Открытая добыча угля в России

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Угольная промышленность - одна из ведущих отраслей ТЭК. Уголь используют как технологическое сырье в черной металлургии и мировых запасов угля. До революции Россия занимала 6 место химической промышленности для производства минеральных удобрений и пластмасс, а также уголь используют как энергетическое сырье для производства электроэнергии на ТЭС, для отопления жилищ. Общие геологические запасы угля в России оцениваются в 4 трлн тонн. В России сосредоточено 12% в мире по добыче и 20% потребляемого угля закупала за границей. Бывший СССР занимал 1-ое место по добыче и экспорту угля. Россия занимает 4-ое место в мире (1-ое - Китай, США) по добыче каменного угля.

Российская Федерация занимает второе место по запасам и пятое место по объему добычи угля (более 320 млн т в год). При существующем уровне добычи угля его запасов хватит более чем на 550 лет. По объемам добычи угля Россия занимает пятое место в мире (после Китая, США, Индии и Австралии), 3/4 добываемого угля используется для производства энергии и тепла, 1/4 -- в металлургии и химической промышленности. На экспорт идет небольшая часть, в основном в Японию и Республику Корея.

Открытая добыча угля в России составляет 2/3 общего объема. Этот способ добычи считается наиболее производительным и дешевым. Однако при этом не учитываются связанные с ним сильные нарушения природы -- создание глубоких карьеров и обширных отвалов вскрышных пород. Шахтная добыча дороже и отличается высокой аварийностью, что во многом определяется изношенностью горного оборудования (40% его устарело и требует срочной модернизации).

Если говорить только о электрической энергии и не учитывать все еще довольно дорогостоящую электроэнергию альтернативных способов (ветер, солнце, приливы) то безусловно производство электроэнергии на ГЭС примерно вдвое ниже чем на ТЭС, но необходимо учесть что ГЭС во первых можно построить не везде, а во вторые их строительство ведет к необратимому воздействию на рельеф в частности и экосферу региона в целом. По сути дела этот ущерб должен учитываться и добавляться к себестоимости электроэнергии ГЭС. Кроме того необходимо учесть что ТЭС и АЭС в отличии от ГЭС попутно с электрической энергией вырабатывают и тепловую, используемую для отопления.

В связи с этими обстоятельствами превосходство ГЭС уже не является настолько очевидным и скорее всего ГЭС все же уступают по себестоимости не только АЭС но в ряде случаев и ТЭС, а самым дешевым источником являются все таки АЭС.

Электроэнергия добывается на гидра-, тепло- и атомных электростанциях. Дешевым способом электроэнергии можно считать только гидроэлектростанции. Реки текут бесплатно, вода крутит генераторы, не затрачивая дополнительных источников энергии. Однако, минусом является то, что зимой многие реки закованы в лед.

На теплоэлектростанциях же для получения энергии сжигается топливо: уголь, мазут. Дешевы ли они сейчас? Уверен, что нет. При советской власти мазут и уголь никто и не считал, наверное. Это было условно дармовое топливо - оно было в стране, и страна его использовала. Сейчас же тот же уголь - на вес золота.

Атомные электростанции используют ядерное топливо - обогащенный на специальных предприятиях уран. Добыча и обогащение урана - занятие также не из дешевых. Тут просто нужно посчитать - за тот же вес топлива, в отличие от угля, производится больше энергии. Однако она тоже дорогая, а еще нужны средства, чтобы утилизировать отработанное ядерное топливо.

Все дорого. Сейчас заговорили о солнечных батареях и энергии ветра. Уже появились более-менее мощные генераторы, использующие энергию солнца и ветра. Однако производство этих генераторов очень дорогое, а электроэнергии они производят пока мало, по сравнению со обычными электростанциями. Это нужно, как в Германии, заставлять целые поля ветрогенераторами.



. Общая часть

1.1 Общие сведение об ОГР

Открытые горные работы - такой способ разработки месторождений, при котором извлечение полезного ископаемого из массива осуществляется на дневной поверхности в результате предварительного удаление покрывающих его пустых пород.

В результате последовательного удаления слоёв пустых горных пород и полезного ископаемого в земной поверхности образуется определенных размеров и формы выемка, которая называется выработанным пространством карьера. (Боковые поверхности, ограничивающие выкатанное пространство карьера, в процессе послойной разработки месторождения полезного ископаемого).

Открытые горные работы применяются в настоящие время для разработки месторождения почти всех полезных ископаемых.

В соответствии с технологической основой открытых работ все залежи полезных ископаемых как объекты открытой разработки их на современном уровне техники можно разделить на мощности до 3-5 м, залежи полой мощности от 3-5 до 15-20 м, залежи средней мощности от 15-20 до 30-40 м, залежи большой мощности более 30-40 м.

Подготовка поверхности;

Осушение месторождения и ограждения его от воды.

- горно-строительные работы;

- вскрышные работы;

- добычные работы;

- рекультивационные работы.



1.2 Требования, предъявляемые к электроснабжению ОГР

Система электроснабжения участка ОГР предназначена для передачи электрической энергии от источника тока к потребителям с минимальными потерями, при этом обязательным требованием является; обеспечения номинального напряжения на зажимах электроприёмников, при номинальной частоте, достаточно высокая надёжность ЭСН. Исключающая технологического оборудования, к нарушенным технологического процесса с выполнением плана на выпуск продукции или созданию опасных ситуаций на производстве.

ЭСН должна обеспечивать возможность дальнейшего расширение производства, увеличение присоединяемой мощности без существенной конструкции.

Схема ЭСН должна обеспечивать рациональное использование электрической энергии, безопасное использование электроприёмников и электрооборудования, кроме этого схема ЭСН должна быть технически обоснованной и экономичной.

Один из главных требований предъявляемой к электроснабжению горных работ является обязательное устройство защиты от однофазных замыканий на землю, в сетях до и выше 1000 В.

При этом схема ЭСН должна быть мобильной и легко перестраеваймой, что достигается благодаря использованию передвижных переключательных пунктов (ППП). Передвижных комплексных подстанций, передвижных и переносимых АХОР и гибких шланговых оболочек кабелей.

1.3 Схема электроснабжения ОГР

Cистема внутреннего электроснабжения карьера представляют собой совокупность главных понизительных подстанций, распределительных пунктов и распределительных сетей. Распределительные сети - это система внутреннего электроснабжения состоят из стационарных и передвижных подстанций (ТП;ПКТП), стационарных распределительных пунктов (РП), передвижных открытых и закрытых распределительных пунктов (КРП), приключательных пунктов (ППП), секционных линейных разъединителей наружной установки (Рлн-6), соединительных кабельных пробок и других установок.

По характеристике присоединения электроприёмников к линиям электропередачи на карьерах схемы распределительных сетей подразделяются на радиальные, магистральные и смешанные.

В зависимости от расположения распределительных воздушных и кабельных линий относятся фронт горных работ (вдоль или поперек), схемы электроснабжения карьеров разделяются на поперечные и комбинирование.

В продольных схемах распределительных сетей радиальные и магистральные воздушные линии могут быть по поверхности карьера, а также на рабочем уступе и предохранительным бортам вдоль фронта работ. К этим ВЛ подключаются ППП экскаваторов, ПКТП и других установок.

К одной передвижной воздушной ЛЭП допускается подсоединения одной из следующих групп электроустановок в составе не более:

3-х экскаваторов с вместимостью ковшом до включительно и 2-х, 3-х, ПКТП мощностью до 630 КВА.

2-х экскаватора с вместимостью ковшом до 12.5 и 2-х ПКТП мощностью до 630 КВА.

1 экскаватор с вместимостью ковшом до 15 и ПКТП мощностью до 630 КВА.

2-х много черпаковых экскаваторов с теоретической производительностью до 1330 в час 1 ПКТП мощностью до 630 КВА, или 5 ПКТП с трансформатором мощностью по 630 КВА, каждый.



1.4 Достоинства и недостатки

Преимущество продольной схемы ЛЭП не зависимо от того воздушная она или кабельная, что она не создаёт помех перемещению экскаватора или другой горной техники, средством транспортировки угля и породы;

высокая мобильность;

оперативное обслуживание персоналом.

Недостатки;

- необходимость частой передвижки ЛЭП;

- высокая повреждаемость, в связи с этим и при проведении взрывных работ;

- сравнительно небольшая передаваемая мощность.

Сечения токоведущих жил при применение алюминиевых проводов не более 120 или 70при сталеалюминевых.

В зависимости от системы разработки и глубины разреза, ПППи ПТКП устанавливаем под опорами не дальше чем 10м от опоры.



. Специальная часть

2.1 Выбор схемы ЭСН с нанесением используемого оборудования на схеме

В своем курсовом проекте принимаем продольную схему электроснабжения, при котором участковую трансформаторную подстанцию записывает U=35кВ от районной понизительной подстанции.

Расстояние от РПС до участковой подстанции 14км. Подстанция расположена на нерабочем борту карьера, мощность подстанции определим по мощности электрических нагрузок.

Подстанция открытого типа включает в себя вводное распределительное устройство 35 кВ. Трансформатор высоковольтный 35/6.3 кВ, мощность ТП определяется по формуле.

Sном 0.65/0.7 Sp

Где Sp =

На ВЛ. №1 расположены экскаватор типа ЭКГ 12,5 с крупом , бур станок СБР-160 с трансформатором ЭДК-41МУ-5 , светильник ПКО-6 с трансформатором ТМ-63, и 2 лампы ДКСТ-20 000

На ВЛ. №2 расположен экскаватор типа ЭШ-20/90 с крупом

На ВЛ.№3 расположены экскаваторы типа ЭКГ-5а и ЭКГ-8и с крупами, насос ЦНС 60-132



Размещено на http://www.allbest.ru/

2.2 Технические характеристики основных токоприёмников задействованных на участке

К высоковольтным токоприемникам проектированного участка относим экскаваторы задействованы на вскрыше (2 экскаватора ЭШ-20/90 и ЭКГ- 12.5) и на добыче (2 экскаватора ЭКГ-5А и ЭКГ-8и).

Кроме экскаваторов на участке задействованы; светильник ПКО-6 с лампами ДКсТ-20000, бур станок СБР-160, насос ЦНС 60-132.

2.3 Расчет и выбор трансформаторных подстанций для запитки низковольтных токоприемников участка

К низковольтным токоприемникам задействованных на участке ОГР относим светильник ПКО-6, бур станок СБР-160, насосная установка в случаи если мощность приводного двигателя до 100кВт, если мощность приводного двигателя, то его ставят высоковольтным.

Выбор трансформатора для двигателя насосной установки.

Расчетная мощность двигателя насоса ЦНС 60-132

-где - удельная плотность удельных вод 1220-1000

g - ускорения свободного падения 9,81 м/

H - высота напора 145м

Q - производительность насоса 180

- 0.78 - это КПД насоса

-По каталогу электродвигателей принимаем установку электродвигателя.

Таблица 1 Техническая характеристика трансформатора для насоса ЦНС 60-132

Тип	Рн, кВт		Соsн	Sн, %	Mмах/Мн	Ток рот.А	Напряжение рот. Б	Масса, кг
4АНК200М4УД	37	0,9	0.88	3	3	62	360	290

Кз = кВт

Расчетная мощность двигателя трансформатора

Sр = кВА

Ближайшая стандартная мощность 63кВА.

Но если у электротоков есть правила в тех случаях, когда мощность трансформатора близка к мощности, то пуск двигателя может затянуться и во избежание этого правила устройство электроустановок рекомендуется мощность трансформатора соотносить с мощностью запускаемого двигателя.

Расчетная мощность трансформатора бурильного станка определяется по формуле:

Sр =

-где - коэффициент спроса 0.5 - 0.7

- 0.7

- установленная суммарная мощность станка = 105 кВт

Sр = 0.575кВА

ТМ-63/64 для ПКО, трансформатор 63 кВт

Для бурильного станка СБР-160 расчетную мощность принимаем ПСКТП 100.



Таблица 2 Техническая характеристика трансформатора для бурильного станка СВБ-2м

Тип	Схема соединения обмоток	Потери, кВт	U,Кз %	Х.х	Сопротивления М Ом
		Х.х	К.з			Rт	Хт	Zт
ПСКТП 100	/	330	1970	4;5	2.6	31.5	65	72	779

Определить табличным методом используя коэффициент спроса Кс, рекомендуемое значения по котрому выбираем tg предварительно записав техническую характеристику экскаваторов в виде таблице.

2.4 Расчет электрических нагрузок и выбор участков трансформаторной подстанции

Sp = кВА

Принимаем у установки на подстанции участка трансформатор наружной установки.

Таблица 3 Техническая характеристика трансформатора ТМ-4000

Трансформатор	Номин. мощность	Номин. напряжения обмотки	Потери кВт	Напр. К.з	Ток Х.х	Габоритные размеры	Масса
		Вн	Нн	Х.х	К.з
ТМН-4000/35	4000	35	6.3;11	6.7	33.5	7.5	1	3690х3600х4135	16.7

2.5 Расчет токов К.З

Расчет токов короткого замыкания в карьерных сетях с изолированно нейтрале транспорта состоит в определении наибольшего возможного тока трехфазного к.з и наименьшего возможного тока двухфазного к.з.

Токи трехфазного к.з рассчитывают с целью проверки кабелей на термическую стоимость и коммутационной аппаратуры на отключающую способность. Токи двухфазного к.з определяют для проверки установок максимальной токовой защиты на надежность срабатывания при к.з в электрически удаленных точках сети, а также для проверки правильности выбора плавных вставок предохранителя.

Для проверки кабелей на термическую определяются ток трехфазного к.з в начале проверяемого кабеля. Для выбора аппаратуры по отключению способности определяют ток трансформаторного к.з непосредственно на выходе коммутационного аппарата, и на конец, для проверки правильности выбора установок максимальной токовой защиты и плавких вставок предохранителей ток двухфазного к.з определяют в наиболее электрически удалённой точке сети т.е на зажимах электродвигателя.

Хвл35 = Ховл

Ховл = 0.4 Ом

ХтрОм

Индуктивное сопротивления этих 3-х элементов приведенное к обмотке низшего напряжения определяем по формуле.

Хрез. ко = (Хс + Хвл + Хт-ра)

Хрез. ко = (5,99 + 6,8 + 25.668) * = 1,115 Ом

Х1 = Ом

Х2 = Ом

Х3 = Ом

Х4 = Ом

Х5 = Ом

Х6 = Ом

Х7 = Ом

Х8 = Ом

Х9 = Ом

Х10 = Ом

Х11 = Ом

Х12 = Ом

Х13 = Ом

X14 = 1,425 * 0,4 = 0,57

Рассчитываем индуктивное сопротивления до расчетных точек схемы.

Определяем токи к.з в расчетных точках схемы.

В точке, Ко;

к.з3.429кА

уд = 2.55

дин = 1.52

SмвА



Расчет

Хрез. К1 Хрез. ко + Х1 = 1.115 + 0.05 = 1.165 Ом

Хрез. К2 Хрез. К1 + Х2 = 1.165 + 0.02 = 1.185 Ом

Хрез. К3 Хрез. К1 + Х3 = 1.165 + 0.1 = 1.265 Ом

Хрез. К4 Хрез. К3 + Х4 = 1.265 + 0.2 = 1.465 Ом

Хрез. К5 Хрез. К4 + Х5 = 1.465 + 0.4 = 1.865 Ом

Хрез. К6 Хрез. К5 + Х6 = 1.115 + 0.05 = 1. 165 Ом

Хрез. К7 Хрез. К6 + Х7 = 1.165 + 0.02 = 1.185 Ом

Хрез. К8 = Хрез. К7 + Х8 = 1.185 + 0,2 = 1,385 Ом

Хрез. К9 = Хрез. К8 + Х9 = 1,385 + 0,02 = 1,585 Ом

Хрез. К10 Хрез. К9 + Х10 = 1.585 + 0.2 = 1.785 Ом

Хрез. К11 Хрез. К10 + Х11 = 1.785 + 0.28 = 2.065 Ом

Хрез. К12 Хрез. К0 + Х11 = 1.115 + 0.28 = 1.395 Ом

Хрез. К13 Хрез. К12 + Х13 = 1.395 + 0.036 = 1.431 Ом

Хрез. К14 Хрез. К13 + Х14 = 1.395 + 0.57 = 1.965 Ом

В точке, К1;

к.з3.282кА

уд = 2.55

дин = 1.52

SмвА

В точке, К2;

к.з2.79кА

В точке, К3;

к.з3.023кА

уд = 2.55

дин = 1.52

SмвА

В точке, К4;

к.з2.610

уд = 2.55

дин = 1.52

SмвА

В точке, К5;

к.з1.773кА

В точке, К6;

к.з3.282кА

уд = 2.55

дин = 1.52

S мвА



В точке, К7;

к.з2.791кА.

В точке, К8;

к.з2.767кА

уд = 2.55

дин = 1.52

SмвА

В точке, К9;

к.з2.086кА

В точке, К10;

к.з2.142кА

уд = 2.55

дин = 1.52

SмвА

В точке, К11;

к.з1.601кА



В точке, К12;

к.з2.741кА

уд = 2.55

дин = 1.52

SмвА

В точке, К13;

к.з2.311кА

В точке, К14;

к.з1.683кА

2.6 Расчет элементов внутрикарьерных высоковольтных сетей

Внутрикарьерные линии относятся к временными и по этому сечения токоведущих жил определяется только подопускаемому нагреву длительным для проводов, для кабелей сечения токоведущих жил определяют по следующим факторам:

-допускаемому нагреву;

-экономичной плотности;

-термической стойкости к токам к.з в местах подключения кабеля и сети.

В любом случаи выбираем воздушную кабельную сеть проверяют подпускаемой потери напряжения.

Определяем расчетный ток воздушной линии ВЛ-6 №1:

рвл-35 №1 =

-где PQ

Qp

Тогда;

рвл-6 №1 = = 130.17 А

По этому расчетному току 130.17 А, выбираем провод А-35 с допускаемый током 130 А.

Запитку экскаватора осуществляем кабелем с сечением токоведущих жил кабеля определим по 3 ниже перечислимым факторам:

По расчетному току экскаваторного кабеля ЭКГ-12.5, определяем по формуле:

р = 247.8 А

Сечения кабеля по экономичной плотности тока, определяем по формуле:

Sэко = = = 42.39

-где Gэко =2.7

Принимаем ближайший 50.

Сечения кабелей по термической стойкости к токам к.з, определяем по формуле:

Sтеm = к.з;

Sтеm = к.з=

Принимаем по стандартам 25

Окончательно принимаем кабель КГЭ 3х50+1х16 длиной 350 м.

Определяем расчетный ток воздушной линии ВЛ-6 №2:

Воздушная линия сооружена проводами рассчитанная только одним экскаватором ЭШ-20/90 равным 262.35 А, поэтому принимаем провод А-95

Определяем расчетный ток воздушной линии ВЛ-6 №3:

рвл-6 №1 =

рвл-6 №1 = 67.8 А

где PQ = 153-837.8+20.4+76.5=-87.9 квар

Qp =150+20+390+75=635 квар

По этому расчетному току 67.8 А, выбираем провод А-25 с допускаемый током 130 А.

Запитку экскаватора осуществляем кабелем с сечением токоведущих жил кабеля определим по 3 ниже перечислимым факторам:

По расчетному току экскаваторного кабеля ЭШ-20/90, определяем по формуле:

р = ;

где PQ (1875+384) = 2259 кВт

Qp (-1912.5)+391.68 = -1520.82 кВар

Тогда;

р = = 262.35А

Сечения кабеля по экономичной плотности тока, определяем по формуле:

Sэко = = = 97.16 мм2

Принимаем ближайший 16

Сечения кабелей по термической стойкости к токам к.з, определяем по формуле:

Sтеm = к.з;

Sтеm = к.з=

Принимаем по стандартам 25

Окончательно принимаем кабель КГЭ 3х95+1х35 длиной 450 м.

Запитку экскаватора осуществляем кабелем с сечением токоведущих жил кабеля определим по 3 ниже перечислимым факторам:

По расчетному току экскаваторного кабеля ЭКГ-8и, определяем по формуле:

р = ;

-где PQ (390+75) = 465 кВт

Qp -397.8+(-76.5) = -474.3 кВар

Тогда;

р = = 64А

Сечения кабеля по экономичной плотности тока, определяем по формуле:

Sэко = = = 23.7 мм2



Принимаем ближайший 25

Сечения кабелей по термической стойкости к токам к.з, определяем по формуле:

Sтеm = к.з;

Sтеm = к.з=

Принимаем по стандартам 25

Окончательно принимаем кабель КГЭ 3х25+3х10 длиной 250 км.

Запитку экскаватора осуществляем кабелем с сечением токоведущих жил кабеля определим по 3 ниже перечислимым факторам:

По расчетному току экскаваторного кабеля ЭКГ-5А, определяем по формуле:

р = ;

-где PQ 150+20 = 170 кВт

Qp 153+20.4 = 173.4 кВар

Тогда;

р = = 23.39А

Сечения кабеля по экономичной плотности тока, определяем по формуле:

Sэко = = = 8.66 мм2

Принимаем ближайший 10

Сечения кабелей по термической стойкости к токам к.з, определяем по формуле:

Sтеm = к.з;

Sтеm = к.з=

Принимаем по стандартам 25

Окончательно принимаем кабель КГЭ 3х50+1х35 длиной 250 м.

2.7 Проверка высоковольтной линии по потери напряжения

Проверяем воздушную линию №1 на потери напряжения, вычерчиваем однолинейную схему запитки электро приемника по внутрикарьерной линии №1 для самого тяжёлова режима работы, то есть тогда когда самый мощный токоприемник находится на самом большом удалении от участковой подстанции.

Разбиваем линию на участки:

Первый участок = 1 км

Выполненный проводом А-35

Второй участок = 0.675км.

Выполненный проводом А-35

Третий участок = 0.2 км.

Выполненный проводом А-35

Четвертый участок = 0.125 км.

Выполненный проводом А-35

Потери напряжения удобнее определять по формуле:

U%

R1Ом

R2 Ом

R3 Ом

X1 Ом

X2 Ом

X3 Ом

P1 Ом

P2 Ом

P3 Ом

Q1 Ом

Q2 Ом

Q3 Ом

= 2.67%

Проверяем воздушную линию №2 на потери напряжения, вычерчиваем однолинейную схему запитки электроприемника по внутрикарьерной линии №2 для самого тяжелова режима работы, то есть тогда когда самый мощный токоприемник находится на самом большом удалении от участковой подстанции.



Разбиваем линию на участки:

Первый участок = 1.425 км

Выполненный проводом А-95

Второй участок = 0.225км.

Выполненный проводом А-95

Потери напряжения удобнее определять по формуле:

U%

R1Ом

X1Ом

P1Ом

Q1Ом

= 1.41%

Проверяем воздушную линию №3 на потери напряжения, вычерчиваем однолинейную схему запитки электроприемника по внутрикарьерной линии №3 для самого тяжелова режима работы, то есть тогда когда самый мощный токоприемник находится на самом большом удалении от участковой подстанции.

Разбиваем линию на участки:

Первый участок = 0.7 км

Выполненный проводом А-25

Второй участок = 0.5км.

Выполненный проводом А-25

Третий участок = 0.5км.

Выполненный проводом А-25

Четвертый участок = 0.125км.

Выполненный проводом А-25

Потери напряжения удобнее определять по формуле:

U%

R1Ом

R2 Ом

R3 Ом

X1 Ом

X2 Ом

X3 Ом

P1 Ом

P2 Ом

P3 Ом

Q1 Ом

Q2 Ом

Q3 Ом

= 2.31%

2.8 Выбор КРУППОВ и отстройка установок защиты

Распределительный пункт КУРПП представляет собой комплекс электрических аппаратов, размещенной в утепленной металлической оболочке с автоматическим превышаемой температуры не ниже - 30С. В состав встроенной электрической аппаратуры входят: один вводный, три выводных и один релейный шкафы, ТСН, аппаратура для автоматического подогрева внутри оболочки.

КРУПП оснащены разъединителями типа РВДЗ и защитой от нарушения целостности заземления от целостности заземляющих жил вводного и выводных кабелей.

ППП предназначен для присоединения и защиты электрооборудования экскаватора и других электро приемников разреза в сетях трехфазного тока напряжением 35кВ

ППП типа ЯКНО (ЯКНО-6ЭП, ЯКНО-6ЭР, ЯКНО-10П) выпускаются в двух исполнениях: - без устройства защиты от перенапряжения (ячейка на смазках с воздушным вводом и кабельным проводом); - c устройством защиты от перенапряжения (две ячейки с кабельным вводом на сборные шины и кабельным вводом).

Приключательный пункт типа КРУПП представляет собой блок с аппаратурой, установленной на салазках или монтируемых на раме.

Преключательный пункт с кабельным вводом выполняется без мачты и проходных изоляторов на крыше.

Высоковольтная и низковольтная аппаратура КРУПП размещена в двух шкафах. Левый (со стороны фасада) шкаф представляет собой сварную оболочку (корпус) из листовой стали. Корпус шкафа разделен внутренними перегородками на три отсека: выключателя, разъединителя, разрядника.

Высоковольтный выключатель вакуумного типаВВТП-10-20/630 УХЛ2 расположен на тележки (выдвижной элемент), а на задней стене отсечки выключателя смонтированы трансформаторы тока и напряжения типов ТОЛ-10 и ЗНОЛ-6(10). В отсечке разъединителя установлен разъединитель РВФЗ-10/630, в отсечке разрядников - разрядник РОВ-6(10)Н (при использовании КРУПП в сетях с кабельным вводом разрядник отсоединяется).

Правый (со стороны фасада) шкаф представляет собой бескаркасную оболочку, разделенную на отсеки: собственных нужд и релейный.

В отсеке собственных нужд расположены трансформатор ОМП-10 напряжениям 6-10/0/23 кВ и предохранители ПКЭ-6(10). В релейном отсеке размещены релейная аппаратура. Два нагревателя ТЭМ-100 поддерживают в отсеке необходимую температуру.

В КРУППЕ для запитки ЭШ-20/90 выбираем трансформатор.

тт реог сд + ном тсн = 144+24.1 = 168.1 А

ном тсн = = 24.1 А

Пиковый ток

?пик = (пуск + н тсн) = 2.5 реог сд + ном тсн = 2.5 144 + 24.1 = 384.1 А



Поэтому в КРУППе для ЭШ-11/70 устанавливаем ТОЛ-400 с Ктт = 80

В релейном отдели шкафа (КРУПП) принимаем РТМ, ток срабатывания определим по формуле:

ср1 = 7.9 А

Кн = от 1.2 до 1.4

Кв = 0.85

Принимаем стандартную ставку ср1= 10 А

ср2 = Ктт у = 80 10 = 800 А

Проверяем надежность срабатывания защиты:

ЭШ-11/70 №2 Проверяем надежность защиты.

В КРУППе для запитки ЭКГ-12.5 выбираем трансформатор.

тт реог сд + ном тсн = 143+15.4 = 158.4 А

ном тсн = = 15.4 А

Пиковый ток

?пик = (пуск + н тсн) = 2.5 143 + 15.4 = 372.9 А



Поэтому в КРУППе для ЭКГ-12.5 устанавливаем ТОЛ-400 с Ктт = 80

В релейном отдели шкафа (КРУПП) принимаем РТМ, ток срабатывания определим по формуле:

ср1 = 7.6 А

Кн = от 1.2 до 1.4

Кв = 0.85

Принимаем стандартную ставку ср1= 10 А

ср2 = Ктт у = 80 10 = 800 А

Проверяем надежность срабатывания защиты:

В КРУППе для запитки ЭКГ-8и выбираем трансформатор.

тт реог сд + ном тсн = 60+24.1 = 84.1 А

ном тсн = = 24.1 А

Пиковый ток

?пик = (пуск + н тсн) = 2.5 60 + 24.1 = 174.1 А

Поэтому в КРУППе для ЭКГ-12.5 устанавливаем ТОЛ-200 с Ктт = 40

В релейном отдели шкафа (КРУПП) принимаем РТМ, ток срабатывания определим по формуле:

ср1 = 7.1 А

Кн = от 1.2 до 1.4

Кв = 0.85

Принимаем стандартную ставку ср1= 10 А

ср2 = Ктт у = 40 10 = 400 А

Проверяем надежность срабатывания защиты:

2.9 Расчет низковольтных кабельной сети

Низковольтным токоприёмником является карьерный светильник с лампами ДКсТ-20 000, бур станок СВБ-2м, и насос ЦНС-180-95.

Сечения токоведущей жилы у ламп ДКсТ-20 000 определяется по условию нагрева двигателя, расчетным током. Расчетный ток принимаем их технической характеристики.

Таблица 4 Техническая характеристика дуговых трубчатых ксеноновых ламп

Лампа	Мощность, кВт.	Напряжения	Ток, А	Свет потоков ламп, мм	Размеры, мм.
					Диаметры трубки	Величина светящейся части	Полная длина
ДКсТ-20 000	20	380	56	600 000	35	1680	1990

По этому току 56 А выбираем автоматический выключатель ВА-51-31 на ток 63 А. Ток уставки тепловова расцепители в этом автомате определяем по формуле:

у (тр.) = 1.35 63 = 85.05 А

ГРШЭ 3х10+1х6 длиной 12м

Ток уставки электро магистрального расцепители принимаем равным.

у эмр 3 = 3 56 = 168 А

Принимаем стандартную уставку равную

7 56 = 392 А

Проверяем срабатывания защиты из условия:

=144.5А

Запитку бур станка СБР-160 производим по расчетному току электродвигателя вращения Рн = 50 кВт.

Таблица 5 Техническая характеристика электродвигателя вращения

Тип двигателя	н, %	Соs
ВАО-82-6-8-10	92	0.88	6.5	1.8	2.2	635.7

А

Принимаем к уставки на подстанции ПСКТП-100 автомат ВА-51-31 на ток 100 А. Ток двухфазного К.З. определяется табличным методом.

Для запитки магистральной сети бур станка СБР-160 прокладываем кабель ГРШЭ 3х25+1х7 длиной 135м

?пр этого кабеля, ?пр = 1.97200 = 394

к.з по таблице 12.2 справочник энергетика угольной шахты к.

Проверяем надежность срабатывания защиты:

Выбираем кабель для насоса ЦНС-60-132.

Nр==Q=60м3/ч

где:

P=плотность воды-1020м3

H= напор 132 м3

d=9.81 ускорение свободного падения

?= 0.78 КПД

Nр=

Рном двигателя 75 кВт (4АНК - 250S - 4)

Принимаем автомат ВА-51-31 на ток 80 А

Кабель ГРШЭ 3х25+1х10 длиной 180м

Принимаем

принимаем табличным методом

2326А

?nр = 98.5м

2.10 Расчёт заземления

уголь добыча заземление электроснабжение

Рассчитать общую сеть защитного заземления с центральным заземляющем контуром, расположенным с карьерного распределительного пункта (КРП). Общая длина электрически связанных ЛЭП 6 кВ воздушных ?в = 1.3 км, кабельных ?к = 3.35 км.

Длина ЛЭП 6 кВ от КРП до наиболее удаленных приемника 0.4 кВ равна 0.8 км, экскаватора 2км. Сечения заземляющих медной жилы кабелей 10 . Расчет защитного заземления произвести из предложения, что на выводах 6 кВ КРП установлена защита от однофазных замыканий на землю. Заземлитель выполнен общим для напряжения 6 и 0.4 кВ (Rз 4 Ом).

В качестве заземляющего проводника на ЛЭП 6 кВ используется провод АС-25.

Cопротивления заземляющего провода на ЛЭП 6 кВ до трансформатора 6/0.4 кВ (индуктивным сопротивлениям пренебрегаем).

Rпр1= 0.921.8 = 1.656 Ом

Сопротивления заземляющей жилы кабеля.

Сопротивления заземлителя.

R3 = 4 - (1.3 + 0.37) = 2.33 Ом

Заземлитель выполняется из стальной трубы диаметром тр = 5.8 см, длиной Lтр = 300 см, соединяных между собой стальным прутом диаметром тр = 1 см; расстояние между трубами Lтр = 600 см.

Труба и соединительные пруты заглублены на h = 50 см от поверхности земли. Грунт имеет удельное сопротивления Р = 0.4 Омсм; повышающий коэффициент Кмах = 1.5.

Сопротивления одного элемента.

-где h = + 50 = 200 см

Ориентировочное число труб = = = 15.5 шт

По таблице 50 для = = 2 и расположению их по контурам

nэк.эл = 0.68

mэл = = 6.87 = 7 шт.

эл = 0.52

mэл = = = 25 эл

Длина прута = ?пр = 1.05 25 6 = 63 м.

Сопротивления соединие прута

Сопротивления защитного контура с учетом Кэл

Ом

Сопротивления

Размещено на Allbest.ru

...