Электроснабжение очистного забоя

Содержание:

Введение

1.                 Характеристика участка и его горнотехнические данные.

2.                 Выбор рациональной схемы электроснабжения.

3.                 Расчет освещения лавы.

4.                 Технические данные машин.

5.                 Выбор трансформаторной передвижной станции.

6.                 Определение токов нагрузок, выбор кабелей низковольтной сети.

7.                 Проверка кабельной сети по потери напряжения.

8.                 Выбор пускозащитной аппаратуры.

9.                 Расчет токов короткого замыкания.

10.            Выбор высоковольтного кабеля.

11.            Выбор высоковольтной ячейки.

12.            Выбор УМЗ.

13.            Расчет техникоэкономических показателей.

Заключительная часть.

Введение:

В настоящем курсовом проекте произведен расчет электроснабжения очистного забоя, выбрана рациональная схема электроснабжения, обеспечены минимальные экономические затраты на передачу электроэнергии, произведен выбор механизированного комплекса, для добычи угля.

В качестве вспомогательного оборудования используются современные насосные станции и лебедки. С целью обеспечения бесперебойной работы очистного оборудования, применена новейшая пускозащитная аппаратура. для снижения затрат на кабельную сеть (протяженность кабельной сети принята с учетом производственной целесообразности по реальным токовым нагрузкам. С целью защиты обслуживающего персонала и оборудования, от повышенных токовых нагрузок и утечек произведен выбор и настройка максимальных значений и реле утечки.

Большое внимание в курсовом проекте уделено заземлению шахтного оборудования.

1. Характеристика участка и его горнотехнические данные

Добыча угля в очистном ведется в условиях не опасных по газу и пыли, породы кровли средней устойчивости и не требуют для их поддержания особых методов упрочнения пород.

Почва пласта имеет сопротивление смятию, не менее 3,5мна, сопротивляемость пласта резанию не более 300 кн/м.

Температура воздуха в очистном забое не более 25  . Добыча угля ведется механизированным комплексом 1МКБ

Техническая характеристика.

Производительность расчетная т/сут               -700-2100

Удельное сопротивление на 1м                      -400-433

Коэффициент начального распора                           -0,8

Коэффициент затяжки кровли                          -0,9

Среднее давление на почву пласта, мПа         -1,2

Высота секции крепи, мм                                  -1070-2200

Шаг установки секции, м                                  -1,1

Шаг передвижки секции, м                               -0,63

Максимальное давление в напорной магистрали мПа -32

Масса секции крепи, кг                                              - 4030

В состав механизированного комплекса 1КМБ входят: механизированная крепь, очистной узкозахватный комбайн КШ1КГУ, К88 или 2ГШ68Б с бесцепной системой подачи, оснащенный реечным ставом 2УКПК с круглой направляющей, забойный конвейер выполнен на базе СУБ, со сближенными или разнесенными цепями, цепной кабелеукладчик ЦКН, электрооборудование на 660В, насосная станция СНТ-32.

Техническая характеристика КШ1КГУ комбайн

Диаметр шнека                                                  1250; 1400; 1600мм.

Предел регулирования высоты исполнительного органа, мм

Нижний                                                                       1250 1400 1600

Верхний                                                                      2000 2200 2920

Номинальная ширина исполнительного органа, мм           630 630   630

Максимальная скорость механизма подачи, м/мин     4,4 4,4    4,4

Суммарная номинальная мощность комбайна, кВт    110          110   110

Номинальное напряжение электрооборудования комбайна при частоте 50Гц, В 660

Производительность т/мин   2,0    2,6    3,0

Забойный конвейер.

Техническая характеристика СП87ПМ

Число электродвигателей 2-3

Мощность электродвигателей       55;110 кВт

Тяговый орган             цепь сварная, круглозвенная

Тип   18*46-Д-15*2

Напряжение 660;1140В

Вспомогательное оборудование – маневровая лебедка

Техническая характеристика лебедки 1ЛГКНМ1Э – 01

Установленная мощность     15кВт

Система орошения.

Насосная станция СНТ – 32, имеет двигатель высоконапорный насос ВРП – 225МЧ мощностью 55кВт

Двигатель подпиточного насоса 2ВР 100Л2 – 5,5 кВт ; ЦНС – 22

Номинальная мощность кВт 35

Скребковый конвейер по штреку СП – 202

Мощность электродвигателя, кВт 55.

2. Выбор рациональной схемы электроснабжения

При составлении рациональной схемы электроснабжения учитываются следующие факторы:

Низковольтная аппаратура должна быть максимально приближена к потребителю. Минимальное расстояние от окна лавы до энергопоезда 10м, корпус передвижной подстанции отстает от забоя не более 50м, длина кабеля к комбайну и конвейеру принимается с учетом длины лавы, расстояния от окна лавы до пускозащитной аппаратуры и 10% провеса. Длина кабеля к остальным электроприемникам принята с учетом их расположения, производственной необходимости и 10% провеса. длина высоковольтного кабеля принята с учетом расположения передвижной подстанции, длины вынимаемого столба и расположения стационарного распределительного пункта РПП- 6, лина магистрального кабеля с низкой стороны принимается с учетом минимального приближения передвижной подстанции к окну лавы -50м, а фактически 27м. Для обеспечения безопасной работы пускозащитная аппаратура устанавливается на свежей струе.

3. Расчет освещения лавы

3.1 Расчет освещенности ведем точечным методом в качестве осветительных приборов принимаем светильники ЛУЧ – 2М

Техническая характеристика.

напряжение, В    127

мощность Вт       25

КПД %                40

световой поток лм       1740

Определяем высоту подвеса светильника h =H – 0.3

H – Высота выработки

h = 1, 8-0, 3=1, 5

Определяем вертикальную освещенность на забой.

Ев= 

С – коэффициент вносящий поправку на принятое допущение, что световой поток условной точечной лампы 1000лм

С= 

Jα- сила света, принятого светильника =50Кд

К - коэффициент запыленности светильников =1,2

tg α = α=69 sin = 0.94     cos = 0.35

Ев =

Определяем число светильников

n

3.2 Определяем мощность осветительного трансформатора

S=Рφ

Где: Р - мощность принятой лампы, Вт

 - число ламп

 = 0,95 - КПД осветительной сети

 =0,4 –КПД светильника

 φ =0,5 – коэффициент мощности люминесцентных светильников.

S=

Принимаем в качестве осветительного трансформатора пусковой агрегат АПШ – 2шт.

S=4кВа

3.3 Расчет сечения и выбор кабеля осветительной сети

S=

Где: = 4% -потеря напряжения в осветительной сети

с = 8,5 – коэффициент осветительной сети с равной нагрузкой

М – момент нагрузки для сети с равномерной нагрузкой на каждую фазу.

М= (LL/2)кВт*м

=*Р

Р=

Где: - суммарная мощность всех светильников

= 0,83 – электрический КПД светильника, учитывающий потери дросселя.

=

Расстояния от осветительного трансформатора до светильника принимаем l = 20м

М = 0,452(20+) = 38,42 кВт*м

S =

3.4 Длина осветительной сети

0,1* L + L =143+20 + 163м

Принимаем сечение кабеля 6мм, согласно технической характеристике АПШ

В качестве осветительного кабеля принимаем КРШЭ 3*6+1*4

4. Технические данные машин и вспомогательного оборудования

5. Выбор трансформаторной передвижной станции

5.1 Расчет мощности силового трансформатора осуществляем методом коэффициента спроса

К=0,4+0,6

Где: К- коэффициент спроса, учитывающий неодновременную работу горных машин

- средневзвешенный коэффициент мощности электроприемников

=

S

S392,1+4=396,1кВа

S

S

S

Принимаем ТСВП – 400

Техническая характеристика

Sh =400

Jнн = 335А

Jвн.т.ном=38,5А

Ркз=3700Вт

Uкз = 3,5%

Ртр = 0,011Ом

Хтр = 0,0405Ом

6. Определение токовых нагрузок, выбор кабелей низковольтной сети

6.1 Выбор магистрального кабеля

Jм.к.=βJнн

β – коэффициент загрузки ТСВП

β=

Jм.к =0,8*335=265А

Условия выбора кабеля J Jм.к

J - длительнодопустимая токовая нагрузка на кабель, принимаем;

ЭВТ 3*120+1*10+4*4

6.2 Выбор гибких кабелей к потребителям

J≥ J        J≥ ∑J

Комбайн S = 50мм

Конвейер S10мми25мм

Лебедка S16 мм

На комбайн принимаем кабель КГШ 3*50+1*10+3*4 по механической прочности.

На конвейер (верхний привод) по механической прочности принимаем

КГЭШ 3*25+1*10+3*4

На конвейер нижнего привода принимаем по механической прочности

КГЭШ 3*25+1*10+3*4

На конвейер штрека по механической прочности принимаем

КГЭШ 3*10+1*6+3*2,5

СНТ – 32 принимаем КГЭШ 3*10+1*6+3*2,5

Лебедка – КГЭШ 3*16+1*10+3*4

УЦНС – 22 принимаем КГЭШ 3*10+1*6+3*2,5

7. Проверка кабельной сети по потери напряжения

7.1 Проверка по потере напряжения в рабочем режиме

Допустимая потеря напряжения в низковольтной сети участка, от трансформатора до наиболее мощного и удаленного потребителя

 = -  = 63В

 =690В – вторичная обмотка трансформатора

 = 0,95*660 = 627 В – допустимое минимальное на самом мощном потребителе

Фактическая потеря в низковольтной сети

 = + += 32,47

 - потеря в трансформаторе

=β (Ucosφ+ Usin φ)

U*100% =

U=

sin φ=

 = 0,78(0,925*0,851+3,37*0,526)

Потери в гибком кабеле наиболее мощного потребителя

=  cosφ+Х)

=

= 0,165*0,081 = 0,0133

Потеря напряжения в магистральном кабеле.

=cosφ+Х

=

Определяем суммарные и фактические потери

=32,47<63В

7.2 Определение сечения кабеля по потери напряжения

S=

J= 50 м/Ом*мин – удельная проводимость меди

Определение сечения магистрального кабеля.

S=

7.3 Проверка кабельной сети в пусковом режиме параметры схемы электроснабжения должны обеспечивать напряжение на зажимах самого мощного и самого удаленного привода не менее 0,8от номинального напряжения

Страницы: 1, 2