Схема электроснабжения лавы 46бК1-з

46Бк1-з.doc

1.РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ВЫБОР МОЩНОСТИ ЧИСЛА И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ.
1.Определение расчетной электрической нагрузки.
Для определения расчетной электрической нагрузки на основании принципиальной схемы электроснабжения составляется таблица электроприемников с их номинальными характеристиками (табл. 1.1.1).
Таблица 1.1.1 Электроприемники участка
Наименование электро-приемника
Номинальная мощность кВт
Номиналь-ный пусковой ток А
Номиналь-ный к.п.д. %
Номи-нальный коэф-фициент мощн.
Первая группа электроприемников 1140 В
Конвейер FFC-8 пер. скорость
GMW 64 400200 1140 B ATB
Конвейер FFC-8 втор. скорость
Примечание: первая скорость в двигателе GMW 64 400200 а именно обмотка мощностью 200 кВт в расчёт итоговой номинальной мощности не идёт т. к. используется только при запуске без задействования второй скорости.
Вторая группа электроприемников 1140 В
Конвейер FFC-8 пер. скорость.
Конвейер FFC-8 втор. скорость.
Перегружатель GLINIK 800 пер. скорость.
GMW315105kw1140ATB Morley
Перегружатель GLINIK 800 втор. скорость.
Дробилка GLINIK 1200
Примечание: первая скорость в двигателе GMW 64 400200 а именно обмотка мощностью 200 кВт и в двигателе GMW315105k а именно обмотка мощностью 105 кВт в расчёт итоговой номинальной мощности не идёт т. к. используется только при запуске без задействования второй скорости.
Третья группа электроприемников 1140 В
Четвертая группа электроприемников 1140 В
Натяжная лебедка конвейера
Пятая группа электроприемников 660 В
Натяжная лебедка конвейера 2ЛКР-1000 №2
Маслостанция AZE-4 (2 шт.)
Шестая группа электроприемников 660 В
Натяжная лебедка конвейера 2ЛКР-1000 №3
Седьмая группа электроприемников 660 В
Натяжная лебедка конвейера 2ЛКР-1000№4
2.Мощность трансформаторной подстанции
Расчетная мощность трансформатора подстанции (кВА) определяется по методу коэффициента спроса из выражения [1.2.1]:
Sтр.расч = КС Рн COS ср. кВА
где – суммарная установленная мощность всех электродвигателей электроприемников присоединенных к трансформатору за исключением резервных и работающих только в ремонтную смену кВт; суммарная установленная мощность равна сумме номинальных мощностей всех электродвигателей Р уст.= Σ Pн;
сos φ ср.взв. – средневзвешенное значение фактического коэффициента мощности группы электродвигателя присоединенного к данному трансформатору;
Кс- коэффициент спроса
Средневзвешенное значение фактического коэффициента мощности определяется из выражения [1.2.2]:
сosφi - коэффициент мощности i–го электроприемника соответствующий его расчетной нагрузке.
Коэффициент спроса может быть определен по методу Центрогипрошахта из следующего выражения [1.2.3]:
где Рн.м. - номинальная мощность наиболее мощного электродвигателя в группе электроприемников кВт.
Рн – суммарная установленная мощность всех электродвигателей электроприемников
Для первой группы электроприемников
Для второй группы электроприемников
Для третьей группы электроприемников
Для четвертой группы электроприемников
Для пятой группы электроприемников
Для шестой группы электроприемников
Для седьмой группы электроприемников
В зависимости от условий эксплуатации и расчетной мощности трансформатора (кВА) подбирается комплектная трансформаторная подстанция [1.3.1] то есть:
Для первой группы электроприемников принимаем шахтные КТП типа TN61400-P6.1Т1 на напряжение 1140 В .
Для второй группы электроприемников принимаем шахтные КТП типа TN61400-P6.1Т2 на напряжение 1140 В.
Для третьей группы электроприемников принимаем шахтные КТП
типа TN61000-P6.1Т3 на напряжение 1140 В.
Для четвертой группы электроприемников принимаем шахтные КТП типа КТПВ – 6306-12 на напряжение 1140 В .
Для пятой группы электроприемников принимаем шахтные КТП типа КСТВП – 6306-069 на напряжение 660 В .
Для шестой группы электроприемников принимаем шахтные КТП типа КТПВШ - 6306-069 на напряжение 660 В.
Для седьмой группы электроприемников принимаем шахтные КТП типа КТПВ - 6306-069 на напряжение 660 В.
Основные технические данные КТП приведены в табл.
Номинальная мощность
Ток холостого хода Iхх
РАСЧЕТ ВЫБОР И ПРОВЕРКА КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ УЧАСТКА НА НАПРЯЖЕНИЕ ДО 1200В
1.Определение сечения кабелей по допустимому нагреву
Для расчета сечения магистрального кабеля по нагреву определяется ток (А) в этом кабеле с учетом коэффициента спроса [2.1.1]:
Iмк=КСРн1000UнCOSср.взА
Исходя из допустимой нагрузки по нагреву подбирается сечение магистрального кабеля .
Сечение магистрального кабеля от КТП до РПП выбирается из условия:
а при параллельной работе двух кабелей из условия:
Принимается кабель со стандартным ближайшим сечением рабочей жилы.
Для первой группы электроприемников ток в магистральном кабеле от TN61400-P6.1 14006 – 12 до очистного комбайна FS-300 равен:
Сечение кабеля питающего электроприёмники участка выбираем их условия
где IДОП – длительно допустимый ток кабеля соответствующего сечения по нагреву А;
IФ – фактический ток нагрузки магистрального кабеля А;
Принимаем магистральный кабель на комбайн FS-300 – 410 м. сечением NSSHOEU 3х12070 KON+3×(1.5TKON1.5UELKON) 310 А
Принимаем магистральный кабель на комбайн FS-300 – 410 м. сечением NSSHOEU 3х3516 KON+3×(1.5TKON1.5UELKON) 168 А
Принимаем магистральный кабель на конвейер FFC-8 (первая скрость)
Lм – 350 м. сечением КГЭШ 3*95 290 А
Принимаем магистральный кабель на конвейер FFC-8 (вторая скорость) Lм – 350 м. сечением КГЭШ 3*95 290 А
Для второй группы электроприемников ток в магистральном кабеле от
TN61400-P6.1 14006 – 12 до лавного конвейера перегружателя и дробилки равен:
Принимаем магистральный кабель на конвейер FFC-8 (первая скорость) Lм – 220 м. сечением КГЭШ 3*95 290 А
Принимаем магистральный кабель на конвейер FFC-8 (вторая скорость) Lм – 220 м. сечением КГЭШ 3*95 290 А
Принимаем магистральный кабель на перегружатель GLINIK 800 (первая скорость) Lм – 160 м. КГЭШ 3*95 290 А
Принимаем магистральный кабель на перегружатель GLINIK 800 (вторая скорость) Lм – 160 м. КГЭШ 3*95 290 А
Принимаем магистральный кабель на дробилку GLINIK 1200 Lм – 190 м. сечением КГЭШ 3*95 290 А
Для третьей группы электроприемников ток в магистральном кабеле от TN61000-P6.1– 12 до маслостанций равен:
От TN61000-P6.1 до Wichary№1–NSSHOEU 3х35+3х163Е+3х2.5ST IДЛ –168 А где 168А>787А
От TN61000-P6.1 до Wichary№2–NSSHOEU 3х35+3х163Е+3х2.5ST IДЛ –168 А где 168А>787А
От TN61000-P6.1 до Wichary№3–NSSHOEU 3х35+3х163Е+3х2.5ST IДЛ –168 А где 168А>787А
Для четвертой группы электроприемников электроприемников ток в магистральном кабеле от КТПВ 6306 – 12 распределительного пункта конвейера 2КЛТ-1000№1 равен:
Для четвертой группы электроприемников принимаем магистральный кабель марки КГЭШ 3х95 мм² длиной 100м с допустимым током I доп.=290 А.
Для пятой группы электроприемников электроприемников ток в магистральном кабеле от КСТВП 6306 – 069 до конвейера 2ЛКР1000№2:
Для пятой группы электроприемников принимаем кабеля марки КГЭШ 3х95 мм² длиной 170м с допустимым током I доп. = 290 А.
Для шестой группы электроприемников электроприемников ток в магистральном кабеле от КТПВШ 6306 – 069 до распределительного пункта конвейера 2ЛКР1000№3 равен:
Для шестой группы электроприемников принимаем магистральный кабель марки КГЭШ 3х95 мм² длиной 60м с допустимым током I доп. = 290 А.
Для седьмой группы электроприемников электроприемников ток в магистральном кабеле от КТПВ 6306 – 069 до распределительного пункта конвейера 2ЛКР1000№4 равен:
Для седьмой группы электроприемников принимаем магистральный кабель марки КГЭШ 3х95 мм² длиной 30м с допустимым током I доп. = 290 А.
Сечения гибких кабелей для питания отдельных электроприемников участка выбираются из условия допустимого нагрева кабеля данного сечения:
2.Проверка кабельной сети участка по допустимой потере напряжения при нормальной работе электроприемников.
2.1.Потери напряжения при нормальном режиме работы электроприемников участковой кабельной сети напряжением 1140В должны соответствовать условию [2.2.1]:
допустимая величина потери напряжения в участковой сети
Uхх.- напряжение холостого хода трансформатора
Uдоп = 1200 - 095x1140 = 117 В
Потери напряжения при нормальном режиме работы электроприемников участковой кабельной сети напряжением 660В должны соответствовать условию:
Uдоп = 690-095660=63 В
2.2.Фактические потери напряжения
Uфакт = Uтр+Uм.к+ Uг.к В
где Uтр; Uм.к; Uг.к - соответственно потери напряжения в трансформаторе магистральном и гибком кабеле В.
Потеря напряжения в трансформаторе (В) при сos φ 1 определяется по формуле [2.2.4]:
где – коэффициент загрузки трансформатора
U а – относительная величина активной составляющей напряжения к.з. трансформатора %
U р. - относительная величина реактивной составляющей напряжения к.з. трансформатора %.
где Р к.з. – нагрузочные потери трансформатора при номинальной нагрузки ( кВт )
где Uк - относительная величина напряжения к.з. трансформатора %.
Потеря напряжения в магистральном кабеле (В) определяется из выражения [2.2.8]:
где L м.к. – длина магистрального кабеля м;
Кх - коэффициент учитывающий относительную величину индуктивного сопротивления кабеля
γ – удельная проводимость ( для меди γ = 50мОммм2)
Потеря напряжения в гибком кабеле ( В ) наиболее мощного и удаленного потребителя определяется из выражения [2.2.9]:
Для первой группы электроприемников
- фактические потери напряжения.
Rm=0005 ОМ Xm=0041 Ом [3]
- мощность электроприёмников питающих соответствующих кабели Вт;
s = 50 Ом-1*м-1 – удельная проводимость меди;
SК – сечение применяемого кабеля мм2.
Что удовлетворяет данным условиям.
Для второй группы электроприемников
Для третьей группы электроприемников
Σ U доп. = 1200 – 095 1140 = 117 В
Потеря напряжения в гибком кабеле от распределительного пункта маслостанций равна:
Фактическая потеря напряжения в участковой сети равна:
Σ U факт = 1112+108 = 122 В.
То есть соблюдается условие 117 В ≥ 122В
Потеря напряжения в магистральном кабеле от КТПВ–6306-069 до РП 2КЛТ-1000№1 равна:
Потеря напряжения в гибком кабеле от РП 2КЛТ-1000№1 до эл.двигателей 2КЛТ-1000№1 равна:
Фактическая потеря напряжения в участковой сети для наиболее удаленного двигателя а в нашем случае это двигатель 2КЛТ-1000№1 равна:
Σ U факт = 114+306+046= 15 В.
То есть соблюдается условие 117 В ≥ 15 В
Σ U доп. = 690 – 095 660 = 63 В
Потеря напряжения в магистральном кабеле от КСТПВ–6306-069 до РП 2ЛКР1000№2 равна:
Потеря напряжения в гибком кабеле от РП 2ЛКР1000№2 до эл.двигателей 2ЛКР1000№2 равна:
Фактическая потеря напряжения в участковой сети для наиболее удаленного двигателя а в нашем случае это двигатель 2ЛКР1000№2 равна:
Σ U факт = 7+001+11= 811 В.
То есть соблюдается условие 63 В ≥ 811 В
Потеря напряжения в магистральном кабеле от КТПВШ–6306-069 до распределительного пункта 2ЛКР1000№3 равна:
Потеря напряжения в гибком кабеле от РП до эл.двигателя конвейера равна:
Фактическая потеря напряжения в участковой сети для наиболее удаленного и мощного двигателя а в нашем случае это двигатель конвейера равна:
Σ U факт = 427 + 83 + 1 = 14 В.
То есть соблюдается условие 63 В ≥ 14 В
Потеря напряжения в магистральном кабеле от КТПВ–6306-069 до распределительного пункта 2ЛКР1000№4 равна:
Σ U факт = 64 + 7 + 1 = 144 В.
То есть соблюдается условие 63 В ≥ 144 В
3.Проверка кабельной сети участка по допустимой потере напряжения при пуске мощного и удаленного двигателя
Uдв.п.ф > Uдв.п.мин и Uдв.п.ф > 08Uн = 081140 = 912 В
Фактическое напряжение на зажимах электродвигателя комбайна FS-300 при пуске
Uдв.п.ф = Uрп (1+Iп.н(RCOS Yп + XSIN Yп) Uн) В
где Uрп- напряжение на шинах РП до пуска электродвигателя В;
Iп.н- пусковой ток электродвигателя А ;
COS Yп- коэффициент мощности электродвигателя при пуске COSYп = 05 ;
R-суммарное активное сопротивление всех элементов сети от трансформатора до зажимов запускаемого электродвигателя Ом
R = rтр+ rм.к+ rг.к Ом;
Х- суммарное индуктивное сопротивление всех элементов сети от трансформатора до зажимов запускаемого электродвигателя Ом
Х = хтр+хм.к+хг.к Ом;
rтр и хтр- активное и индуктивное сопротивление обмотки трансформатора
rтр = 0019 Ом хтр = 0098 Ом;
rм.к и хм.к - активное и индуктивное сопротивление магистрального кабеля Ом
po- удельное электрическое сопротивление одной жилы кабеля для гибких экранированных кабелей принимается 002 Оммм2м.
kt - температурный коэффициент электрического сопротивления меди при 200С kt = 10 ;
S- сечение токоведущей жилы мм2
Lпр- приведённая длина кабеля км;
Х0- удельное индуктивное сопротивление одной жилы кабеля сечением 95мм2 Х0 = 0060 Омкм
см М.И.Озерной «Электрооборудование и электроснабжение подземных разработок угольных шахт»)
Uрп1 = Uтр.р- (Uтр1+Uм.к1) = 1200 - (485) = 1196 В
rм.к1 = 002 101695 = 00034 Ом
хм.к1 = 00600016 = 000096 Ом
rг.к1 = 002 20070 = 0057 Ом
хг.к1= 006102 = 0012 Ом
R1 = 0019 + 00034 + 0057 = 0079 Ом
Х1 = 0098 + 000096 + 0012 = 0111 Ом
Uдв.п.ф1 = 1196 (1+7500079 05 + 01110866) 1140) = 1040 В
Условие выполняется Uдв.п.ф > Uдв.п.мин 1040В>912В
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.
Предварительно определяем суммарную приведенную длину кабелей от трансформатора до точки короткого замыкания:
-по фактической длине и сечению рабочей жилы магистрального кабеля L м.к. определяет приведенную длину магистрального кабеля L м.к. пр.;
-по фактической длине и сечению рабочей жилы гибкого кабеля L г.к. определяет приведенную длину гибкого кабеля L г.к. пр.;
-определяем суммарную приведенную длину кабелей (м) до точки короткого замыкания:
токи к.з. по приведенной длине кабеля ; ПБ инструкция к п-ф 499:
- фактическая длина кабелей с различными сечениями
- коэффициент приведения
- число коммутационных аппаратов последовательно включенных в цепь к.з.
=10м - приведенная длина кабельной линии эквивалентная переходным сопротивлениям в точке к.з. и элементов коммутационных аппаратов.
Определим ток I к.з.(2) на электродвигателе комбайна FS -300.
Кабельная цепь от ПУПП TN61400-P6.1 14006 – 12 до двигателя комбайна FS-300 состоит из следующих отрезков кабеля :
NSSHOEU 3х12070 KON+3×(1.5TKON1.5UELKON) L=410 м.
Тогда приведённая длина кабеля будет равна:
Lпр НВ=410*0.43+(1+1)*10=196м
По таблице « расчётные минимальные токи двухфазного к.з. в сетях напряжением 1140 В питающихся от подстанции TN61400-P6.1 14006» определяем ток двухфазного к.з. на двигателе комбайна FS -300 ближайшее табличное значение для длины кабеля L=196м I=4978 А.
По суммарной приведенной длине кабелей в зависимости от типа и мощности трансформатора и номинального напряжения определяем ток короткого двухфазного замыкания. Результаты расчетов заносим в таблицу
Таблица 3.1 Токи короткого замыкания
Наименование электроприемника
Марка и сечение кабеля
Приведенная длина кабеля м.
Двухфазный ток короткого замыкания А
Трехфазный ток короткого замыкания А
От TN61400-P6.1 Т1до FS-300
NSSHOEU 3х12070 KON+3×(1.5TKON1.5UELKON)
От TN61400-P6.1 Т1 до FS-300
NSSHOEU 3х3516 KON+3×(1.5TKON1.5UELKON)
От TN61400-P6.1 Т1 до FFC-8(в.г.)
От TN61400-P6.1 Т1до FFC-8(в.г.)
Для электроприемников второй группы
От TN61400-P6.1 Т2 до FFC-8(н.г.)
От TN61400-P6.1 Т2 до GLINIK 800
От TN61400-P6.1 Т2 до GLINIK 1200
От TN61000-P6.1 до Wichary №1
NSSHOEU 3х35+3х163Е+3х2.5ST
От TN61000-P6.1 до Wichary №2
От TN61000-P6.1 до Wichary №3
Натяжная лебедка 2ЛКР-1000№2
Электродвигатели ДЭН
Натяжная лебедка 2ЛКР-1000№3
Натяжная лебедка 2ЛКР-1000№4
РАСЧЁТ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ.
Наименование выработки
Расстояние между светильниками м
Тип и мощность светильников
Количество светильников
Суммарная мощность кВт
Установленная мощность осветительных установок
Ру = кn*Рл* n =12*40*41=1968 Вт.
кn = 12 – коэффициент учитывающий потери мощности
Расчётная мощность трансформатора:
Расчёт сечения осветительного кабеля.
Допустимая токовая нагрузка Iд ≥ Iф:
где Iф - расчетный ток нагрузки А
Iд- длительно-допустимая токовая нагрузка на кабель.
Отклонение напряжения от номинального у наиболее удаленного источника света не должно превышать 4%.
Сечение жил осветительного кабеля:
U = 4% -номинальная потеря напряжения.
Принимаем осветительный кабель марки NSSHOEU 3х6+3×63E+3×15ST с длительно допустимой токовой нагрузкой 58 А.
Расчёт уставки срабатывания МТЗ
Iу ≥ 125 * Iф=125*73=913 А
Принимаем уставку Iу=20 А
Проверка уставки тока срабатывания МТЗ по минимальному току двухфазного к.з.
где Кч=15 – коэффициент чувствительности защиты;
15 т.е. условие выполняется
Освещение выработки производится от подстанции TN6-14006 мощностью 5кВтустановка РНТ в заводской настройки.
ХАРАКТЕРИСТИКА АШТП-4
Остальные расчеты сводим в таблицу
Тип пускового аппарата
Конв.пром.штр 47К1-з
Конв.штр 46БК1-з (2ЛКР-1000 №3)
Конв.штр 46БК1-з (2ЛКР-1000 №4)
Определим мощность осветительного трансформатора для первой группы
где hс=0.950.97 – кпд сети;
hсв и hсвр – кпд светильника и электродвигателя сверла;
cosjсв – коэффициент мощности светильника;
- суммарная мощность всех ламп Вт;
Рсвр. – номинальная мощность сверла кВт.
Определяем сечение жилы осветительного кабеля по методу момента мощности М кВт×м:
гдеM – момент нагрузки
М = SРл ×L2 ; кВт м; Мветви =750×2202=825 кВтм
L – длина осветительной линии L = 460 м;
С – табличный коэффициент С = 85;
U – максимально допустимое падение напряжения на самом удалённом светильнике DU = 4% .
Расчетный ток нагрузки определяется по формуле:
где Uн – номинальное напряжение сети В.
С учетом механической прочности выбираем кабель марки КОГРЭШ 3х4+1х4+1х4 с длительно допустимой токовой нагрузкой 45А.
Расчетная величина уставки тока срабатывания устройства МТЗ определяется из выражения: I у ≥ 125 Iф
где Iу – ток уставки срабатывания реле МТЗ А.
I у ≥ 125 683 = 854 А
Принимаем ток уставки Iу = 20А.
Выбранную уставку тока срабатывания МТЗ проверяют по расчетному минимальному току двухфазного короткого замыкания. При этом отношение расчетного минимального тока двухфазного короткого замыкания к уставке тока срабатывания реле должно удовлетворять условию:
Кч - коэффициент чувствительности защиты равный 15.
ВЫБОР И ПРОВЕРКА АППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ И НАСТРОЙКА ЗАЩИТЫ. ВЫБОР АППАРАТА УПРАВЛЕНИЯ КОМБАЙНОМ FS-300
- проверка на кратность.
Выбор и проверка МТЗ – TN61400-P6.1 вкл. FS-300 Эл.дв. резания и гидравлику.
IУ=1225+175+39=1439 А
Принимаем IУ = 1600 А.
Выбранная уставка тока срабатывания реле проверяется на кратность:
Выбор и проверка МТЗ – TN61400-P6.1 вкл. FS-300 Эл.дв. подачи.
Принимаем IУ = 600 А
Выбор и проверка МТЗ – TN61400-P6.1 вкл. Конвейер FFC-8 (первая скорость).
Принимаем IУ = 1000 А
Выбор и проверка МТЗ – TN61400-P6.1 вкл. Конвейер FFC-8 (вторая скорость).
Принимаем IУ = 1800 А
Таблица 5.1 Выбор аппаратов управления и защиты
Наименование токоприёмников
Марка аппарата защит.
IН аппарата защиты А
IУ ток уставки аппарата защит. А
I(2)КЛ. двухфазный ток к.з. А
Руководство по ревизии наладке и испытанию подземных электроустановок шахт В.А.Чумаков -М: Недра 1989 г.
Справочник энергетика угольной шахты В.С.Дзюбан -М: Недра 1983 г.
Правила безопасности в угольных и сланцевых шахт Астана2000 г.
Выбор оборудования и параметров схем эл.снабжения участков угольных шахт В.М.Кафидов -Караганда; ИПК руководителей работ и специалистов 1989 г.
«Электрооборудование и электроснабжение подземных разработок угольных шахт» М.И.Озерной Москва Недра 1975г.

схема готовая К1 08.12.20.frw

Схема электроснабжения
Схема электроснабжения лавы 46бК1-з
Главный энергетик УД Барковский Ю.Г.
Расстановка датчиков контроля аэрогазовой среды
на схеме электроснабжения соответствует ПБ.
проекте газовой защиты лавы 46бК1-з.
Механик АГК Максимов Р.П.
подстанций очистного забоя:
К ПВИТ питающему 1Л-80
Вентиляционный штрек 46б К1 з
Конвейерный штрек 46б К1-з
Восточный вент. уклон К1
Конвейерный квершлаг К1К3
Вентиляционный штрек 47б К1 з