Схема электроснабжения Шергешского рудника

Размещено на http://www.allbest.ru/

7. Энергоснабжение

7.1 Описание схемы электроснабжения

Электроснабжение Шерегешского рудника осуществляется Кондомс- кой районной подстанцией ЮЭС «Кузбассэнерго» 110/35/6 кВ по двухцепной воздушной ЛЭП-110 кВ, на главную понизительную подстанцию новой промышленной площадки ГПП 110/35/6 кВ, с двумя установленными трансформаторами мощностью по 31500 кВА каждый, один трансформатор находится в работе, другой в резерве. Трансформаторы трехобмоточные ТДТН - 31,5 кВА, на напряжение 110/35/6кВ.

Проектируемый участок получает питание по двум кабельным линиям напряжением 6 кВ с подстанции «Ново - Клетьевого» подъема, которая, в свою очередь питается от ГПП 110/35/6 кВ.

7.2 Расчет освещения методом светового потока

, (7.1)

где: Е_min - минимальная освещенность, для машинного зала вентиляторной установки принимается Е_min= 50лк, для калориферной Е_min= 30лк; К_з - коэффициент запаса, принимается К_з= 1,7; S_осв - площадь освещаемой поверхности, м²; К - коэффициент использования.

Определим индекс помещения машинного зала

(7.2)

где: А - длинна помещения, м; В - ширина, м; h - высота подвески светильников, м.

Принимаем значения коэффициентов отражения:

р_п = 70%; р_с = 50%; р_рп = 10% при коэффициенте использования светового потока К = 0,54.

Принимаем светильник типа Гэ - 500

Техническая характеристика светильника Гэ - 500 сводится в таблицу

Таблица 7.1 - Характеристика светильников Гэ - 500

Тип светильника	Тип лампы	Uн, В	Рн, Вт	Fл, лм	кпд, св	кпд, л
Гэ - 500	Г220 - 500	220	500	8200	0,7	0,9

Определим требуемое количество светильников

(7.3)

Принимаем n1 = 9шт

Потребляемая мощность

(7.4)

Определим освещение в калориферной

Принимаем значения коэффициентов отражения:

р_п = 30%; р_с = 10%; р_рп = 10% при коэффициенте использования светового потока К = 0,39.

Световой поток

Принимаем светильник типа Н45 - 300

Техническая характеристика светильника Н45 - 300 сведена в таблицу

Таблица 7.2 - Характеристика светильника Н45 - 300

Тип светильника	Тип лампы	Uн, В	Рн, Вт	Fл, лм	кпд, св	кпд, л
Н45 - 300	НГ220 - 150	220	150	1900	0,7	0,9

Определим требуемое количество светильников

Принимаем n2 = 23шт

Потребляемая мощность

Общая мощность освещения

(7.5)

Режим нейтрали: ГЗН, поэтому, производим подключения на прямую, минуя трансформаторы.

7.3 Выбор потребителей на стороне 6кВ и 0,4кВ

Потребители на стороне 6кВ

Таблица 7.3 - Таблица потребителей энергии

Механизм	Марка	Рн, кВт	Sн, кВА		cos	I,А	Кол-во
ВОД - 40	СДСЗ-16-41-16	1600		0,94	0,9	180	1

Потребители на стороне 0,4кВ

Таблица 7.4 - Таблица потребителей энергии

Механизм	Марка	Рн, кВт	Sн, кВА		cos	I, А	Кол-во
Маслонасос	4А-90L-4У3	2,2		0,8	0,91	5	2
Заточной станок	АО2-31-4У3	1,5		0,78	0,89	3	1
Ляда	ВАО-42-4У5	5,5		0,86	0,92	5,5	2
Гидротормоз	АОЛ-21-2-3Ф	0,4		0,75	0,86	3	1
Кран	АОЛ-2-32-3	2,2		0,8	0,92	4,3	2
Тр-р свароч.	ТС-300		20	0,84	0,52	26	2
Тр-р возбуж.	ТЕ-8		20	0,86	0,57	28	1
Освещение		7,18		0,9	1	18
Итого	28,8	40

Вент. установка относится к потребителю I категории, поэтому обеспечиваем 100% резерв.

7.4 Выбор трансформатора собственных нужд

(7.6)

где: Кс = 0,7 - коэффициент спроса; Рн - суммарная установившаяся мощность, кВт;

cosср.взв - средневзвешенный коэффициент мощности.

(7.7)

Определим мощность трансформатора

Принимаем трансформатор ТСВ - 63/6

Техническая характеристика трансформатора ТСВ - 63/6 сведена в таблицу

Таблица 7.5 - Характеристика трансформатора ТСВ - 63/6

Тип	Sн	Uн, кВ	Iн, А	Uк.з.	Iх.х.	Потери, Вт
ТСВ 63/6	кВА	ВН	НН	ВН	НН	%	%	Рх.х.	Рк.з.
	63	6	069/0,4	5,7	49/86	3,5	10	630	800

7.5 Выбор марок и сечений кабелей по длительно допустимому току на сторонах 6кВ и 0.4кВ

Выбор производят исходя из условия:

Расчетный ток

(7.8)

7.5.1 Определим ток в вводном кабеле;

Принимаем кабель АСБ 3150 с Iдл. доп = 155А

7.5.2 Определим ток в кабеле синхронного электродвигателя

Принимаем кабель АСБ 3150 с Iдл. доп = 155А

7.5.3 Определим ток в кабеле трансформатора собственных нужд

Принимаем кабель АСБ 316 с Iдл. доп = 69А

7.5.4 Определим ток в кабеле сварочного трансформатора

Принимаем кабель АСБ 34 с Iдл. доп = 23А

7.5.5 Определим ток в кабеле трансформатора возбуждения

Принимаем кабель АСБ 34 с Iдл. доп = 23А

7.5.6 Определим ток в кабеле на заточном станке

Принимаем кабель АСБ 34 с Iдл. доп = 23А

7.5.7 Определим ток в кабеле маслонасоса

Принимаем кабель АСБ 34 с Iдл. доп = 23А

7.5.8 Определим ток в кабеле лебедки ляды

Принимаем кабель АСБ 34 с Iдл. доп = 23А

7.5.9 Определим ток в кабеле на гидротормоз

Принимаем кабель АСБ 34 с Iдл. доп = 23А

7.5.10 Определим ток в кабеле на мостовой кран

Принимаем кабель КГЭШ 34+12,5 с Iдл. доп = 28А

Таблица 7.6 - Сводная таблица принятых кабелей

U, ном.	Участок	I, расч.А	I, дл. д, А	Марка	Сечение	Длин-на, м
6 кВ	1. Ввод	105	155	АСБ	3150	550
	2. ВОД - 40	96,3	155	АСБ	3150	30
	3. ТСН	5,5	65	АСБ	316	20
0,4 кВ	4. Тр-р свароч.	20,2	23	АСБ	34	20
	5. Тр-р возбуж.	20,2	23	АСБ	34	20
	6. Заточ. станок	1,7	23	АСБ	34	35
	7. Маслонасос	2,5	23	АСБ	34	45
	8. Лебедка	6	23	АСБ	34	60
	9. Гидротормоз	0,47	23	АСБ	34	35
	10. Кран	4,8	28	КГЭШ	34+12,5	60

7.6 Проверка кабельной сети на допустимую потерю напряжения при нормальном режиме работы

Проверку производим исходя из условия:

(7.9)

где: - общая потеря в сети, В; - расчетный ток в кабеле, А; - длинна кабеля, м; - сечение жилы, мм²; - удельная проводимость проводника м/Ом ^. мм²; для алюминия =32 м/Ом ^. мм², для меди =57 м/Ом ^. мм².

, что составляет 5% от Uном., что допускается. Кабели принимаются.

Определим потери в трансформаторе собственных нужд

(7.10)

где: - расчетная мощность трансформатора, кВА; - мощность установленного трансформатора, кВА; и - активная и реактивная составляющие напряжения к.з., %; - условный средневзвешенный коэффициент.

(7.11)

где: - потери в трансформаторе, Вт

(7.12)

где: - напряжение короткого замыкания трансформатора

(7.13)

Определим потери в кабеле самого удаленного двигателя.

Самый мощный и самый удаленный эл. двигатель является двигатель лебедки ляды.

(7.14)

(7.15)

Условие 10,719 выполняется, что допускается

Проверка кабеля на допустимую потерю напряжения при пуске коротко замкнутого двигателя.

(7.16)

(7.17)

Условие выполняется, поэтому кабель остается прежним.

7.7 Расчет токов к.з. в относительных единицах, приведенных к базисным условиям

Рисунок 7.1 Схема замещения

Задаемся величинами: ;

Базисный ток:

(7.18)

Определим сопротивление от системы:

(7.19)

Определим индуктивное сопротивление:

(7.20)

где: , при , и , при

Определим активное сопротивление:

(7.21)

(7.22)

Определим общее сопротивление шин и автомата:

(7.23)

(7.24)

(7.25)

Определим общее индуктивное сопротивление до точки К1:

Определим общее активное сопротивление до точки К1:

Определим полное сопротивление до точки К1:

Определим сопротивление до точки К2:

так как , то пренебречь нельзя

Определим сопротивление до точки К3:

Определим сопротивление до точки К4:

так как , то пренебречь можно

Определим сопротивление до точки К5:

так как , то пренебречь нельзя

Определим сопротивление до точки К6

где: ;

так как , то пренебречь нельзя

Определяем токи и мощность К.З.

От системы до точки К1:

(7.26)

Ударный ток:

(7.27)

где: - ударный коэффициент, при

Мощность:

От синхронного двигателя:

при ; ;

Ударный ток:

при ,

Мощность:

Токи и мощность от системы в точке К2:

при ,

Ударный ток:

Мощность:

Токи и мощность от системы в точке К3:

ударный коэффициент при ,

Ударный ток

Мощность:

Токи и мощность от системы в точке К4:

ударный коэффициент при ,

Ударный ток

Мощность:

Токи и мощность от системы в точке К5:

ударный коэффициент при ,

Ударный ток

Мощность:

Токи и мощность от системы в точке К6:

ударный коэффициент при ,

Ударный ток

Мощность:

Все полученные данные заносим в сводную таблицу.

Таблица 7.7 - Сводная таблица точек короткого замыкания на стороне 6кВ

Питание
Т. К1
От сист.	9,72	9,72	9,72	13,7	9,72	106	106	106
От СД	1,568	1,064	0,966	1,989	0,975	17,08	11,59	10,52
Т. К4	0,49	0,49	0,49	30,76	30,07	5,34	5,34	5,34
Т. К5	6,94	6,94	6,94	8,19	7,168	75,6	75,6	75,6
Итого	18,718	18,214	18,116	54,63	47,908	204,02	198,53	197,46

Таблица 7.8 - Сводная таблица точек короткого замыкания на стороне 0,4кВ

Питание
Т. К2
От сист.	6,9	6,9	6,9	7,78	7,17	78,1	78,1	78,1
Т. К3
От сист.	2,01	2,01	2,01	3,145	2,034	21,9	21,9	21,9
Т. К6
От сист.	3,69	3,69	3,69	0,105	6,3	40,2	40,2	40,2

7.8 Выбор и проверка коммутационного, измерительного и защитного оборудования

7.8.1 Выбор шин на стороне 6кВ:

, поэтому принимаем алюминиевые шины прямоугольного сечения размером , с .

7.8.1.1 Проверка шин на термическую стойкость:

(7.27)

где: , для алюминиевых шин; , при , и .

, то шины по термической устойчивости проходят.

7.8.1.2 Проверка шин на динамическую стойкость

Для алюминиевых шин при изгибе напряжение , шины располагаются плашмя.

Определяем момент сопротивления:

(7.28)

(7.29)

где: - расстояние между изоляторами в пролете; - расстояние между фазами.

то шины динамически устойчивы.

7.8.2 Выбор высоковольтных выключателей и разъединителей:

Выбор производим из сравнения паспортных данных выключателя с соответствующими расчетными данными. Для этого составляем соответствующую таблицу.

Таблица 7.9

Выключатель ВМП-10/20/6301-У3	Разъединитель РВ-10/400-У3
Расчетные данные	Паспортные данные	Расчетные данные	Паспортные данные

7.8.3 Выбор изоляторов на стороне 6кВ

,

Принимаем опорные изоляторы типа ОФ-6-375-У3 на напряжение 6кВ, для работы в помещении, высотой 120мм, диаметром 30мм.

7.8.3.1 Проверка изоляторов на механическую прочность:

(7.30)

где:

, т.е. что допускается.

7.8.4 Выбор трансформатора тока:

Принимаем трансформаторы тока типа ТПЛ-10-У3 с номинальным напряжением 10кВ и током 30-400А.

7.8.4.1 Проверка трансформатора тока на термическую стойкость

(7.31)

так как , термическая стойкость обеспечивается.

7.8.4.2 Проверка на динамическую стойкость:

(7.32)

7.8.5 Выбор трансформатора напряжения:

Выбор производим по номинальному напряжению. Поэтому принимаем трансформатор типа НТМИ-6-66, с номинальным напряжением 6кВ, напряжение вторичной обмотки 100В, и дополнительной 100/3, номинальная мощность 75ВА, при классе точности 0,5.

От трансформатора питаются: 1 активный, 1 реактивный счетчики, 2 вольтметра и 9 реле.

Реактивная нагрузка создаваемая приборами:

(7.33)

где:

Принимаем один трансформатор НТМИ-6-66, ,

7.8.6 Выбор шин на стороне 0,4кВ:

Принимаются шины стальные, прямоугольного сечения, размером (203), с .

7.8.7 Выбор автоматического выключателя на сторону 0,4кВ:

А3710Б

, ,

,

,

7.8.7.1 Расчет и выбор уставки МТЗ:

Принимаем уставку

(7.34)

7.8.8 Выбор магнитных пускателей и автоматических выключателей:

7.8.8.1 Выбор автоматического выключателя и магнитного пускателя на кран:

АК-63 ПМЛ-2000

с

реле РТЛ - 2055

7.8.8.2 Выбор магнитного пускателя на заточной станок:

ПМЛ-1000

с , реле РТЛ - 1021

7.8.8.3 Выбор магнитного пускателя на маслонасос:

ПМЛ-1000

с , реле РТЛ - 1021

7.8.8.4 Выбор магнитного пускателя на гидротормоз:

ПМЛ-1000

с , реле РТЛ - 1008

7.8.8.5 Выбор магнитного пускателя на лебедку:

ПМЛ-4000

с , реле РТЛ - 2059

7.8.8.6 Выбор автоматического выключателя на сварочный аппарат:

АК-63

7.8.8.7 Выбор автоматического выключателя на трансформатор возбуждения:

АК-63

7.9 Расчет заземления

Исходные данные: Заземлитель выполнен из стальных труб диаметром 5,8см, длинной 300см, соединенных между собой стальным прутом диаметром =1см; расстояние между трубами 25м. Трубы и соединительный прут заглублены на 50см от поверхности земли. Грунт имеет удельное сопротивление повышающий коэффициент .

Сопротивление одного элемента:

(7.35)

Сопротивление заземлителя по нормам безопасности должно составлять Rз=4Ом.

Ориентировочное число труб:

(7.36)

где: - эквивалентный КПД элемента

Принимаем число труб равное 4шт.

Длинна соединительного прута

(7.37)

Сопротивление растеканию соединительного прута:

Сопротивление заземлителя с учетом коэффициентов экранирования:

Что допускается.

Размещено на http://www.allbest.ru/