124815 (Электрооборудование и электроснабжение выемочного комплекса), страница 2

I - сила света лампы под углом =53,75 для светильника РВЛ-20М (определяется по таблице “Светотехнические характеристики рудничных светильников”); I= 50 кд;

К_з – коэффициент запаса, учитывающий запыление и загрязнение колпаков, а также понижение светоотдачи ламп к концу срока их службы (определяется по таблице), то К_з= 1,6 для откаточного штрека.

что удовлетворяет требуемым нормам освещённости подземных выработок (для откаточных и вентиляционных штреков ).

Освещённость в вертикальной плоскости:

Определяем необходимое число светильников для откаточного штрека:

Определяем мощность осветительного трансформатора(кВА)

;

где – к.п.д. осветительной сети(0,95-0,97)%

cos - коэффициент мощности светильника.

- суммарная установленная мощность светильников освещения выработки, кВт.

;

где P_л – мощность лампы светильника, Вт.

n_cв - число светильников для освещения выработки.

- к.п.д. светильника.

;

;

3.Выбор осветительных трансформаторов.

В качестве осветительного трансформатора принимаем пусковой агрегат АОС-4 со следующими техническими характеристиками:

Номинальная мощность - Pн=4 кВА

Номинальное напряжение первичной цепи, трехфазное переменного тока, частоты (50 1) Гц - Uн₁=380/660 1140/660В, (при выпуске с завода 660)

Номинальное напряжение вторичной цепи - Uн₂=127В;

Коэффициент полезного действия - =0,92.

3.1.Выбор сечения кабельной осветительной сети.

Определяем сечение кабеля (мм²) для освещения выработок участка из условия потери напряжения.

;

где М – момент нагрузки на кабель, кВт/м

Для линий с равномерно распределенной нагрузкой:

;

где - суммарная мощность светильников(кВт).

L - длина магистрального кабеля, м; L₁ =1,1L=187 м с учетом запаса кабеля принимаемого на 10% больше.

где l1 – длина кобеля от трансформатора до осветительной линии; принимаем равной l₁= 50м

С – коэффициент, учитывающий допустимую температуру нагрева токоведущих жил кабеля; для кабеля с медными жилами в сети 127В. С=8,5

- допустимая потеря напряжения в сети освещения (4%).

;

;

По расчетному сечению жилы кабеля, принимаем кабель, соблюдая условие:

;

Для осветительной нагрузки напряжением Uн=127В принимаем кабель КОГШ -310+16 с сечением основных жил 10 мм2 ;

5,36<10

условие выполняется.

3.2.Выбор уставок и вставок максимальной защиты осветительных сетей.

Электрическая схема АОС-4 обеспечивает защиту от токов к. з. в отходящих от агрегата цепях питания местной осветительной нагрузки герконовыми реле.

3.3.Выбор защиты осветительного трансформатора

Величина уставки тока срабатывания максимальных реле аппаратов на стороне первичной обмотки осветительных трансформаторов, питающих люминесцентные лампы, определяется по следующей формуле:

=10 А

Iном. – суммарный номинальный ток всех светильников;.

где .

где Рл= Р_1лnсв= 1546=690Вт

4.Проверка чувствительности защиты при коротком замыкании.

4.1.Проверка чувствительности защиты при к. з. В последнем светильнике очистного забоя.

Длина гибкого кабеля до последнего светильника очистного забоя равна L= 237 сечение рабочей жилы S= 10мм2.

Отношение (кратность) расчётного минимального тока двухфазного к. з. к уставке тока срабатывания реле должно удовлетворять условию:

0,87 =1560,87=135,72А,

Активное сопротивление гибкого кабеля определим по следующей формуле:

.

где = 53 м/Оммм2 – удельная проводимость материала проводника (меди).

Индуктивное сопротивление гибкого кабеля рассчитаем по формуле:

;

4.2.Определение мощности, выбор типа и местоположения участковой понизительной подстанции.

На основании выбранных на участке машин и механизмов, с учётом установленных на них электродвигателей, (таблица 2.1)

Мощность трансформатора определяем по формуле:

;

где Кс – коэффициент спроса;

- суммарная установленная мощность электроприемников в лаве, согласно таблице 2.1, =595,4кВт.

- средневзвешенный коэффициент мощности электроприемников принимается = 0,85

Для очистных забоев оборудованных механизированной крепью:

;

где Рн.max. – номинальная мощность наибольшего электродвигателя питаемого от подстанции, из таблицы 2.1. берем для комбайна Рн.max.=220кВт.

;

;

К установке принимаем передвижную подстанцию из условия:

;

где - номинальная мощность принимаемого трансформатора, кВА;

принимаем трансформатор марки КТПВ – 400/6-0,69 с номинальными параметрами:[каталог проудкции шахтного оборудованиия]

номинальное первичное напряжение Uн1=6000 5%, В; номинальное вторичное напряжение Uн2=690В; напряжение к.з. Uк=3,4%;

потери х.х силового трансформатора, Pк=1,35 кВт;

номинальная мощность =400 кВА.

=430,5/1,25=344,28кВА

400>344,28

условие выполняется.

5.Расчёт кабельной сети участка.

5.1.Выбор кабелей по токовой нагрузке.

Принимаем в качестве магистрального – кабель ЭВТ; для питания отдельных электроприёмников на напряжение 690 В – гибкие кабели КГЭШ; для питания электрического освещения – кабель КОГШ.

Выбираем сечение жил кабелей по нагреву в соответствии с номинальными токами электроприёмников, пользуясь справочной таблицей.

Для питания Комбайна 2ГШ68Б (Iном.= 2146= 292 А) принимаем кабель КГЭШ-395+110+34 (длительно допустимая нагрузка Iдоп.=300 А).

Для питания конвейера СП-202 (Iном.=261,5=123А) принимаем кабель КГЭШ-325+110+34 (Iдоп.=135 А).

Для питания маслостанции СНТ-32 №1 (Iном.=62+6,8=68,8 А) принимаем два кабеля с различным сечением. На участке от СУВ-350 до 1 двигателя по кабелю проходит ток обоих двигателей, т.е. 68,8 А. Для этого участка принимаем кабель КГЭШ-310+16+32,5 (Iдоп.=80 А). По кабелю, соединяющему 1 и 2 двигатели проходит ток 6,8 А. Принимаем кабель КГЭШ-34+11,5 (Iдоп.=45 А).

Для питания маслостанции СНТ-32 №2 (Iном.=62+6,8=68,8 А) принимаем два кабеля с различным сечением. На участке от СУВ-350 до 1 двигателя по кабелю проходит ток обоих двигателей, т.е. 68,8 А. Для этого участка принимаем кабель КГЭШ-310+16+32,5 (Iдоп.=80 А). По кабелю, соединяющему 1 и 2 двигатели проходит ток 6,8 А. Принимаем кабель КГЭШ-34+11,5 (Iдоп.=45 А).

Для питания Насосной орошения НУМС-30 (Iном.=31,5 А) принимаем кабель КГЭШ-36+12+31,5 (длительно допустимая нагрузка Iдоп.=58 А).

На основании выбранных типов кабелей низковольтной сети участка, составляем таблицу

Определяем фактический ток электроприёмников участка, проходящий через магистральный кабель

Выбираем кабель по допустимому току нагрева, учитывая условие Iдоп. Iф.

Принимаем два параллельно включенных кабеля ЭВТ 395+110+44 (Iдоп.= 460 А). Iдоп№1=230А Iдоп№2=230А

460>368

условие соблюдается

5.2. Расчёт кабельной сети по допустимым потерям напряжения

Проверить кабельную сеть участка по допустимым потерям напряжения достаточно только для двигателя комбайна 2ГШ68Б, как наиболее мощного и удалённого электроприёмника.

Найдём дополнительную потерю напряжения Uдоп. в абсолютных единицах, исходя из того, что относительная потеря напряжения в этом режиме uдоп.= 10%.

Потерю напряжения в гибком кабеле определим по формуле:

где Iг.к.-рабочий ток 1-го двигателя комбайна;Iг.к.=Iном.=146 А;

cosг.к.=cosдв.ном.=0,82;

Rг.к. – активное сопротивление гибкого кабеля, определяем по формуле:

где - удельная проводимость меди; = 0,0188 Оммм2/м;

L – длина кабеля; L= 187 м;

s – сечение кабеля; s= 95 мм2.

Хг.к. – индуктивное сопротивление гибкого кабеля, определяем по формуле:

Хг.к.= 0,078L; Хг.к.= 0,0780,18=0,016 Ом.

Активную составляющую напряжения к. з. трансформатора определим по формуле:

где Рк – потери короткого замыкания трансформатора (для трансформатора КТВП-400/6 Рк= 3700 Вт). Индуктивную составляющую напряжения к. з. трансформатора определим по формуле:

где uк – напряжение короткого замыкания; uк= 3,5% (определяем по таблице).

Потери напряжения в % определим из формулы:

где - коэффициент загрузки, определяем из следующей формулы:

где I₂= Iф.р.

I₂ном. - номинальный ток обмотки трансформатора НН; I₂ном.= 340А.

где U₂₀ – напряжение на вторичной обмотке трансформатора.

По найденному значению uтр. (в процентах) находим потерю напряжения в абсолютных единицах по формуле:

Найдём потери напряжения в магистральном кабеле по формуле:

где

Хм.к.= 0,078L; Хм.к.= 0,0780,03=0,0023 Ом.

и учитывая cos= cosср.= 0,85; Iм.к.= Iф.р.= 368 А.

Общая потеря напряжения:

U= Uг.к.+Uтр.+Uм.к.; U= 26+26,1+2,57= 54,67 В.

Для нормальной работы электродвигателя необходимо, чтобы Uдоп. U.

Так как Uдоп.= 66 В, то это условие выполняется и выбранные кабель и трансформатор подходят к данным условиям.

5.3. Расчёт кабельной сети по условию пуска

Определим активное сопротивление трансформатора, приведённое к обмотке НН:

Определим полное сопротивление трансформатора, приведённое к обмотке НН:

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора:

Определяем суммарное активное сопротивление трансформатора и магистрального кабеля:

R= Rм.к.+ Rтр; R= 0,003+0,0104= 0,0134 Ом.

Определяем суммарное индуктивное сопротивление трансформатора и магистрального кабеля:

Х= Хм.к.+ Хтр; Х= 0,0023+ 0,04= 0,0423 Ом.

Определим суммарную установленную мощность токоприёмников участка без пускаемых двигателей комбайна:

Ток в магистральном кабеле определим по следующей формуле: