Расчет электроснабжения участка горных работ. Таблица 4.1 - Расчет потребности мощности и расхода электроэнергии Потребители Кол. пот. РНОМ, кв. Кс cos y tg РРАС, кв. QРАС, кв Время работы в году, час. КИ Расход эл.энергии в год, тыс квт. Энергопотребители с напряжением 6 квт Экскаватор ЭШ 15 90А 1 1900 0,5 0,85 0,62 950 - 590 6240 0,8 5928 ТСН 2 560 0,5 0,7 1 280 280 6240 0,8 1747 Энергопотребители с напряжением 0.4 квт ПГШ-II-50 1 250 0,8 0,8 0,75 200 150 3840 0,8 768 Насос 2 135 0,8 0,8 0,75 100 96 3840 0,8 384 Насос подпитки 1 6 0,7 0,7 1 4 3 3840 0,4 1 Буровой станок СБШ-250 1 322 0,6 0,7 1 193 197 5520 0,8 1065 Пункт ППР 1 500 0,3 0,65 1,17 150 176 4485 0,4 897 Итого 6 кв 3020 1230 - 310 8101 Итого 0.4 кв 1348 747 622 3115 Всего 3808 1977 312 11216 Расчет электрических нагрузок и определение мощности трансформаторных подстанций. Расчетная активная нагрузка 4.1 где КС - коэффициент спроса электрооборудования РНОМ - активная номинальная мощность двигателей главных преобразовательных агрегатов, кВт. Выше и далее расчет проводиться для экскаватора ЭШ 15 90 А, аналогичный расчет выполняется для остального оборудования.
Расчетная реактивная нагрузка 4.2 где tg - коэффициент мощности однородных приемников. Таблица 4.2 - Расчетные активные и реактивные нагрузки Наименование оборудования Экскаватор ЭШ 15 90А ТСН ПГШ-II-50 Насос Насос подпитки Буровой станок СБШ-250 Пункт ППР РРАС 950 280 200 108 4 193 0,2 QРАС 589 280 267 881 4 193 0,2 Полная расчетная нагрузка 4.3 где КР - коэффициент равномерности в нагрузке, КР 0,9 На участке находится обогатительная установка и мощные технологические установки относящиеся к электропотребителям первой категории.
При этом необходима установка двух трансформаторов, которые при выходе одного из строя второй обеспечить 75 общей нагрузки.
Номинальная мощность трансформатора.
S НОМ,ТР 0,75М Sрасч , S НОМ,ТР 0,75 М2532 1899 кВт. Исходя из расчетных данных принимается двухтрансформаторная подстанция с трансформатором типа ТМ - 2500 35. Расчет воздушных линий и кабельных сечений на участке.
Выбор сечения проводов и кабелей по нагреву токами и сравнения расчетного тока с допустимыми токами.
Расчетный ток нагрузки для определения сечения проводов питающих подстанцию. 4.4 где Uном - номинальное напряжение сети, Uном 35 кВ. Определение сечения провода по экономической плотности тока. 4.5 где j - экономической плотности тока, j 1.1 а мм2 Выбираем ближайшее стандартное значение 50 мм2. Марка провода АС- 50. IДОП 210А 32А. Проверка линии на потерю напряжения.
Потеря напряжения в трехфазной сети определяется 4.6 где L - длина линии, 40 км ro, xo - активное и индуктивное сопротивление 1 км. линии, ro 0,46, xo 0,4. Потери напряжения в проводах допускается не выше 10 . Расчет линий ведущих к электроприемнику с напряжением 6 кВт. Расчетный ток нагрузки 4.7 где cos - коэффициент мощности, соответствующей нагрузке, cos 0,7 з - кпд сети, з 0,95. Выбирается марка провода А - 95. IДОП 320А 274А. Проверка линии на потерю напряжения линии передач 6 кВ 4.8 Потери напряжения в проводах допускается не выше 5 . Расчет линий ведущих к экскаватору ЭШ 15 90. Расчетный ток нагрузки 4.9 Выбирается марка кабеля КГЭ 370 110 110 IДОП 180 А. IДОП 180А 178 А. Проверка линии на потерю напряжения линии передач 6 кВ. 4.10 Потери напряжения в проводах допускается не выше 5 . Линий ведущие к промприбору ПГШ-II-50 и СБШ - 250МН предусматривается ПКТП - 400 передвижная комплектная трансформаторная подстанция. Расчет линий ведущих к буровому станку СБШ - 250МН от ПКТП - 400. Расчетный ток нагрузки 4.11 IДОП 460 426 А. Проверка линии на потерю напряжения линии передач 0,4 кВ 4.12 Потери напряжения в проводах допускается не выше 5 . Расчет линий ведущих к промприбору ПГШ-II-50 от ПКТП - 400. Расчетный ток нагрузки 4.13 Выбирается марка провода А - 120. IДОП 375 352 А. Проверка линии на потерю напряжения линии передач 0,4 кВ 4.14 Потери напряжения в проводах допускается не выше 5 . Проверка сети на потерю напряжения в пусковом режиме.
Проверка сводится к определению фактического напряжения на зажимах наиболее мощного двигателя и сравнения данного значения с допустимым уровнем напряжения. 4.15 где UО - напряжение трансформаторной подстанции, UО 6000 В ?UР - потеря напряжения от прочей нагрузки, ?UР 1110 В КП - пусковой коэффициент для экскаватора, КП 1,6 SНОМ - номинальная мощность пускаемого двигателя, SНОМ 1900 кв XВН - внешнее индуктивное сопротивления участка сети от трансформатора до пускаемого двигателя, Ом xВН xТР xВЛ x КД 0,03 1,2 0,064 0,3 Ом 4.16 xвн xтр xвл x кл 0.03 1.2 0.064 0.3 Ом где xТР - индуктивное сопротивление трансформатора, хТР 0,07 Ом xВЛ, x КД - индуктивное сопротивление воздушных и кабельных линий хТР 10 М UКЗ МUхх2 SТРНОМ 10 М 6,5 М 6,32 35000 0,03 Ом 4.17 хВЛ 0,4 lВЛ 0,4 3 1.2 Ом 4.18 хКЛ 0,4 lКЛ 0,4 0,8 0.064 Ом 4.19 где UКЗ - напряжения коротко замыкания трансформатора, UКЗ 6,5 В UХХ- напряжение холостого хода вторичной обмотки трансформатора, UХХ 6,3 В lВЛ lКЛ - длина воздушных и кабельных линий, lВЛ 3 км, lКЛ 0,8 км Уровень напряжения на зажимах двигателя в момент его пуска должен удовлетворять условию. ?UП 0,75 UНОМ, 5292 В 3969 В условие выполняется.
ЯКНО КГЭ 3 М 50 1 М10 ЭШ 15 90А АС - 50 6 кВ ПКТП - 400 СБШ - 250 35 кВ А - 95 КГЭ 3 М 70 1 М 10 6 кВ 0,4 кВ ПКТП - 400 ПГШ-II-50 А-120 0,4 кВ Рисунок 4.1 - Схема электроснабжения карьера. 4.2