Модернизация систем автоматизации в условиях шахты
Краткая характеристика шахты: месторасположение; количество рабочих пластов; схемы и способ проветривания шахты; характеристика водоотлива. Расчет воздушных и кабельных линий электропередач. Защита от перенапряжения. Расчёт электроснабжения лавы.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.11.2023 |
Размер файла | 2,7 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.
По расчётной мощности выбирается тип ПУПП№1, которая должна удовлетворять следующему условию:
SН>SP/1,25,
где 1,25 -коэффициент, учитывающий нагрузочную способность участкового трансформатора и его использование по мощности.
SН>1005/1.25=804 кВ·A
Принимается подстанцию фирмы becker TEK1324 1250/6-1.1,
SН=1250 кВ·A.
1250>804 условие выполняется.
Выбор и проверка кабельной сети участка ПУПП№1
Выбор кабелей по допустимой нагрузке производится по условию где:
Iр= kс.гр *?Ру.г /v3* Uн * cosц
Iд.д - длительно допустимый по нагреву ток кабеля соответствующего сечения;
Iр - рабочий ток кабеля.
Рабочий ток магистральных кабелей определяется как:
kс.гр - коэффициент спроса для группы потребителей, получающих питание по магистральному кабелю, определяется по формулам аналогичным вышеприведенным, но с исходными данными рассматриваемой группы потребителей;
?Ру.г - суммарная установленная мощность группы потребителей, получающих питание по выбираемому магистральному кабелю;
Uн- номинальное напряжение сети;
cosц - средневзвешенный коэффициент мощности, ранее принят равным 0,6.
Рабочий ток кабелей, питающих отдельно установленные потребители можно принять равным номинальному току этого потребителя- Iр = Iн.
Выбор кабельной сети ПУПП№1 по допустимой нагрузке
Пуск электродвигателей комбайна осуществляется поочередно с интервалом времени 3-5сек., также питание комбайна разделяется на две цепи по двум кабелям.
I цепь питания (электродвигатель режущей части + преобразователь) - 239A
II цепь питания (электродвигатель режущей части +
электродвигатель гидросистемы) - 168A
-электродвигатель режущей части - 159A
-электродвигатель гидросистемы - 8,7A
-частотный преобразователь (питание подающей части) - 80A
Схема кабельной сети ПУПП№1 представлена на рисунке 5
,
Рисунок 5- Схема кабельной сети ПУПП№1
Кабель L1 Iр= 239 А
Кабель L2 Iр= 168А
УРУ=402кВт
Рн.max=250 кВт
КС=0,4+0,6·250/402=0,77
Кабель L3 Iр=0,6*402/v3*1,2*0,6=194А
Кабель L4 Iр= 7,5А
Кабель L5 Iр= 20А
Кабель L6 Iр= 71А
Кабель L7 Iр= 153А
Кабель L8 Iр= 92А
Данные выбора и типа кабельной продукции сводится в таблицу 21
Таблица 21 - Выбор типа и сечений кабельной продукции
Обозначениеотрезков |
Расчетный ток кабеля, А |
Длительно допустимый ток, А |
Принятый тип кабеля |
Длинакабеля, м |
Потребитель |
|
L1 |
239 |
270 |
КГШРЭКП 3х70+1х10+3х2,5 |
300 |
KSW-460NE |
|
L2 |
168 |
270 |
КГШРЭКП 3х70+1х10+3х2,5 |
300 |
KSW-460NE |
|
L3 |
194 |
290 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
350 |
Сеть на к/ш 67-02 |
|
L4 |
7,5 |
130 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
30 |
Бур. станок ZYJ |
|
L5 |
20 |
130 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
40 |
ЛМТ-150.01 |
|
L6 |
71 |
200 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
20 |
ДР-1000Ю |
|
L7 |
153 |
250 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
20 |
ПС-281 2ск. |
|
L8 |
92 |
200 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
20 |
ПС-281 1ск. |
Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП№1
,
Где: - ёмкость кабеля, мкФ/км
- длина кабеля, км
Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП№1 сводится в таблицу 22
Таблица 22- Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП№1
№ отрезка кабеля |
Длина каб.,км |
Ёмкость каб.,мкФ/км |
Коэффициент |
Расчётная ёмкость каб.,мкФ |
Вывод |
|||
L1 |
КГШРЭКП 3х70+1х10+3х2,5 |
0,3 |
KSW-460NE |
0,675 |
1,02 |
0,207 |
Менее 1мкФ, усл выполняется |
|
L2 |
КГШРЭКП 3х70+1х10+3х2,5 |
0,3 |
KSW-460NE |
0,675 |
1,02 |
0,207 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L3 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
0,35 |
Сеть на к/ш 67-02 |
0,965 |
1,02 |
0,345 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L4 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
0,03 |
Бур. станок ZYJ |
0,465 |
1,02 |
0,014 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L5 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
0,04 |
ЛМТ-150.01 |
0,465 |
1,02 |
0,019 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L6 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
0,02 |
ДР-1000Ю |
0,605 |
1,02 |
0,012 |
Менее 1мкФ, условие |
|
L7 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
0,02 |
ПС-281 2ск. |
0,675 |
1,02 |
0,014 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L8 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
0,02 |
ПС-281 1ск. |
0,605 |
1,02 |
0,012 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
Расчёт токов короткого замыкания в кабельной сети ПУПП№1
Расчет токов короткого замыкания производится на основании однолинейной схемы.
Расчёт производится по формуле:
Lпр=L1Kпр1+L2Kпр2+….+LnKпр n+(K+1)lэ ,
где: L1…Ln-фактические длины кабелей с различными сечениями жил, м;
Kпр1…Kпр n - коэффициенты приведения ;
K- число коммутационных аппаратов ,последовательно включенных в цепь к.з.,включая автоматический выключатель ПУПП;
Lэ=10 м - приведённая длина кабельной линии ,эквивалентная переходным сопротивлениям в точке к.з. и элементов коммутационных аппаратов представленных в таблице 23
Таблица 23 - коэффициентов приведения
Сечение основной жилы кабеля мм2 |
2,5 |
4 |
6 |
10 |
16 |
25 |
35 |
50 |
70 |
95 |
120 |
|
Кпр для сетей напряжением 380-1140В |
- |
12,3 |
8,22 |
4,92 |
3,06 |
1,97 |
1,41 |
1,0 |
0,72 |
0,54 |
0,43 |
|
Кпр для сетей напряжением 127-220В |
1,6 |
1,0 |
0,67 |
0,40 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Коэффициент приведения для кабелей, подключенным параллельно, находим по формуле:
Kпр=50/S.
Расчёт токов сводится в таблицу 24
Таблица 24 - расчётов токов к.з. ПУПП№1
№ точки к.з. |
УL1 Kпр1…+Ln Kпр-n |
(K+1)*10 |
Lпр , м |
Iк.з.(2)min , А |
|
К1 |
0 |
10 |
0 |
6601 |
|
К2 |
300*0,72 |
20 |
236 |
3753 |
|
К3 |
300*0,72 |
20 |
236 |
3753 |
|
К4 |
350*0,54 |
20 |
209 |
4037 |
|
К5 |
350*0,54+40*1,41 |
30 |
276 |
3423 |
|
К6 |
350*0,54+30*1,41 |
30 |
261 |
3582 |
|
К6.1 |
350*0,54+30*1,41+2*8,22 |
30 |
277 |
3423 |
|
К7 |
350*0,54+20*1 |
30 |
239 |
3753 |
|
К8 |
350*0,54+20*0,72 |
30 |
233 |
3845 |
|
К9 |
350*0,54+20*1 |
30 |
239 |
3753 |
Расчетная схема токов короткого замыкания для ПУПП№1 представлена на рисунке 6
,
Рисунок 6- Расчетная схема токов короткого замыкания для ПУПП№1
Выбор и проверка низковольтной аппаратуры и ее защиты
Для управления и защиты электроприёмников принимаем магнитные станции фирмы «Bekcer» «КЕ-1006» и «Комплектные трансформаторные подстанции типа TEK 1324 + высоковольтная ячейка PHR или PHE + PBE 1008»
При выборе низковольтной аппаратуры должно выполняться условие:
Iн ? Iр,
где Iн - номинальный ток выбираемого аппарата;
Iр - рабочий ток магистрального кабеля или номинальный ток принимаемого потребителя.
Выбранный фидерный выключатель или магнитный пускатель должны быть проверены по допустимой нагрузке на вводных зажимах. Допустимая нагрузка на вводные зажимы может быть определена по кратности суммарной величины тока, приведенной ниже.
Для обеспечения надёжного отключения аппарата при максимальных токов к.з., которые могут возникнуть на выходных зажимах, необходимо, чтобы аппарат обладал достаточной отключающей способностью.
При этом отключающая способность аппарата должна соответствовать условию:
Токи трехфазного к.з. в тех же точках, для которых рассчитывались токи двухфазного к.з. определяются как
где: 1,6 - суммарный переводной коэффициент расчётного от тока двухфазного к.з., определяемого для условий, способствующих его минимальному значению, к току трехфазного к.з., определяемому для условий, способствующих его максимальному значению.
Выбор и проверка уставок токовых реле аппаратов низковольтного напряжения
Величина уставки тока срабатывания реле автоматических выключателей или магнитных пускателей для защиты магистрали определяется по формуле:
Где: Iн.пуск - номинальный пусковой ток наиболее мощного электродвигателя;
УIн.р - сумма номинальных токов всех остальных токоприемников.
Для защиты ответвлений величина уставки тока срабатывания реле определяется как
К установке принимается ближайшая большая промаркированная уставка. Выбранная уставка тока срабатывания реле проверяется по расчётному минимальному току двухфазного к.з. в наиболее удаленной точке защищаемой зоны. При этом отношение (кратность) расчетного минимального тока двухфазного к.з. к уставке тока срабатывания реле должно удовлетворять условию:
При выборе уставок реле аппаратов, защищающих магистральную линию, рекомендуется уставку реле последующего по направлению к ПУПП увеличивать на одну-две ступени по сравнению с уставкой реле предыдущего аппарата (селективность защиты).
Выбор и проверка защитной аппаратуры сводится в таблицу 25
Таблица 25 - Выбор и проверка пусковой аппаратуры, уставки защиты
№ |
Тип аппарата |
Включаемый механизм |
Iном. А |
Iф.,А |
Iпуск. А |
I о, А |
I2 к.з.min. А |
I3 к.з.max. А |
Iуст. А |
кч |
|
1 |
TEK1324 1250/6-1.1 |
КЕ1008 |
602 |
441 |
1570 |
25000 |
6601 |
10562 |
1600 |
- |
|
2 |
KE-1008 |
KSW-460NE |
450 |
239 |
1150 |
22000 |
3753 |
3166 |
1200 |
2,3 |
|
KE-1008 |
KSW-460NE |
450 |
167,7 |
1088 |
22000 |
3753 |
3166 |
1100 |
2,3 |
||
3 |
KE-1008 |
Групповой на к/ш 67-02 |
450 |
252 |
974 |
22000 |
4037 |
6005 |
1100 |
3,7 |
|
4 |
KE-1006 |
ZYJ |
160 |
7,5 |
45 |
22000 |
3423 |
5477 |
50 |
3,4 |
|
5 |
KE-1006 |
ЛМТ-150.01 |
160 |
20 |
130 |
22000 |
3582 |
5750 |
150 |
3,5 |
|
4 |
KE-1006 |
ДР-1000Ю |
450 |
71 |
497 |
22000 |
3753 |
6001 |
550 |
2,3 |
|
5 |
KE-1006 |
ПС-281 1ск. |
450 |
92 |
324 |
22000 |
3753 |
6152 |
400 |
2,3 |
|
6 |
KE-1006 |
ПС-281 2ск. |
450 |
153 |
875 |
22000 |
3845 |
6005 |
1000 |
2,4 |
Так как защита низковольтных сетей обеспечена автоматическими выключателями ПУПП№1, которые обладают отключающей способностью превышающей максимально возможные токи к.з. в низковольтных сетях шахты, то поэтому пусковую аппаратуру в этих сетях по отключающей способности можно не проверять.
Расчет остальных токоприемников производиться аналогично.
3.2 Выбор ПУПП №2
Выбор подстанции ПУПП №2, предназначенной для питания лавного конвейера, повысительных насосов орошения, лебёдки ЛМТ-150.01, насоса ВШН-150/32. ПУПП №2 установлена в составе энергопоезда на вентиляционном штреке 67-02.
Составляем перечень токоприёмников и сводим в таблицу 26
Таблица 26 - токоприёмники ПУПП№2
№ |
Наименование механизма |
Тип электродвигателя |
Р ,кВт |
Iном., А |
Iпуск., А |
Uсети, В |
cos ц |
Кол-во |
|
1 |
КСЮ-381 |
SG3 450L - 8/4 |
200 |
138 |
690 |
1140 |
0,78 |
2 |
|
400 |
232 |
1392 |
1140 |
0,96 |
|||||
2 |
EHP 3K-125/62 |
DBkR55fa/13-4 |
55 |
34,5 |
225 |
1140 |
0,86 |
2 |
|
3 |
ЛМТ-150.01 |
АИУ-180 |
30 |
19,5 |
117 |
1140 |
0,87 |
1 |
|
4 |
ТКГ(ЛМТ-150) |
ТЭ-80 |
0,75 |
0,4 |
2,8 |
1140 |
0,9 |
1 |
|
5 |
ВШН-150/32 |
ВРП-180 |
30 |
19,5 |
117 |
1140 |
0,89 |
1 |
Определение расчётной мощности ПУПП№2:
УРУ=971кВт
Рн.max=400 кВт
КС=0,4+0,6·400/971=0,64
SP=0,64·971/0,6= 1035 кВ·А
SН>1035/1.25=828 кВ·A
Принимается подстанцию фирмы Вecker TEK1324 1250/6-1.1,
SН=1250 кВ·A.
1250>828 кВ·A условие выполняется.
Выбор кабельной сети ПУПП№2.
Схема кабельной сети ПУПП№2 представлена на рисунке 7
Рисунок 7- Схема кабельной сети ПУПП№2
Расчеты занесены в Таблицу 27
Таблица 27 - Выбор типа и сечений кабельной продукции ПУПП№2
Обозначениеотрезков |
Расчетный ток кабеля, А |
Длительно допустимый ток, А |
Принятый тип кабеля |
Длинакабеля, м |
Потребитель |
|
L1 |
138 |
200 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
280 |
КСЮ-381 1ск. |
|
L2 |
232 |
250 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
280 |
КСЮ-381 2ск. |
|
L3 |
138 |
200 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
80 |
КСЮ-381 1ск. |
|
L4 |
232 |
250 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
80 |
КСЮ-381 2ск. |
|
L5 |
34,5 |
130 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
20 |
ЕНР 3К-125/62 |
|
L6 |
34,5 |
130 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
25 |
ЕНР 3К-125/62 |
|
L7 |
19,5 |
130 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
50 |
ЛМТ-150.01 |
|
L7.1 |
0,4 |
42 |
КОГЭШ 3х6+1х2,5+1х4 |
2 |
ТКГ (ЛМТ-150.01) |
|
L8 |
19,5 |
130 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
200 |
ВШН-150/32 |
Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП
,
Где: - ёмкость кабельной
- длина кабеля
Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП сводится в таблицу 28
Таблица 28 - Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП№2
№ отрезка кабеля |
Марка кабеля |
Длина каб.,км |
Токоприёмник |
Ёмкость каб.,мкФ/км |
Коэффициент |
Расчётная ёмкость каб.,мкФ |
Вывод |
|
L1 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
0,28 |
КСЮ-381 1ск. |
0,605 |
1,02 |
0,173 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L2 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
0,28 |
КСЮ-381 2ск. |
0,675 |
1,02 |
0,193 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L3 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
0,08 |
КСЮ-381 1ск. |
0,605 |
1,02 |
0,049 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L4 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
0,08 |
КСЮ-381 2ск. |
0,675 |
1,02 |
0,055 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L5 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
0,02 |
ЕНР 3К-125/62 |
0,465 |
1,02 |
0,009 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L6 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
0,025 |
ЕНР 3К-125/62 |
0,465 |
1,02 |
0,012 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L7 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
0,05 |
ЛМТ-150.01 |
0,465 |
1,02 |
0,024 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L7.1 |
КОГЭШ 3х6+1х2,5+1х4 |
0,002 |
ТКГ (ЛМТ-150.01) |
0,605 |
1,02 |
0,001 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L8 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
0,2 |
ВШН-150/32 |
0,675 |
1,02 |
0,138 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
Расчёт токов короткого замыкания в кабельной сети ПУПП
Расчёт токов короткого замыкания сводится в таблицу 29
Таблица 29- расчётов токов к.з. ПУПП№2
№ точки к.з. |
УL1 Kпр1…+Ln Kпр-n |
(K+1)*10 |
Lпр , м |
Iк.з.(2)min , А |
|
К1 |
0 |
10 |
0 |
6601 |
|
К2 |
280*1 |
20 |
300 |
3275 |
|
К3 |
280*0,72 |
20 |
222 |
3938 |
|
К4 |
80*1 |
20 |
100 |
5344 |
|
К5 |
80*0,72 |
20 |
78 |
5617 |
|
К6 |
20*1,41 |
20 |
48 |
6021 |
|
К7 |
25*1,41 |
20 |
55 |
5890 |
|
К8 |
50*1,41 |
20 |
90 |
5480 |
|
К8.1 |
50*1,41+2*8,22 |
20 |
106 |
5210 |
|
К9 |
200*0,72 |
20 |
164 |
4579 |
Расчетная схема токов короткого замыкания для УПП представлена на рисунке 8
Рисунок 8- Расчетная схема токов короткого замыкания
Выбор и проверка низковольтной аппаратуры и ее защиты.
Выбор и проверка защитной аппаратуры сводится в таблицу 30
Таблица 30 - Выбор и проверка пусковой аппаратуры, уставок, защит.
№ |
Тип аппарата |
Включаемый механизм |
Iном. А |
Iф.,А |
Iпуск. А |
I о, А |
I2 к.з.min. А |
I3 к.з.max. А |
Iуст. А |
кч |
|
1 |
TEK1324 1250/6-1.1 |
KE-1008 |
602 |
594 |
- |
25000 |
6601 |
10562 |
1800 |
- |
|
2 |
KE-1008 |
КСЮ-381 1ск. ГП |
450 |
138 |
690 |
22000 |
3275 |
5240 |
750 |
1,8 |
|
3 |
KE-1008 |
КСЮ-381 2ск. ГП |
450 |
232 |
1392 |
22000 |
3938 |
6300 |
1450 |
2,2 |
|
4 |
KE-1008 |
КСЮ-381 1ск. ВП |
450 |
138 |
690 |
22000 |
5344 |
8550 |
750 |
2,9 |
|
5 |
KE-1008 |
КСЮ-381 2ск. ВП |
450 |
232 |
1392 |
22000 |
5617 |
8987 |
1450 |
3,1 |
|
6 |
KE-1008 |
ЕНР 3К-125/62 |
160 |
34,5 |
225 |
22000 |
6021 |
9633 |
250 |
3,3 |
|
7 |
KE-1008 |
ЕНР 3К-125/62 |
160 |
34,5 |
225 |
22000 |
5890 |
9424 |
250 |
3,2 |
|
8 |
KE-1008 |
ЛМТ-150.01 |
160 |
20 |
120 |
22000 |
5210 |
8336 |
150 |
2,8 |
|
9 |
KE-1008 |
ВШН-150/32 |
160 |
19,5 |
117 |
22000 |
4579 |
7326 |
150 |
2,5 |
3.3 Выбор ПУПП №3
Выбор ПУПП №3, предназначенной для питания насосов высокого давления, лебёдки телескопа ленточного конвейера, электрогидравлических толкателей тормоза ленточного конвейера, ПУПП №3 расположена во фланговом вспомогательном стволе пл.67 в районе водосборника 1,2.
Составляем перечень токоприёмников и сводим в таблицу 31
Таблица 31 - токоприёмников ПУПП №3
№ |
Наименование механизма |
Тип электродвигателя |
Р, кВт |
Iном., А |
Iпуск., А |
Uсети, В |
cos ц |
Кол-во |
|
1 |
EHP 3K-200/52 |
DАМ 10D4 AX |
200 |
172 |
1118 |
1140 |
0,87 |
3 |
|
2 |
ЛВВ-50 |
ВРПВ-160М4 |
18,5 |
12,2 |
80 |
1140 |
0,85 |
1 |
|
3 |
ТКГ(ЛВВ-50) |
ТЭ-150 |
0,75 |
0,4 |
2,8 |
1140 |
0,9 |
1 |
|
4 |
ТКГ(КШЛ-1200) |
ТЭ-200 |
0,75 |
0,4 |
2,8 |
1140 |
0,9 |
3 |
Расчётная мощность ПУПП№3 определяется по формуле:
УРУ=621кВт
Рн.max=200 кВт
КС=0,4+0,6·200/621=0,59
SP=0,59·621/0,6= 610 кВ·А
SН>610/1.25=488 кВ·A
Принимаем подстанцию КТПВМ 1000/6-1.2, SН=1000 кВ·A.
1000>488 условие выполняется.
Выбор кабельной сети ПУПП№3
Схема кабельной сети ПУПП№3 представлена на рисунке 9
Рисунок 9- Схема кабельной сети ПУПП№3
УРУ=603кВт
Рн.max=200 кВт
КС=0,4+0,6·200/603=0,59
Кабель L1 Iр=0,59*603/v3*1,2*0,6=287А
Расчеты занесены в таблицу 32
Таблица 32 - Выбор типа и сечений кабельной продукции
Обозначение отрезков |
Расчетный ток кабеля, А |
Длительно допустимый ток, А |
Принятый тип кабеля |
Длина кабеля, м |
Потребитель |
|
L1 |
287 |
290 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
6 |
КСМ-1-2-10 |
|
L2 |
172 |
250 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
20 |
EHP 3K-200/52 №1 |
|
L3 |
172 |
250 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
25 |
EHP 3K-200/52 №2 |
|
L4 |
172 |
250 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
30 |
EHP 3K-200/52 №3 |
|
L5 |
20 |
130 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
100 |
РПП- НН КШЛ-1200 к/ш 67-02 |
|
L6 |
12,6 |
42 |
КГЭШ 3х10+1х2,5+1х4 |
25 |
ЛВВ-50 телескоп |
|
L7 |
0,4 |
42 |
КГЭШ 3х10+1х2,5+1х4 |
25 |
ТЭ-200 1прив. л/конв. |
|
L8 |
0,4 |
42 |
КГЭШ 3х10+1х2,5+1х4 |
30 |
ТЭ-200 2прив. л/конв. |
|
L9 |
0,4 |
42 |
КГЭШ 3х35+1х2,5+1х4 |
80 |
ТЭ-200 3прив. л/конв. |
|
L10 |
0,4 |
42 |
КГЭШ 3х10+1х2,5+1х4 |
10 |
ТЭ-200 3прив. л/конв. |
Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП№3
,
Где: - ёмкость кабельной
- длина кабеля
Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП сводится в таблицу 33
Таблица 33 - Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП№3
№ отрезка кабеля |
Марка кабеля |
Длина каб.,км |
Токоприёмник |
Ёмкость каб.,мкФ/км |
Коэффициент |
Расчётная ёмкость каб.,мкФ |
Вывод |
|
L1 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
0,006 |
КСМ-1-2-10 |
0,695 |
1,02 |
0,004 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L2 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
0,020 |
EHP 3K-200/52 №1 |
0,675 |
1,02 |
0,014 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L3 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
0,025 |
EHP 3K-200/52 №2 |
0,675 |
1,02 |
0,017 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L4 |
КГЭШ 3х70+1х10+3х4 |
0,030 |
EHP 3K-200/52 №3 |
0,675 |
1,02 |
0,021 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L5 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
0,100 |
РПП- НН КШЛ-1200 к/ш 67-02 |
0,465 |
1,02 |
0,047 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L6 |
КГЭШ 3х10+1х2,5+1х4 |
0,025 |
ЛВВ-50 телескоп |
0,345 |
1,02 |
0,009 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L7 |
КГЭШ 3х10+1х2,5+1х4 |
0,025 |
ТЭ-200 1прив. л/конв. |
0,345 |
1,02 |
0,009 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L8 |
КГЭШ 3х10+1х2,5+1х4 |
0,030 |
ТЭ-200 2прив. л/конв. |
0,345 |
1,02 |
0,011 |
Менее 1мкФ, условие вып |
|
L9 |
КГЭШ 3х35+1х2,5+1х4 |
0,080 |
ТЭ-200 3прив. л/конв. |
0,465 |
1,02 |
0,038 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L10 |
КГЭШ 3х10+1х2,5+1х4 |
0,010 |
ТЭ-200 3прив. л/конв. |
0,345 |
1,02 |
0,004 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
? 0,173 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
Расчёт токов короткого замыкания в кабельной сети ПУПП№3
Расчёт токов сводится в таблицу 34
Таблица 34 - расчётов токов к.з. ПУПП№3
№ точки к.з. |
УL1 Kпр1…+Ln Kпр-n |
(K+1) *10 |
Lпр , м |
Iк.з.(2)min , А |
|
К1 |
0 |
20 |
20 |
5499 |
|
К2 |
6*0,54 |
20 |
24 |
5499 |
|
К3 |
6*0,54+20*0,72 |
30 |
48 |
5225 |
|
К4 |
6*0,54+25*0,72 |
30 |
51 |
5226 |
|
К5 |
6*0,54+30*0,72 |
30 |
78 |
4929 |
|
К6 |
6*0,54+100*1,41 |
20 |
164 |
4141 |
|
К7 |
6*0,54+100*1,41+25*4,92 |
30 |
297 |
3074 |
|
К7.1 |
6*0,54+100*1,41+25*4,92+5*8,22 |
30 |
338 |
2845 |
|
К8 |
6*0,54+100*1,41+25*4,92 |
30 |
297 |
3074 |
|
К9 |
6*0,54+100*1,41+30*4,92 |
30 |
321 |
2956 |
|
К10 |
6*0,54+100*1,41+80*1,41+10*4,92 |
30 |
336 |
2845 |
Расчетная схема токов короткого замыкания для ПУПП №3 представлена на рисунке 10
Рисунок 10- Расчетная схема токов короткого замыкания для ПУПП №3
Выбор и проверка низковольтной аппаратуры и ее защиты.
Данные выбора и проверки защитной аппаратуры сводится в таблицу 35
Таблица 35 - Выбор и проверка пусковой аппаратуры её уставок и защит
№ |
Тип аппарата |
Включаемый механизм |
Iном. А |
Iф.,А |
Iпуск. А |
I о, А |
I2 к.з.min. А |
I3 к.з.max. А |
Iуст. А |
кч |
|
1 |
КТПВМ-1000/6-1,2 |
КСМ-1-2-10 |
581 |
530 |
- |
25000 |
5499 |
10562 |
1800 |
- |
|
2 |
КСМ-1-2-10 |
EHP 3K-200/52 №1 |
320 |
172 |
1118 |
3200 |
5225 |
5240 |
1200 |
2,9 |
|
3 |
КСМ-1-2-10 |
EHP 3K-200/52 №2 |
320 |
172 |
1118 |
3200 |
5226 |
6300 |
1200 |
2,9 |
|
4 |
КСМ-1-2-10 |
EHP 3K-200/52 №3 |
320 |
172 |
1118 |
3200 |
4929 |
8550 |
1200 |
2,7 |
|
5 |
ПВИР-125 |
ЛВВ-50 телескоп |
125 |
12,2 |
80 |
4000 |
3074 |
8987 |
250 |
1,7 |
|
ТЭ-150 телескоп |
125 |
12,2 |
80 |
4000 |
2845 |
8987 |
250 |
1,6 |
|||
6 |
ПВИ-125 |
ТЭ-200 1прив. л/к |
63 |
1,2 |
8,4 |
4000 |
3074 |
9633 |
125 |
1,7 |
|
ТЭ-200 2прив. л/к |
63 |
1,2 |
8,4 |
4000 |
2956 |
9633 |
125 |
1,6 |
|||
ТЭ-200 3прив. л/к |
63 |
1,2 |
8,4 |
4000 |
2845 |
9633 |
125 |
1,6 |
3.4 Выбор ПУПП №4
Выбор подстанции ПУПП №4, предназначенной для питания насосов ВШН-150/32 по конвейерному штреку 67-02, сбойки №5, ВМЭ-10 (резерв) участка №4 и скребкового конвейера СР70-05 (багер). ПУПП №3 установлена на вентиляционном штреке 67-03. Токоприемники указаны в таблице 36.
Таблица 36 - токоприёмники ПУПП №4
№ |
Наименование механизма |
Тип электродвигателя |
Р, кВт |
Iном., А |
Iпуск., А |
Uсети, В |
cos ц |
Кол-во |
|
1 |
СР70-05 (багер) |
ВРПВ-132 |
13 |
8,5 |
60 |
1140 |
0,86 |
1 |
|
2 |
ВШН-150/32 |
ВРПВ-180М4 |
30 |
19,5 |
127 |
1140 |
0,87 |
3 |
|
3 |
ВМЭ-10 |
- |
55 |
33 |
198 |
1140 |
0,86 |
1 |
Расчёт мощности ПУПП№4 определяется по формуле:
УРУ=158кВт
Рн.max=55 кВт
КС=0,4+0,6·55/158=0,6
SP=0,6·158/0,6= 158 кВ·А
SН>158/1.25=126 кВ·A
Принимаем подстанцию КТПВМ 630/6-1.2, SН=630 кВ·A.
630>126 условие выполняется.
Выбор кабельной сети ПУПП№4 по допустимой нагрузке.
Схема кабельной сети ПУПП №4 представлена на рисунке 11
Рисунок 11 - Схема кабельной сети ПУПП №4
УРУ=103кВт
Рн.max=55 кВт
КС=0,4+0,6·55/158=0,6
Кабель L1 Iр=0,6*103/v3*1,2*0,6=50А
Кабель L2 Iр= 13А
Кабель L3 Iр= 19,5А
УРУ=60кВт
Рн.max=30 кВт
КС=0,4+0,6·30/60=0,7
Кабель L4 Iр=0,7*60/v3*1,2*0,6=34А
УРУ=60кВт
Рн.max=30 кВт
КС=0,4+0,6·30/60=0,7
Кабель L5 Iр=0,7*60/v3*1,2*0,6=34А
Кабель L6 Iр= 19,5 А
Кабель L7 Iр= 19,5А
Кабель L8 Iр= 19,5А
Данные занесены в таблицу 37
Таблица 37- Выбор типа и сечений кабельной продукции
Обозначение отрезков |
Расчетный ток кабеля, А |
Длительно допустимый ток, А |
Принятый тип кабеля |
Длина кабеля, м |
Оборудование, потребитель |
|
L1 |
50 |
290 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
80 |
ПВИ-125БТВ |
|
L2 |
13 |
130 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
20 |
СР70-05 |
|
L3 |
19,5 |
200 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
40 |
ВШН-150/32 №3 |
|
L4 |
34 |
290 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
400 |
КРК-1.1 |
|
L5 |
34 |
290 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
370 |
ПВИ-125БТВ |
|
L6 |
34 |
200 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
20 |
ВШН-150/32 №2 |
|
L7 |
19,5 |
290 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
130 |
ПВИ-125БТВ |
|
L8 |
19,5 |
200 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
20 |
ВШН-150/32 №1 |
Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП№4
,
Где: - ёмкость кабельной, мкФ/км
- длина кабеля, км
Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП№4 сводится в таблицу 38
Таблица 38 - Расчёт ёмкости кабельной сети ПУПП№4
№ отрезка кабеля |
Марка кабеля |
Длина каб.,км |
Токоприёмник |
Ёмкость каб.,мкФ/км |
Коэффициент |
Расчётная ёмкость каб.,мкФ |
Вывод |
|
L1 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
0,080 |
ПВИ-125БТВ |
0,695 |
1,02 |
0,057 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L2 |
КГЭШ 3х35+1х10+3х4 |
0,020 |
СР70-05 |
0,465 |
1,02 |
0,009 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L3 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
0,040 |
ВШН-150/32 №3 |
0,605 |
1,02 |
0,025 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L4 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
0,400 |
КРК-1.1 |
0,675 |
1,02 |
0,275 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L5 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
0,370 |
ПВИ-125БТВ |
0,695 |
1,02 |
0,262 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L6 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
0,020 |
ВШН-150/32 №2 |
0,605 |
1,02 |
0,012 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
L7 |
КГЭШ 3х95+1х10+3х4 |
0,130 |
ПВИ-125БТВ |
0,695 |
1,02 |
0,092 |
Менее 1мкФ, условие вып |
L8 |
КГЭШ 3х50+1х10+3х4 |
0,020 |
ВШН-150/32 №1 |
0,605 |
1,02 |
0,012 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
|
?0,745 |
Менее 1мкФ, условие выполняется |
Расчёт токов короткого замыкания в кабельной сети ПУПП№4
Расчёт токов сводится в таблицу 39
Таблица 39 расчётов токов к.з. ПУПП№4
№ точки к.з. |
УL1 Kпр1…+Ln Kпр-n |
(K+1) *10 |
Lпр , м |
Iк.з.(2)min , А |
|
К1 |
0 |
20 |
20 |
5087 |
|
К2 |
80*0,54 |
20 |
63 |
4731 |
|
К3 |
80*0,54+20*0,72 |
30 |
87 |
4455 |
|
К4 |
80*0,54+40*0,72 |
30 |
102 |
4363 |
|
К5 |
80*0,54+400*0,54 |
20 |
280 |
3010 |
|
К6 |
80*0,54+400*0,54+370*0,54 |
20 |
480 |
2143 |
|
К7 |
80*0,54+400*0,54+370*0,54+20*1 |
30 |
510 |
2051 |
|
К8 |
80*0,54+400*0,54+370*0,54+130*0,54 |
20 |
550 |
1939 |
|
К9 |
80*0,54+400*0,54+370*0,54+130*0,54+20*1 |
30 |
580 |
1862 |
Расчетная схема токов короткого замыкания для ПУПП №4 представлена на рисунке 12
Рисунок 12- Расчетная схема токов короткого замыкания для ПУПП №4
Выбор и проверка низковольтной аппаратуры и ее защиты
Выбор и проверка защитной аппаратуры сводится в таблицу 40
Таблица 40 - Выбор и проверка пусковой аппаратуры её уставок и защит.
№ |
Тип аппарата |
Включаемый механизм |
Iном. А |
Iф.,А |
Iпуск. А |
I о, А |
I2 к.з.min. А |
I3 к.з.max. А |
Iуст. А |
кч |
|
1 |
КТПВМ-400/6-1,2 |
- |
400 |
100 |
- |
25000 |
5087 |
10562 |
400 |
- |
|
2 |
ПВИ-125БТВ |
СР70-05 багер |
125 |
8,5 |
60 |
4000 |
4455 |
7125 |
250 |
8,2 |
|
3 |
ПВИ-125БТВ |
ВШН-150/32 |
125 |
19,5 |
127 |
4000 |
4325 |
6920 |
250 |
11 |
|
4 |
ПВИ-125БТВ |
ВШН-150/32 |
125 |
19,5 |
127 |
4000 |
2051 |
3281 |
250 |
4,1 |
|
5 |
ПВИ-125БТВ |
ВШН-150/32 |
125 |
19,5 |
127 |
4000 |
1862 |
2980 |
250 |
4,6 |
3.5 Проверка участка кабельной сети самого загруженного, удалённого электродвигателя по допустимым потерям напряжения при пусковом и номинальном режимах
Самым загруженным и удаленным электродвигателем принимаем электродвигатель лавного конвейера главного привода SG3 450L - 8/4, 200/400кВт, сеть питания электродвигателя составляет 300м.
Суммарные потери напряжения для любой ветви определяются как
,
где - потери напряжения в трансформаторе;
- суммарные потери напряжения в рассматриваемой кабельной ветви участка.
Относительная потеря напряжения в трансформаторе определяется по формуле
где - коэффициент загрузки трансформатора;
, - относительные величины соответственно активной и реактивной составляющей напряжения короткого замыкания трансформатора, % .
Относительные величины и вычисляются соответственно по формулам
, % ; , %,
где - потери мощности короткого замыкания в трансформаторе;
- напряжение короткого замыкания трансформатора, %.
Потери напряжения в трансформаторе в абсолютных величинах определяются как
,
где - вторичное напряжение трансформатора при холостом ходе, В.
Тогда
,
%
Следовательно,
.
Потери напряжения определяются только для одной наиболее загруженной ветви кабельной сети.
Потери напряжения в кабеле определяются по формуле
,
где - рабочий ток в кабеле;
, - соответственно активное и индуктивное сопротивления рассматриваемого кабеля.
Тогда
,
.
Допустимая потеря напряжения в сети определяется по выражению
В,
где 0.05 - допустимое отклонение напряжения на зажимах электродвигателей (ГОСТ 13109-87).
Сеть удовлетворяет условиям, т.к. .
3.6 Проверка кабельной сети по потерям напряжения при пуске наиболее мощного и удалённого электродвигателя
Параметры схемы электроснабжения должны обеспечивать на зажимах запускаемого наиболее мощного и удалённого электродвигателя уровень напряжения, достаточный для его трогания с места и разгона.
Напряжение на зажимах электродвигателя лавного конвейера при пуске определяется по формуле
,
где - потери напряжения в сети от остальных работающих двигателей (кроме запускаемого) при номинальном напряжении в тех участках сети, через которые получает питание комбайновый электродвигатель;
- суммарный, начальный пусковой ток двигателей, включаемых одновременно.
А;
, - соответственно суммарные активные и индуктивные сопротивления трансформатора и кабелей, по которым проходит пусковой ток запускаемого электродвигателя;
- коэффициент мощности электродвигателя в пусковом режиме, принимается равным 0.5.
Суммарные активные и индуктивные сопротивления трансформатора и кабелей, по которым проходит пусковой ток запускаемого первого электродвигателя, примут значения:
Ом,
Ом.
Потери напряжения в сети от остальных работающих двигателей определяется по формуле
где - средневзвешенный коэффициент загрузки работающих электродвигателей, кроме пускаемого комбайнового ();
- установленная мощность группы электродвигателей, питающихся по расчётному кабелю.
Параметры схемы электроснабжения выбраны правильно, если выполняется соотношение
Тогда
В.
Таким образом,
Следовательно условие выполняется, т.к. .
3.7 Расчёт осветительной сети участка
Согласно ПБ, выявляются выработки на участке, подлежащие освещению, их протяженность и в зависимости от принятого типа светильников, требуемого расстояния между ними, определяется количество светильников и рациональная схема подключения осветительной сети.
Расчет осветительной сети сводится к выбору мощности трансформатора и сечения кабелей магистральных линий.
3.8 Расчетная мощность осветительного трансформатора или пускового агрегата, используемого в качестве источника питания осветительной сети, определится по формуле:
где : суммарная мощность всех ламп, Вт;
зс - КПД сети, (0,92 - 0,95);
зсв - КПД светильника (0,85);
cosц - коэффициент мощности светильника, cosц = 0,6.
При периодически перемещаемой осветительной сети рекомендуется использовать особо гибкий кабель КОГРЭШ, применяемый для питания электросверл, светильников. Сечение кабеля, питающего светильники, выбирается таким, чтобы отклонение напряжения на зажимах ламп, наиболее удаленных от осветительного трансформатора, не превышало 4,0% номинального.
3.9 Сечение жилы магистрального осветительного кабеля, определится по формуле:
где М - момент нагрузки, кВт·м;
С - коэффициент, значение которого для трехфазной линии при равномерной нагрузке принимается равным 8,5;
?U -нормируемая потеря напряжения в осветительной сети, 4,0%.
3.10 Момент нагрузки для линий с равномерно распределенной нагрузкой, определится по формуле:
где L - протяженность осветительной сети, м.
3.11 Расчёт токов короткого замыкания в осветительной сети
Расчёт токов короткого замыкания в осветительной сети осуществляется методом приведенных длин.
Суммарная приведенная длина определяется по формуле:
Lпр=У L*Kпр+2n
где - фактическая длина кабеля, м;
- коэффициент приведения;
n - число светильников
3.12 Освещению подлежат выработки и механизмы:
1.Вентиляционный штрек 67-02, а именно район энергопоезда (Lосвещ.=50м);
2.Механизированный комплекс МКЮ - лава 67-02 (Lосвещ.=200м);
3.Конвейерный штрек 67-02, а именно район перегружателя ПС-281 (Lосвещ.=50м);
4.Ленточный конвейер КЛШ-1200 на всем протяжении, установленный на конвейерном штреке 67-02 (Lосвещ.=1500м);
5.Насосные станции высокого давления, установленные на «Фланговом вентиляционном стволе пл.67» (Lосвещ.=50м).
3.13 Расчёт линии освещения энергопоезда на вентиляционном штреке 67-02.
Освещение энергопоезда лавы 67-02 осуществляется одной осветительной линией, длиной 50м, светильниками типа ЛСР(К), 20Вт, 0,15А. Светильники распределены равномерно через 10м, количество светильников составляет 5шт.
,
Принимаем кабель марки КОГРЭШ 3*6+1*2,5+1*2,5
Определяем ток уставки
Iу = 1,25*Iн.раб ,А
Iу = 1,25* 0,75 =1А ,
принимаем 10А
Определяем ток короткого замыкания (I к.з.) по формуле:
Lпр=У L*Kпр+2n
Lпр = 50*0.67+2*5=43 м
I2 к.з = 180А
Кч=I2к.з/Iу
Кч=180/10=18
1,5?18 условие выполняется.
Расчет остальной осветительной сети производиться аналогично.
3.14 Расчет освещения лавы 67-02.
Освещение лавы осуществляется с вент. штрека 67-02, одной осветительной линией, длиной 360 м с учетом провиса кабаля между секциями и подвижной перемычки, светильниками типа ЛСР(К) 20Вт, 0,15А, 127В, от осветительного трансформатора IMTU-TS мощностью 4,0 кВ*А, который встроен в магнитную станцию КЕ1008, количество светильников в лаве 30шт.
,
Принимаем кабель марки КОГРЭШ 3*6+1*2,5+1*2,5
Определяем ток уставки:
Iу = 1,25*Iн.раб ,А
Iу = 1,25* 4,5 =5,6 А,
принимаем 10А
Определяем ток короткого замыкания (I к.з.) по формуле:
Lпр=У L*Kпр+2n
Lпр = 360*0.67+2*30=301 м
I2 к.з = 53А
Кч=I2к.з/Iу
Кч=53/10=5,3
1,5?5,3 условие выполняется.
3.15 Расчёт освещения ленточного конвейера.
Освещение ленточного конвейера КЛШ-1200 по конвейерному штреку 67-02 осуществляется светильниками типа ЛСР(К) 20Вт, 0,15А, 127В двумя линиями от осветительного трансформатора встроенного в магнитную станцию КЕ-1006, которая установлена на перегружателе и от осветительного пускового агрегата АПШМ, который установлен в районе сбойке №6.
Длина осветительных линий по ленточному конвейеру составляет:
1. от перегружателя до разрезной печи 67-02 - 700м;
2. от разрезной печи 67-02 до сбойки №6 -560м;
3. от сойки №6 до разгрузочной секции -100м.
Расстояние между светильниками 30-33м.
3.16 Расчёт освещения ленточного конвейера от перегружателя до разрезной печи 67-02.
Количество светильников 24шт.
,
Принимается кабель марки КОГРЭШ 3*6+1*2,5+1*2,5
Определяем ток уставки:
Iу = 1,25*Iн.раб ,А
Iу = 1,25* 3,6 =4,5 А ,
принимаем 10А
Определяем ток короткого замыкания (I к.з.) по формуле:
Lпр=У L*Kпр+2n
Lпр = 360*0.67+2*25=291 м
I2 к.з = 53А
Кч=I2к.з/Iу
Кч=53/10=5,3
1,5?5,3 условие выполняется.
3.17 Расчет освещения ленточного конвейера от сбойки№6 до разрезной печи 67-02 и от сбойки№6 до разгрузочной секции.
Количество светильников: Линия 1 -19шт
Линия 2 - 6шт
Линия 1
Линия 2
0,8+0,25=1,05кВ*А
Применяется пусковой осветительный агрегат АПШМ.02 4кВ*А
Линия 1 ,
Линия 1
Линия 2 ,
Линия 2
Принимается кабель марки КОГРЭШ 3*6+1*2,5+1*2,5
Определяем ток уставки:
Iу = 1,25*Iн.раб ,А
Линия 1 Iу = 1,25* 2,8 =3,5 А ,
принимаем 20А, минимально возможная в АПШМ.02
Линия 2 Iу = 1,25* 1 =1,25 А , принимаем 20А, минимально возможная в АПШМ.02
Определяем ток короткого замыкания (I к.з.) по формуле:
Lпр=У L*Kпр+2n
Линия 1 Lпр = 560*0.67+2*19=400м
I2 к.з = 50А
Кч=I2к.з/Iу
Кч=50/20=2.5
2,5?5,3 условие выполняется.
Линия 2 Lпр = 100*0.67+2*6=80м
I2 к.з = 130А
Кч=I2к.з/Iу
Кч=130/20=6,5
1,5?2,6 условие выполняется.
3.18 Расчет освещения камеры насосных станций высокого давления
Количество светильников 6шт.
Применяем пусковой осветительный агрегат АПШМ.02 4кВ*А (КСМ)
,
Принимаем кабель марки КОГРЭШ 3*6+1*2,5+1*2,5
Определяем ток уставки
Iу = 1,25*Iн.раб ,А
Iу = 1,25* 1 =1,25 А , принимаем 20А, минимально возможная в АПШМ.02
Определяем ток короткого замыкания (I к.з.) по формуле:
Lпр=У L*Kпр+2n
Lпр = 50*0.67+2*6=45 м
I2 к.з = 180А
Кч=I2к.з/Iу
Кч=180/50=3,6
1,5?3,6 условие выполняется.
4. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Комплектная трансформаторная подстанция TEK 1324
Назначение:
Комплектная трансформаторная подстанция типа TEK 1324 (далее - ТЕК1324) представляет собой взрывонепроницаемую модульную трансформаторную станцию и предназначена для электроснабжения потребителей трехфазным напряжением до 1140В(Рисунок 13).
Основные функции, реализуемые ТЕК 1324:
· Коммутация питающего напряжения 6кВ;
· Преобразование напряжения 6кВ в 1,1кВ
· Управляемое (в местном режиме либо дистанционно) электроснабжение потребителей;
· Защита потребителей и кабелей, отходящих от интеллектуальных контакторных сменных модулей от нештатных режимов;
· Передача диагностических и информационных сообщений в систему верхнего уровня автоматического управления.
Рисунок 13 - TEK 1324
Область применения:
TEK 1324 разрешен для применения в шахтах, опасных по газу (метан) и пыли.
Она служит преимущественно для питания электрооборудования. Вторичная сеть, образуемая трансформатором, изолирована от земли.
TEK 1324 может применяться также и вне опасных зон в тех случаях, когда требуется особо надежное конструктивное исполнение. В этом случае особые условия, связанные с взрывоопасностью, не вступают в силу.
Электрические характеристики Трансформатора указаны в таблице 41
Таблица 41 Характеристики трансформатора
Мощность (кВА) |
Первич. напряжение (В) |
Первич. ток (A) |
Вторич. напряжение хо- лостого хода (В) |
Вторич. ток (A) |
Коммут. группа |
|
1400 |
10000 + 5% |
80,9 |
1200 / 127 (6 кВА) |
674 / 47,2 |
Dyn 5 i |
|
1250 |
6000 + 5% |
120,3 |
1200 / 127 (6 кВА) |
602 / 47,2 |
Dyn 5 i |
|
1250 |
6000 + 5% |
120,3 |
1050 |
688 |
Dyn 5 |
|
1200 |
6000 + 5% |
115,5 |
1200 / 126 (6 кВА) |
577 / 47,7 |
Dyn 5 i |
|
1200 |
6000 + 5% |
116,7 |
1050 / 225 (12 кВА) |
660 / 52 |
Dyn 5 i |
|
1000 |
6000 + 5% |
96,8 |
1200 / 129 (6 кВА) |
481 / 46,6 |
Dyn 5 i |
|
1000 |
6000 + 5% |
96,2 |
1050 / 230 (12 кВА) |
550 / 52 |
Dyn 5 i |
|
630 |
6000 + 5% |
61 |
1050 / 233 (12 кВА) |
346 / 51 |
Dyn 5 i |
630 |
6000 + 5% |
61 |
690 / 127 (6 кВА) |
527 / 47,2 |
Dyn 5 i |
|
400 |
6000 + 5% |
38,5 |
690 / 127 (6 кВА) |
334,7 / 47,2 |
Dyn 5 i |
|
630+370 |
6000 + 5% |
96 |
1050 - 525 |
346 - 407 |
Yyn0yn0 |
|
1500 |
6000 + 5% |
144.4 |
1050 |
825 |
Dyn 5 |
· Частота: 50 Гц
· Тип охлаждения: ANAN
· Режим эксплуатации: DB
· Класс изоляции: H-200°C
Напряжения короткого замыкания указаны в таблице 42
Таблица 42 Средние напряжения короткого замыкания
1400кВA 10000/1200B |
1250кВA 6000/1200B |
1200кВA 6000/1200B |
1200кВA 6000/1050V |
1000кВA 6000/1200B |
1000кВA 6000/1050B |
630кВA 6000/1050B |
|||||||||
Короткое замыкание |
abc |
xy |
abc |
xy |
abc |
xy |
abc |
xy |
abc |
xy |
Abc |
xy |
abc |
xy |
|
Uk % |
4,24 |
0,98 |
3,95 |
0,47 |
3,74 |
0,44 |
3,82 |
0,51 |
4,16 |
0,5 |
3,96 |
0,62 |
4,17 |
0,55 |
|
Ur % |
0,312 |
0,88 |
0,33 |
0,43 |
0,32 |
0,41 |
0,31 |
0,44 |
0,39 |
0,45 |
0,34 |
0,58 |
0,56 |
0,48 |
|
Ux % |
4,22 |
0,45 |
3,93 |
0,21 |
3,73 |
0,21 |
3,81 |
0,26 |
4,14 |
0,21 |
3,95 |
0,22 |
4,14 |
0,27 |
1500кВA 6000/1050В |
1250кВA 6000/1050B |
630+370кВA 6000/1050-525B |
630кВA 6000/690B |
400кВA 6000/690B |
|||||
Короткое замыкание |
abc |
abc |
a1b1c1 1000V |
a2b2c2 500V |
abc |
xy |
abc |
xy |
|
Uk % |
4.29 |
4,19 |
3,98 |
3,19 |
3,61 |
0,89 |
4,94 |
0,97 |
|
Ur % |
0.32 |
0,35 |
0,34 |
0,27 |
0,56 |
0,99 |
0,38 |
||
Ux % |
4.28 |
4,18 |
3,96 |
3,17 |
3,56 |
4,84 |
0,89 |
Непостоянные измеренные величины испытаний каждой активной части вносятся в протокол.
Механические характеристики
Габаритные размеры
Ш Высота : 1475 мм
Ш Ширина : 4900 мм (с ячейкой PHR)
Ш Ширина : 4650 мм (с ячейкой PHE)
Ш Глубина : 980 мм
Габартиные эскизы показаны на рисунках 14,15
TEK1324 + PHR + PBE1008
Рисунок 14 Габаритный эскиз вид слева
TEK1324 + PHE + PBE 1008
Рисунок 14 Габаритный эскиз вид справа
Масса
Ш 10500кг (1400 кВА с PHR)
Ш 9800кг (1200 кВА с PHR)
Ш 8800кг (1000 кВА с PHR)
Ш 8000кг (630 кВА с PHR)
Ш 9700кг (1500 кВA с PHE)
Ш 9100кг (1250 кВА с PHE)
Ш 9800кг (1200 кВA с PHR)
Ш 8600кг (1000 кВА с PHE)
Ш 6200кг (400 кВА с PHE)
Ш 7800кг (630 кВА с PHE)
Комплектность поставки
Трансформатор поставляется без кабельных вводов или штекерных разъемов согласно номеру детали с соответствующим изображением деталей и штекерным цоколем в таблице 43,44.
Таблица 43 Характеристики поставляемого трансформатора
Номер детали |
Высоковольтная ячейка типа PHR |
Низковольтная ячейка типа PBE1008 |
|||||
Отверстия |
Отверстия |
Розетка BN 4112 для подключения к PROMOS AST |
|||||
?130 для |
?28 для ка- |
Штекерный |
Двойной цо- |
Розетка |
|||
„Cable coupler“ |
бельных вво- |
цоколь |
коль типа |
BN 4112 для |
|||
11 кВ по бри- |
дов фирмы |
PC1000-2200 |
DF-PC220 |
подключения к |
|||
танскому |
SAIT Mining |
1100В / 450A |
250В / 2x 63A |
PROMOS AST |
|||
стандарту |
типа B1 |
||||||
40801480 |
|||||||
4380196B |
|||||||
4380223C |
2 |
1 |
0 |
7 |
1 |
4 |
|
4380224C |
|||||||
4380246C |
|||||||
4380197B 4380225C |
2 |
1 |
0 |
5 |
1 |
4 |
|
4380193A |
2 |
1 |
2 |
7 |
1 |
1 |
Таблица 44 Характеристики поставляемого трансформатора
Номер детали |
Высоковольтная ячейка типа PHE |
Низковольтная ячейка типа PBE1008 |
|||||||||
Отверстия ?92 для кабельных вводов фирмы SAIT Mining типа EB6 |
Отверстия ?28 для кабель- ных вводов фирмы SAIT Mining типа B1 |
Розетка BN 4112 для подключения к PROMOS AST |
Штекерная розетка BS08D для подключения BETACONTROL |
Штекерный цоколь PC1000-2200 1100В 450A |
Двойной штекерный цоколь 1100В, 2 x 115A PC 1000-1212 F |
Двойной цоколь типа DF-PC220 250В 2 x 63A |
Розетка BN 4112 для подключения к PROMOS AST |
Штекерная розетка BS08D для подключения BETACONTROL |
Штекерный цоколь 1100 В 115 A - PC 1000 - 1210 F |
||
4080146A 43802840 |
2 |
1 |
0 |
0 |
7 |
0 |
1 |
4 |
0 |
0 |
|
4380258A |
2 |
1 Штекерный цоколь SF-PC220 + адаптер |
0 |
0 |
6 |
0 |
1 |
4 |
0 |
1 |
|
4380250A |
2 |
1 |
0 |
0 |
3 |
4 |
1 |
0 |
2 |
0 |
|
4380249A |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
6 |
1 |
0 |
2 |
0 |
|
43802560 |
2 |
1 |
0 |
0 |
8 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
|
4380287B |
2 |
1 |
0 |
0 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1000000246 |
2 |
1 |
0 |
0 |
8 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 |
|
1000000245 |
2 |
1 |
0 |
0 |
7 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
|
1000000247 |
2 |
1 |
0 |
0 |
7 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
Размещено на http://allbest.ru
4.2 Устройство и работа
Трансформатор типа TEK 1324 состоит из взрывонепроницаемого стального кожуха, в котором установлена активная часть. Кожух в форме трубы овального сечения сварен из стальных профилей. Балки, смонтированные внутри и снаружи, воспринимают растягивающие нагрузки. На каждом конце гофрированного трубчатого корпуса приварена стальная рама, к которой болтами CHc M20 прикреплена крышка или высоковольтная ячейка
Использование формы гофрированной трубы овального сечения способствует предотвращению вредного накопления пыли на трансформаторе и создает оптимальную поверхность теплоотдачи. Кроме того, такой кожух стоек к воздействию нагрузок, которым он подвергается при эксплуатации в лавах (сильные удары, попадания каменных блоков и т.п.) во время транспортирования по штрекам.
Наружная поверхность обработана слоем грунтовки и затем покрыта двумя слоями краски. На первичной стороне крышка оснащена высоковольтной ячейкой типа PHR или PHE:
Высоковольтная ячейка типа PHR в основном состоит из:
· Модуля силового выключателя типа HVCB - ... с одним отводом:
Компактный, заключенный в оболочку модуль. Встроенный блок электроники выполняет все контрольные и защитные функции для силового трансформатора (контроль короткого замыкания, тока перегрузки, симметрии фаз, температуры и контрольный контур для блинкерного реле). Электропитание блока электроники осуществляется через вспомогательный трансформатор в аппаратном отсеке высоковольтной ячейки.
· Искробезопасного вводного и индикаторного шкафа:
Оснащен индикаторным модулем и модулем управления и возможно одним адаптером полевой шины типа PE4200AT для подключения к системе Fieldbus Ast или типа FB058.3 для подключения к системе Fieldbus BTS.
Высоковольтная ячейка типа PHE в основном состоит из:
· Модуля силового выключателя типа CPS12-7-SP4 с одним отводом :
Компактный, заключенный в оболочку модуль. Встроенный блок электроники выполняет все контрольные и защитные функции для трансформатора (контроль короткого замыкания, тока перегрузки, симметрии фаз, температуры и контрольный контур для блинкерного реле). Электропитание блока электроники осуществляется через вспомогательный трансформатор в аппаратном отсеке высоковольтной ячейки.
· Модуля силового выключателя типа CPS12-7-SP1 с одним отводом :
Компактный, заключенный в оболочку модуль. Встроенный блок электроники выполняет все контрольные и защитные функции для трансформатора (контроль короткого замыкания, тока перегрузки, симметрии фаз, температуры) и контроль изоляции сети на вторичной стороне.
Электропитание блока электроники осуществляется через вспомогательный трансформатор в аппаратном отсеке высоковольтной ячейки.
Контрольного модуля типа TOP - G :
Компактный, заключенный в оболочку модуль, прочно встроенный в отсек. Встроенный блок электроники содержит прибор контроля состояния изоляции для контроля изоляции вторичной обмотки сдвоенного трансформатора напряжения.
· Осветительного модуля типа IMTU-HT по выбору:
Компактный, заключенный в оболочку модуль, прочно встроенный в отсек. Встроенный блок электроники выполняет все контрольные и защитные функции для гальванически развязанного вспомогательного отвода (контроль короткого замыкания, тока перегрузки, изоляции, мгновенное отключение при замыкании на землю и контроль кабеля).
· Осветительного модуля типа IMTU-IW-3 по выбору:
Компактный, заключенный в оболочку модуль, прочно встроенный в отсек.
Встроенный блок электроники выполняет все контрольные и защитные функции для гальванически развязанного вспомогательного отвода (контроль короткого замыкания, тока перегрузки, изоляции, мгновенное отключение при замыкании на землю и контроль кабеля) и для энергосети (контроль изоляции).
· Искробезопасного вводного и индикаторного шкафа:
Оснащен индикаторным модулем и модулем управления и возможно одним адаптером полевой шины типа PE4200AT для подключения к системе PROMOS Ast или типа FB058 для подключения к системе BETACONTROL.
На вторичной стороне ячейка PBE1008 установлена непосредственно на кожухе:
Низковольтная ячейка типа PBE1008 в основном состоит из:
· Контакторных модулей типа HPC450-1 с 1 отводом :
Компактный, заключенный в оболочку модуль, с переключением полюсов и без предохранителей. Встроенный блок электроники выполняет все контрольные и защитные функции для отвода (контроль короткого замыкания, тока перегрузки, симметрии фаз, блокировки замыкания на землю, мгновенное отключение при замыкании на землю, контроль кабеля, температуры).
· Двойной контакторный модуль типа TCU и TCU-R с 2 отводами :
Компактный, заключенный в оболочку сменный модуль, с переключением полюсов (TCU-R). Встроенный блок электроники выполняет все контрольные и защитные функции для отводов (контроль короткого замыкания, тока перегрузки. контроль симметрии фаз, блокировка по замыканию на землю, мгновенное отключение при замыкании на землю, контроль кабеля и температуры).
· Осветительного модуля типа IMTU-.. :
Компактный, заключенный в оболочку модуль. Встроенный блок электроники выполняет все контрольные и защитные функции для двух гальванически развязанных вспомогательных отводов (контроль короткого замыкания, тока перегрузки, изоляции, мгновенное отключение при замыкании на землю и контроль кабеля). В модуль встроена также система контроля изоляции сети питания на 1 кВ.
· Искробезопасного вводного и индикаторного шкафа:
Оснащен до восьми индикаторными модулями и модулями управления и возможно до двух адаптеров полевой шины типа PE4200AT для подключения к системе PROMOS Ast или типа FB058 для подключения к системе BETACONTROL.
Конструктивные особенности корпуса
Комплектная трансформаторная подстанция
· Малогабаритная конструкция: длина: 4650мм (с PHE), 4900 (с PHR), ширина: 980 мм, вы- сота: 1475 мм.
Встроенная активная часть
· Выполнена по типу сухой пропитки с естественным воздушным охлаждением ANAN :
· Мощность:
Ш зависит от активной части
· Первичная сторона:10 кВ или 6 кВ зависит от активной части.
· Вторичная сторона:
525B, 690B, 1050B или 1200 В напряжение холостого хода зависит от активной части.
· Контроль температуры:
Ш 2 термовыключателя с цепями для контроля температуры (один резервный)
Ш 2 PT 100 терморезистора с измерительными цепями для индикации температуры (один резервный).
Блок-схема PHR или PHE TEK1324 PBE1008 указана на рисунках 16,17
Рисунок 16- Версия с вторичным напряжением
Рисунок 17-Версия с двойным напряжением вторичная сторона и IMTU-IW-3
4.3 Маркировка
Маркировка ТЕК1324 выполняется согласно требованиям п.7 ст.4 и ст.7 Технического регламента Таможенного Союза ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» и включает в себя:
4.6.1 наименование изготовителя и его зарегистрированный товарный знак;
4.6.2 обозначение типа оборудования;
4.6.3 заводской номер;
4.6.4 номер сертификата соответствия;
4.6.5 маркировку взрывозащиты РВ ЕхdI Mb X или РВ Ехd [ia Ma ib] iaibI Mb X, или РВ Ехd [ia Ma ib] iaib mbI Mb X.
4.6.6 специальный знак взрывобезопасности;
4.6.7 единый знак обращения продукции на рынке государств-членов Таможенного союза. Искробезопасное оборудование (искробезопасный отсек) окрашено в синий цвет.
4.4 Методика проведения контрольных испытаний
Контрольные испытания ТЕК1324 в обязательном порядке проводятся на заводе- изготовителе SAIT Mining SAS перед отгрузкой оборудования потребителю и включают в себя:
Проверка комплектности технической документации.
Проверка маркировки продукции.
Проверка соответствия продукции чертежам и электрическим схемам. Тестирование работоспособности компонентов ТЕК1324 - измерение рабочих параметров, проверка функциональности.
Высоковольтное тестирование сопротивления изоляции высоковольтного оборудования.
Проверка работоспособности электрических защит и блокировок электрооборудования.
Проверка работоспособности оборудования при имитации рабочих режимов (температурные испытания, испытания под нагрузкой)
Комплексное тестирование - испытания на электромагнитную совместимость, проверка функциональности ТЕК1324.
Результаты испытаний оформляются протоколом испытаний и утверждаются актом испытаний.
При поступлении ТЕК1324 в адрес потребителя выполняются предпусковые испытания, включающие в себя:
1) Проверка комплектности технической документации.
2) Проверка маркировки продукции.
3) Тестирование работоспособности компонентов ТЕК1324 - установка рабочих параметров и уставок электрических защит, проверка функциональности.
4) Проверка работоспособности электрических защит и блокировок электрооборудования.
5) Комплексное тестирование ТЕК1324 - проверка функциональности ТЕК1324 в целом, пробное включение без нагрузки.
4.5 Описание средств взрывозащиты
ТЕК1324 соответствует требованиям ТР ТС012/2011, ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011, ГОСТ IEC 60079-1-2011, ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010, ГОСТ Р МЭК 60079-18-2012, ГОСТ IEC 60079-1.
Взрывобезопасный уровень взрывозащиты ТЕК1324 обеспечивается применением видов взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка d" по ГОСТ IEC 60079-1-2011, "искробезопасная цепь i" по ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010, взрывозащиты "заливка компаундом m" по ГОСТ Р МЭК 60079-18-2012, а также соблюдением общих технических требований к взрывозащищенному электрооборудованию по ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011. Чертеж средств взрывозащиты см. в Приложении 1.
Взрывозащита Ех-компонентов типа DIS GRACO., PDIM-2D, HVCB-... обеспечивается применением видов взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь i" по ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010, взрывозащиты "заливка компаундом m" по ГОСТ Р МЭК 60079-18-2012, а также соблюдением общих технических требований к Ех-компонентам по ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011.
Вид взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь ” i" достигается применением искробезопасных сменных модулей фирмы SAIT Mining SAS типа CPS12-7-SP., DIS-GRACO., PDIM-2D, IMTU-HT, IMTU-IW-3, TOP-., HPC450-., HPC450-.-V5, .CU-., IMTU-..-… (маркировка взрывозащиты Ех[ia Ma ib Mb]iaib mbI U или [Exia Ma ib Mb]I U или Ex mb[ia Ma ib]iaibI U или ЕхiaibI U), .PR…/., .PF…/., D….., T..-.., IFB-. (маркировка взрывозащиты ExdI U), LIM..-. (марки- ровка взрывозащиты [Exib Mb]I U или ExibIU), EG.-…. . (маркировка взрывозащиты ExiaI U), PE4200.2AT, FB058.3, BN41 ** **, BS** (маркировка взрывозащиты ExibI U).
Подобные документы
Вскрытие и подготовка шахтного поля. Характеристика токоприемников шахты. Расчёт электрических нагрузок, воздушных и кабельных линий электропередач, токов короткого замыкания. Компенсация реактивной мощности. Выбор трансформаторов, защитной аппаратуры.
дипломная работа [503,9 K], добавлен 27.07.2015Проектирование электроснабжения шахты, которое осуществляется глубоким вводом от подстанции ПС 110/ 6/6,6 "Костромовская", с трансформаторами мощностью 10000 кВА. Расчет схемы электроснабжения напряжением 3000 В. Охрана труда и промышленная безопасность.
контрольная работа [64,8 K], добавлен 04.10.2010Потери активной мощности на передачу активной нагрузки предприятия. Схема питания электроприёмников шахты. Выбор автоматических выключателей, устройств управления и уставок защиты от токов короткого замыкания. Расчет электроснабжения выемочного участка.
курсовая работа [129,1 K], добавлен 05.03.2013Геологическое строение шахтного поля. Механизация очистных и подготовительных работ. Выбор силового трансформатора. Расчёт линий электропередач, токов короткого замыкания. Определение потерь мощности и электроэнергии. Источники оперативного тока.
дипломная работа [635,3 K], добавлен 14.07.2015Выбор и расчёт оптимального по электрической энергии группы потребителей на проектируемом участке компрессорной станции. Выбор силового трансформатора для покрытия нагрузки шахты (с проверкой). Расчёт токов короткого замыкания на шинах ЦПП 110/6 кВ.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 24.03.2016Понятие воздушных линий электропередач: характеристика главных составляющих их элементов. Классификация типов ВЛЭП по ряду признаков. Сущность кабельных линий сетей электроснабжения, характеристика их конструкции и составных частей. Принципы маркировки.
презентация [233,6 K], добавлен 20.10.2013Категория электроустановок шахты по бесперебойности электроснабжения. Анализ потребителей электроэнергии. Проверка устойчивости работы защиты от утечек тока. Построение графика нагрузки и определение расхода энергии. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 09.12.2012Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения. Сопротивление и релейная защита кабельных линий. Расчёт токов короткого замыкания. Максимальная токовая и дифференциальная защита трансформатора. Защита замыканий на землю. Ток срабатывания реле.
курсовая работа [894,8 K], добавлен 23.08.2012Автоматическая защита воздушных кабельных линий и систем электроснабжения от многофазных и однофазных замыканий, устройства сигнализации. Расчет токов КЗ, схема электроснабжения. Дифференциальная и газовая защита трансформатора, АД от замыканий на землю.
курсовая работа [6,6 M], добавлен 23.08.2012Выбор схемы внешнего электроснабжения, величины напряжения, силовых трансформаторов. Расчет электрических нагрузок, воздушных и кабельных линий, токов короткого замыкания. Проверка кабельных линий по потерям напряжения. Компенсация реактивной мощности.
дипломная работа [387,4 K], добавлен 28.09.2009