85502

Электроснабжение горного предприятия ЗАО «Запорожский железорудный комбинат» (ЗАО «ЗЖРК»)

Дипломная

Энергетика

В рудничное комплексное распределительное устройство КРУРН6 рудничные комплектные трансформаторные подстанции серии ТСВП ряд рудничных комплексных станций управления электроприводами механизированных комплексов очистных и подготовленных забоев рудничные автоматические...

Русский

2015-03-27

507.66 KB

12 чел.

Введение

ЗАО «Запорожский железорудный комбинат» (ЗАО «ЗЖРК») — горное предприятие по добыче железных руд подземным способом созданное на базе Южно-Белозёрского месторождения богатых железных руд.

Численность трудящихся комбината составляет около 4000 чел. в том числе:
подземная группа : 2300 чел.
поверхностная группа : 1700 чел.           

Протяженность капитальных горных выработок составляет более 100 км, в том числе: вертикальных более 6 км, горизонтальных более 90 км, наклонных более 1,7 км. Общая протяжённость выработок составляет более 300 км.
Протяжённость автотранспортных дорог - 30 км, железнодорожных путей - 26 км, ленточных транспортёров - 3,5 км.

Электроэнергия является основным видом энергии, применяемой в горной промышленности, по этому развитие горной промышленности неразрывно связано с развитием электроэнергетики. Современные горные предприятия оснащены высокоэффективными механизированными комплексами для прохождения горных выработок и добычи полезных ископаемых роторными экскаваторами (ЭР-1250, ЭРШР-1600 и др.), бурильными установками (НКР-100М, «Симба», «Буммер» и др.), мощными транспортными средствами («ПНЕ-2500Е», «ТОРА-400Е»), совершенными стационарными установками, системами автоматики (АУК-1М, УАВ и др.) и телемеханики (СТМ ШПП). Специально для горной промышленности выпускают КРУ, передвижные трансформаторные подстанции, магнитные станции управления и защиты, электродвигатели различной мощности, переменного и постоянного тока, различного рода кабели, осветительную технику, средства сигнализации, связи и диспетчерского управления производством. Все работы направлены на совершенствование автоматизации технологических процессов, как при проектировании, так и в процессе прохождения горных работ. Разработкой и внедрением новых видов электрооборудования и систем электроснабжения для горной промышленности занимается ряд научно- исследовательских и проектно- конструкторских институтов. Выпуск рудничного электрооборудования производится на

специализированных заводах с учетом специфики использования его в конкретных горно-геологических условиях. Производство горных работ в шахтах отличается специфическими особенностями: ограниченностью пространства, наличием агрессивных кислотных вод, возрастающей опасностью поражения человека электрическим током при снижении сопротивления организма при работе в подземных условиях, отсутствием естественного освещения и др.. В следствие указанных особенностей оборудование должно иметь: оптимальные размеры и массу, высокую механическую прочность оболочек, возможность быстрого монтажа и демонтажа, устройство для перемещения по выработкам, антикоррозионные материалы в машинах и механизмах, работающих в кислотных средах, пылевлагозащищенную конструкцию, влагостойкую изоляцию, специальное рудничное исполнение, защиты и блокировки. В подземных выработках шахт должно использоваться только оборудование в рудничном исполнении, которое изготавливается в строгом соответствии с ПИВРЭ.

Электрификация горнорудного производства имеет большое значение, во-первых, она позволяет увеличить производительность труда путем использования электромашин и механизмов, тем самым уменьшая себестоимость продукции, во-вторых, и это самое главное, что электрификация позволяет проведение подземных работ, так как без электрификации проведение подземных горных работ просто невозможно.


Комплексная механизация и автоматизация в горнорудном производстве:

Электрическая энергия основной вид энергии в добывающей промышленности. В горной промышленности внедрение электричества в подземных выработках несколько задержалась по сравнению с другими отраслями, тле. специфические условия в шахте не позволяли применять обычное электрооборудование.

В 1928 г. промышленность стала осваивать производство специального шахтного электрооборудования (так на рубеже XIX и XX столетий русским электротехником М.О. Доливо-Добровольским была разработана трехфазная система переменного тока и изобретены трехфазные асинхронный двигатель и трансформатор), которое продолжало непрерывно совершенствоваться.

В настоящее время на рудных шахтах применяется современное транспортное оборудование, способствующее повышению производительности труда и улучшающее     условия работы горнорабочих.

Основные задачи горнорудной промышленности Украины состоит в том, чтобы обеспечить значительный подъем материального и культурного уровня жизни трудящихся на основе высоких темпов развития производства, повышение его эффективности, научно-технического прогресса и ускорение роста производительности труда.

Одной из главных задач в области дальнейшего научного прогресса и повышения эффективности производства в горнорудной промышленности определяют дальнейший подъем горнорудной промышленности, сосберегающих технологий. Ни для кого не секрет, что 80% украинского металла идет на экспорт, от чего Украина получает до 40% валюты. В последние годы дефицит железорудного сырья вызвал необходимость во-зопутем технического перевооружения шахт, на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов и повышения производительности труда, качества продукции, принципиально новых ресур-бновления подземной добычи магнетитовых кварцитов в Криворожском бассейне и восстановления ряда затопленных и законсервированных шахт и карьеров.

Сегодня металлургическими комбинатами им. Ильича (Мариуполь) и "Запорожсталью" ведутся активные работы по получению разрешений и подготовке проектов к разработке железных руд и магнетитовых кварцитов Гуляйпольского месторождения, Куксунгурского в Приазовском районе и Васиновского в Ореховском районе Запорожской области, с общим объемом запасов до 2 млрд. тонн,

Учитывая, что шахты Кривого Рога находятся на глубинах 800-1500 м, где сложно наращивать производство, а строительство новых ГОКов - процесс не быстрый, данная тенденция недостатка сырья будет сохраняться.

Главным направлением технического прогресса предусматривается создание и внедрение более мощных и высокопроизводительных машин с дистанционным и частично программным управлением. Одновременно с этим будет совершенствоваться технология и организация производства. Например, на Запорожском железорудном комбинате проходка горных выработок осуществляется буровзрывным способом с применением как механизированного бурового оборудования - установками типа «Бумер», «Аксера», УБШ, так и ручного - перфораторов типа ГШ-50В, ПТ-48. Дня отгрузки горной массы используются самоходные погрузочно-доставочные машины ПНЕ-2500, ТОРО-400Е (ТОРО-300Д), а также традиционная техника:

скреперные лебёдки типа ЛС-30, погрузочные машины ПГШ-3, ППН-1с, ПТ-4.

Наряду с механизацией особое внимание уделено технике безопасности, улучшению условий труда, включая вентиляцию, освещение, кондиционирование воздуха.

Применяемые в наше время станки НКР-100 МА исчерпали свои технические возможности. На сегодня уже не удовлетворяют небольшая глубина бурения 30-35 м.

В настоящее время ВНИИрудмаш разрабатывает конструкцию станков БШ-250 для бурения скважин из подземных выработок. Применение его сулит возможность коренного усовершенствования применяемой технологии, то есть переход на этапную отбойку руды.

Основой научно-технического прогресса является уровень горнодобывающей промышленности, то которой зависит развитие энергетики, металлургии, строительной индустрии.

В настоящее время на рудных шахтах применяется современное транспортное оборудование, способствующее повышению производительности труда и улучшающее условия работы горнорабочих.

Благодаря проведенным за последние годы научным исследованиям создано и внедрено в производство удовлетворяющее современным требованиям новое рудничное электрооборудование для шахт: комплекс электрооборудования для высокопроизводительных участков шахт на напряжение 1140 В, рудничное комплексное распределительное устройство КРУРН-6, рудничные комплектные трансформаторные подстанции серии ТСВП, ряд рудничных комплексных станций управления электроприводами механизированных комплексов очистных и подготовленных забоев, рудничные автоматические выключатели АВ, АБВ-250 и ВРН, рудничные магнитные пускатели ПРН, ряд аппаратов, защиты, рудничное электрооборудование созданное с учетом достижений в области электроники, электротехники, телемеханики, автоматики, робототехники.


Раздел 1

           1.    Общая часть

1.1 Технологические процессы при углубке ствола:

Для отработки месторождения в полной мере небходимо постепенно углублять капитальные горные выработки (стволы), этим занимается Участок №7 ш. «Проходческая» на ЗАО ЗЖРК.

На данные момент идёт углубка ствола ГС-1 с горизонта 940-1140 м, но в скором времени будет вестись углубка ГС-2 по схеме аналогичной ГС-1 с таким же перечнем оборудования.

Углубка ствола будет производится под естественным целиком, на всё сечение ствола, ниже г.940м.

Схема углубки ствола – сверху вниз полным сечением с использованием  буровзрывных работ и пневмопогрузчика КС-3 (для отгрузки отбитой горной массы).

 На г.964м будет оборудована  нулевая площадка с лядой для пропуска бадьи, и шкивами канатов (используемых в процессе углубки).

Для углубки ствола используется подъёмная машина Ц 2*1,5АР – обеспечивает выдачу породы в бадъе V=1,5м3. Порода разгружается на г. 960м  затем транспортируется с помощью ПДМ ПНЕ-1700 в вагоны на г.940м, далее участком ВШТ транспортируется к ЦСС.

В камере проходческих лебёдок г.964м расположены проходческие лебёдки для подвески проходческого полка, опалубки, спасательной лестницы, кабеля взрывания, кабелей освещения, сигнализации и связи, а также для монтажа трубопроводов.

Для крепления ствола бетоном используется подвесная призабойная опалубка высотой 4м. Бетон подаётся с г.940м по скважине и трубопроводу Ø168мм, проложенному по стволу.

Снабжение сжатым воздухом и водой производится по трубопроводам Ø108мм и  Ø57мм. Проветривание забоя производится с помощью вентилятора местного проветривания по металлическим трубам Ø600мм.

Электроснабжение проходческого оборудования осуществяется с УПП г.964м, а УПП г.964м от ЦПП г.940м.

В связи с незначительным притоком воды, откачка воды из забоя, производится пневматическим насосом Н-1М  в бадью.

По мере углубки ствола производится засечка сопряжения с околоствольным двором на отметке, указанной в проекте ШС1-011-ТХ. Длина засечки составляет не менее 15м от стенки ствола.

При проходке ствола выполняются такие работы :

1. Приём передача смены.

2. Контрольный прогон бадьи.

3. Бурение шпуров по забою.

4. Заряжание, взрывание и проветривание забоя.

5. Перегон проходческого полка.

6. Отгрузка породы КС-3 в бадью.

7. Отгрузка породы ПНЕ-1799 в вагоны.

8. Перегон призабойной опалубки и возведение бетонной крепи.

9. Уборка рабочего места.

 

    1.2  Характеристика электроприёмников

Электроприёмниками участка №7 ш. «Проходческая» являются:

  1.  Подъёмная машина Ц 2*1,5 АР с бадьёй БПСМ-1,5У – предназначена для спуска-подъёма людей, доставки материалов, отгрузки отбитой горной массы. Концевая нагрузка 5200 кгс. Применяемый канат – грузолюдской ГОСТ-16828-81, Ø27мм, малокрутящийся. Общая длина каната -250 м.
  2.  Лебёдки проходческого полка. – предназначены для подвески полка, используются две лебёдки ЛПЭ 10/800КТ, смонтированные на г.964м. Для подвески полка используется канат ГОСТ-7668-80 грузолюдской  Ø31мм. Общая длин каната – 815 м. Канаты лебёдок идут на шкивы подшкивной площадки, так как одновременно являются направляющими канатами бадьевого подъёма.
  3.  Лебёдки призабойной опалубки – предназначены для подвески опалубки, используются три лебёдки ЛПЭ 5/1000, смонтированные на г.964м. Опалубка подвешена на шести ветвях канатов, через блоки шкивов на самой опалубке, концы канатов крепятся на глухих ветвях, расположенных на «0» площадке г.964м. Для подвески опалубки применяется канат ГОСТ – 7668-80 грузовой,  Ø22мм.
  4.  Лебёдка спасательной лестницы – предназначена для подвески спасательной лестницы ЛС-1 , используется лебёдка ЛПЭ 5/500, смонтированная в северной камере проходческих лебёдок г.964м  Для подвески спасатльной лестницы применяется канат ГОСТ 16828-81 грузолюдской, Ø20мм. Общая длина каната – 235 м.
  5.  Лебёдка кабеля взрывания – предназначена для подвески кабеля взрывания, используется лебёдка ЛПЭ 5/1000, смонтированная в камере проходческих лебёдок  г.964м. Для производства взрывных работ применяется кабель КГРШ 3*25+1*10  длиной - 200м. Канат  ГОСТ – 16828-81, грузовой Ø20мм. Общая длина каната – 193м.
  6.  Лебёдка кабеля освещения и сигнализации – предназначена для  подвески кабеля освещения и сигнализации, используется лебёдка ЛПЭ 5/1000, смонтированная в камере проходческих лебёдок г.964м.
  7.  Устройство сигнализации и телефонной связи. Для ведения работ по углубке ГС-1 имеется следующая сигнализация и связь: между машинистом ПУ, кабиной стволового и проходческим полком, имеется громкоговорящая связь, выполнена по схеме, разработанной ПКО ЗАО ЗЖРК, а так же звуковая ударно-троссовая сигнализация, на случай выхода из строя рабочей сигнализации имеется аналогичная аварийная сигнализация, которые полностью взаимосвязаны между собой и работают в параллельном режиме. Кабина машиниста ПУ и кабина стволового оборудованы телефонной связью.

Таблица электроприёмников

          Таблица 1

Наименование

Кол-во

Тип электродвигателя

Uн, В

Рн, кВт

cos φ

η, %

Ip, A

Ki=Iп/Iн

∑Pн, кВт

ЛПЭ 10/800

2

АО 2-62-8

380

10

0,81

0,88

9

7

20

ЛПЭ 5/1000

5

АО 2-52-8

380

5,5

0,72

0,85

6

6

27,5

ЛПЭ 5/500

1

АО 2-52-8

380

5,5

0,72

0,85

6

6

5,5

ВМ-6М

4

ВРМ 160 М2

380

24

0,87

0,91

25

6

96

СТШ - 500

1

 

380

13,55

0,53

0,6

50

6

13,55

НСР - 200

60

Лампы МО 36 - 100

36

0,1

1

 

 

 

6

Всего

 

 

 

 

0,78

 

 

 

168,6


1.3 Анализ существующей схемы электроснабжения

Существующая схема электроснабжения участка в целом соответствует потребностям электропотребителей.

       Электроснабжение проходческого оборудования осуществяется с УПП г.964м, а УПП г.964м от ЦПП г.940м. Подстанция ТКШВП – 250/6/0,4 питается от  РУ-6 кВ  УПП г.964, от подстанции кабель идёт на ЯПР-630-54 ( ящик рубильник с разъединителем), с ЯПР на выключатели ВРН-200, с ВРН-200 на шкафы управления лебёдками ( ШУ ). Освещение подключено через осветительные трансформаторы ТОР-4. Вентиляторы местного проветривания СВМ-6М управляются с помощью пускателей  ПРН-100.

               Так же считаю целесообразным применение подстанции КТПВ – 100/6/0,4 вместо принятой ТКШВП – 250/6/0,4, потому что трансформатор  недогружен, а это  ведет к излишним материальным затратам и экономически невыгодна, так как расчётная мощность на участке составила  Sp=116 МВ*А .


1.4    Выбор схемы.

Выбор схемы электроснабжения участка №7 шахты «Проходческая» при проходке ствола зависит от расположения электрооборудования на местности, все электропотребители находятся в камере проходческих лебёдок, поэтому, чтобы обеспечить надёжное и экономическое электроснабжение потребителей участка и обеспечить необходимый уровень напряжения, принимаю магистральную схему электроснабжения.

 

КТПВ 100/0,4

ЛПЭ 5/1000

ЛПЭ  10/800

ЛПЭ  10/800

ЛПЭ 5/1000

ЛПЭ 5/1000

ЛПЭ  5/1000

ЛПЭ  5/1000

ЛПЭ  5/500

   ВМЭ-6М

             

     СТШ-500
                  
1.5    Выбор подстанции

Выбор подстанции производят по расчетной мощности трансформатора [1] с.268:

Sp = ∑Рн*Кс/cosф, кВ*А

где ∑Рн = 168,6 кВт — суммарная мощность всех потребителей на участке

(см. табл.1);

сosф = 0,7 - коэффициент мощности, для участка подготовительных работ [1] с.177.

Коэффициент спроса определим по ф-ле (4):

   

Кс=0,4+0,6*Рн/∑Рн

Рн =24 кВт - мощность наибольшего электроприемника ( Вентилятор ВМ-6), тогда:

   Кс=0,4+0,6*24/168,6=0,48

Выбираю трансформатор подстанции по формуле:

Sp=168,6*0,48/0,7 = 116 кВ*А

При выборе трансформатора следует также учитывать его перегрузочную способность. Для этого определяем уточненную мощность трансформатора   [ 1 ] с.269:

Syт =Sp/1.25,кВ*А

Syт = 116/1,25 = 92,8 кВ*А

По [4] с.125 принимаем передвижную подстанцию  КТПВ – 100/6/,04 у которой номинальная мощность:

    Sh=100 KB*A > Syт=92,8 кВ*А


1.6  Расчёт питающей линии и распредилительной сети.

Цель расчёта – минимальное сечение, но при котором установившаяся температура не превышала бы номинальную (допустимую) , потеря напряжения была минимальной, чтобы  изоляция не горела от короткого замыкания.

Высоковольтный кабель выбирают по:

  1.  Длительно допустимой нагрузке.
  2.  Допустимой потере напряжения.
  3.  Термической стойкости к.з.
  4.  Экономической плотности тока. Экономически целесообразного сечения.

  1.  Длительно допустимой нагрузке:

Ip=∑Рн*Кс*103/√3*U*cos ф

где Рн ,  кВт - суммарная мощность электродвигателей;

    cos ф  - коэффициент мощности ;

Кс - коэффициент спроса, который учитывает, что не все потребители работают одновременно. Значение Кс для подземного участка определяем по эмпирической ф-ле [1] с.268 :

Кс=0,4+0,6*Рн.д./∑Рн

 Где Рн.д. - мощность наибольшего электродвигателя;

Кс=0,4+0,6*24/168,6 = 0,48

Ip=168,6*0,48*103/√3*6000*0,78 = 10,5 А

Предварительно принимаю кабель сечением 35 мм2

2.Допустимой потере напряжения:

U=√3*Ip*l*cos φ*100/γ*S*U

где:

 l – длина кабеля;

S – сечение кабеля;

U – напряжение;

U=√3*10,5*40*0.78*100/32*35*6000=0.12% < 2% - потеря напряжения удовлетворительная.

  1.  Термической стойкости к.з:

S=Iуст.*√tф/с

Где:

             Iуст. – установившийся ток короткого замыкания;

    tф – фактическое время короткого замыкания;

    с – термический коэффициент, для алюминия с = 90.

   

S=3872*√0.19+0,25/90 = 19 мм2

  1.  Экономической плотности тока. Экономически целесообразного сечения:

S=Iр/γэк = 10,5/1,2 = 9 мм2

Принимаем кабель с алюминиевыми жилами и оболочкой, бронированный, с бумажной изоляцией пропитаной лаком ААБл-6-3х35 у которго Iдоп – допустимый ток равен 85А > Ip=10,5 А.

Низковольтный кабель выбирают по:

  1.  Длительно допустимой нагрузке;
  2.  Допустимой потере напряжения;

1. Длительно допустимой нагрузке:

Ip=∑Рн*Кс*103/√3*U*cos ф, А

                Ip=168,6*0,48*103/√3*380*0,78 = 158 А

Предварительно выбираю кабель сечением S=95 мм2 у которого

Iдоп.=190 А ≥ Iр=158 А

2. Допустимой потере напряжения:

U=√3*Ip*l*cos φ*100/γ*S*U

U=√3*158*20*0.78*100/32*95*380=0,37% < 2% - потеря напряжения удовлетворительная.

Принимаем бронированный кабель с алюминевыми жилами в пластмассовой оболочке и изоляцией АВБбШв-1-3х95

Расчёт остальных кабелей сведём в таблицу 2.

Таблица 2

п/п

откуда

куда

S, мм

Марка кабеля

Ip

Iдоп.

длина, м

U, %

1

КТПВ

ВРН-200

95

АВБбШв

176,5

190

20

0,37 

2

ВРН-200

ПРН 200

95

АВБбШв

176,5

190

10

 0.016

3

ПРН 200

КР1

95

АВБбШв

176,5

190

5

0.08 

4

КР1

КР2

95

АВБбШв

176,5

190

5

0.08 

5

КР2

КР3

50

АВБбШв

104,5

120

15

 

6

КР3

КР4

4

АВБбШв

4,5

29

5

 

7

КР4

ТОР-4

4

АВВГ

4,5

29

5

 

8

КР4

ТОР-4

4

АВВГ

4,5

29

5

 

9

КР3

ПРН-Б (1)

50

АВБбШв

100

120

15

 

10

ПРН-Б (1)

КР5

16

АВБбШв

50

60

10

 

11

КР5

ВМЭ-6

10

АВБбШв

25

46

50

 

12

КР5

ВМЭ-6

10

АВБбШв

25

46

50

 

13

ПРН-Б (1)

ПРН-Б (2)

16

АВБбШв

50

60

5

 

14

ПРН-Б (2)

КР6

16

АВБбШв

50

60

10

 

15

КР6

ВМЭ-6

10

АВБбШв

25

46

50

 

16

КР6

ВМЭ-6

10

АВБбШв

25

46

50

 

17

КР2

ПРН-Б (3)

16

АВБбШв

55

60

15

 

18

ПРН-Б (3)

ПРН-Б (4)

16

АВБбШв

49

60

10

 

19

ПРН-Б (4)

ПРН-Б (5)

10

АВБбШв

39

46

10

 

20

ПРН-Б (5)

ПРН-Б (6)

4

АВБбШв

28

29

10

 

21

ПРН-Б (6)

ПРН-Б (7)

4

АВБбШв

23

29

10

 

22

ПРН-Б (7)

ПРН-Б (8)

4

АВБбШв

17

29

10

 

23

ПРН-Б (8)

ПРН-Б (9)

4

АВБбШв

12

29

10

 

24

ПРН-Б (9)

ПРН-Б (10)

4

АВБбШв

6

29

10

 

25

ПРН-Б (3)

ЛПЭ 5/1000

4

АВБбШв

6

29

5

 

26

ПРН-Б (4)

ЛПЭ 10/800

4

АВБбШв

9

29

15

 

27

ПРН-Б (5)

ЛПЭ 10/800

4

АВБбШв

9

29

15

 

28

ПРН-Б (6)

ЛПЭ 5/1000

4

АВБбШв

6

29

15

 

29

ПРН-Б (7)

ЛПЭ 5/1000

4

АВБбШв

6

29

15

 

30

ПРН-Б (8)

ЛПЭ 5/1000

4

АВБбШв

6

29

15

 

31

ПРН-Б (9)

ЛПЭ 5/1000

4

АВБбШв

6

29

5

 

32

ПРН-Б (10)

ЛПЭ 5/500

4

АВБбШв

6

29

5

 


1.7 Расчёт токов короткого замыкания:

Для выбора комутационной аппаратуры необходимо знать значение  трёхфазного тока короткого замыкания ( Iк.з.3 ) в той точке, где установлен аппарат, а для проверки чувствительности защиты нужно знать значение двухфазного тока короткого замыкания ( Iк.з.2 ) в конце защищаемого участка.

Для расчётов токов короткого замыкания необходимо рассчитать сопротивления кабельной сети:

Составляем расчётную схему электроснабжения на которой определяем точки короткого замыкания :


Составляем схему замещения для расчёта токов короткого замыкания для самой отдалённой точки (Вентилятор ВМЭ-6):

Расчёт сопротивления трансформатора КТПВ-100/6/0,4:

Активное сопротивление:

Рк.з. – потери  к.з. в трансформаторе (Вт)

I2н.т. = номинальный ток трансформатора.

Индуктивное сопротивление:

Uк.з. – напряжение к.з. 3 %;

U2н.т. – номинальное напряжение трансформатора;

Sн – номинальная мощность трансформатора.

Находим трёхфазный ток в точке К , на зажимах трансформатора низкой стороны:

I3к.з.=1,05*Uн / √3*√Xт2*Rт2 = 1.05*380 / √3*√0.0222+0.0482 = 4370 A

Находим двухвазный ток в точке К, на зажимах трансформатора низкой стороный:

I2к.з.=0,87*I3к.з.=0,87*4370 = 3802 А

Сопротивление кабелей:

АБВбШВ 3х95 :

Активное сопротивление:

 rк1 = rо*l, Ом

           

 rк1 = 0,326*0,02 = 0,0625 Ом

индуктивное сопротивление:   

xк1= xo*l , Ом

     

xк1= 0,0606*0,02 = 0,01212 Ом

АБВбШВ 3х95 :

Активное сопротивление:

rк2=0,326*0,015=0,00326Ом

индуктивное сопротивление:

xк2=0,0606*0,015=0,01212Ом

АБВбШВ 3х95 :

Активное сопротивление:

rк3=0,326*0,005=0,00163Ом

индуктивное сопротивление:

xк3.=0,0606*0,005=0,000303Ом

АБВбШВ 3х50 :

Активное сопротивление:

rк4=0,326*0,015=0,00163Ом

индуктивное сопротивление:

xк4=0,0606*0,015=0,000303Ом

АБВбШВ 3х50 :

Активное сопротивление:

rк5=0,326*0,015=0,00163Ом

индуктивное сопротивление:

xк5=0,0606*0,015=0,000303Ом

АБВбШВ 3х16 :

Активное сопротивление:

rк6=0,326*0,005=0,00163Ом

индуктивное сопротивление:

xк6=0,0606*0,005=0,000303Ом

АБВбШВ 3х16 :

Активное сопротивление:

rк7=7,74*0,010=0,0387 Ом

индуктивное сопротивление:

xк8=0,095*0,010=0,000475 Ом

АБВбШВ 3х10 :

Активное сопротивление:

rк9=3,1*0,05=0,155 Ом

индуктивное сопротивление:

xк9=0,073*0,05=0,00365 Ом

Расчёт сопротивлений остальных кабелей сводим в таблицу 3.

Таблица 3

Точка

Длина КМ

Rx, ном на 1 км

Xx, ном на 1 км

Rx

Xx

1

0,04

0,89

0,0637

0,0356

0,0025

2

0,02

0,326

0,0606

0,00652

0,001212

3

0,01

0,326

0,0606

0,00326

0,000606

4

0,005

0,326

0,0606

0,00163

0,000303

5

0,45

0,326

0,0606

0,1467

0,02727

6

0,005

0,326

0,0606

0,00163

0,000303

7

0,005

0,326

0,0606

0,00163

0,000303

8

0,005

0,326

0,0606

0,00163

0,000303

9

0,015

0,62

0,0625

0,0093

0,0009375

10

0,015

0,62

0,0625

0,0093

0,0009375

11

0,005

7,74

0,095

0,0387

0,000475

12

0,01

7,74

0,095

0,0774

0,00095

13

0,01

7,74

0,095

0,0774

0,00095

14

0,05

3,1

0,073

0,155

0,00365

15

0,05

3,1

0,073

0,155

0,00365

16

0,05

3,1

0,073

0,155

0,00365

17

0,05

3,1

0,073

0,155

0,00365

18

0,005

3,1

0,073

0,0155

0,000365

19

0,02

7,74

0,095

0,1548

0,0019

20

0,02

7,74

0,095

0,1548

0,0019

21

0,005

3,1

0,073

0,0155

0,000365

22

0,005

3,1

0,073

0,0155

0,000365

23

0,01

5,17

0,09

0,0517

0,0009

24

0,01

5,17

0,09

0,0517

0,0009

25

0,01

5,17

0,09

0,0517

0,0009

26

0,01

5,17

0,09

0,0517

0,0009

27

0,01

5,17

0,09

0,0517

0,0009

28

0,01

5,17

0,09

0,0517

0,0009

29

0,01

7,74

0,095

0,0774

0,00095

30

0,01

7,74

0,095

0,0774

0,00095

31

0,01

7,74

0,095

0,0774

0,00095

32

0,01

7,74

0,095

0,0774

0,00095

33

0,01

7,74

0,095

0,0774

0,00095

34

0,01

7,74

0,095

0,0774

0,00095

35

0,01

7,74

0,095

0,0774

0,00095

36

0,01

7,74

0,095

0,0774

0,00095

37

0,005

7,74

0,095

0,0387

0,000475

38

0,005

7,74

0,095

0,0387

0,000475

39

0,005

7,74

0,095

0,0387

0,000475

Определяем токи короткого замыкания высоковольтной сети:

Iк3 = 1,05 * U / √3*z , кА

z – полное сопротивление с учётом сопротивления внешней сети.

Z =  ∑хі + xв.с. = 0,7925 + 0,148 = 0,9405 Ом

xв.с – сопротивление внешней сети;

∑хі – сопротивление всех кабелей от ЖРК до ЦПП г.940м

Iк3 = 1,05 * 6000 / √3*0,9405 = 3872 А

Iк2 = Iк3 * 0,87 = 3872 * 0,87 = 3369 А

расчитываем полное сопротивление к точке К10 :

Z=√(Xтр+Xк1+Xк2+Xк3+Xк4+Xк5+Xк6+Xк7+Xк8+Xк9)2+(Rтр+Rк1+Rк2+Rк3+Rк4+Rк5+Rк6+Rк7+Rк8+Rк9)2=√(0,022+0,1212+0,1212+0,000303+0,000303+0,000303+0,00047)2+(0,048+0,0625+0,00326+0,0326+0,00163+0,00163+0,00163+0,0163+0,03870+0,155)2= 0,436 Ом

Находим значение трёхфазного тока к.з. на зажимах двигателя ВМЭ-6:

I3к.з.=1,05*Uн / √3*Z = 1.05*380 / √3*0.436 = 528 A

Iк2 = Iк3 * 0,87 = 528 * 0,87 = 460 А

Расчёт токов короткого замыкания в других точках сводим в таблицу 4.


         Таблица 4

Наименование точки

Обозначение точки

Полное сопротивление цепи к.з., Ом

Iк3, кА

Iк2, кА

УПП г.964м

К1

0,9405

3872,0

3368,64

ВРН ЦПП г.940

К2

0,068

5980,0

5202,00

ВРН 200

К3

0,0633

3641,2

3167,87

ВРН

К4

0,1140

3544,0

3084,00

ПРН-200

К5

0,1170

3423,0

2978,00

ПРН-Б

К6

0,0834

2765,3

2405,79

ПРН-Б

К7

0,1163

1982,9

1725,11

ВМЭ-6

К8

0,3027

761,9

662,82

ВМЭ-6

К9

0,3027

761,9

662,82

ВМЭ-6

К10

0,3409

676,6

588,61

ВМЭ-6

К11

0,3409

676,6

588,61

ПРН

К12

0,2095

1101,0

957,84

СТШ-500

К13

0,3754

614,3

534,48

ПРН-Б

К14

0,0927

2486,8

2163,52

ПРН-Б

К15

0,1062

2171,9

1889,58

ПРН-Б

К16

0,1538

1500,0

1305,03

ПРН-Б

К17

0,2034

1134,2

986,73

ПРН-Б

К18

0,2538

908,8

790,62

ПРН-Б

К19

0,3047

757,0

658,62

ПРН-Б

К20

0,3558

648,3

564,00

ПРН-Б

К21

0,4070

566,6

492,97

ЛПЭ 5/1000

К22

0,1633

1412,3

1228,70

ЛПЭ 10/800

К23

0,1781

1294,7

1126,37

ЛПЭ 10/800

К24

0,2283

1010,4

879,05

ЛПЭ 5/1000

К25

0,2790

826,8

719,29

ЛПЭ 5/1000

К26

0,3300

698,9

608,09

ЛПЭ 5/1000

К27

0,3812

605,1

526,41

ЛПЭ 5/1000

К28

0,4325

533,3

463,94

ЛПЭ 5/500

К29

0,4839

476,6

414,66

ТОР-1,6

К30

0,1254

1839,2

1600,13

 ТОР-1,6 К31                                 0,1254                            1839,2               1600,13


1.8 Расчёт высоковольтной и низковольтной пускозащитной аппаратуры:

 

Расчёт распредилительного устройства 6кВ:

Выбор КРУ производим путём сравнения расчётных данных с каталожными.

КРУРН-6А предназначено для распределения электроэнергии напряжением 6кВ, для защиты сетей и управления токоприёмниками.

Сравнение с каталожными данными:

    Каталожные данные      Расчётные данные

Номинальное напряжение                 Uн = 6 кВ   Uр = 6 кВ

Номинальный ток    Iн =  100 А   Iр = 10,7 А

Мощность отключения    Sо =  125 МВ*А  Sк.з. = 40,2 МВ*А

Амплитудное значение тока к.з.     Iамп. = 25 кА  Iуд = 8,6 кА

Ток отключения     Iо = 10 кА   Iк.з.3 = 3,8 кА

Односекундный ток термической   Iт.ст.= 10кА  Iр.т.ст.= 1,6 кА

стойкости при к.з.

Iр.т.ст.= Iк.з.3*√тф / тн.т.ст.= 3800*√0,19/1 = 1,6 кА

где Тф – время к.з. (0,19 сек);

Тн.т.ст. -  номинальное время термической стойкости из каталога (для ячеек КРУРН-6 Тн.т.ст. = 1)

В КРУРН-6 имеется трансформатор тока с коэффициентом трансформации 200/5 = 40 , реле РТМ и РТ-40 защита от перегрузки.

Для защиты сборных шин от к.з. принимаем максимальное реле (РТМ) прямого действия, которое встроено в привод силового выключателя.

Ток уставки определяем по формуле:

Iу>Кн* Iп.н.д + ∑Iн.ост.д.

Iп.н.д= Iн*Kі =25*6 = 300 А – пусковой ток вентилятора ВМЭ-6,

Iн.ост.д. = 6+9+9+6+6+6+6+6+2х50= 154 А

где:

Iн.ост.д – сумма номинальных токов остальных потребителей;

 Iн- номинальный ток наибольшего двнгателя;

Кi=6 - кратность пускового тока к номинальному;

Кн= 1.4 - коэффициент надежности.

Iу>1.4*300+154 =574 А ≤ 600 А

Ток срабатывания реле:

Icp = Iy/KT = 600/20 = 30 A

Где Кт- коэффициент трансформации трансформатора тока.

По (1) стр.260 принимаем ток срабатывания реле Iср.=25А, тогда ток срабатывания защиты будет равен 1000А.

Принимаем уставку Iу=1000А

Проверяем чувствительность защиты:

Кч= I2к.з./ Iy = 3368 / 1000 = 3,36 ≥ 1,5

Чувствительность достаточна.

Распредилительное устройство КРУРН-6 подходит по всем параметрам.

Выбор распределительного устройства 0.4 кВ

Подземные РП-0.4кВ состоят из рудничных автоматических выключателей и пускателей. Они служат для управления и защиты магистрали.

Производим выбор автоматического выключателя:

По (2) стр.580 выбираем выключатель типа ВРН-200, у которого

Iн = 200 А > Iр=158 А

Проверяем отключающую способность автомата:

Iо > 1.2* Рк.з.

Iо = 16000А > 1.2*3641 = 4369 А

где Iо - отключающая способность выключателя;

Отключающая способность достаточна.

Определяем уставку максимального реле:

Iу> I П.Н.Д+ ∑Iн.ост.

I п.н.д = 300 А - двигатели вентилятора;

∑I п.н.д=154 А- сумма номинальных токов остальных двигателей.

Iу= 1,4* 300+ 154 = 574А,

принимаем уставку Iу=600А.

Проверяем чувствительность защиты:

Кч= I2к.з./ Iy = 3167 / 600 = 5,27 ≥ 1,5 - чувствительность достаточна.

Автоматический выключатель ВРН-200 подходит по всем параметрам.

Рудничные магнитные пускатели служат для управления и защиты потребителей.

Порядок выбора пускателя:

1. По расчетному току (см.табл. 1) выбираем тип пускателя:

По [5] с.З принимаем пускатель типа ПРН-Б для пуска двигателя ВМЭ-6,

у которого:

Iр= 2х25 = 50А

Iн=63 А  ≥ Iр=50 А

2. Коммутационная способность пускателя [3] с.398:

Iо ≥ 1.2*Iк3 ,А

Io = 1500 ≥ 1.2*761 = 914 A

Коммутационная способность достаточна, но при данном коротком замыкании, должен реагировать автоматический выключатель (ВРН-200) – находящийся в начале линии, данное условие возможно если :

Iу.а.в.=600≤0,55*Iо.п.=0,55*1500=825А
где :

Iу.а.в. – ток уставки автоматического выключателя;

Iо.п – коммутационная способность пускателя.

Условие соблюдено. Чуствительность защиты у ВРН-200 к Ik2 на зажимах двигателя достаточна.

3.Выбор теплового реле.

Тепловое реле обеспечивает защиту двигателя от перегрузки которая может возникнуть из-за черезмерной загрузки двигателя.

Iт.р ≥ Iн = 25 А ≥ 23,4 А

Расчёт остальных пускателей сводим в таблицу 5.

Электроприёмники

Ip, А

Iп, А

Пускатели

Токи к.з.

тип

Iн, А

I3к.з.

I2к.з.

СТШ-500

50

300

ПРН

63

1500

1101

957

ВМЄ-6М

2х25

300

ПРН-Б

63

1500

2765

2405

ВМЄ-6М

2х25

300

ПРН-Б

63

1500

1982

1725

ЛПЄ 5/1000

6

36

ПРН-Б

63

1500

2486

2163

ЛПЄ 10/800

9

54

ПРН-Б

63

1500

2171

1889

ЛПЄ 10/800

9

54

ПРН-Б

63

1500

1500

1305

ЛПЄ 5/1000

6

36

ПРН-Б

63

1500

1134

986

ЛПЄ 5/1000

6

36

ПРН-Б

63

1500

908

790

ЛПЄ 5/1000

6

36

ПРН-Б

63

1500

750

658

ЛПЄ 5/1000

6

36

ПРН-Б

63

1500

648

564

ЛПЄ 5/500

6

36

ПРН-Б

63

1500

566

492

  

            1.9 Расчёт расхода электроэнаргии.

Сведем время работы всех электроприемников  в таблицу

Наименование

Мощность,

Время работы в месяц

Расход эл.энергии в месяц, кВт/ч

кВт

ВМЭ-6М

4 х 24 кВт

3,3 часа

316,8

ЛПЄ 5/1000

5,5

0,3 часа

1,65

ЛПЄ 10/800

10

3,3 часа

33

ЛПЄ 10/800

10

3,3 часа

33

ЛПЄ 5/1000

5,5

2 часа

11

ЛПЄ 5/1000

5,5

2 часа

11

ЛПЄ 5/1000

5,5

2 часа

11

ЛПЄ 5/1000

5,5

3,3 часа

18,5

ЛПЄ 5/500

5,5

3,3 часа

18,5

Освещение

6

600

3600

Всего:

 

 

4054,45 кВт/ч

Участок при усредненном режиме работы расходует в месяц 4054,45 кВт/час

                  в сутки 135,2 кВт/час


         Раздел 2

Специальная часть

Защита от утечек тока в сетях низкого напряжения.

Назначение:

     Предназначен для предварительного контроля сопротивления изоляции участков сети при отсутствии на них напряжения и блокировки, препятствующих подаче напряжения на участке сети при снижении сопротивления изоляции ниже допустимого значения, встраиваются во взрывобезопасные аппараты на напряжение до 1140 В.

      Блок предназначен для встройки в рудничные коммутационные аппараты и распредустройства дальнейшем именуемые «аппараты») напряжением до 1200 В, частоты 50 и 60 Гц и служит для контроля сопротивления изоляции в отходящих от аппаратов силовых цепях.

Способы защиты от утечек в подземны сетях низкого напряжения:

      Блок обеспечивает: блокирование отключенного коммутационного аппарата при снижении со-противления изоляции отходящего присоединения ниже уставки 30 или 100 кОм; световую сигнализацию о срабатывании блока.

Электрическая схема блока обеспечивает:

  1.  отключение исполнительного реле при снижении сопротивления цепи контроля ниже установленной контрольной величины, которая может быть задана в диапазоне от 10 до 100 кОм;
  2.  световую сигнализацию о срабатывании блока.

Электрическая схема блока обеспечивает:

  1.  отключение исполнительного реле при снижении сопротивления цепи контроля ниже установленной контрольной величины, которая может быть задана в диапазоне от 10 до 100 кОм;
  2.  световую сигнализацию о срабатывании блока.

Аппарат защиты от токов утечки АЗУР предназначенный для защиты людей от поражения электрическим током и других опасных последствий утечек тока на землю в электрических сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 380 и 660 В с изолированной нейтралью трансформатора, применяемый в подземных выработках горнорудных предприятий.

Реле утечки УАКИ - предназначено для защиты человека от поражения электрическим током и других опасных последствий утечек тока в трехфазных электрических сетях переменного тока напряжением – 127/220/380В с изолированной нейтралью.

Устройство уменьшает вероятность:
-воспламенения электрооборудования токами утечки на землю;
-развития повреждения работающего электрооборудования с отсыревшей изоляцией.
Благодаря самоконтролю исправности основных элементов схемы реле утечки
предотвращается эксплуатация электрических сетей при неисправном реле утечки.

Схема рассчитаны для работы блока в двух режимах:

„Предуппв днтельная“ и „Аварийная", для чего служит тумблер SА, который  занимает соответствующие режимам положения.

Схема состоит из транзисторного усилителя (см. рис. 2), выполнена на составном транзисторе VТ1, VT2, нагрузкой которого является реле K1. Измерение сопротивления осуществляется путем сравнения токов управления составного транзистора VТ1 и VТ2 и коллекторного VТЗ. При величине сопротивления изоляции отходящего от аппарата присоединения выше установленной уставки транзистор VТЗ постоянно открыт, в результате чего транзисторный усилитель заперт. При снижении сопротивления изоляции до величины уставки транзистор VТЗ запирается, а транзисторный усилитель открывается, при этом срабатывает реле К1, которое своими контактами блокирует цепь управления аппарата. Схема позволяет производить контроль изоляции отходящих от аппарата присоединений как в режиме „Аварийная“, так и в режиме „Предупредительная“ на уставках. Для настройки схемы на желаемые уставки служат резисторы R2 и R5. При настройке на уставку 100 кОм резистор RЗ шунтируется посредством зажимов 5 и 6. Настройка производится только резистором R2. При настройке на уставку 30 кОм пе- ремычка на зажимах 5 и б не ставится, и настройка производится резисторами R2 и RЗ. При установке блока в аппарат тумблер SА необходимо установить в положение „Предупредительная“.

При снижении сопротивления изоляции до величины предупредительной уставки периодически включается сигнальная лампа, установленная на аппарате. В этом случае необходимо обратить внимание на состояние отходящего от аппарата присоединения (кабеля), а для дальнейшей работы переключить тумблер SА в положение „Аварийная*.

Резистор R11 предназначен для проверки исправности схемы  при уставке 30 к0м (сеть 660 В), а резистор R12—при уставке 100 кОм (сеть 1140 В).

      Рис.2 Электрическая схема блока БКИ


Раздел 3. Охрана труда

3.1 Мероприятия по охране труда при эксплуатации системы             электроснабжения участка

Охрана труда – это комплекс организационно-технических, санитарно-гигиенических и социальных мероприятий, направленных на поддержание жизни и здоровья трудящихся

Весь обслуживающий персонал электротехнических устройств, включая инженерно-технических работников, должен проходить проверку знаний по технике безопасности в соответствии с занимаемой должностью и выполняемой работой.

Работа в электротехнических установках, должна производиться по наряду. Нарядом называется письменное распоряжение на работу, определяющее место, время начала работы, условия ее выполнения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность работ.

Лица, которым предоставлено право выдачи нарядов на производство работ в электроустановках, назначаются главным энергетиком шахты и утверждаются приказом. В приказе указываются также границы ответственности каждого лица.

При производстве ремонтных работ необходимо строго выполнять организационные и технические мероприятия, обеспечивающими безопасность работ. Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электроустановках, является: оформление работы нарядом или распоряжением; допуск к работе; надзор во время работы; оформление перерывов в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы.

Для подготовки рабочего места при работах с частичным или полным снятием напряжения должны быть выполнены в указанной ниже последовательности следующие технические мероприятия: производство необходимых отключений и принятие мер, препятствующих подаче напряжения к месту работы вследствие ошибочного или самовольного включения коммутационной аппаратуры; вывешивание запрещающих плакатов; проверка отсутствия напряжения; наложения заземлений; ограждение рабочего места и вывешивание разрешающих и предостерегающих плакатов.


Для безопасной эксплуатации электрооборудования подстанции необходимо выполнить следующие мероприятия:

     1.Обеспечить подстанцию полным комплектом изолирующих, ограждающих и защитных средств, а также приспособлениями и устройствами для проведения ремонтных работ.

    2.Обеспечить недоступность токоведущих частей оборудования и защиту от случайного прикосновения к токоведущим частям.

3.Все оборудование заземлить.

4.Все работы проводить только по наряду, в процессе текущей эксплуатации и по распоряжению, и согласно графиков ТоиР.

 5.О всех переключениях и выполняемых работах записывать в оперативный журнал.

 6.На входе в подстанцию вывесить табличку с надписью            « посторонним вход воспрещен»

 7.На подстанции установить двери, которые открываются наружу и которые закрываются на замок.

 8.На КРУ установить плакаты «Высокое напряжение»,» опасно для жизни».

 9.Регулярно контролировать знание правил ТБ и ПТЭ у обслуживающего персонала.

 10.К оперативному обслуживанию электроустановок допускать лиц, которые знают их схемы, особенности оборудования, а также эксплуатационные и должностные инструкции.

11.К ремонту электрооборудования допускать лиц старше 18 лет, не имеющие увечий и болезней,(стойкой формы), мешающих производственной работе и должны быть аттестованы по теоретической и практической подготовке к работе с электроустановкам и и иметь допуск, а также иметь группу по электробезопасности не ниже 4 - для напряжения выше 1000В, и не ниже 3 — для напряжения до 1000В.

Во время проводить наладку и ремонт аппаратов защиты от к.з., от перегрузки, и от утечек на землю.

 

3.2 Расчёт освещения

 Так как стены выработки побелены, расчёт необходимого количества светильников определим по формуле светового потока:

F=6.85*E*S

 где:

Eмин.  – требуемая освещёность, Лк

S – площадь выработки, м2

     F=6.85*15*757= 77781 лм

Определяем необходимое количество светильников:

     n=F / Fсв

где: Fсв – световой поток лампы, для лампы местного освещения МО 36-100 Fсв = 1590 лм

     n=77781 /  1590 = 50 шт.

Ещё 10 ламп МО 36-100  принимаю для освещения ствола.

Всего необходимо 60 ламп.

Далее расчитываем мощность осветительного трансформатора и сечения проводов.

Расчётная мощность осветительного трансформатора определяется по формуле [1] с.326 :

Sp= n * Pл / 103*cosф*ήс , кВ*А

где Рл = 100 Вт – мощность лампы накаливания;

 n – количество ламп накаливания;

cosф = 1  – коэффициент мощности для ламп накаливания;

ήс = 0.95 – к.п.д. сети.

Расчёт трансформатора для освещения забоя (ствола):

Sp= 14 * 100 / 103*1*0,95 = 1,47 кВ*А

Принимаю трансформатор осветительный рудничный типа ТОР-1,6 предназначеный для питания напряжение 36В осветительныйх сетей шахт, рудников и обогатительных фабрик, у которого :

Sн = 1,6 кВ*А ≥ Sp = 1,47 кВ*А

Определяем расчётные токи обмоток трансформатора:

а)  высокого напряжения:

  

Ip= Sp*103 / √3*U1 , А

 

где: U1  - напряжение первичной обмотки трансформатора.

Ip= 1,47*103 / √3*380 = 2,3 А

б) низкого напряжения:

  

Ip= Sp*103 / √3*U2 , А

где: U2 – напряжение вторичной обмотки трансформатора.

Ip= 1,47*103 / √3*36 = 24,1 А

Для подключения осветительного  трансформатора ТОР-1,6 к сети 380 В, принимаем по [1] с.185  кабель типа АВВГ – 3 3х2,5 мм2 у которого при прокладке по  воздуху Iдоп. = 22A  ≥  Ip = 2,3A .

Кабель для подключения светильников в сеть напряжением 36В принимаем по [1] с.185  кабель типа АВВГ – 3 3х4 мм2 у которого при прокладке по  воздуху Iдоп. = 29A  ≥  Ip = 24,1A .

Кабель подсоединяется через кабельную муфту ТМ-10.

Для подключения светильников принимаю двухлучевую схему:

ТОР - 1,6

                                              L, м

При этом:

Ip1 = Ip2 / 2 = 24.1 / 2 = 12 A

Lp= L / 4 = 200 / 4 = 50 м

Определяем необходимое сечение кабеля по потере напряжения по формуле:

 S = √3*Ip1*Lp*cosф*100 / γ*ΔU*U2 , мм2

 S = √3*12*50*1*100 / 32*10*36 = 10 мм2

Окончательно принимаю кабель АВВГ-3 3х10 мм2.


Расчёт трансформаторов для освещения проходческих лебёдок :

Sp= 23 * 100 / 103*1*0,95 = 2,43 кВ*А

Принимаю трансформатор осветительный рудничный типа ТОР-2,5 предназначеный для питания напряжение 36В осветительныйх сетей шахт, рудников и обогатительных фабрик, у которого :

Sн = 2,5 кВ*А ≥ Sp = 2,43 кВ*А

Определяем расчётные токи обмоток трансформатора:

а)  высокого напряжения:

  

Ip= Sp*103 / √3*U1 , А

 

где: U1  - напряжение первичной обмотки трансформатора.

Ip= 2,43*103 / √3*380 = 3,7 А

б) низкого напряжения:

  

Ip= Sp*103 / √3*U2 , А

где: U2 – напряжение вторичной обмотки трансформатора.

Ip= 2,43*103 / √3*36 = 40 А

Для подключения осветительного  трансформатора ТОР-2,5 к сети 380 В, принимаем по [1] с.185  кабель типа АВВГ – 3 3х2,5 мм2 у которого при прокладке по  воздуху Iдоп. = 22A  ≥  Ip = 3,7A .

Кабель для подключения светильников в сеть напряжением 36В принимаем по [1] с.185  кабель типа АВВГ – 3 3х10 мм2 у которого при прокладке по  воздуху Iдоп. = 46A  ≥  Ip = 40A .

Кабель подсоединяется через кабельную муфту ТМ-10.

Для подключения светильников принимаю двухлучевую схему:

При этом:

Ip1 = Ip2 / 2 = 40 / 2 = 20 A

Lp= L / 4 = 100 / 4 = 25 м

Определяем необходимое сечение кабеля по потере напряжения по формуле:

 S = √3*Ip1*Lp*cosф*100 / γ*ΔU*U2 , мм2

 S = √3*20*25*1*100 / 32*10*36 = 10 мм2

Окончательно принимаю кабель АВВГ-3 3х10 мм2.


   3.3 Расчёт заземления

При нормальном режиме работы отдельные части электрооборудования не находятся под напряжением сети. При поврежденной изоляции эти части оказываются под напряжением, которое имеют токоведущие части данной электроустановки при нормальной работе. Для обеспечения безопасности людей на электрооборудовании сооружают заземляющие устройства и заземляют корпуса электрооборудования, т.е. создают сеть защитного заземления, назначение которого состоит в создании между металлическими частями электрооборудования и землей электрического соединения с достаточно малым сопротивлением, при котором параллельное присоединение человека к заземленным частям, оказавшимся под напряжением, не способно создать ток, опасный для его жизни.

Заземляющая сеть состоит из : главного заземлителя и местного заземлителя.

Главный заземлитель представляет собой пластину из стали, установлен в зумфе ствола и в водосборнике.

Его габариты: длина 2,5м , толщина 5 мм, площадь 0,75 м2

Местные заземлители бывают: полосовой и трубчатый.

Полосовой  представляет собой металическую пластину площадью 0,6 м2 , длиной 2,5м, толщиной 3 мм.

Трубчатый заземлитель представляет собой трубу  Ø30мм, длиной 1,5м, имеет 20 отверстий по 5 мм. Под трубчатый заземлитель бурят шпур длиной 1.4м.

Зазмление не должно превышать 2 Ом по ЕПБ .Велечину заземления необходимо проверять  ежемесячно. Ежесменно перед включение оборудования  проверять наличии подключения заземления. В подземных выработках применяют сеть с изолированной нейтралью и используют реле утечки при напряжении выше 36 В.


Расчёт заземления производим по [ ] с. 38

Расчёт сопротивления для одного трубчатого заземлителя:

   rтр= ρ / 2*π*l * ln * 4*l / d , Ом

где   ρ – удельное сопротивление грунта, Ом*см;

l – глубина погружения заземлителя в грунт, см ;

d – наружный диаметр трубы, см;

 rтр= 3,5*1000 / 2 * 3,14 * 140 * 5,075 * 4*140 / 3,5 = 20,203 Ом

Сопротивление заземлителя с учётом заземляющей сети ( брони кабеля в самой отдалённой точке = 0.3 )

R1 = √Rм*Rк = √20,203*0,3 = 2,46 Ом

Сопротивление у центрального заземлителя без учёта его сопротивления:

R2 = R1*0.5 = 2.46 * 0.5 = 1,23 Ом

Сопротивление с учётом главного заземлителя в зумфе:

Ro= Rц*R2 / Rц+ R2 = 1,5*1,23 / 1,5 + 1,23 = 0,67 Ом

Сопротивление менее 2 Ом что и требуется по ЕПБ.


3.4 Выбор электрозащитных средств.

При работе в электроустановках обязательно использование защитных средств.

Защитными средствами называются приборы, аппараты, приспособления и устройства, служащие для защиты персонала, работающего на электроустановках, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и т.п.

Защитные средства делятся на основные и дополнительные.

Основные - это защитные средства ,изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановок и при помощи которых допускается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением.

Дополнительные - это защитные средства ,которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить безопасность от поражения током. Они являются дополнительной к основным средствам мерой защиты, а также служат для защиты от напряжения прикосновения, шагового напряжения и являются дополнительным защитным средством для защиты от воздействия электрической дуги и продуктов ее сгорания.

К основным защитным средствам в установках выше 1000 В относятся оперативные и измерительные штанги; изолирующие и токоизмерительные клещи; указатели напряжения; изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ (изолирующие лестницы и площадки и т. д.).

К дополнительным защитным средствам, применяемым в установках выше 1000 В, относятся: диэлектрические перчатки и боты, изолирующие подставки, диэлектрические резиновые коврики.

Для обслуживания электроустановок на участке № 7  принимаем следующий комплект защитных средств:

- изолирующая штанга (оперативная или универсальная)  - 2шт.

  1.  указатель напряжения – 1 шт.
  2.  изолирующие клещи – 1 шт.
  3.  диэлектрические перчатки - не менее 2 пар
  4.  диэлектрические боты - 1 пара
  5.  переносные заземления - не менее 2 на каждое напряжение
  6.  временные ограждения(щиты) - не менее 2 шт.
  7.  переносные плакаты и знаки безопасности - по местным условиям
  8.  защитные очки(щиток) - 2 пары
  9.  


  Работа с применением защитных средств гарантирует безопасность в том случае, если они прошли определяемые Правилами безопасности испытания. На защитных средствах должно быть клеймо с указанием даты испытания и срока годности.

Периодичность испытаний, испытательное напряжение и способы испытаний указываются в ТЭиБ.


3.5  Противопожарные мероприятия

Основные причины пожаров в электроустановках является нарушение Правил технической эксплуатации электроустановок.

Все электрические аппараты, кабели выбраны по условиям допустимого нагрева, а электроустановки снабжены соответствующей защитой автоматически отключающей установку от сети при недопустимых по нагреву токах.

Основной мерой предупреждения пожаров в маслонаполненных аппаратах является соблюдение Правил технической эксплуатации.

Масло, служащее для заполнения трансформаторов, перед заливкой должно хорошо просушиваться, очищаться от посторонних примесей и испытываться. Согласно действующим правилам этим испытаниям должны подвергаться пробы масла, отбираемые во всех электроустановках через определенные сроки, регламентированные ПТБ.

Для исключения возможности пожаров следует не допускать нахождение возле машин и аппаратов легко воспламеняющихся материалов. Согласно ПТБ смазочные и обтирочные материалы должны храниться в закрывающихся железных сосудах; их количество не должно превышать однодневной потребности.

На участке № 7 установлен пожарный щит, укомплектованный топорами, огнетушителями (порошковым и углекислотным); двумя ведрами и емкостью с песком.

В каждом здании лебедок так же организован пожарный щит, укомплектованный двумя  огнетушителями, ведром и емкостью с песком.

На подстанции КТПВ 100/6/0,4  пожарный щит укомплектован двумя порошковыми огнетушителями, емкостью с песком.


    Раздел 4 Организация производства.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72449. Послевоенное мирное урегулирование. Начало «холодной войны». Послевоенное мирное урегулирование в Европе 664.5 KB
  В Европе в 1945 г. вся политическая атмосфера была отмечена общим сдвигом влево. Самые широкие и с политической точки зрения активные народные массы, которые в эпоху первого мирового конфликта демонстрировали всевозрастающее отвращение к войне, в это время были вовлечены в борьбу...
72450. Эпоха «великих реформ» в России 753 KB
  «Эпоха Великих реформ», подготовка и проведение, которых растянулись на несколько десятилетий, была временем, когда правительство предприняло одну из наиболее последовательных попыток модернизировать весь уклад жизни огромной империи.
72451. ИСТОРИЯ И ТЕОРИЯ МАССОВЫХ ПРАЗДНИКОВ 1.38 MB
  Изучение истории и теории возникновения и эволюции праздников предполагает исследование как духовных, так и зрелищных составляющих празднично-обрядовой культуры разных народов. Их роль в деле рекреации человека, восстановлении его физических и духовных сил необычайно велика...
72452. ИСТОРИЯ ПСИХОЛОГИИ 606.5 KB
  Конспект лекций курса «История психологии» содержит информацию об основных этапах развития психологии как науки, о базовых идеях и понятиях, их появлении, усложнении и преем-ственности. В курсе освещены вопросы, касающиеся изменения в различные исторические периоды собственно предмета...
72454. ИСТОРИЯ ОТЕЧЕСТВА 498.5 KB
  В середине XVI века население России составило 5 млн. В течение года он опустошал казну истратив 05 млн. Император ограничил привилегии дворян заключил в 1800 году союз с Наполеоном вступил в переговоры с Папой Римским и договорился об объединении Православной и Католической Церквей предписал...
72455. История России 558.5 KB
  Природно-климатические особенности Восточной Европы. Взгляды на происхождение славян. Восточные славяне в VI-VIII веках новой эры. Быт, нравы, религия, политическая история. Образование государства у восточных славян. Норманнская теория. Киевская Русь - раннефеодальное государство 1Х-Х1 веков.
72456. Разработка информационных систем на базе мобильных интерфейсов 2.52 MB
  В процессе работы были проведены исследования в области городских информационных систем на базе мобильных интерфейсов, изучены подходы к реализации подобных систем для платформы Android. Результатом работы стала прототипная реализация приложения (Туристическая карта) для мобильных устройств на платформе Android.
72457. ПРЕДМЕТ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ИСТОРИИ. ИСТОРИЯ РОССИИ – НЕОТЪЕМЛЕМАЯ ЧАСТЬ ВСЕМИРНОЙ ИСТОРИИ 168.5 KB
  Сущность формы функции исторического знания Методы и источники изучения истории; понятие и классификация исторического источника Отечественная историография о прошлом и настоящем: общее и особенное Методология и теория исторической науки История России - неотъемлемая часть всемирной истории...