Электроснабжение участка шахты

 
 
 
 
 
 
 
 

       2.2 Определение мощности подстанции

       Используя данные таблицы 1 определяем мощность трансформаторной подстанции.

       Коэффициент спроса определяем по формуле: 

                К_с = 0,4 + 0,6 · ,                                                        (1) 

       где Р_{ном max} –номинальная мощность наибольшего электродвигателя;

             Р_ном∑ - суммарная мощность всех потребителей. 

                К_с = 0,4 + 0,6 · = 0,537. 

       Определяем  средневзвешенный cos φ, по формуле: 

       сosφ ср = ,                  (2) 

          где Р - установленная мощность потребителя;

                cos -   коэффициент потребителя;

                ∑Р – суммарная  мощность потребителей. 

       сosφ ср = = 0,8     

       Расчетная мощность трансформатора определяем, по формуле: 

                      S = = =367кВ∙А.                              (3) 
 

       Принимаем передвижную подстанцию ТСВП 400/6-0,69 мощностью 400 кВ∙А.  

       Таблица 2 – Техническая  характеристика подстанции 

 
 
 

       2.3 Расчет и выбор высоковольтного кабеля

       В данном случае имеется в виду кабель, проложенный от центральной подземной станции до передвижной трансформаторной подстанции участка.

       Определяем  длительный расчетный  ток, по формуле: 

                        I= *I_Ф, А                                                        (4) 

       где 1,1 – коэффициент  резерва;

             К_от – коэффициент отпаек ( К_от = 0,95; 1; 1,05 соответствует    

             использованию отпаек трансформатора +5;-5%);

            К_т – коэффициент трансформации трансформатора;

            I_Ф – фактический ток нагрузки.

       Определяем  фактический ток  нагрузки, по формуле: 

                  I_Ф = = =429 А.                      (5) 

       Определяем  коэффициент трансформации  трансформатора по формуле:

                               К_т= ,                                                          (6) 

       где V1- напряжение на первичной обмотки трансформатора;

                   V2 - напряжение на вторичной обмотки трансформатора. 

                              К_т= =8,6

                           I= *429=51 А

       Определяем  сечение кабеля по термической стойкости, по формуле: 

                      S_каб =  , мм²                                               (7) 

       Где S_каб – минимально допустимое сечение жилы кабеля по условиям

                        нагрева токами К.З;

             - время прохождения тока К.З. для расчетов =0,25с;

              С – коэффициент для меди С=165, для алюминия С=90.

              I – установившейся ток к.з, согласно ПБ I=9634А. 

                      S_каб = =29 мм² 

       Определяем  сечение кабеля по потере напряжения, по формуле: 

                   S= , мм²                                              (8) 
 

       где I - длительный расчетный ток, А

             L – длина кабеля от ЦПП до подстанции, А

      cos φ_ср – принимается тот же, что и при определении мощности подстанции;

             γ – удельная проводимость меди;

            - допустимая потеря напряжения в кабеле ( принимается

                     равной 2,5% от V_н, что составляет 150 В при V_н = 6000 В). 

S=

=1,88 мм² 

       Определяем  сечение кабеля по экономической плотности, из соотношения по формуле: 

                        S = , мм²                                                                  (9) 

       Где I – расчетный ток в час максимума энергосистемы, А

             Jэ – нормативное значение экономической плотности тока,  

                        S = =16,3 мм² 

       Следовательно, к установке принимается кабель ЭВТ 3×35+1×10 
 
 
 
 
 

       2.4  Выбор высоковольтной  ячейки

       Поскольку в курсовом проекте речь идет о высоковольтной ячейке для управления трансформаторной подстанцией, то выбор падает на КРУВ-6. Эта ячейка имеет S₀ = 100 мВА и I₀ = 9,6 кА. Ее предельно отключаемый ток составляет 1200 А.

       Номинальный ток КРУ принимается  по условию: 

                              I_н.я. ≥ I 

       где I_н.я – номинальный ток ячейки;

              I - длительный расчетный ток. 

                              55А  ≥ 51А 

       Определяем  токовую установку КРУВ-6, по формуле: 

                         I_у = * (Iн.н.тр - Iн.дв + Iп.дв)                   (10) 

       Где Ктр – коэффициент  трансформации;

              1,2÷1,4 – коэффициент  запаса;

              Iн.н.тр – номинальный ток низкой стороны трансформатора;

              Iн.дв – номинальный ток мощного двигателя;

              Iп.дв – пусковой ток двигателя. 

                  I_у = * (335 - 146 + 800)= (138÷161)  

       Следовательно, ячейка КРУВ-6 выбрана  правильна по подходящим параметрам.

       2.5. Расчет освящения

       В данной выработке  наиболее целесообразно применить светильник СЗВ-60, т.к. у него высокая безопасность и низкое потребление энергии.

       Определяем  число светильников, по формуле: 

                         n= +(5 : 7)                                                         (11)                      

       где L - длина освящаемой выработки, м

             Lc – расстояние между светильниками в лаве. 

                         n= =30 штук 

       рассчитываем  мощность трансформатора для питания светильников, по формуле: 

                         S_тр = , кВа                                      (12)          

         Где Р_св – мощность лампы светильника, Вт

                 n – количество ламп;

                 n_с – К.П.Д. сети;

                 n_св – К.П.Д. светильника;

                 - коэффициент мощности светильника 

                         S_тр = = 2 кВа 

       По  подходящим параметрам принимаем трансформатор          ТСШ-4/0,7. 

       Определяем  расчет освящения  сечения кабеля, по формуле: 

                         S= *ΔV%, мм²                                                     (13)

       где М – момент нагрузки равен;

             С – коэффициент,  зависящий от проводимости  материала. 

                         S= =2,54 мм²    

       Принимаем кабель ГРШЭ 3×4+1×2,5 
 
 

       2.6. Расчет кабельной  сети участка

       Определяем  фактические токи нагрузки кабелей  для каждого потребителя, по формуле: 

                        I = , А                                                     (14) 

       где Р – мощность потребителя, кВт

            cos φ – коэффициент мощности потребителя

       Определяем  фактические токи нагрузки кабелей  для комбайна 1ГШ86 , по формуле: 

                      I = = 267 А   

       Определяем  фактические токи нагрузки кабелей  для конвейера  в лаве СУОКП, по формуле: 

                      I = = 112 А  

       Определяем  фактические токи нагрузки кабелей для насосной станции СНУ5, по формуле: 

                      I = = 77 А 

         Определяем фактические токи нагрузки кабелей для насосной станции НУМС-30, по формуле: