Повышение надежности распределения электрической энергии на открытых горных работах

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Современный этап развития горнодобывающей промышленности характеризуется высоким уровнем техники и быстрым темпом технического прогресса.

Применение новой высокопроизводительной техники на открытых горных работах позволило значительно улучшить технико-экономические показатели и повысить эффективность горного производства.

В свою очередь концентрация и рост энергоемкости экскаваторов и другого горного оборудования в единичном их пополнении, большая глубина и уступная форма разработок, увеличение длины фронта работ и в связи с этим разбросанность участков и большая разветвленность электросети, быстрое продвигание забоев и применение взрывных работ создают для карьерного электрооборудования и электроснабжения особые условия работы.

Существующие системы электроснабжения и их отдельные элементы не всегда удовлетворяют требуемой надежности, вызывает неоправданные простои и значительный материальный ущерб.

Поэтому повышение надежности распределения электрической энергии на открытых горных работах имеет важное народнохозяйственно значение.

1. Общая часть

1.1 Исходные данные

Таблица 1

Машины и механизмы на вскрышных уступах	ЭКГ-12,5 1 шт ЭКГ-6,3 Ус 2 шт.
Машины и механизмы на добычных уступах	ЭКГ-8И 4 шт СБШ-250 2 шт.
Освещение карьера	CКcН-20000-4 шт.
ЦПП дренажной шахты главного водоотлива	Ру = 3600 кВт
ТП 6/0,4 поверхности	Sрасч, =600 кВА Сosц=0,8
Расстояние до районной подстанции	2,4 км
Мощность короткого замыкания на шинах35 кВ районной подстанции	800 МВА

1.2 Характеристика электропотребителей

Таблица 2

Машины (механизмы, установки	Тип двигателя (трансформатора	Мощность кВт(кВА)	Напряжение кВ
Экскаватор ЭКГ-8И Сетевой двигатель ТСН	СДЭ-2-15-346 ТМЭ 100/6	630 100	6 6
Экскаватор ЭКГ-12,5 Сетевой двигатель ТСН	СДЭ-15-39-60 ТМЭ 160/6	1332кВт 160 кВА	6 6
Экскаватор ЭКГ-6,3 Ус Сетевой двигатель ТСН	СДЭ2-15-34-6 ТМЭ 160/6	630 кВт 160 кВА	6 6
Бур.станок СБШ-250	Привод многодвигательный	322 кВт	0,4 кВ
Светильник	ДкСТ	20 кВт	0,4
ЦПП	АД	?Ру = 3600 кВт	6/0,4
ТП 6/0,4 кВ		Sрасч, =600 кВА Сosц=0,8	6/0,4

1.3 Выбор схемы электроснабжения

С целью обеспечения надежного электроснабжения электропотребителей подвод напряжения 35 кВ к подстанции предусматриваем двумя вводами. На подстанции предусматриваем установку 2 трансформаторов 35/6 кВ. Распределение напряжения от РУ 6 кВ к электропотребителям предусматриваем по комбинированной схеме: мощные машины и механизмы на вскрышных уступах запитываются по радиальной схеме. По радиальной схеме также запитываются ТП 6/0,4 и ЦПП. Остальные электропотребители запитываются по магистральной схеме с подключением на одну линию не более 3ох потребителей.

Для питания потребителей 0,4 кВ на поверхности карьера и собственных нужд подстанции предусматриваем установку в РУ 6 кВ подстанции 2ух трансформаторов 6/0,4 кВ ( по 1 в каждой секции).

Рисунок 1 Упрощенная принципиальная схема электроснабжения потребителей

2. Расчетная часть

2.1 Расчет электронагрузок и средневзвешенного коэффициента мощности

Расчет электронагрузок ведем методом коэффициента спроса. Коэффициент спроса, расчетные мощности для отдельных групп потребителей по таб.6.2 (Л2). Руководствуясь рекомендациями (Л6 стр.124), для силовых двигателей главных преобразовательных агрегатов одноковшовых экскаваторов принимаем расчетный коэффициент мощности

сosцд = 0.9 (опережающий); Для вспомогательных механизмов питаемых от трансформатора собственных нужд на одноковшовых экскаваторов сosцт = 0,7.

Расчетные активную и реактивную мощности для групп однотипных экскаваторов вычисляем по следующим формулам.

Ррасч (э) = Кс?Рд + Кс?Рт = Кс?Рд + Кс?Sтсosцт (3)

Q расч (э) = Ррасч tgцд + Ррасчtgцт (4)

Где:

Кс - коэффициент спроса (принимается одинаковый для двигателей главных преобразовательных агрегатов и для трансформаторов собственных нужд).

?Рд - сумма мощностей приводных двигателей главных преобразовательных агрегатов в группе однотипных одноковшовых экскаваторов.

?Рт =?Sт - сумма мощностей трансформаторов собственных нужд групп однотипных одноковшовых экскаваторов.

Ррасч.д=Кс·?Рд - расчетная мощность потребляемая приводными двигателями главных группы однотипных одноковшовых экскаваторов преобразовательных агрегатов.

Ррасч.т=?Sт·сosцт - расчетная активная мощность потребляемая трансформаторами собственных нужд групп однотипных одноковшовых экскаваторов.

tgцд и tgцт - коэффициенты реактивной мощности соответственно приводных двигателей и трансформаторов собственных нужд

Для остальных групп электропотребителей (бур. станков) расчетные Р и Q вычисляют по формулам:

Ррг = Ксг·?Рдг (5)

Q рг = Ррг·tgцрг (6)

Принимаем продолжительность работы экскаваторов 22 часа в сутки, наружное освещение 12 часов, буровых станков, ТП РМЦ, ТП ДПК, потребители 0,4 кВ на поверхности карьера - 14 часов.

Вычисления по выше приведенным формулам заносим в таблицу №3

Средневзвешенный коффициент мощности определяем по суточному расходу электроэнергии.

tg =Wp / Wа (7)

tg =21716 /124572 =0,174

cos = 0,98

2.2 Мероприятия по улучшению коэффициента мощности

По требованиям ПУЭ на современных мероприятиях коэффициент мощности должен быть не ниже 0,95. Полученный по расчету средне взвешенный коэффициент сosцср.в = 0,99 удовлетворяет этим требованиям.

Высокий коэффициент мощности получен за счет применения на экскаваторе ЭКГ-8И, ЭКГ-12,5 и ЭКГ-6,3Ус синхронных приводных двигателей главных преобразовательных агрегатов в режиме работы с опережающим коэффициентом мощности.

Дополнительных мер по компенсации реактивной мощности не требуется.

2.3 Выбор силовых трансформаторов

Определяем полную расчетную мощность в целом по участку:

Sр = (10)

Sр = 6930/ 0,98=7071 кВА

Пользуясь табл. принимаем 2 трансформатора ТД 10000/35, один рабочий, другой резервный.

2.4 Расчет питающих ЛЭП

Для подвода напряжения 35 кВ к подстанции предусматриваем двухцепную ВЛ-35 кВ со сталеалюминевыми проводами, расстояние между проводами 2000 мм. Принимаем продолжительность использование максимума нагрузки в году от 5000 до 7000 часов, допустимую потерю напряжения в линии 5%.

Определяем рабочий ток в линии:

Iрасч = (11)

Iрасч = 7071/1,73• 35 = 117 А

Пользуясь таблицей 15 (6), принимаем по условиям нагрева провода

АС -25 с Iдл. доп. = 140 А > Iрасч =117 А.

По таблице 24 (л 6) принимаем экономическую плотность тока

Дiэк. = 1 А/мм2 и вычисляем экономически выгодное сечение проводов

Sэк. = Iрасч /2 Дiэк. (10)

Sэк. = 117 / 2•1 = 58,5 мм2

Из условий нагрева и экономически выгодного сечения принимаем АС-70 и определяем потерю напряжения в линии:

?U% = (11)

Где:

Iр =117А -расчетный ток в линии, А;

L =2,4 км -протяженность линии, км

Uн- номинальное напряжение, В;

Х0 = 0,341 Ом/км; r0 = 0,46 Ом/км - удельное индуктивное и активное сопротивление провода. (т. 1, л.6)

?U%=100•1,73•117•2,4 •(0,46•0,98+0,341•0,17) / 35000 = 0,7 %

Т. к. условие ?U%рас.=0,7 %<?U%доп.=5%, выполняется, то окончательно принимаем провода марки АС-70.

2.5 Расчет токов короткого замыкания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 Расчетная схема к определению токов к.з.

Составляем расчетную схему к определению токов К.З., на которую намечаем источник питания (шины 35 кВ районной подстанции с известной мощностью к.з. на них), ВЛ, трансформаторы и мощность синхронных двигателей.

Расчет ведем в относительных единицах, приведенных к базисным условиям. Принимаем базисную мощность Sб = 100 МВА., базисное напряжение Uб1=37 кВ, Uб2 = 6,3 кВ.

Определяем базисные токи:

Iб = (12)

Iб1 = 100 / 1,73•37 = 1,56 кА

Iб2 = 100 / 1,73•6,3 = 9,17 кА

На расчетной схеме намечаем точки для определения токов короткого замыкания:

К1 - на шинах РУ - 35 кВ;

К2 - на шинах РУ - 6 Кв.

К3-на шинах ЦПП дренажной шахты.

Расчет токов короткого замыкания в точке К1

Составляем эквивалентную схему цепи короткого замыкания для точки К1

Рисунок 3 . Схема замещения к расчету токов короткого замыкания в точке К1

Вычисляем сопротивление отдельных элементов цепи К.З. в относительных единицах, приведенных к базисным условиям.

Сопротивление системы

Х¤бс = Sб/Sк (13)

Х¤бс =100/800 =0,13

Sк = 800 МВА- известная мощность короткого замыкания на шинах источника питания (РП-35кВ)

Сопротивление линии до точки К1.

Х?бл = Хо·L· (14)

Х?бл =0,341·2,4·=0,07

R·бл =ro· L· (15)

R·бл=0.46·2,4 ·= 0,08

L = 2,4км - протяженность линии , км;

Uн- номинальное напряжение, В;

Х0 = 0,341 Ом/км; r0 = 0,46 Ом/км - удельное индуктивное и активное сопротивление провода. (т. 1, л.6)

Результирующее сопротивление со стороны энергосистемы до точки К1

Х?б.рез. = Х·бс + Х?бл=0,13+0,07=0,2

r·б.рез = r·бл=0,08

т.к. r?б.рез= 0,08 >· Х?б.рез.=0,06

Поэтому активным сопротивление пренебрегать нельзя, вычисляем полное результирующие сопротивление цепи до точки К1

Z*баз. рез. =v Х2 ?б.рез+ r2·б.рез (16)

Z*баз. рез = v 0,2 2 + 0,08 2 = 0,22

Питание цепи К.З. от энергосистемы считаем как от источника неограниченно большой мощности. Поэтому токи К.З. считаем не затухающими и вычисляем по формуле:

Iпо = I0,2 = I? = Iб/Z¤б (17)

Iпо = I0,2 = I? = 1,56 /0,22 = 7,1 кА

Мощность к.з.:

Sп.о.= S0.2 = S? = Sб / Z?б рез = 100/0,22 = 455 МВА

При X?·б.рез. / r?б.рез. = 0,2/0,08 = 2,5 по графику (Л6, стр. 118) принимаем ударный коэффициент Ку=1,2 и вычисляем ударные токи:

iу=Kу·· Iпо (18)

Iy= Iпо· (19)

iу = 7,1•1,2•1,41 = 12 кА

Iy=7,1 · v 1+2•(1,2-1)2 = 7,4 кА

Рисунок 4 . Схема замещения к расчету токов короткого замыкания в точке К2

Определяем сопротивление трансформатора:

(20)

Где Uк.з. = 7,5% напряжение короткого замыкания трансформатора

Sн. тр =10 МВА - номинальная мощность трансформатора

Х* б тр. = (7,5/100) • (100/10) = 0,75

Результирующее сопротивление со стороны энергосистемы до точки К2

Х?б.рез. = Х·бс + Х?бл +Х*б.тр. = 0,13+0,07 +0,75 = 0,95

r·б.рез = r·бл=0,08

т.к. r?б.рез= 0,08 <· Х?б.рез.=0,3, то активным сопротивлением можно пренебречь и полное сопротивление цепи до точки К2 равно:

Z*баз. рез. = Х?б.рез=0,95

Питание цепи К.З. от энергосистемы считаем как от источника неограниченно большой мощности. Поэтому токи К.З. считаем не затухающими и вычисляем по формуле:

Iпо = I0,2 = I? = Iб/Z¤б

Iпо = I0,2 = I? = 9,17 /0,95 = 9,7 кА

Мощность к.з.

электроснабжение трансформатор ток замыкание

Sп.о.= S0.2 = S? = Sб / Z?б рез 100/0,95 =105 МВА

Принимаем ударный коэффициент равный 1,8 и вычисляем ударные токи:

iу=Kу·· Iпо

Iy= Iпо·

iу= 1,8·1,41·9,7 =24,6 кА

Iy=9,7·v 1+2•(1,8-1)2 =14,6 кА



Рисунок 5 Схема замещения к расчету токов короткого замыкания в точке К3

Определяем сопротивление кабеля:

Хб?к = Хо·L·

Хбк? =0,08·0,4·=0,08

R·бк =ro· L·

R·к=0.44·0,4 ·= 0,44

Результирующее сопротивление со стороны энергосистемы до точки К3

Х?б.рез. = Х·бс + Х?бл +Х*б.тр.+ Х?бк = 0,13+0,07 +0,75+0,08 = 1,03

r·б.рез + r·бк=0,08 +0,44=0,52

т.к. r?б.рез= 0,52 >· Х?б.рез.=0,34

Поэтому активным сопротивление пренебрегать нельзя, вычисляем полное результирующие сопротивление цепи до точки К3

Z*баз. рез. =v Х2 ?б.рез+ r2·б.рез

Z*баз. рез = v 1,03 2 + 0,52 2 = 1,15

Питание цепи К.З. от энергосистемы считаем как от источника неограниченно большой мощности. Поэтому токи К.З. считаем не затухающими и вычисляем по формуле:

Iпо = I0,2 = I? = Iб/Z¤б

Iпо = I0,2 = I? = 9,17 /1,15 = 8 кА

Мощность к.з.:

Sп.о.= S0.2 = S? = Sб / Z?б рез = 100/1,15 = 87 МВА

При X?·б.рез. / r?б.рез. = 1,03/0,52 = 1,98 по графику (Л6, стр. 118) принимаем ударный коэффициент Ку=1,2 и вычисляем ударные токи:

iу=Kу·· Iпо

Iy= Iпо·

iу = 8•1,2•1,41 = 13,5 кА

Iy=8 · v 1+2•(1,2-1)2 = 8,3 кА

Определяем сопротивление синхронных двигателей:

(20)

X//cд =0,2 - относительное сверхпереходное сопротивление синхронного двигателя. (стр. 14 Л-6)

Sсд =?Р у ЭКГ-8И +?Р у ЭКГ-12,5 / сosцр =2•630 +1332 / 0,9 =2, 9 МВА - суммарная мощность синхронных двигателей, подключенных к одной секции шин.

Хсд = 0,2• 100/2,9 =6,9

Определяем расчетное сопротивление со стороны синхронных двигателей до точки К1

Х*расч. = (Х*б.тр. +Х*к +Х*сд.)• Sсд / Sб +0,07 (21)

Цифрой 0,07 учитывается наличие у синхронного двигателя пусковой обмотки.

Х*расч. = (0,75 +0,08 +6,9)• 2,9/100 +0,07 = 0,3

Токи короткого замыкания со стороны синхронных двигателей считаем затухающими и определяем, пользуясь кривыми затухания, которые представляют собой зависимость относительной величины периодической составляющей тока в месте короткого замыкания от расчетного сопротивления для разных моментов времени. (рис. 8-14 Л-7)

I*п.0 = 3,7 I*0,2 = 3,4 I*? = 3,2

Определяем номинальный ток, потребляемый синхронными двигателями на стороне 35 кВ

Iн.сд. = (22)

Iн.сд. =2,9 / 1,73•37 = 0,04 кА

Токи и мощность короткого замыкания со стороны синхронных двигателей в точке К1 равны:

Iп.0 = I*п.0 • Iн.сд = 3,7•0,04=0,15 кА

I0,2 = I*0,2• Iн.сд = 3,4•0,04=0,14 кА

I? = I*? • Iн.сд = 3,2•0,04 =0,13 кА

Sп.о.= I*п.• Sсд =3,7•2,9=10,7 МВА

S0.2 = I*0,2• Sсд =3,4•2,9=9,9 МВА

S? = I*?• Sсд =3,2•2,9=9,3 МВА

Ударные токи со стороны синхронных двигателей (Ку =1,8)

iу=Kу·· Iпо

iу= 1,8·1,41·0,15 = 0,4 кА

Iy= Iпо·

Iy= 0,15• v 1+2•(1,8-1)2 =0,23 кА

Определяем расчетное сопротивление со стороны синхронных двигателей до точки К2

Х*расч. = (Х*сд. + Х*к )• Sсд / Sб +0,07 = (0,08 +6,9) • 2,9/100 +0,07 =0,27

I*п.0 = 4 I*0,2 = 3,6 I*? = 3,3

Определяем номинальный ток, потребляемый синхронными двигателями на стороне 6 кВ

Iн.сд. =2,9 / 1,73•6,3 = 0,27 кА

Токи и мощность короткого замыкания со стороны синхронных двигателей в точке К2 равны:

Iп.0 = I*п.0 • Iн.сд = 4•0,27=1,1кА

I0,2 = I*0,2• Iн.сд = 3,6•0,27=1 кА

I? = I*? • Iн.сд = 3,3•0,27 =0,9 кА

Sп.о.= I*п.• Sсд =4•2,9= 11,6 МВА

S0.2 = I*0,2• Sсд =3,6•2,9= 10,4 МВА

S? = I*?• Sсд =3,3•2,9= 9,6 МВА

Ударные токи со стороны синхронных двигателей (Ку =1,8)

iу=Kу·· Iпо

iу= 1,8·1,41·1,1 = 2,8 кА

Iy= Iпо·

Iy= 1,1• v 1+2•(1,8-1)2 =1,7 кА

Определяем расчетное сопротивление со стороны синхронных двигателей до точки К3

Х*расч. = Х*сд. • Sсд / Sб +0,07 = 6,9• 2,9/100 +0,07 =0,27

I*п.0 = 4 I*0,2 = 3,6 I*? = 3,3

Токи и мощность короткого замыкания со стороны синхронных двигателей в точке К3 равны:

Iп.0 = I*п.0 • Iн.сд = 4•0,27=1,1кА

I0,2 = I*0,2• Iн.сд = 3,6•0,27=1 кА

I? = I*? • Iн.сд = 3,3•0,27 =0,9 кА

Sп.о.= I*п.• Sсд =4•2,9= 11,6 МВА

S0.2 = I*0,2• Sсд =3,6•2,9= 10,4 МВА

S? = I*?• Sсд =3,3•2,9= 9,6 МВА

Ударные токи со стороны синхронных двигателей (Ку =1,8)

iу=Kу·· Iпо

iу= 1,8·1,41·1,1 = 2,8 кА

Iy= Iпо·

Iy= 1,1• v 1+2•(1,8-1)2 =1,7 кА

Все расчеты сводим в таблицы.

Таблица 3 Токи и мощность короткого замыкания в точке К1

Точки К.З.	Z?б.рез	Ino	I0.2	I?	iy	Iy	Sno	S0.2	S?
От системы	0,22	7,1	7,1	7,1	12	7,4	455	455	455
От синхронного двигателя	0,3	0,15	0,14	0,13	0,4	0,23	10,7	9,9	9,3
итого	-	7,25	7,24	7,23	12,4	7,63	465,7	464,9	464,3

Таблица 4 Токи и мощность короткого замыкания в точке К2

Точки К.З.	Z?б.рез	Ino	I0.2	I?	iy	Iy	Sno	S0.2	S?
От системы	0,95	9,7	9,7	9,7	24,6	14,6	105	105	105
От синхронного двигателя	0,27	1,1	1	0,9	2,8	1,7	11,6	10,4	9,6
итого	-	10,8	10,7	10,6	27,4	16,3	116,6	115,4	114,6

Таблица 5 Токи и мощность короткого замыкания в точке К3

Точки К.З.	Z?б.рез	Ino	I0.2	I?	iy	Iy	Sno	S0.2	S?
От системы	1,15	8	8	8	13,5	8,3	87	87	87
От синхронного двигателя	0,27	1,1	1	0,9	2,8	1,7	11,6	10,4	9,6
итого	-	9,1	9	8,9	16,3	10	98,6	97,4	96,6

2.6 Выбор аппаратов распредустройств

В распредустройстве 35 кВ на вводах к трансформаторам предусматриваем выключатели высокого напряжения и разъединители для наружной установки.

По расчетному току Iрасч = 7071/1,73• 35 = 117 А

принимаем масляный выключатель МГ-35 с Iн = 600 А.

Все данные его технической характеристики и расчетные величины в месте его установки заносим в таблицу 6.

Таблица 6 Масляный выключатель МГ-35

Паспортные данные	Расчетные величины
Uн=35кВ	Uн=35кВ
Iн=600А	Iр= 117 А
Iскв mak = 34 кА Iскв =13 кА	iy=12,4 кА Iу = 7,63 кА
Iотк. =12,4 кА	I0.2 = 7,24 кА
Sотк. = 750 МВА	S0.2 =464,9 МВА
I102•10=82•10 =640	I?2•t = 7,23 2•1,1 =57,5

Все гарантируемые заводом каталожные величины больше расчетных, следовательно выключатель выбран правильно и устойчив термическому и динамическому действию токов короткого замыкания.

По расчетному току Iрасч = 117 А принимаем разъединитель РЛНД-35/600 с Iн = 600 А.

Таблица 7 Разъединитель РЛНД-35/600

Паспортные данные	Расчетные величины
Uн=35кВ	Uн=35кВ
Iн=600А	Iр= 117 А
Iскв = 80 кА	Iy=7,63 кА
I102•10=122•10 =1440	I?2•t = 7,23 2•1,1 =57,5

Все гарантируемые заводом каталожные величины больше расчетных, следовательно разъединитель выбран правильно и устойчив термическому и динамическому действию токов короткого замыкания.

Для РУ 6 кВ предусматриваем КРУ-6 кВ с масляным выключателем ВМП-10/600 и трансформаторами тока.

Определяем расчетный ток для выбора вводного КРУ-6 кВ и

ВМП-10/1000

IP= SP.TP / U•v3 = 7071 /6•1,73 =681 А

Таблица № 8 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВМП-10/1000

Паспортные данные ВМП-10/600	Расчетные величины
Uн = 10 кВ	Uр = 6 кВ
Iн = 1000 А	Iр =681 А
Imax = 52 кА	iу = 27,4 кА
Iотк. =20 кА	I0.2 = 10,7 кА
I4 2 •t4 =202•4=1600 кА2с	I2 ?• t=10,8 2•1,1 =128 кА2с
Sотк.=350 МВА	S0.2 =115,4 МВА

Расчетные величины не превышают паспортные данные выключателя. Следовательно, принятый разъединитель ВМП-10/1000 удовлетворяет всем требованиям.

По технической характеристике КРУ на вводах РУ-6кВ принимаем КРУ -2-10 с номинальным током равным 1000 А.

Сравниваем паспортные и расчетные данные и заносим в таблицу 8

Таблица 9 КРУ-2-10

Паспортные данные	Расчетные величины
Uн=6 кВ	Uн=6кВ
Iн=1000 А	Iр= 681 А
Iотк. = 20 кА	I0.2=10,7 кА
Iотк. Мак. = 52 кА	Iу =16,3 кА

Все гарантируемые заводом каталожные величины больше расчетных, следовательно КРУ-2-10 выбран правильно и устойчив термическому и динамическому действию токов короткого замыкания.

Расчетный ток на вводе не превышает 1000А, следовательно на присоединенных отходящих линиях он будет значительно меньше 1000А. Поэтому на отходящих линиях к потребителю предусматриваем установку таких же КРУ-2-10-с номинальным током, равным 600 А.

Всего в РУ-6 кВ необходимо установить 16 КРУ-2-10 с выключателями, в том числе: 2- на вводах, 1 - секционный, 2 - резервных,

2 - для трансформаторов напряжения,

9 - рабочих для присоединения отходящих линий к потребителю.

2.7 Конструктивное устройство подстанции и расчет освещения

Подстанция выполняется полуоткрытого типа. Аппараты РУ-35 кВ и силовые трансформаторы устанавливаются на открытой площадке, комплектные РУ-6 кВ- в закрытом помещении. В открытом РУ-6 кВ силовые трансформаторы устанавливаются на бетонном фундаменте, разъединители, разрядники--на ж\ б конструкциях - стойках. В ЗРУ-6 кВ комплектные

РУ-6 кВ устанавливают в два ряда с соблюдением монтажного прохода между рядами 0,9 м..

Размеры КРУ: ширина 900 мм, высота 2346 мм, глубина 1660 мм.(КРУ-2-10).

Исходя из размеров КРУ, их количества, с учетом монтажных проходов принимаем размеры помещения ЗРУ-6 кВ: высота-3 м, ширина 5 м, длина 9 м

Расчет:

1. Принимаем:

а) Осветительную арматуру «ЛЮЦЕТТА».

б) Высоту рабочей поверхности над уровнем пола 0,8 м.

в) Расстояние светового центра от потолка 0,5 м.

г) Минимальная освещенность Емин.= 20 лк.

д) Коэффициент запаса КЗ= 1,3, количество светильников принимаем N=4 -(один ряд, с расстановкой L=2 м.)

2. Определяем рабочую высоту: h = H- (0,8- 0,5) = 3-1,3 =1,7 м.

3.Определяем показатель помещения:

i= a•b \h•(a+b) = 9•5 / 1,7•(9+5) = 2

4. По показателю помещения i и коэффициенту отражения р.с и р.и для арматуры « Люцетта» в таблице 10-1 (л7) находим коэффициент использования равный Юи.=0,43

5. По таблице 10-2 (л7) при L \ h = 1,2 м принимаем Z=1 коэффициент, учитывающий неравномерность освещения.

6.Световой поток FЛ= E•S•KЗ•Z \ N• Юи = 20•45•1,3•1 / 4•0,43 =680 лм.

7. Принимаем мощность лампы Р.Л =75 Вт c FЛ=810 лм. ( табл.17 .л 7.)

8. Удельная мощность освещения: W= Pл• N \ S = 75•4 / 45= 6,66 Вт/м2.

2.8 Устройство и расчет защитного заземления

Главный заземлитель устанавливается после ГПП и выполняется из труб d=5,8 см, длиной 300 см, забиваемых в грунт на глубину 500 мм

от поверхности земли. Грунт имеет удельное сопротивление с=0,4?104 ом/см. Трубы соединяются между собой стальным прутом d=1 см, расстояние между трубами 600 см.

Защитное заземление электроустановок в карьере, питаемых от ГПП, выполняется общим для всех напряжений. Поэтому допустимое сопротивление заземления принимаем 4 Ом.

К главному заземлителю присоединяются корпуса всех аппаратов ГПП, а заземляющие провода проложены на опорах ВЛ - 6 кВ, отходящих в карьер. В качестве заземляющих проводов предусматриваем провода А-35. Принимаем наибольшую протяженность заземляющего провода 2 км. Сопротивление заземляющего провода составит

r пр. = r0 •L = 0,92•2 = 1,84 Ом

Допустимое сопротивление главного заземлителя составит

r з/ = rз.доп. - rпр.= 4-1.84=2,16 Ом.

Сопротивление одного трубчатого заземлителя составит

(23)

Ориентировочное число труб

mэл.?эк.эл.= 13,4 /2,16 =7 труб

по таблице 50 для Lтр/lтр=600/300=2 и расположение их по контурам

эк.=0,68

Число труб составит m эл.= 7 / 0,68 =10,3 труб.

Окончательно принимаем 11 труб с расположением их по контуру.

2.9 Расчет стоимости электроэнергии

Определяем месячную стоимость электроэнергии по двухставочному тарифу с учетом скидки за коэффициент мощности выше 0,95

(24)

Вмес. = (3040/12 • 6930 +2,18• 3737160) • (1-0,06) = 9308452 руб.

Где С= 3040 руб - плата годовая за каждый кВт заявленной мощности, участвующей в максимуме энергосистемы по прейскуранту.

Ру.м.=Ррас.= 6930 кВт - заявленная мощность участвующая в максимуме энергосистемы.

D = 2,18 руб. - стоимость одного кВт в час расходуемой электроэнергии по прейскуранту.

Waмес.=Wасут.·30=30·124572=3737160 кВт/ч - месячный расход электроэнергии.

б - скидка или надбавка в % за коэффициент мощности по шкале прейскуранта. За коэффициент мощности выше 0.95 применяется скидка 6%.

С= Вмес./ Wa.мес= 9308452/3737160 = 2 руб. 49 коп.

2.10 Правила безопасности при обслуживании электроустановок

Обслуживание и ремонт могут производить только специально обученные лица, имеющие соответствующую квалификационную группу по технике безопасности. Осмотр воздушных ЛЭП и трансформаторных подстанций визуально, без подъема на опоры (для ЛЭП) и без открывания крышек или дверей со стороны высшего напряжения трансформаторов разрешается лицам, имеющим квалификационную группу не ниже III. В помещениях стационарных РУ и TП должны быть вывешены схемы цепей первичной и вторичной коммутации, схемы воздушных и кабельных ЛЭП, инструкции для обслуживающего персонала, установлены предупредительные знаки и плакаты, а также должны находиться защитные средства и плакат с правилами оказания первой помощи пострадавшим от электрического тока.

Любое производство работ, связанных с переключениями, должно осуществляться только по наряду и в строгом соответствии с утвержденными инструкциями по безопасным условиям работы.

При ежесменном осмотре РУ обращают внимание на состояние токоведущих частей, исправность блокировочных устройств, уровень масла в маслонаполненных аппаратах, надежность контактных соединений заземляющих проводников, исправность релейной защиты, измерительных приборов и ограждающих устройств. Все воздушные и кабельные ЛЭП, расположенные в границах опасных зон на время взрывания зарядов должны быть отключены, а после производства взрывов проверены с устранением повреждений. Эти же требования относятся к ПКТП, ПП и другим электроустановкам, располагаемым в зоне взрыва. Во время грозы даже на отключенных воздушных ЛЭП какие-либо работы недопустимы.

Вдоль трассы кабельных траншей должны быть нанесены опознавательные знаки, выполненные в виде пикетных столбиков или надписей на стенах зданий. Знаки устанавливаются на прямых участках трассы через каждые 100 м и, кроме того, у каждой кабельной муфты, на всех углах и поворотах, у входов в здания, в местах пересечения кабелей с железнодорожный полотном и автодорогами. При осмотре гибких кабелей обращают внимание на целостность его защитной оболочки, отсутствие завалов, примерзания или возможность наезда транспортных средств и механизмов на трассу прокладки кабеля. Ремонт кабелей производят после отключения от сети и разрядки от остаточных электрических зарядов. Соединение гибких кабелей должно производиться вулканизацией с последующей проверкой на диэлектрическую прочность в течение 5 мин. Испытательное напряжение должно превышать номинальное напряжение кабеля не менее чем в три раза. Соединение гибких кабелей напряжением до 1 кВ, которые во время работы часто отсоединяют от рабочих машин, выполняют с помощью штепсельных муфт с розеткой, смонтированной на стороне источника питания.

Все электрооборудование должно подвергаться периодическим наладкам и испытаниям в сроки и в объемах, которые устанавливают ПУЭ, ПТЭ и ПТБ.

Литература

1. Мельников Н.В., Краткий справочник по открытым горным работам, М., Недра, 1982

2. Самохин Ф.И. и др., Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ, М., Недра, 1988

3. Справочник механика открытых работ/под редакцией М.И. Щадова, Р.Ю. Подерни и др.,М, Недра, 1989

4. Справочник энергетика карьера /под редакцией В.А. Голубева, М,Недра, 1986

5. Справочник энергетика по ремонту и эксплуатации электрооборудования карьеров /Под редакцией А.Н. Железных и др. М, Недра, 1986

6. Чулков Н.Н., Чулков А.Н. Электрификация карьеров в задачах и примерах, М, Недра, 1976

7. Чеканов В.Д., Сборник задач и упражнений по общей электротехнике, М, Недра, 1966

Размещено на Allbest.ru