Электроснабжение горного предприятия

Электроснабжение горного предприятия. Для покрытия всей нагрузки основной площадки сооружена отдельно стоящая ГПП-33 с трансформаторами 2 х 32 мВА. Ру-6кВ ГПП-33 выполняется с одинарной системой шин, секционированной из 4 секций с АВР на секционном выключателе и комплектуется из камер серии К-ХХIII, К-ХХIV с выключателями ВЭМ-6 Sоткл 350 МВА . На отходящих от ГПП линиях устанавливаются токоограничивающие реакторы.

При турбокомпрессорной и надшахтном здании КС-3 сооружаются распределительные подстанции РП-305 и РП-363, от которых радиальными линиями питаются трансформаторные подстанции, эл.двигателей 6кВ и подземные центральные и распределительные подстанции.

Передача электрической энергии от ГПП-ЗЗ к Турбокомпрессорной и стволам КС-З и СС-З осуществляется по кабельным линиям.

На площадках рудника Таймырский сооружены три главных понизительных подстанции. На основной площадке ГПП-33 с трансформаторами 2х32 МВА на площадке вспомогательных стволов ГПП-32 с трансформаторами 2х25 МВА на площадке вентиляционных стволов 5 и 6 ГПП-35 с трансформаторами 2х16 МВА. Схемы коммутации ГПП приняты без выключателей на стороне высшего напряжения с установкой отделителей в цепях трансформаторов и передачей отключающего импульса на головной выключатель питающей линии по высокочастотным каналам.

Для питания электрической энергией рудника Таймырский сооружены две ВЛ-110кВ от секции ЗРУ-110кВ ТЭЦ-2. От РП-305 питаются электродвигатели турбокомпрессоров и насосов оборотного водоснабжения. От РП-363 поверхность и подземные потребители комплекса КС-3. В надшахтном здании ПЗС сооружена распределительная подстанция 6 кВ - РП- 352. От РП-352 питаются подъемные машины ПЗС и трансформаторные подстанции в районе ствола ПЗС. На площадке вентиляционных стволов 5 и 6 сооружается отдельно стоящая ГПП-35. Основными потребителями электроэнергии являются две вентиляторные установки ВЦД-47, подъемные машины на стволах 5 и 6 и подземные электроустановки.

В здания вентиляторных установок встраиваются РП-360 и ТП-360 на ВС-5 и РП-361 и ТП-361 на ВС-6. От РП получают питание электродвигатели 6кВ вентиляторных установок, трансформаторные подстанции и подземные подстанции.

Предусматриваются следующие виды защиты. На силовых трансформаторах ГПП-33, ГПП-35 - продольная дифференциальная защита - на ГПП-35 - максимальная токовая защита на стороне высшего напряжения с двумя выдержками времени - На ГПП-33 - максимальная токовая защита с выдержкой времени максимальная токовая защита с выдержкой времени на вводах 6 кВ - газовая защита в баке трансформатора действующая на отклонение и сигнал - газовая защита в баке переключающего устройства, действующая на отключение - реле уровня масла с действием на сигнал - защита от перегрузки на вводах 6кВ с действием на сигнал От защит дифференциальной, газовой, максимальной со стороны высшего напряжения предусматривается передача отключающего импульса на головной выключатель питающей линии 110кВ на ТЭЦ-2 и ПП-110кВ, после отключения, которого в бестоковую паузу поизводится отключение поврежденного трансформатора с помощью отделителя.

Для передачи сигналов телеотключения применяется аппаратура типа ВЧТО-М. Каналы связи организуются по линиям электропередач 110кВ. На секционных масляных выключателях ГПП и РП Предусматривается максимальная токовая защита с выдержкой времени ускорением при действии АВР. На линиях, питающих РП предусматривается максимальная токовая защита с выдержкой времени, земляная защита с выдержкой времени с действием на сигнал.

На линиях, питающих ТП, предусматривается максимальная токовая защита с выдержкой времени, токовая отсечка и газовая защита для внутрицеховых ТП. На линиях, питающих подземные электросети 6кВ, предусматривается максимальная токовая защита с выдержкой времени, направленная защита нулевой последовательности с действием на отключение, защита минимального напряжения с действием на отключение.

Предусматриваются следующие автоматические устройства - АВР на секционных выключателях 6кВ ГПП-33 и ГПП-35 при отключении одного из трансформаторов или питающей линии. АВР с частотным пуском и контролем направления мощности - АВР на секционных выключателях 6кВ РП-360, 361, 363, 305. АВР с частотным пуском и контролем направления мощности - АВР на щитах 0,4кВ на ГПП - АПВ вводов 6кВ при отключении на длительное время одного из трансформаторов, которое вводится вручную на оставшемся в работе трансформаторе - АЧР, на ГПП-33 отключаются линии скиповых машин, на РП-305 - линии компрессоров - автоматическое управление переключателем напряжения под нагрузкой на силовых трансформаторов ГПП - автоматическое управление обдувкой трансформаторов ГПП - автоматические осциллографы для записи аварийных процессов на ГПП-33, ГПП-35, ПП-110 - АВР на секционировании линий 110кВ, на переключательном пункте АПВ линий 110кВ на переключательном пункте.

Управление вводными и секционными выключателями 6кВ на ГПП предусматривается со щита управления, на котором размещается также аппаратура защиты и автоматики силовых трансформаторов и секционных выключателей.

Управление выключателями линий 6кВ производится с помощью ключей, установленных на камерах КРУ и КСО. 3.1. Диспетчеризация Предусматривается двухступенчатая диспетчеризация объектов электроснабжения от диспетчера сетей и подстанций Талнахского района и от диспетчера энергоснабжения рудника Таймырский. Предусматривается следующий объем телемеханизации.

На ГПП - телесигнализация положения выключателей вводов, секционных, отходящих линий на РП, секционных и линейных отделителей, короткозамыкателей в нуле - телесигнализация неисправности трансформаторов, земли в сети 6кВ, аварии, неисправности пожарной опасности - телеуправление секционным масляным выключателем. На переключательном пункте - телеуправление всеми выключателями 110кВ - телесигнализация аварии, неисправности пожарной опасности.

На РП сигнализация положения выключателей вводов и секционных, сигнализация аварии, неисправности пожарной опасности. В качестве каналов связи для телемеханики используются свободные телефонные пары в телефонной сети, проверенные на затухание. 3.2. Канализация электрической энергии Воздушные линии электропередач 110кВ. Магистральные линии от ТЭЦ-2 до отпайки к ГПП-33 провод марки АСО-240, от отпаек на ГПП-33 до отпаек на ГПП-32 - АСО-150. Отпайки ВЛ к ГПП-33 выполняются проводом АС-120 на деревянных опорах.

Отпайки ВЛ к ГПП-32 выполняются проводом АС-95. Отпайки ВЛ к ГПП-35 выполняются проводом АС-95 на деревянных опорах, рассчитанных для IV гололедного района, ввиду большого перепада высот по трассам ВЛ. Проектируемые линии от грозовых перенапряжении защищаются тросами по всей длине ВЛ. Все тросовые опоры подлежат заземлению.

На пересекаемых трубо и газопроводах устанавливаются защитные решетки, и предусматривается устройство повторных заземлителей. Для пихания собственных нужд ПП-110 предусматривается сооружение воздушной линии б кВ от ГПП-30 второе питание по кабельной линии от ГПП-32 . Линия выполняется проводом АС-50 па деревянных опорах. Внецеховые кабельные сети 6 и 0,4 кВ. Внецеховые сети площадок рудника, электрические связи между главными понизительными, распределительными и трансформаторными подстанциями решены кабельными линиями.

Кабели приняты бронированные, с алюминиевыми жилами. Прокладка кабелей выполняется в кабельных тоннелях, каналах, на кабельных конструкциях по стенам зданий, в земляных троншеях, по кабельным эстакадам. Подстанции. ГПП-33, на основной площадке рудника, устанавливаются два силовых трансформатора ТРДН-32000 110, с расщепленной обмоткой НН, с регулированием напряжения под нагрузкой.

Схема коммутации ГПП-33 принята с установкой отделителей в цепях трансформаторов и устройством перемычки со стороны трансформаторов. В перемычке устанавливаются разъеденитель и отделитель. Короткозамыкатели в цепях трансформаторов устанавливаются для резервирования передачи отключающего импульса. Распределительное устройство 6кВ выполняется закрытого типа. Схема РУ-6 кВ выполнена с одинарной системой шин, секционированной на 4 секции, с АВР на секционных выключателях.

Оперативный ток на ГПП-33 - постоянный. Закрытая часть выполняется двухэтажной с расположением на 2-м этаже РУ-6 кВ, токоограничивающих реакторов на отходящих линиях и щита управления на первом этаже - кабельное помещение, камеры для установки разъеденителей за реакторами и КТП-2х250кВА для собственных нужд ГПП-33. На ГПП-35 устанавливаются два силовых трансформатора ТДН-16000 110, с регулированием напряжения под нагрузкой. РУ-6 кВ комплектуется шкафами серии КРУ-2-6Э с выключателями ВМП-10К с приводами ПЭ-11. ПП-110кВ выполняется закрытого типа, распологается на площадке вспомогательных стволов.

РУ-110кВ ПП состоит из 5 ячеек с воздушными выключателями ВВН-110А-6 и 2 ячеек с трансформаторами напряжения и разрядниками. Ошиновка РУ-110кВ выполняется гибкими сталеалюминиевыми проводами. На открытой части ПП-110 устанавливаются приемные порталы и аппаратура В.Ч. связи. В щитовом блоке располагаются щиты защиты и управления воздушеными выключателями, аккумуляторная батарея СК-3, компрессорная для подачи сжатого воздуха к приводам выключателей и разъеденителей и трансформаторная подстанция 2КТП-250 для питания собственных нужд ПП-110. Распределительные и трансформаторные подстанции.

Распределение электрической энергии на напряжении 6кВ к высоковольтным электродвигателям и трансформаторным подстанциям 6 0,4 кВ по поверхностным сооружениям площядок рудника предусматривается как с шин ГПП, так и от рапределительных подстанций 6кВ. РП-6кВ располагается в местах сосредоточения нагрузок электрических потребителей, и комплектуются из шкафов типа КРУ2-6Э и КСО-266. Распределение электрической энергии на напряжении 400 230 В для питания силовых электроприемников цехов и освещения производится от цеховых ТП 6 0,4 кВ. Цеховые ТП выполнены по типовому проекту - комплектные трансформаторные подстанции КТП двухтрансформаторные с мощностью трансформаторов 630-1000 кВА. 3.3. Расчет электроснабжения комплекса поверхности Составим укрупненную однолинейную схему.

Определим расчетную нагрузку ГПП-33 По методу коэффициента спроса принимаем Для всей нагрузки принимаем cos 0,8 , 3.1 , 3.2 , 3.3 для ЭКГ-190 Результаты остальных расчетов сведены в таблице.

Таблица 3.1. Ведомость электрических нагрузок на ГПП-33. Наименование Кол-во, шт. Руст. КВт Кс Cos Рр, КВт Qр, КВАр Sр, КВА РП-309 ЭКГ-190 1 250 0,7 0,8 175 131 219 ЭКГ-121 1 250 0,7 0,8 175 131 219 ТП-309 1 800 0,7 0,8 560 420 700 Двиг. Конвейеров СС-3 2 320 0,7 0,8 224 168 280 Двиг. Конвейеров СС-3 2 500 0,7 0,8 350 263 438 ТП-312 1 1600 0,7 0,8 1120 840 1400 РП-363 Насосы 3 500 0,7 0,8 350 263 438 ТП-363 1 1600 0,7 0,8 1120 840 1400 ПМ1 клетьевой подъем 1 1600 0,7 0,7 1120 840 1400 ПМ2 клетьевой подъем 1 3500 0,7 0,7 2450 1838 3063 ВОД-40 СД 1 1600 0,7 -0,9 1120 0 1120 РП-365 ПМ скиповой подъем 2 5000 0,7 0,7 3500 2625 4375 ТП-365 ТМЗ 1 800 0,7 0,8 560 420 700 РП-305 Компрессоры СД 8 3200 0,7 -0,9 2240 0 2240 Насосы 1250 0,7 0,8 875 656 1094 Вспом. Привода 1000 0,7 0,8 700 525 875 Суммарная расчетная нагрузка всей ГПП-33 , Qр 11860кВАр. На основе данного расчета, при проектировании на перспективу, по табл. 27.8 1 наметим к установке на ГПП-33 два трансформатора типа ТРДН-40000 110 поскольку трансформаторы типа ТРДН-32000 110 сняты с производства.

Проверка на перегрузочную способность при установке на ГПП-33 двух трансформаторов условие выполняется. 3.4. Расчет высоковольтных кабельных линий Поверочный расчет производим для кабелей от ГПП-33 до РП-365. Согласно ПУЭ 2 , расчет производим по 1 экономической плотности тока расчетный ток кабельной линии , 3.4 по условию прокладки кабеля и температуре О.С 3.5 где к1 к2 1 - коэффициенты учитывающие условия прокладки кабеля на эстакадах и температуру О.С. 15о С 3.6 где jЭ 1,7А мм2 - экономическая плотность тока при числе часов использования максимума нагрузки 3000-5000. по табл. 4.14. 3 выбираем кабель марки ААБГ- 3х240. 2 по допустимому току нагрева условие IрA IДОП , где Sр - расчетная мощность в аварийном режиме с учетом этого по табл. 4.14. 3 выбираем кабель марки ААБГ - 3 3х240 . 3 проверочный расчет на термическую стойкость , 3.7. где I - установившийся ток К.З tФ - приведенное время установившегося тока К.З к - температурный коэффициент 75А с0,5 мм2 расчетное значение тока К.З. приведено ниже 4 Согласно ПУЭ 2 проверку кабельных линий по допустимому падению напряжения не производим. Расчет кабельной линии от ГПП-33 до РП-363 сводим в таблицу.

Таблица 3.2. Выбор кабельной линии.

Марка кабеля Iдоп А Iрасч А Iрасч. А, А Sтермич.стоик мм2 ААБлГ-4 3х185 1000 528 705 63 3.5. Расчет токов короткого замыкания Составим схему замещения ГПП-33, РП-363 и РП-365 принимая Расчет ведем по методу расчетных кривых для турбогенераторов по общему изменению. базисный ток расчетные сопротивления элементов схемы замещения воздушная линия l 1,5км сечение ВЛ где - экономическое сечение при числе часов максимального использования 5000. трансформатор при S1000кВА активное сопротивление не учитываем кабель ААБлГ-4 3х185 , l 335м от ГПП-33 до РП-363 кабель ААШВУ-3х150, l 25м от РП-363 до 9РПП6 яч. 2 кабель ААБлГ-4 3х185 , l 707м от ГПП-33 до РП-365 реактор РБ-10-630-0,56 суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ К1 суммарное приведенное активное сопротивление от источника питания до точки КЗ К1 , 0,2550,26 активное сопротивление можно не учитывать расчетное сопротивление до точки К1 , при Scис периодическая составляющая является незатухающей I0,1 I I ток трехфазного короткого замыкания ударный ток короткого замыкания при по кривым рис.6.2. 4 определяем Куд 1,6 мощность короткого замыкания суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ К3 суммарное приведенное активное сопротивление от источника питания до точки КЗ К3 , 0,285 0,2853 активное сопротивление можно не учитывать расчетное сопротивление до точки К3 , ток трехфазного короткого замыкания ударный ток короткого замыкания при по кривым рис.6.2. 4 определяем Куд 1,6 мощность короткого замыкания суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ К2 суммарное приведенное активное сопротивление от источника питания до точки КЗ К2 , 0,2741,376 активное сопротивление можно не учитывать при ток трехфазного короткого замыкания ударный ток короткого замыкания при по кривым рис.6.2. 4 определяем Куд 1,8 мощность короткого замыкания суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника питания до точки КЗ К4 суммарное приведенное активное сопротивление от источника питания до точки КЗ К4 , 0,2690,275 активное сопротивление можно не учитывать при Sсис ток трехфазного короткого замыкания подпитка места КЗ от СД Iном. СД IК 4831 4 147 5419А ударный ток короткого замыкания при по кривым рис.6.2. 4 определяем Куд 1,6 мощность короткого замыкания На основании сделанных расчетов можно отказаться от установки реакторов на ГПП-33, что приведет к некоторому увеличению мощности КЗ, но находится в пределах термической и динамической стойкости коммутационной аппаратуры. 4.