого замыкания:
Время появления ударного тока:
0,0081 с.
Начальное значение периодической составляющей тока двухфазного короткого замыкания:
21,0631 кА,
6,7823 кА.
Поправочный коэффициент для двухфазного короткого замыкания:
Дуговой ток двухфазного короткого замыкания:
Остальные потребители рассчитываем аналогичным образом, а результаты расчетов сводим в таблицу 4.10.
Таблица 4.10 - Расчет токов КЗ в сетях 0,4 кВ
Параметр |
Формула |
Питаемые потребители |
||||
Буровой станок, СБШ-250МНА-32 |
Лампа ДКсТ-20000 |
Светильник СКЗПР-400 |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Тип трансформатора |
- |
ПКТП-400/6/0,4 |
МТП-40/6/04 |
МТП-40/6/04 |
||
Номинальная мощность трансформатора, кВА |
Sнт |
400 |
40 |
40 |
||
Потери короткого замыкания, кВт |
Ркз |
5,4 |
0,88 |
0,88 |
||
Мощность короткого замыкания, мВА |
Sкз. max |
25,725 |
44,543 |
44,543 |
||
Sкз. min |
24,992 |
42,459 |
42,459 |
|||
Реактивное сопротивление системы, мОм |
6,2196 |
3,1962 |
3,1962 |
|||
6,402 |
3,371 |
3,371 |
||||
Активное сопротивление трансформатора, мОм |
5,4 |
8,8 |
8,8 |
|||
Реактивное сопротивление трансформатора, мОм |
21,327 |
157,022 |
157,022 |
|||
Сопротивление автоматического выключателя, мОм |
Активное |
3,8 |
5,25+1,1 |
1,26+1,1 |
||
Реактивное |
2,7 |
3,5+0,6 |
0,66+0,6 |
|||
Активное сопротивление разъемов выкатного выключателя, мОм |
rкр |
0,25 |
1,15+0,63 |
0,64+0,63 |
||
Сопротивление трансформатора тока, мОм |
Активное |
1,2 |
2,7 |
0,67 |
||
Реактивное |
1,1 |
1,7 |
0,42 |
|||
Активное сопротивление болтовых соединений, мОм |
rкт |
1 |
1 |
1 |
||
Результирующее сопротивление, мОм |
29,4884 |
194,576 |
187,007 |
|||
9,4953 |
99,3342 |
93,163 |
||||
Ток КЗ трехфазный металлический, кА |
24,3222 |
2,3249 |
2,479 |
|||
7,8318 |
1,1869 |
1,235 |
||||
Поправочные коэффициенты |
Кс.нач |
0,8854 |
0,8781 |
0,8802 |
||
Кс. уст |
0,7919 |
0,7849 |
0,7869 |
|||
Ток дугового КЗ начальный, кА |
15,8654 |
2,0594 |
2,17681 |
|||
Ток дугового КЗ установившийся, кА |
14,2285 |
1,84179 |
1,94577 |
|||
Отношение активной и реактивной составляющих сопротивления |
3,9202 |
1,69 |
1,7368 |
|||
Угол сдвига по фазе напряжения и периодической составляющей тока КЗ, рад |
1,321 |
1,0365 |
1,0484 |
|||
Синус угла сдвига фаз |
sin |
0,96896 |
0,86063 |
0,86663 |
||
Время появления ударного тока, с |
0,0081 |
0,0077 |
0,0078 |
|||
Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с |
0,0125 |
0,0054 |
0,0055 |
|||
Ударный коэффициент |
1,4854 |
1,2053 |
1,2083 |
|||
Ударный дуговой максимальный ток трехфазного КЗ, кА |
33,328 |
3,5103 |
3,7197 |
|||
Полное сопротивление цепи при двухфазном КЗ, мОм |
34,0513 |
224,683 |
215,943 |
|||
10,9645 |
114,705 |
107,579 |
||||
Начальное значение периодической составляющей тока двухфазного КЗ, кА |
21,0631 |
2,0134 |
2,1468 |
|||
6,7823 |
1,0279 |
1,0695 |
||||
Поправочный коэффициент для двухфазного КЗ |
0,6613 |
0,9025 |
0,8952 |
|||
Дуговой ток двухфазного КЗ, кА |
13,929 |
1,8171 |
1,9218 |
|||
4,4851 |
0,9277 |
0,9574 |
4.6 Выбор высоковольтного электрооборудования
В данном пункте мы приводим выбор: приключательных пунктов, комплектного распределительного устройства, выбор фидерной ячейки.
Выбор приключательных пунктов ЯКНО-6У1В. Покажем на примере экскаватора ЭКГ-5А №1.
По номинальному току:
По номинальному напряжению:
Номинальный ток отключения:
=
Номинальная мощность отключения:
.
Допустимый ударный ток короткого замыкания:
.
Ток термической устойчивости:
1,2 кА.
Выбор приключательных пунктов сведем в таблицу 4.11.
Таблица 4.11 - Выбор приключательных пунктов
Выбираемая и проверяемая величина |
Формула для проверки |
Технические данные |
ЭКГ-5А №1 |
ЭКГ-5А №2 |
ЭКГ-5А №3 |
ЭКГ-5А №4 |
|
Номинальное напряжение |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
||
Номинальный длительный ток |
630 |
28,8 |
28,8 |
28,8 |
28,8 |
||
Номинальный ток отключения |
20 |
3,8697 |
3,7474 |
3,594 |
3,4839 |
||
Номинальная мощность отключения |
350 |
39,194 |
37,869 |
36,206 |
35,018 |
||
Допустимый ударный ток короткого замыкания |
51 |
12,401 |
12,082 |
11,681 |
11,387 |
||
Ток термической устойчивости |
20 |
1,2 |
1,02 |
0,99 |
0,974 |
Выбор комплектного распределительного устройства. Для подключения к электрической сети высоковольтных двигателей водоотливной установки выбираем комплектное распределительное устройство типа БКРУ-ВЭД-6-630-12,5У-УХЛ. Выбор и проверку БКРУ приводим в таблице 4.12.
Таблица 4.12 - Выбор и проверка БКРУ
Выбираемая и проверяемая величина |
Формула для проверки |
Технические данные |
Двигатель А4-450Х-4 |
|
Номинальное напряжение |
6 |
6 |
||
Номинальный длительный ток |
630 |
465 |
||
Номинальный ток отключения |
12,5 |
3,7052 |
||
Номинальная мощность отключения |
250 |
37,386 |
||
Допустимый ударный ток короткого замыкания |
32 |
12,042 |
||
Ток термической устойчивости |
12,5 |
1,23 |
Выбор фидерной ячейки. Пример выбора фидерной ячейки К-59-09В-630/20 Э ХЛ1Б для линии №1.
По номинальному току:
630 А > 123А.
По номинальному напряжению:
6 кВ = 6 кВ.
Номинальный ток отключения:
Номинальная мощность:
Допустимый ударный ток короткого замыкания:
Ток термической устойчивости:
31,5 кА > 2,465 кА.
Для остальных линий выбор фидерной ячейки серии К-59-09В-630/20 Э ХЛ1Б приведем в таблице 4.13.
Таблица 4.13 - Выбор фидерной ячейки К-59-09В-630/20 Э ХЛ1Б для отходящих линий.
Выбираемая и проверяемая величина |
Технические данные |
Расчетные данные |
||||
Линия №1 |
Линия №2 |
Линия №3 |
Линия №4 |
|||
Номинальное напряжение |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
|
Номинальный длительный ток |
630 |
123 |
137,24 |
162,96 |
103,45 |
|
Номинальный ток отключения |
20 |
4,3632 |
4,3632 |
4,3632 |
4,3632 |
|
Номинальная мощность отключения |
350 |
44,543 |
44,543 |
44,543 |
44,543 |
|
Допустимый ударный ток короткого замыкания |
51 |
13,684 |
13,684 |
13,684 |
13,684 |
|
Ток термической устойчивости |
31,5 |
2,465 |
2,454 |
2,434 |
2,392 |
4.7 Выбор релейной защиты
Построение релейной защиты. Для воздушных и кабельных линий электропередачи напряжением выше 1 кВ, питающих электроустановки карьеров, должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от перегрузок, коротких замыканий и замыканий на землю, действующие на отключение.
На подстанциях карьера должны быть установлены следующие виды релейных защит:
- максимально-токовая защиты с выдержкой времени около 1с;
- токовая отсечка;
- минимальная защита;
- защита от однофазных замыканий на землю с выдержкой времени.
В приключательных пунктах устанавливают максимально-токовую защиту с выдержкой времени t = 0,5с и защиту от однофазных замыканий на землю без выдержек времени.
Расчет защиты для приключательных пунктов. Рассмотрим выбор релейной защиты на примере приключательного пункта№1.
Максимальный ток нагрузки:
где - номинальный ток двигателя экскаватора;
Iном.тр.- номинальный ток трансформатора собственных нужд трансформатора.
Ток срабатывания защиты:
де - коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, неточности расчета и принимаем равным ;
Кр - коэффициент максимального тока, учитывающий возможность увеличения тока в защищаемой линии вследствие самозапуска электродвигателей при восстановлении напряжения после отключения короткого замыкания,;
- коэффициент возврата токового реле,.
Ток срабатывания реле:
где - коэффициент схемы;
- коэффициент трансформации.
Принимаем реле тока РСТ, .
Ток срабатывания защиты:
.
Рассчитываем чувствительность защиты:
где - коэффициенты для определения чувствительности максимальной токовой защиты при двухфазном коротком замыкании.
Так как , следовательно, защита чувствительна.
Остальные приключательные пункты рассчитываем аналогичным образом. Расчет МТЗ и токовой отсечки для подстанционных КРУ и приключательных пунктов представлен в виде таблицы 4.14, 4.15.
Таблица 4.14 - Расчет МТЗ для приключательных пунктов
Наименование |
Номер линии |
|||||||||
ППП №1 |
ППП №2 |
ППП №3 |
ППП №4 |
ППП №5 |
ППП №6 |
ППП №7 |
ППП №8 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Максимальный рабочий ток, А |
32,3 |
32,3 |
32,3 |
32,3 |
37,8 |
37,8 |
37,8 |
37,8 |
||
Коэффициент трансформации ТТ |
300/5 |
300/5 |
300/5 |
300/5 |
200/5 |
200/5 |
200/5 |
200/5 |
||
Минимальное значение тока 3-х-фазного КЗ при КЗ в зоне защиты |
3,311 |
3.2 |
3,06 |
2,96 |
3,378 |
3,366 |
3,311 |
3,15 |
||
Максимальное значение тока 3-х-фазного КЗ при КЗ в зоне защиты |
3,458 |
3,337 |
3,185 |
3,077 |
3,532 |
3,518 |
3,458 |
3,283 |
||
Пусковой ток, А |
161,5 |
161,5 |
161,5 |
161,5 |
151,2 |
151,2 |
151,2 |
151,2 |
||
Максимальная токовая защита |
||||||||||
Расчетные коэффициенты |
Кратность максимального тока |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Схемы включения реле |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
Отстройки |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
||
Возврата реле |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
||
Ток срабатывания защиты Ic.з, |
Первичный, А |
91,2 |
91,2 |
91,2 |
91,2 |
53,3 |
53,3 |
53,3 |
53,3 |
|
Расчетный реле, А |
1,51 |
1,51 |
1,51 |
1,51 |
1,33 |
1,33 |
1,33 |
1,33 |
||
Реле Ic.р |
Принятый, А |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|
Защиты Iс.з |
Фактический |
90 |
90 |
90 |
90 |
60 |
60 |
60 |
60 |
|
Коэффициенты Ксч для определения чувствительности |
От сборных шин до тр-ра и др ЭП |
0,87 |
0,87 |
0,87 |
0,87 |
0,87 |
0,87 |
0,87 |
0,87 |
|
Чувствительность защиты при 2-х фазном КЗ |
32,006 |
30,93 |
29,58 |
28,61 |
29,39 |
29,28 |
28,81 |
27,41 |
||
Выбрано токовое реле |
Тип |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
|
Выбрано реле времени |
тип |
РВ 142 |
РВ 142 |
РВ 142 |
РВ 142 |
РВ 142 |
РВ 142 |
РВ 142 |
РВ 142 |
|
принята уставка времени, с |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
||
Токовая отсечка |
||||||||||
Расчетные коэффициенты |
Схемы включения реле |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
отстройки |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
Ток срабатывания защиты Iсзо |
Первичный (защиты), А |
212,55 |
212,55 |
212,55 |
212,55 |
248,72 |
248,72 |
248,72 |
248,72 |
|
Расчетное реле,А |
3,54 |
3,54 |
3,54 |
3,54 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
4,45 |
||
Принятый, А |
4 |
4 |
4 |
4 |
5 |
5 |
5 |
5 |
||
Чувствительность защиты (отсечки) |
13,5 |
13,1 |
12,5 |
12,1 |
11 |
10,6 |
10,7 |
10,2 |
||
Выбрано реле тока |
тип |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
РСТ |
|
Принята уставка времени, с |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблица 4.15 - Расчет МТЗ для подстанционных КРУ
Наименование |
Номер линии |
|||||
Отходящая линия №1 |
Отходящая линия №2 |
Отходящая линия №3 |
Отходящая линия №4 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Максимальный рабочий ток, А |
123,7 |
137,24 |
162,96 |
103,4 |
||
Коэффициент трансформации ТТ |
500/5 |
500/5 |
600/5 |
300/5 |
||
Минимальное значение тока 3-х-фазного КЗ при КЗ в зоне защиты |
3,06 |
3,366 |
3,161 |
2,96 |
||
Максимальное значение тока 3-х-фазного КЗ при КЗ в зоне защиты |
3,458 |
3,535 |
3,295 |
3,458 |
||
Пусковой ток, А |
618,5 |
411 |
814 |
430 |
||
Максимальная токовая защита |
||||||
Расчетные коэффициенты |
Кратность максимального тока |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Схемы включения реле |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
Отстройки |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
||
Возврата реле |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
||
Ток срабатывания защиты Ic.з, |
Первичный, А |
231 |
257 |
305 |
164 |
|
Расчетный реле, А |
2,3 |
2,51 |
2,54 |
3,2 |
||
Реле Ic.р |
Принятый, А |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
3,5 |
|
Защиты Iс.з |
Фактический |
250 |
250 |
300 |
210 |
|
Коэффициенты Ксч для определения чувствительности |
От сборных шин до тр-ра и др ЭП |
0,87 |
0,87 |
0,87 |
0,87 |
|
Чувствительность защиты при 2-х фазном КЗ |
10,6 |
11,7 |
9,1 |
6,13 |
||
Выбрано токовое реле |
Тип |
РТ 86/2 |
РТ 86/2 |
РТ 86/2 |
РТ 86/2 |
|
принята уставка времени, с |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
||
Токовая отсечка |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Расчетные коэффициенты |
Схемы включения реле |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
отстройки |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
||
Ток срабатывания защиты Iсзо |
Первичный (защиты), А |
928 |
616,5 |
1221 |
624 |
|
Расчетное реле,А |
9,28 |
6,1 |
10,1 |
6,2 |
||
Принятый, А |
9 |
6 |
10 |
6 |
||
Кратность тока срабатывания отсечки. |
3,6 |
2,4 |
4 |
3 |
||
Чувствительность защиты (отсечки) |
2,86 |
4,75 |
2,2 |
2,06 |
||
Выбрано реле тока |
тип |
РТ-86/2 |
РТ-86/2 |
РТ-86/2 |
РТ-86/2 |
|
Принята уставка времени, с |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
Расчет токов однофазного замыкания на землю и токов срабатывания защит. Защита от ОЗЗ на подстанциях должна работать с выдержкой времени
t = 0,5 с, на приключательных пунктах без выдержки времени.
Приведем пример расчета защиты от однофазного замыкания на землю на первой линии.
Ток емкостной магистральной части воздушной линии:
Icвл1маг = iуд.емк.вл lвл = 0,0168 0,25 = 0,0042 А,
где iуд.емк.вл - ток удельный емкостной воздушной линии;
lвл - длинна воздушной линии.
Ток емкостной отпайки воздушной линии от магистрали:
Icвл1отп= iуд.емк.вл lвл = 0,0168 0,195 = 0,0032 А.
Ток емкостной кабельной линии:
Icкл= iуд.емк.кл lкл = 1,08 0,75 = 0,81 А,
где iуд.емк.кл - ток удельный емкостной кабельной линии;
lкл - длинна кабельной линии.
Ток емкостной экскаватора:
Icэк= iуд.емк.эк. nэк = 0,05 3 = 0,15 А,
где iуд.емк.эк - ток удельный емкостной экскаватора;
nэк - количество экскаваторов на линии (3шт).
Емкостной ток суммарный:
Ic.соб= Icвл1маг + Icвл1отп + Icкл + Icэк = 0,0042 + 0,0032 + 0,81 + 0,15 = 0,967 А.
Активный ток суммарный:
Iа.соб=0,1 Ic.соб = 0,1 0,967 = 0,0967 А.
Ток трансформаторов НАМИ-6:
Iнами= iуд.инд. nнами = 0,11 3 = 0,33 А,
где iуд.инд - ток удельный индуктивный;
nнами - количество трансформаторов (3шт).
Реактивный ток линии суммарный:
IR cоб = Ic.соб - Iнами = 0,967 - 0,33 = 0,637 А.
Полный собственный ток:
Ток однофазного замыкания на землю активный:
0,096 = 0,2695 А.
Ток однофазного замыканию на землю реактивный:
Ток однофазного замыкания на землю:
0,764 А.
Ток активный проходящий через защиту:
А.
Ток реактивный проходящий через защиту:
А.
Ток проходящий через защиту:
А.
Ток срабатывания защиты:
А,
где - коэффициент учитывающий броски собственного емкостного тока защищаемой линии в момент возникновения однофазного замыкания на землю если выдержка времени составляет 0.5с.
А.
где - коэффициент надежности работы защиты.
Создаем дополнительный емкостной ток на подстанции при помощи ячейки с конденсаторной установкой. Принимаем КЭП-6,3-30-2УХЛ1:
Емкость фазы Сдоп = 2,41 мкФ;
Круговая частота ;
Фазное напряжение Uф = 3637 В.
Рассчитываем дополнительный емкостной ток:
Находим ток срабатывания защиты с КЭП-6,3-30-2УХЛ1.
Ток проходящий через защиту:
Принимаем ток срабатывания защиты
А,
Условие выполняется.
А,
Условие выполняется.
Остальные линии считаем аналогичным способом. Расчет защиты от токов однофазного замыкания на землю на подстанционных КРУ приведен в таблице 4.16. Расчет защиты от токов однофазного замыкания на землю на приключательных пунктах приведен в таблице 4.17.
Таблица 4.16 - Расчет защиты от однофазных замыканий на землю на подстанционных КРУ
Раздел расчета |
Пояснения, расчетные величины и формулы |
Защищаемые линии |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|||
Магистральная часть ВЛ |
Марка и сечение проводов ВЛ |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
|
Длина lвл., км |
0,25 |
0,2 |
0,45 |
0,25 |
||
Ток удельный iуд.емк.вл, А |
0,0168 |
0,017 |
0,017 |
0,0173 |
||
Icвл1маг= iуд.емк.вл lвл.,А |
0,0042 |
0,0034 |
0,0076 |
0,00432 |
||
Отпайки ВЛ от магистрали |
Марка и сечение проводов ВЛ |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
||
Длина lвл., км |
0,195 |
0,07 |
0,26 |
|||
Ток удельный iуд.емк.вл, А |
0,0168 |
0,0168 |
0,0168 |
|||
Icвл1отп= iуд.емк.вл lвл.,А |
0,0032 |
0,0011 |
0,0043 |
|||
Кабельные линии |
Марка и сечение кабелей |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
КГЭ 3х70 +1х35+1х25 |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
|
Длина lкл., км |
0,75 |
0,4 |
0,025 |
0,65 |
||
Ток удельный iуд.емк.кл, А |
1,08 |
1,08 |
1,4 |
1,08 |
||
Icкл= iуд.емк.кл lкл.,А |
0,81 |
0,432 |
0,035 |
0,702 |
||
ЭКГ-5А |
Количество, nэк, шт. |
3 |
1 |
|||
Ток удельный iуд.емк.эк, А |
0,05 |
0,05 |
||||
Icэк= iуд.емк.эк. nэк,А |
0,15 |
0,05 |
||||
А4-450Х-4 |
Количество, nдв, шт. |
1 |
||||
Ток удельный iуд.емк.дв, А |
0,09 |
|||||
Icдв= iуд.емк.дв. nдв,А |
0,09 |
|||||
ПСКТП-400/6/0,4 |
Количество, nтп, шт. |
2 |
2 |
|||
Ток удельный iуд.емк.тп, А |
0,02 |
0,02 |
||||
Icдв= iуд.емк.дв.*nтп,А |
0,04 |
0,04 |
||||
Емкостной ток суммарный, А |
Ic.соб= Icвл1маг + Icвл1отп + Icкл + Icэк + Icдв,+ Icтп А |
0,967 |
0,636 |
0,132 |
0,96 |
|
Активный ток суммарный, А |
Iа.соб=0,1 Ic.соб |
0,0967 |
0,0636 |
0,0132 |
0,096 |
|
НАМИ-6 в ППП |
Количество, nнами, шт. |
3 |
2 |
1 |
3 |
|
Ток удельный индуктивный iуд.инд, А |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
||
Iнами= iуд.инд. nнами, А |
0,33 |
0,22 |
0,11 |
0,33 |
||
Реактивный ток линии суммарный |
IR cоб = Ic.соб - Iнами, А |
0,637 |
0,416 |
0,022 |
0,63 |
|
Полный собственный ток |
0,644 |
0,42 |
0,025 |
0,637 |
||
Ток однофазного замыкания на землю |
, А |
0,2695 |
||||
0,715 |
||||||
0,764 |
||||||
Ток, проходящий через защиту |
0,172 |
0,206 |
0,256 |
0,173 |
||
0,078 |
0,299 |
0,693 |
0,085 |
|||
0,188 |
0,363 |
0,738 |
0,192 |
|||
Ток срабатывания защиты |
Кб |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
, А |
1,288 |
0,84 |
0,05 |
1,274 |
||
Кн |
0,77 |
0,77 |
0,77 |
0,77 |
||
, А |
0,144 |
0,279 |
0,56 |
0,147 |
||
Требование селективности и чувствительности |
Нет |
Нет |
Да |
Нет |
||
Создание дополнительного емкостного тока на подстанции при помощи ячейки с конденсаторной установкой |
КЭП-6,3-30-2УХЛ1 |
|||||
Емкость фазы Сдоп, мкФ |
2,41 |
|||||
Круговая частота |
314 |
|||||
Фазное напряжение Uф, В |
3637 |
|||||
, А |
8,257 |
|||||
Ток срабатывания защиты с КЭП-6,3-30-2УХЛ1 |
8,33 |
8,55 |
8,95 |
8,34 |
||
8,338 |
8,553 |
8,952 |
8,341 |
|||
, А |
1,288 |
0,84 |
0,05 |
1,274 |
||
, А |
6,42 |
6,58 |
6,89 |
6,42 |
||
Принят ток срабатывания защиты Iср защ, А |
3 |
3 |
3 |
3 |
||
Уставка реле защиты, А |
IecnРТЗ-51 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
|
Условия селективности и чувствительности |
Выполняется |
|||||
Полный ток ОЗЗ с дополнительной емкостью |
8,976 Не превышает норм |
Таблица 4.17 - Расчет защиты от однофазных замыканий на землю на ППП
Раздел расчета |
Пояснения, расчетные величины и формулы |
Номер приключательного пункта |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|||
Магистральная часть ВЛ |
Марка и сечение проводов ВЛ |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
||||
Длина lвл., км |
0,275 |
0,37 |
0,23 |
0,285 |
0,425 |
|||||
Ток удельный iуд.емк.вл, А |
0,017 |
0,017 |
0,017 |
0,017 |
0,017 |
|||||
Icвл1маг= iуд.емк.вл lвл.,А |
0,004 |
0,006 |
0,004 |
0,005 |
0,007 |
|||||
Отпайки ВЛ от магистрали |
Марка и сечение проводов ВЛ |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
А-35 |
|
Длина lвл., км |
0,025 |
0,02 |
0,15 |
0,2 |
0,03 |
0,04 |
0,035 |
0,025 |
||
Ток удельный iуд.емк.вл, А |
0,017 |
0,017 |
0,017 |
0,017 |
0,017 |
0,017 |
0,017 |
0,017 |
||
Icвл1отп= iуд.емк.вл lвл.,А |
0,0004 |
0,0003 |
0,002 |
0,003 |
0,0005 |
0,0006 |
0,0005 |
0,0004 |
||
Кабельные линии |
Марка и сечение кабелей |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
КГЭ 3х35 +1х16+1х10 |
|
Длина lкл., км |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
0,015 |
0,015 |
0,015 |
0,015 |
||
Ток удельный iуд.емк.кл, А |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
||
Icкл= iуд.емк.кл lкл.,А |
0,27 |
0,27 |
0,27 |
0,27 |
0,216 |
0,216 |
0,216 |
0,216 |
||
ЭКГ-5А |
Количество, nэк, шт. |
1 |
1 |
1 |
1 |
|||||
Ток удельный iуд.емк.эк, А |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
||||||
Icэк= iуд.емк.эк. nэк,А |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
||||||
СКТП-400/6/0,4 |
Количество, nтп, шт. |
1 |
1 |
1 |
1 |
|||||
Ток удельный iуд.емк.тп, А |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
||||||
Icдв= iуд.емк.дв. nтп,А |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
||||||
Емкостной ток суммарный, А |
Ic.соб= Icкл + Icэк + Icдв,+ Icтп |
0,324 |
0,326 |
0,322 |
0,323 |
0,22 |
0,216 |
0,221 |
0,223 |
|
Активный ток суммарный, А |
Iа.соб=0,1 Ic.соб |
0,0324 |
0,0326 |
0,0322 |
0,0323 |
0,032 |
0,0316 |
0,0321 |
0,0323 |
|
НАМИ-6 в ППП |
Количество, nнами, шт. |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
Ток удельный индуктивный iуд.инд, А |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
||
Iнами= iуд.инд. nнами, А |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
0,11 |
||
Реактивный ток линии суммарный |
IR cоб = Ic.соб - Iнами, А |
0,214 |
0,216 |
0,211 |
0,213 |
0,212 |
0,206 |
0,211 |
0,213 |
|
Полный собственный ток |
0,216 |
0,218 |
0,213 |
0,215 |
0,214 |
0,208 |
0,213 |
0,215 |
||
Ток однофазного замыкания на землю |
, А |
0,254 |
||||||||
0,784 |
||||||||||
0,824 |
||||||||||
Ток, проходящий через защиту |
0,221 |
0,221 |
0,221 |
0,2217 |
0,222 |
0,2224 |
0,2219 |
0,2217 |
||
0,574 |
0,574 |
0,574 |
0,574 |
0,578 |
0,578 |
0,578 |
0,578 |
|||
0,615 |
0,615 |
0,615 |
0,615 |
0,619 |
0,619 |
0,619 |
0,619 |
|||
Ток срабатывания защиты |
Кб |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
, А |
1,06 |
1,06 |
1,06 |
1,06 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
||
Кн |
0,77 |
0,77 |
0,77 |
0,77 |
0,77 |
0,77 |
0,77 |
0,77 |
||
, А |
0,473 |
0,473 |
0,473 |
0,473 |
0,476 |
0,476 |
0,476 |
0,476 |
||
Требование селективности и чувствительности |
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
Нет |
||
Создание дополнительного емкостного тока на подстанции при помощи ячейки с конденсаторной установкой |
Тип конденсаторной установки |
КЭП-6,3-30-2УХЛ1 |
||||||||
Емкость фазы Сдоп, мкФ |
2,41 |
|||||||||
Круговая частота |
314 |
|||||||||
Фазное напряжение Uф, В |
3637 |
|||||||||
, А |
8,257 |
|||||||||
Ток срабатывания защиты с КЭП-6,3-30-2УХЛ1 |
8,872 |
8,872 |
8,872 |
8,872 |
8,876 |
8,876 |
8,876 |
8,876 |
||
8,874 |
8,874 |
8,874 |
8,874 |
8,878 |
8,878 |
8,878 |
8,878 |
|||
, А |
1,06 |
1,06 |
1,06 |
1,06 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
1,04 |
||
, А |
6,832 |
6,832 |
6,832 |
6,832 |
6,836 |
6,836 |
6,836 |
6,836 |
||
Принят ток срабатывания защиты Iср защ, А |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
||
Уставка реле защиты, А |
IecnРТЗ-51 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
|
Условия селективности и чувствительности |
Выполняется |
|||||||||
Полный ток ОЗЗ с дополнительной емкостью |
9,044 Не превышает норм |
4.8 Выбор устройств защиты от перенапряжений
Выбор устройств защиты от атмосферных перенапряжений. Принимаем для защиты ПКТП - 4000/35/6 кВ от прямых ударов молнии 2 молниеотвода с превышением над уровнем земли Н = 12м. Высота защищаемого объекта = 4,2 м. Радиус круга на высоте защищаемого объекта
где = 1 - коэффициент для высоты молниеотвода менее 30 м;
- превышение молниеотвода (активная высота) над рассматриваемым уровнем
Произведем выбор и проверку разрядников типа РВО-6. У этого типа разрядников = 7-8 кВ, что удовлетворяет нашим требованиям
.
где - остающееся напряжение( = 7-8 кВ), кВ; -гарантированный уровень электрической прочности изоляции оборудования, кВ.
где - испытательное для каждого вида изоляции, кВ.
Выбор разрядников сделан правильно, так как условие выбора выполняется:
7-811,04 кВ.
Для защиты воздушных ЛЭП от перенапряжений на ВЛ-6 устанавливают трубчатые разрядники. Произведем выбор и проверку разрядников типа РТВ-10-2/10У1. Значение предельно отключаемого тока у данного типа разрядников находится в промежутке от 0,5 до 10 кА, что удовлетворяет нашим требованиям, так как самое большое значение действующего тока трёхфазного короткого замыкания на карьере IКЗ(3)= 3,946кА.
Расчет коммутационных перенапряжений и выбор устройств защиты. Коммутационные перенапряжения возникают как при включении, так и при отключении линий с индуктивной нагрузкой и имеют локальный характер. В качестве индуктивной нагрузки выступают высоковольтные двигатели и силовые трансформаторы.
Оценка величины коммутационных перенапряжений осуществляется с помощью коэффициента кратности коммутационных перенапряжений:
где - максимальное значение напряжения на зажимах электродвигателя, трансформатора, в начале и конце кабельной линии, связывающей выключатель и нагрузку, кВ.
Ккп сравнивают с допустимым коэффициентом кратности коммутационных перенапряжений Кдоп, при котором возникающие в сетях 1-10 кВ перенапряжения не способны привести к пробою изоляции кабельных линий и обмоток высоковольтных электродвигателей и трансформаторов.
Для трансформаторов, электродвигателей и кабельных линий, срок эксплуатации которых больше 5 лет Кдоп соответственно равен: 2,8, 1,8 и 2,8.
Коэффициенты Ккп рассчитывают для двух точек: К1 - место соединения кабельной линии и выключателя, К2 - место соединения кабельной линии с нагрузкой, как при включении, так и при отключении нагрузки;
включение нагрузки
отключение нагрузки
где Кп - понижающий коэффициент, зависящий от длины и сечения кабельной линии,
Кmax - максимальное значение Ккп для данного типа нагрузки и данной мощности.
Так как параметры кабельных линий, автоматические выключатели и мощности нагрузки для всех экскаваторов, ПСКТП-400/6/0,4 и двигателей водоотливной установки соответственно одинаковы, проводим расчет и выбор только для одного элемента однотипной нагрузки, а выбранные защитные аппараты применяем на других электроприемников.
Для защиты от перенапряжений применяют нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН), RC - гасители (при токе ОЗЗ 3А и менее) или RC - ограничители (при токе ОЗЗ более 3А).
Расчет коммутационных перенапряжений и выбор устройств защиты проведем в виде таблицы 4.18.
Таблица 4.18 - Расчет коммутационных перенапряжений и выбор защитных устройств
Наименование параметра |
ЭКГ-5А |
ПСКТП-400/6/0,4 |
А4-450Х-4 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
Тип кабельной линии |
КГЭ 3х35 + 1х16 + 1х10 |
КГЭ 3х35 + 1х16 + 1х10 |
КГЭ 3х70 + 1х35 + 1х25 |
||
Длина кабельной линии, м |
250 |
15 |
25 |
||
Кп |
2 |
1,05 |
1,2 |
||
Кдоп |
Кабельной линии |
2,8 |
2,8 |
2,8 |
|
Нагрузки |
1,8 |
2,8 |
1,8 |
||
Кmax |
7 |
5,25 |
5,52 |
||
Включение нагрузки |
К1 |
1 |
1 |
1 |
|
К2 |
1 |
1 |
1 |
||
Необходимость защиты |
Нет |
Нет |
Нет |
||
Отключение нагрузки |
К1 |
3,5 |
4,76 |
4,6 |
|
К2 |
7 |
5 |
5,52 |
||
Необходимость защиты |
Да в К1 и в К2 |
Да в К1 и в К2 |
Да в К1 и в К2 |
||
Устанавливаемые устройства защиты |
К1 |
ОПН - КС/TEL - 6 "Таврида электрик" г. Москва |
ОПН-6/6,5-10(1) УХЛ2 "Феникс-88" г. Новосибирск |
ОПН - КС/TEL - 6 "Таврида электрик" г. Москва |
|
К2 |
RC-гаситель ООО "Рутас" г. Красноярск |
RC-гаситель ООО "Рутас" г. Красноярск |
RC-гаситель ООО "Рутас" г. Красноярск |
||
Результирующий коэффициент перенапряжения |
К1 |
2,33 |
2,53 |
2,33 |
|
К2 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
4.9 Расчет защитного заземления
Расчет заземляющих устройств карьеров и угольных разрезов ведется исходя из нормированной допустимой величины сопротивления заземления. Согласно "Единым правилам безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом" величина сопротивления заземления у наиболее удаленной установки должна быть не более 4 Ом.
Время срабатывания защиты от однофазных замыкания на землю на подстанции равно 0,5 с. В качестве магистрального заземляющего провода, прокладываемого по опорам ВЛ 6 кВ, принимаем провод марки АС сечением 25 мм2, для которого =1,146 Ом/км.
Схема заземлителя представлена на рисунке 4.5.Где d-диаметр заземлителя, L1-длинна над поверхностью, L2-дланна углубления заземлителя.
Рисунок 4.5 - Схема заземлителя
Допустимое напряжение прикосновения Uпр.доп. при времени отключения 0,5 с составляет 100В.
Полный ток однофазного замыкания на землю составляет:
.
По величине Uпр.доп. допустимое расчетное сопротивление заземления:
,
где кпр - коэффициент прикосновения (в карьерных сетях кпр = 1).
Согласно нормам безопасности на электроустановки разрезов и требования по их безопасной эксплуатации допустимое сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом.
Сопротивление заземляющего провода на ЛЭП 6 кВ:
.
Сопротивление заземляющей жилы кабеля:
Необходимое сопротивление центрального заземлителя на подстанции:
Выполняем заземлитель из стальных труб диаметром = 0,058 м, длиной = 3 м, соединенных между собой стальным прутом диаметром = 0,01 м; расстояние между трубами = 6 м.
Трубы и соединительный прут заглублены на = 0,5 м от поверхности земли. Грунт имеет удельное сопротивление с = 0,7·104 Ом·см. Повышающий коэффициент = 1,65. Электроды расположены в ряд.
Количество вертикальных электродов с учетом коэффициента экранирования равно:
Принимаем к установке 21 вертикальных электродов (труб)
Длина соединительного прута:
.
Сопротивление растеканию тока с соединительного прута:
Сопротивление заземлителя с учетом коэффициентов экранирования:
.
Сопротивление защитного заземления наиболее удаленного приемника:
Напряжение прикосновения:
Расчетное значение напряжения прикосновения меньше нормированного почти в 6 раз, следовательно условия норм безопасности на электроустановки разрезов и требования по их безопасной эксплуатации выполняется с запасом.
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5.1 Общая часть
Горевское свинцово-цинковое месторождение расположено в Мотыгинском районе Красноярского края на левом берегу реки Ангары в 38 км от ее устья. Сложность разработки месторождения связана с необходимостью защиты его от вод реки Ангары, протекающей над значительной частью рудных тел.
Основные параметры карьера:площадь по поверхности 68,14 га; глубина: максимальная 295 м, минимальная 260 м; длина: по поверхности 1220 м, по дну 310 м; ширина: по поверхности 750 м, по дну 50 м; углы откосов бортов: северный 2857, южный 3419, восточный 45, западный 3351;эксплуатационные запасы руды 32 239,2 тыс.т.; объем вскрышных пород 53 692 тыс.м3; объем горной массы 63 927 тыс.м3; средний коэффициент вскрыши 1,66 т м3/т.
Для повышения устойчивости бортов на уступах оставляются предохранительные бермы.
Производительность карьера по добыче руды проектом определена в размере 1 000 тыс. тонн в год.
5.2 Безопасность жизнедеятельности в производственной среде
Все основные и вспомогательные работы на руднике должны производиться в соответствии с требованиями «Единых правил безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» ПБ 03-498-02, «Единых правил безопасности при взрывных работах» ПБ 13-407-01, действующих инструкций, методических рекомендаций, указаний и положений Ростехнадзора России.
Все работы производятся в соответствии с утвержденными руководством ОАО «Горевский ГОК» инструкциями:
- инструкция по безопасности труда для работников карьера;
- инструкция по безопасности труда для машинистов экскаваторов;
- инструкция по безопасности труда для машинистов и помощников СБШ-250 МНА-32;
- инструкция по безопасности труда для водителей автосамосвалов;
- инструкция по безопасности труда при обращении с ВМ;
- инструкция по технике безопасности для рабочих карьера, обслуживающих отвалы.
Строительство, расширение, реконструкция, техническое перевооружение, эксплуатация объектов открытых горных работ должны осуществляться в соответствии с проектом.
Ширина предохранительных берм должна быть не менее 8 м. Очистка предохранительных берм от осыпей предусматривается при помощи бульдозера. В случае обнаружения признаков сдвижения пород работы должны быть прекращены и приняты меры по обеспечению их устойчивости. Работы могут быть возобновлены с разрешения технического руководителя организации по утвержденному им проекту организации работ, предусматривающему необходимые меры безопасности. Формирование временно нерабочих бортов карьера и возобновление горных работ на них должно производиться по проектам, предусматривающим меры безопасности.
Рабочие и специалисты должны быть обеспечены и обязаны пользоваться специальной одеждой, специальной обувью, исправными защитными касками, очками и другими средствами индивидуальной защиты, соответствующими их профессии.
Запрещается:
- находиться людям в опасной зоне работающих механизмов, в пределах призмы возможного обрушения на уступах и в непосредственной близости от нижней бровки откоса уступа;
- работать на уступах в зоне нависающих козырьков, глыб, крупных валунов, а также нависей из снега и льда. В случае невозможности произвести ликвидацию заколов или оборку борта все работы в опасной зоне должны быть остановлены, люди выведены, а опасный участок должен быть огражден и установлены предупредительные знаки;
- принимать или направлять на работу, связанную с эксплуатацией объекта открытых горных работ, лиц, имеющих медицинские противопоказания;
- направление на работы в места, имеющие нарушения правил безопасности;
- запрещается без письменного разрешения технического руководителя рудника (кроме аварийных случаев) остановка объектов жизнеобеспечения (электроподстанции, водоотлив, калориферные установки и др.).
При обнаружении нарушений требований безопасности работник должен, не приступая к работе, сообщить об этом горному мастеру, начальнику участка.
Для каждого объекта открытых горных работ не позднее 15 дней до начала года должен быть разработан в соответствии с Рекомендациями по составлению плана ликвидации аварий и согласован со специализированным аварийно-спасательным формированием план ликвидации аварий (ПЛА).
О каждом случае травмирования пострадавший или очевидец обязан немедленно сообщить руководителю работ или горному диспетчеру.
О каждом несчастном случае или остром заболевании горный диспетчер обязан сообщить руководству организации и вызвать бригаду «скорой медицинской помощи». Рабочее место, на котором произошли несчастный случай или авария, если это не угрожает жизни и здоровью людей, должно быть сохранено до начала расследования в неизменном состоянии.
Высота вскрышных и добычных уступов не должна превышать максимальную высоту черпания экскаватора, а угол откоса рабочего уступа не должен превышать:
в рыхлых и мягких породах 60є;
в разрушенных скальных 70є;
в неизмененных скальных80є.
5.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов
На карьере применяются следующие виды производственных процессов: бурение, взрывание, экскавация, транспортирование, отвалообразование.
Исходя из выше изложенного, можно выявить следующие основные производственные факторы, которые могут привести к травматизму и профессиональным заболеваниям работающих на карьере, а также рабочие места, где проявляется действие того или иного производственного фактора. Основные опасные вредные факторы производства приведены в таблице 5.1
Таблица 5.1 - Анализ опасных и вредных факторов производства
Технологический процесс |
Источник вредности |
Наименование. фактора |
Характеристика фактора |
Величина фактора, |
ПДК и нормативный документ |
|
Бурение |
СБШ-250 МНА-32 |
пыль |
Горная порода |
7 |
2, ГОСТ 12.1005-85 |
|
Взрывание |
Граммонит 79/21 |
газ |
СО, |
до 45 |
20 |
|
NO+NO2 |
до 11 |
5 |
||||
Экскавация |
ЭКГ-5А |
пыль |
Горная порода |
4 |
2, , ГОСТ 12.1005-85 |
|
Транспорт |
БелАЗ-7555 |
пыль |
Горная порода |
3 |
2, , ГОСТ 12.1005-85 |
|
газ |
СО |
До 20 |
20 |
|||
NO+NO2 |
До 8 |
5 |
||||
Отвалообразование |
Д-171 |
пыль |
Горная порода |
7 |
2, , ГОСТ 12.1005-85 |
|
поверх.отвала |
пыль |
Горная порода |
7 |
2, , ГОСТ 12.1005-85 |
5.4 Технические и организационные мероприятия по охране труда
Состав атмосферы карьера должен отвечать установленным нормативам по содержанию основных частей воздуха и вредных примесей (ЕПБ, п. 475).
На период строительства карьера и ввода карьера в эксплуатацию, горные работы по вскрытию и отработке горизонтов осуществляются также в соответствии со СНиП, «Технике Безопасности в строительстве», ПТЭ.
Контроль за составом атмосферы карьера по содержанию вредных газов производится согласно ЕПБ 476, 152 силами лаборатории.
При положительной температуре воздуха, для снижения пылеобразования на автомобильных дорогах, принято проводить поливку дорог водой питьевого качества с применением при необходимости связующих добавок. При экскавации горной массы предусмотрено систематическое орошение взорванной горной массы водой.
В соответствий с приведенным выше анализом вредных и опасных производственных факторовпредложены следующие технические и организационные мероприятия и средства, которые могут снизить или предотвратить воздействие этих факторов на работающих или предупредить аварийные ситуации.
Для снижения интенсивности пылевыделения при буровых работах на карьере, достигают применением:
- мокрых способов пылеподавления;
- бурением на оптимальных режимах и специальными долотами.
Для борьбы с пылегазовыделением при массовых взрывах, применяют:
- предварительное увлажнение взрываемого массива;
- перенесение времени взрывов на период ветровой активности;
- водовоздушные струи, а именно применением водовоздушной установки АИ-21-КВ.
Для пылеподавления при выемочно-погрузочных работах, применяют:
- искусственную вентиляцию для выноса пыли из забоя экскаватора;
- увлажнение пыли, находящейся в навале.
Меры борьбы с пылью при транспортировании горной массы достигаются:
- применением усовершенствованных покрытий автодорог;
- увлажнением поверхности автодорог.
Методы борьбы с пылью при отвалообразовании:
- систематическое увлажнение поверхности верхней площадки бульдозерного отвала.
5.5 Обеспечение безопасности при эксплуатации электроустановок
На карьере в обязательном порядке должны иметься:
- схема электроснабжения, нанесенная на план горных работ,
- принципиальная однолинейная схема с указанием силовых сетей, электроустановок (трансформаторных подстанций, распределительных устройств и т.п.), а также рода тока, сечения проводов и кабелей, их длины, марки, напряжения и мощности каждой установки, всех мест заземления, расположения защитной и коммутационной аппаратуры, установок тока максимальных реле и номинальных токов плавких вставок предохранителей, а также токов короткого замыкания в наиболее удаленной точке защищаемой линии.
На каждом пусковом аппарате должна быть четкая надпись, указывающая включаемую им установку.
Распределительные устройства и трансформаторные подстанции. В помещениях стационарных электрических подстанций и распределительных устройств обязательно вывешиваются схемы первичной и вторичной коммутации воздушных и кабельных сетей, инструкции для обслуживающего персонала, правила оказания первой помощи пострадавшим от электрического тока, устанавливаются предупредительные знаки и стенды с плакатами.
Воздушные и кабельные линии электропередачи. Устройство и эксплуатация передвижных (временных) воздушных линий электропередачи напряжением до 1000 В и выше на карьерах производится согласно Инструкции по безопасной эксплуатации электрооборудования и электросетей на карьерах.
5.6 Производственная санитария
Метеоусловия на рабочих местах.Обогрев работников производится в бытовках с водяным отоплением с температурой горячей воды до 1000С.
Кабины буровых станков необходимо оборудовать кондиционерами. Обязательным условием применения кондиционеров является обеспечение герметизации и теплоизоляции кабин.
Помещения должны содержаться в чистоте, подвергаясь ежедневной уборке, а также генеральной уборке и периодическому ремонту. Для хранения одежды имеются гардеробные, располагающиеся при входе в здание.
Предусматриваться душевые, помещения для мытья рук, туалеты, изолированные от производственных помещений и помещений для хранения сырья и продукции. Количество душевых составляет 40 кабинок. Так же имеется парилка. Помещения для приема пищи и отдыха изолированы от других помещений. Прием пищи осуществляется в столовой, в соответствии с распорядком дня.
Проветривание карьера.Карьер имеет размера в плане по длине 1,7км и по ширине 380м. и глубину до 150м. Данный карьер удовлетворяет условиям свободного проветривания, и для него нет необходимости применения дополнительных способов проветривания
5.7 Мероприятия по пожарной безопасности
На карьере предусмотрена система противопожарного водоснабжения. Она включает в себя водозаборные сооружения, насосную станцию, станции очистки и подготовки воды, магистральный трубопровод, резервуар.
По способу использования воды - система оборотная, по способу подачи - с механической подачей.
Поселковая пожарная часть, обслуживающая карьер, имеет в наличие две пожарные машины. Пожарная характеристика и обеспечение противопожарными средствами объектов приведена в таблице 5.2
Таблица 5.2 - Пожарная характеристика и обеспечение противопожарными средствами.
Наименование объекта |
Категория по-жаробезопасности |
Степень огнестойкости |
Средства пожаротушения |
Количество |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Котельная |
Г |
III |
пенообразователь ОП-1 огнетушители |
1 8 |
|
Центральные ремонтные мастерские (ЦРММ) |
Г |
II |
огнетушители, ящик песка, пожарный щит |
4 1 1 |
|
Здание управления |
Д |
I |
огнетушитель ящик песка |
2 1 |
Обязательно проводится регулярные обследования
1. Генеральное обследование проводится пожаротехнической комиссией два раза в год.
2. Контрольное обследование проводится с целью проверки выполнения мероприятий по актам генерального обследования.
3. Оперативное обследование проводится после пожаров.
Для тушения возможных возгораний из за пробоя электропроводки или несоблюдения правил безопасности буровой станок укомплектован противопожарным инвентарем:
- углекислотные огнетушители, емкостью не менее 5л-2шт.;
- ящик с песком, емкостью не менее 0,05м3-1шт.
На буровом станке запрещено хранить взрывчатые материалы (ВМ).
При обнаружении отказавшего заряда взрывчатых веществ или детонирующего шнура, немедленно прекратить бурение и сообщить об этом лицу горного или технического надзора. Выставить охрану у отказавшего заряда. Продолжение работы в указанном месте разрешается руководителем взрывных работ, после ликвидации отказавшего заряда. Разрешение записывается руководителем взрывных работ в вахтенный журнал бурового станка.
Методы противодействия пожару делятся на:
- уменьшающие вероятность возникновения пожара (профилактические);
- защиту и спасение людей от огня.
5.8 Охрана окружающей среды
Окружающая среда состоит из трех составных частей: гидросфера, атмосфера, биосфера. Наиболее остро на «Горевском ГОКе» стоит проблема с загрязнением гидросферы. Карьерные сточные воды образуются в результате попадания поверхностных и подземных природных вод в горные выработки, где они подвергаются загрязнению в процессе ведения различных работ по добыче полезных ископаемых.
Очистка от взвешенных веществ основана на принципе удаления из сточных вод нерастворимых твёрдых частиц, которые выпадают в осадок или всплывают на поверхность под действием гравитационных сил (механическая очистка) и в результате изменения их физического состояния под воздействием специальных добавок органического и неорганического происхождения (физико-химическая очистка). Механическая очистка осуществляется отстаиванием, фильтрованием, флотацией и центрифугированием; физико-механическая - коагуляцией, флокуляцией, сорбцией, электрокоагуляцией, электрофлотацией и электронейтрализацией.
Очистка от минеральных солей заключается в опреснении сточных вод с солесодержанием долее 1г/дм3 путём выделения, разделения и очистки содержащихся в них минеральных примесей до товарных продуктов. Наиболее распространенные способы очистки: термические, основанные на изменении агрегатного состояния очищаемой сточной воды (дистилляция, вымораживание и др.), мембранные (обратный осмос, электродиализ) и реагентные (ионный обмен, осаждение солей).
Очистка от солей тяжёлых металлов обусловлена присутствием в сточных водах растворённых солей железа и алюминия, а также других тяжёлых металлов в виде микроэлементов. Для нейтрализации обычно используют известь или известняк в сочетании с известью.
Для снижения пылевыделения при массовых взрывах так же может применяться: рациональная сетка расположения скважин, короткозамедленное взрывание, заряды с воздушными промежутками, а так же гидрообеспылевание. Гидрообеспылевание при массовых взрывах может применяться до взрыва, одновременно и после него.
Количество вредных выбросов при сгорании 1т дизельного топлива составляет: СО-0,1г, углеводородов-0,03г, NO2-0,04г, SO2-0,02г, сажи-15,5кг, бензопирена-0,32г.
5.9 Возможные чрезвычайные ситуации (ЧС)
- Прорыв дамбы
- Пожар
Меры принимаемые по предупреждению возможных ЧС
Аварийный план ликвидации аварий, предусматривает:
- возможные аварии и условия, опасные для жизни людей и места их возникновения;
- мероприятия по спасению людей, застигнутых аварией;
- мероприятия по ликвидации аварий, а также действия инженерно-технических работников и рабочих при возникновении аварий;
- места нахождения средств для спасения людей и ликвидации аварии;
- действия ВГСЧ при ликвидации аварий.
План ликвидации аварий содержит:
- оперативную часть;
- распределение обязанностей между отдельными лицами, участвующими в ликвидации аварий;
- список должностных лиц и учреждений, которые должны быть немедленно извещены об аварии.
К оперативной части плана ликвидации аварий прилагаются следующие документы:
- план горных работ с нанесением мест расположения подсобных построек, плотин, дамб, перемычек, переправ, с отметкой уровня воды и глубин водоема;
- схема с нанесением расположения основного оборудования и выходов;
- схема противопожарного водовода;
- схема электроснабжения;
- схема аварийного освещения.
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Существенный рост стоимости электроэнергии обуславливает необходимость поиска технических решений по снижению энергетической составляющей в цене выпускаемого предприятием изделия.
Экономического эффекта будем добиваться путем замены светильников для освещения автодорог типа СКЗПР-400 с лампами ДРЛ-400 на светодиодный светильник СДУ-180.
Экономия будет достигаться за счет:
- долговечности и длительного использования светодиодного светильника,
- отсутствия необходимости замены светодиодов и обслуживания светильника в течении всего срока эксплуатации,
- минимального электропотребления.
6.1 Расчет капитальных затрат
С этой целью необходимо рассчитать основные технико-экономические показатели по сравниваемым вариантам.
Для организации системы энергоснабжения карьера необходимо внедрение и использование таких видов электрооборудования, которые будут соответствовать нормам и правилам технической эксплуатации, а так же будут использоваться в соответствии с рекомендациями завода - изготовителя. Виды электрооборудования, расчет затрат и суммы амортизационных отчислений сведенных в таблицу 6.1
Таблица 6.1 - Капитальные затраты и величина амортизационных отчислений
Наименование Оборудования |
Подобные документы
Основные технические данные фрезерного станка 6Н82. Расчет механических характеристик главного привода. Выбор преобразователя частоты. Расчет потерь напряжения в линии. Выбор сечения проводников, коммутационного оборудования и распределительного пункта.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 15.06.2014Разработка системы управления насосной станцией, построенной на базе частотного преобразователя. Расчет электродвигателя и его механических характеристик. Выбор преобразователя частоты. Экономический эффект и срок окупаемости предлагаемого решения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 08.01.2012Разновидности лифтовых электроприводов. Системы с регулируемым напряжением и частотой. Состав и устройство лифта. Исходные данные и расчет мощности двигателя. Требования, обзор и выбор преобразователя частоты. Принципиальная схема устройства управления.
дипломная работа [4,9 M], добавлен 13.12.2013Выбор электродвигателя и преобразователя. Определение расчетных параметров силовой цепи. Расчет и построение регулировочных характеристик преобразователя. Статические характеристики разомкнутой системы. Определение параметров обратной связи по скорости.
курсовая работа [286,4 K], добавлен 19.03.2013Общая характеристика исследуемого предприятия и анализ его деятельности. Технологические возможности станка, его устройство и принцип работы. Расчет и выбор мощности двигателя, частотного преобразователя. Расчет системы электроснабжения цеховой сети.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 21.07.2015Определение времени цикла, пуска и остановки электродвигателя. Построение нагрузочной диаграммы механизма. Проверка выбранного двигателя по нагреву, на нагрузочную способность. Выбор преобразователя частоты и его обоснование. Механическая характеристика.
курсовая работа [802,0 K], добавлен 25.12.2011Выбор функциональной схемы электропривода токарного станка. Передаточная функция управляемого силового преобразователя. Определение параметров структурной схемы управления. Расчет основных возмущающих воздействий. Настройка системы на технический оптимум.
курсовая работа [567,0 K], добавлен 20.06.2015Основные вопросы проектирования системы электропривода производственного механизма грузовых лебедок. Выбор типа электропривода, рода тока и типа электродвигателя, напряжения и частоты питающей сети или преобразователя. Расчёт мощности и подбор двигателя.
контрольная работа [251,7 K], добавлен 14.01.2015Режимы работы крановых механизмов. Выбор типа электропривода, двигателя и силового преобразователя. Общие сведения о применениях различных электроприводов, расчет тахограммы и нагрузочной диаграммы. Проверка выбранного двигателя по нагреву и перегрузке.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 08.03.2015Выбор и проверка электродвигателя. Схема редуктора. Диапазон возможных передаточных чисел для привода. Возможные частоты вращения электродвигателя. Требуемая максимальная мощность. Определение мощности, крутящих моментов на валах и срока службы привода.
контрольная работа [86,7 K], добавлен 25.04.2012