Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ

УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Филиал горного университета

«Хибинский технический колледж»

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПОДЗЕМНОГО

ГОРНОГО УЧАСТКА

Методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов очной и заочной форм обучения по специальности 140448 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (в горной промышленности)»

Кировск

РАССМОТРЕНО УТВЕРЖДАЮ

на заседании ЦК ГЭМ Зам. директора “”2013 г. по УМР Председатель ЦК ГЭМ _В. А. Ганичева Е.В. Саяпина “”2013 г Разработал преподаватель:

А. И. Назаров Методист: _Е.А. Ярославцева Настоящее издание содержит методические рекомендации по проектированию электроснабжения подземных горных работ. Предназначено для студентов, изучающих дисциплину «Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий». Может быть использовано для курсового и дипломного проектирования.

Пояснительная записка

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему “Электроснабжение подземного горного участка” Изучение дисциплины «Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий» завершается выполнением курсового проекта. Цель курсового проекта – приобретение студентами практических навыков по выбору электрической аппаратуры и расчету электрических сетей путем самостоятельной работы с технической и справочной литературой. Этой цели соответствуют темы «Электроснабжение горного участка в условиях подземного рудника», «Электрооборудование горной машины или комплекса», «Электрооборудование ремонтного отделения, участка». Тема курсового проекта определяется преподавателем для каждого студента индивидуально с учетом места работы студента или места прохождения практики.

Курсовой проект по дисциплине: «Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий» выполняется в соответствии с заданием, выданным в учебном заведении, и оформляется в соответствии с требованиями действующих стандартов ЕСКД. Задание на курсовой проект утверждается председателем цикловой комиссии и заведующим отделением перед его выдачей студенту. Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка содержит задание, исходные данные для проектирования, необходимые пояснения, обоснования выбора того или иного оборудования и расчёты. Графическая часть представляет чертёжсхему электроснабжения горного участка в условиях проектирования.

Пояснительная записка курсового проекта должна содержать 25-30 страниц текста, выполненного стандартным чертежным шрифтом № 5, или страниц печатного текста, выполненного с применением электронных печатающих устройств шрифтом TNR № 14, с полуторным интервалом. Графическая часть выполняется на 1-2 листах формата А1 и представляет собой схемы электроснабжения участка, схемы устройства электрооборудования, схемы принципиальные электрические и расстановку оборудования, выполненные на планах горных работ. При выполнении проекта не разрешается применять сканирование, светокопии документов, электронные копии документов или копии из Интернета.

Краткое содержание проекта: выбор машин и механизмов для механизации работ на участке, расчет освещения, определение мощности подстанции и выбор трансформаторов выбор кабелей, проверка кабельной сети по нормальному и пусковому режимам, расчет токов короткого замыкания, выбор пускозащитной аппаратуры, расчет токов срабатывания максимальных защит и проверка их по двухфазным токам короткого замыкания, проверка принятой пускозащитной аппаратуры на отключающую способность по трехфазным токам короткого замыкания, защитное заземление на участке и меры безопасности при эксплуатации электрооборудования. При выполнении проекта необходимо пользоваться методическими пособиями, разработанными в ХТК.

Основы горного дела.

Для успешного выполнения курсового проекта необходимо иметь определенный уровень знаний по горному делу, и в том числе – по системам разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом. В настоящем проекте условиями проектирования считаются условия подземных рудников комбината «АПАТИТ» - Кировского и Расвумчоррского, однако это не означает, что нельзя использовать условия других подземных рудников.

Студент должен знать характеристики горных пород и классификацию крепости пород, определение и назначение горных выработок (штольня, тоннель, орт, штрек, квершлаг, ствол, рудоспуск, уклон, бремсберг, и др.), способы прведения, крепления и проветривания горных выработок. Необходимо знать различия между подготовительными, нарезными и очистными работами, знать способы бурения шпуров и скважин и уметь выбирать соответствующие машины. Студент должен разбираться в системах разработки и уметь применять различные машины для механизации горных работ, в том числе буровые установки, буровые станки, погрузочные и погрузо-доставочные машины. В настоящем проекте рассматриваются два варианта систем разработки:

- этажное принудительное обрушение с выпуском на подготовленное днище блока;

- подэтажная отбойка с торцовым выпуском руды.

В курсовом проекте в основном приняты к использованию машины, питающиеся электрической энергией.

Работа над курсовым проектом.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.

Состав проекта определяется заданием, которое выдается студенту до начала курсового проектирования. Курсовой проект выполняется в соответствии с заданием и по графику, утвержденному администрацией колледжа. Курсовой проект оформляется в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД.

Примерное содержание курсового проекта:

1. Пояснительная записка.

Введение.

1. Общая часть.

1.1. Горногеологическая характеристика месторождения.

1.2. Технология, механизация и электрификация подготовительных и очистных работ на руднике.

1.3. Исходные данные для проектирования.

2. Специальная часть.

2.1. Выбор рода тока и величины напряжения.

2.2. Выбор схемы электроснабжения.

2.3. Устройство силовых и осветительных сетей.

2.4. Устройство защитного заземления. Охрана труда и техника безопасности.

2.5 Расчёт освещения.

2.6. Расчёт мощности и выбор силовых трансформаторов. УПП.

2.7. Расчёт кабельной сети НН.

2.9. Расчёт кабельной сети ВН.

2.10. Расчёт токов к.з. в сети НН.

2.11. Выбор аппаратуры управления и защиты.

2.12. Расчёт параметров защиты и проверка её чувствительности.

2.13 Спецификация оборудования.

2.14 Кабельный журнал.

2. Графическая часть. Содержит планы и разрезы УПП, РП, КТП, схемы электроснабжения участка.

2. ВВЕДЕНИЕ и ОБЩАЯ ЧАСТЬ (3-4 страницы).

2.1. Разделы «Введение» и «Общая часть» включают в себя предвари тельную информацию для выполнения основных частей проекта - специальной и расчётной. В этом разделе описываются горно-геологические условия месторождения, система разработки, механизация и электрификация горных работ. Данные для описательной части можно получить из технической литературы (3,4) или из плана горных работ рудника, или из отчета по практике.

2.2. Исходные данные для проектирования выдаются каждому студенту индивидуально. Эти данные помещаются в конце общей или в начале специальной части проекта. Здесь же оформляется таблица 1.

Таблица 1 - Характеристика оборудования участка (цеха)

3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В специальной части приводятся исходные данные (см. п. 2.2), производится выбор рода тока, величины напряжения, способа подачи электроэнергии в шахту (рудник), выбор схемы электроснабжения участка, выбор аппаратуры (силовой, управления, защиты и т.д.). Составляется таблица с указанием типов выбранных электродвигателей.

Таблица 2 – Энергетическая характеристика электроприемников Тип оборудо- Тип эл. Рн, Составляется схема расположения оборудования на всех горизонтах участка.

3.1. Выбор рода тока и величины напряжения. Здесь производится сравнение достоинств и недостатков существующих родов тока и величин напряжений. На основании анализа принимается решение о выборе тока или другого варианта для питания силовых потребителей и осветительной сети. (1, с. 168-170) и (2, с. 283-288).

3.2. Выбор схемы электроснабжения. Здесь производится анализ возможных способов подачи электроэнергии и принимается один из них.

(1, с. 168-175) и (1, с. 245-248), (2, с. 305-308).

Рисунок 1 - Пример размещения оборудования на плане бурового Далее, в зависимости от принятой схемы электроснабжения и существующей системы разработки, составляется схема электроснабжения участка, на которой показываются: ЦПП, УПП, РП низкого напряжения, приёмники электроэнергии. Схему электроснабжения удобнее составлять, имея планы горных работ каждого горизонта и разрез блока (рис. 1, 2, 3,4). Примеры схем электроснабжения участков имеются в (1, с. 278), (2, с. 309-326), (2, с. 310-320). (5, с. 152) и др.

На планах горизонтов показывается расположение оборудования, т.е.

приемников электроэнергии и распредпункты с указанием мощности, расстояния и аппаратов управления.

На разрезе показывается расположение РП (РУ) низкого напряжения на горизонтах и способ подачи электроэнергии на подэтажи. Чаще других применяются следующие способы подачи электроэнергии на подэтажи: кабелем по ходовому восстающему; кабелем по специально пробуренным скважинам.

3.2.1. Выбор места расположения УПП и РП производится с учётом:

а) обеспечения глубокого ввода электроэнергии высшего напряжения б) близости к центру электрических нагрузок горного участка;

в) удобства доставки, монтажа и технического обслуживания электрооборудования;

Р Р Рисунок 2 – Пример размещения оборудования на плане горизонта откатки г) наличие свежей струи;

д) других факторов (связь, сигнализация и др.).

Размеры УПП зависят от количества оборудования (КРУ, силовых трансформаторов, автоматических выключателей) и их размеров. Расположение оборудования зависит от его количества, типа, обеспечения свободных проходов для монтажа и обслуживания. Низковольтное оборудование (РП НН) может располагаться как внутри УПП, так и в ходке к УПП.

Примерная схема расположения оборудования в УПП имеется в (5, с. 353), (2, с. 29) и др. (2, с. 353-354).

3.3. Устройство силовых и осветительных сетей. Раздел носит описательный характер и занимает 0,5-1,0 листа. (1, с. 245-250), (2, с. 186-199).

3.4 Устройство защитного заземления. Здесь описывается схема устройства заземления оборудования. Указываются способы заземления машин, пускателей, кабельных линий, светильников и др. аппаратуры.

Указывается расположение местных и главных заземлителей, устройство заземляющего контура. Приводится схема заземления, принятая в Вашем проекте. (8, с. 330-344), (7, с. 184-190), (1, с. 286-290).

эта 4.1. Расчёт электрического освещения. Для освещения можно принимать лампы накаливания, люминесцентные, электронные.

Расчёт включает:

- выбор величины напряжения и типа источников света (ламп), - выбор типа осветительных приборов (светильники, прожекторы), - определение количества светильников в каждой выработке, - выбор источников питания и расположения светильников и прожекторов, - расчёт кабельной сети.

Расчёт производится по методике, изложенной в (5, с. 184-200), (1, с.

312-327), (2, с. 270-280), (6, с. 73) 15+ Рисунок 4 – Пример плана буродоставочного горизонта Для освещения скреперных штреков и проходческих забоев применяются прожекторы, например ПЗС, ПФС и др. (5, с. 266). Расчёт освещённости для скреперных штреков не производится, а их мощность учитывается при расчёте мощности осветительной сети. Если применяются светильники с люминесцентными лампами, то необходимо предусмотреть в схеме несколько светильников с лампами накаливания (для подачи аварийного сигнала).

Рисунок 5 – Пример схемы для расчета освещенности точечным методом в Расчёт освещённости производится только для откаточного горизонта.

На буровых и буродоставочных горизонтах рассчитывается только мощность осветительной сети для определения количества осветительных трансформаторов.

Для каждого горизонта необходимо выбрать источники питания осветительной сети. Это могут быть осветительные и пусковые аппараты АПШ или АОШ, АПР (см. 10, с. 31) После выполнения расчетов приводится расчётная схема осветительной сети по каждому горизонту.

0,4 / 0,69 кВ Рисунок 6 – Варианты компоновки осветительной сети на подэтажных и на Результаты расчётов сводятся в таблицу Таблица 2 – Характеристика осветительной сети участка Наимено- Длина Хар-ка Рассто-я- Напря- Кол-во Суммарная мощвание вы- выработ- светиль- ние между жение све- ность, Вт и тип работки ки, м ников, светильни- Uном, В тиль- аппарата осв.

4.2. Расчёт мощности и выбор силовых трансформаторов УПП.

Расчёт удобно производить после составления схемы компоновки сети, распределения потребителей между подстанциями (УПП) и выбора места расположения УПП. На горном участке могут быть одна или более участковых подстанций. Они могут быть стационарными (УПП) или передвижными (ПУПП) (см. рис. 7).

Расположение оборудования в Расположение оборудования в двух УПП, одна Рисунок 7 – Варианты схем питания силовых трансфоматоров УПП Расчёт мощности силовых трансформаторов можно производить по различным методикам. Наиболее простой из них является расчёт методом коэффициента спроса (1, с. 268-269), или с использованием средневзвешенного коэффициента мощности (5, с. 62-66).

4.2.1. Средневзвешенный коэффициент мощности:

4.2.2. Мощность силового трансформатора (5, с. 65):

где Кс1, Кс2 и т.д. - коэффициент спроса потребителей, определяются по справочным таблицам.

После расчёта необходимой мощности Sтр по справочной литературе выбирается соответствующий трансформатор ТСВ или комплектная трансформаторная подстанция ТСВП или КТП-РН. Результаты выбора сводятся в таблицу 3.

Таблица 3 - Расчётные данные силовых трансформаторов 4.3. Расчёт кабельной сети низкого напряжения (НН). После выбора силовых трансформаторов составляется примерная расчётная схема сети (рис. 8), без уточнения типов и марок кабелей, коммутационной аппаратуры, но с указанием длин кабелей, которая определяется исходя из расположения оборудования на планах горных работ. Поскольку планы составляются в определенном масштабе - можно вычислить длину кабелей одиночных электроприемников. Длина всех кабелей принимается с коэффициентом запаса на провисание кабеля 1,05 – 1,1 и округляется до целого числа. Для расчёта необходимо составить примерную схему питания электроприемников.

Для этого необходимо распределить электроприемники по группам по месту расположения. В одной группе может быть один или несколько электроприемников.

Рисунок 8 – Пример схемы питания оборудования от силового трансформатора УПП Выбор кабелей производится в следующей последовательности: сначала выбираются кабели одиночных электроприемников, затем - групповые кабели, затем - магистральные кабели.

КТП-РН-630/ Рисунок 9 – Пример схемы электроснабжения группы Расчет сечения и выбор кабелей производится в следующем порядке:

4.3.1. Определяются расчётные токи нагрузки для всех одиночных потребителей Iр, например, расчетный рабочий ток нагрузки для 1ППН-5:

Аналогично рассчитываются рабочие токи остальных электроприемников, результаты расчета сводятся в таблицу.

Таблица 4 – Расчетные рабочие токи одиночных электроприемников Приёмник эл.

энергии 4.3.2. Затем для каждого электроприемника по справочным табли цам по рассчитанному рабочему току выбирается сечение жилы кабеля Sк Сечение выбирается исходя из условия : Iраб Iдоп.дл.ток.. Рабочий ток рассчитывается, а допустимый длительный ток принимается по таблицам. Например, для питания 1 ППН 5 необходим гибкий кабель с медными жилами, жилы токоведущих и одна - заземляющая. Минимальное сечение жил по допустимому току нагрузки из справочной таблицы (10, табл. 44, стр. 37) для тока 19,7 А будет 4 мм2 (длительно допустимый ток 45 А). Однако, по механической прочности минимальное сечение будет 16 мм 2.. Аналогично определяются сечения для остальных кабелей. Результаты расчета сводятся в таблицу 5.

Таблица 5 – Кабели одиночных электроприемников Определяются расчётные нагрузки групповых кабелей Iгр, (см.

4.3.3.

рис.9), питающих несколько потребителей:

Iгр = Iр1 кс1 + Iр2 кс2 + Iр3 кс3 + и т.д., А По полученным значениям расчётного тока по таблицам выбирается сечение жилы кабеля, затем проверяется по экономической плотности тока jэк (1, с. 189) при сроке службы кабеля более 5 лет.

4.3.4. Производится проверка сечения кабеля по допустимой потере напряжения. Потери напряжения происходят в трёх элементах сети:

- силовом трансформаторе, - в магистральном (групповом) кабеле, - в кабеле, питающем одиночные потребители.

Рисунок 10 – Схема для расчета потерь напряжения в групповых кабелях Для проверки сечения кабелей, выбранных по расчётной нагрузке, на допустимую потерю напряжения согласно (1, с. 276) берут самый мощный, наиболее удалённый потребитель. Проверку производят для нормального и пускового режимов, т.е. определяют потери напряжения в нормальном и пусковом режимах и сравнивают с допустимыми величинами. Uдоп приводится в (1, с. 276).

Для схемы на рис. 8 наиболее мощным и удалённым потребителем будет ЛС-30 №2.

Порядок расчёта:

а) потери напряжения в силовом трансформаторе по формуле (1, с. 276):

б) потери напряжения в магистральном (групповом) кабеле:

Формула выведена из (1, с. 188, ф. 9.6), где Iгр, lгр, cos гр, Sгр, соответственно групповой ток, длина группового кабеля, сечение группового кабеля, удельная проводимость.

в) потери напряжения в кабеле одиночных потребителей рассчитываются аналогично:

г) суммарные потери напряжения в линии в соответствии с (1, с. 278) Суммарные потери напряжения должны быть меньше допустимых величин Uдоп, приведённых в (1, с. 276). Если фактические потери превышают допустимые, то поступают в соответствии с рекомендациями там же (1, с. 276).

4.3.5. При необходимости определяются потери напряжения в пусковом режиме. Расчёт производится в соответствии с рекомендациями (1, с.

277) аналогично предыдущему, только вместо номинальных токов Iр подставляются значения пусковых токов Iпуск. Допустимые отклонения напряжения при пусковом режиме больше, и приведены в (1, с. 276).

а) определяется пусковой режим группы, т.е. режим пуска максимально мощного электроприемника при нормальной работе других потребителей, по формуле (1, с. 279).

б) определяются потери во вторичной обмотке трансформатора по формуле (1, с. 279).

где cos = 0,5 - пусковой коэффициент мощности (1, с. 277).

в) потери в трансформаторе и в других элементах сети лучше выражать в абсолютных единицах (В):

г) потери при пуске в групповом кабеле и в кабеле потребителя рассчитываются аналогично п. 4.3.4., но вместо расчётного тока группы Iгр подставляется значение пускового тока Iпуск.гр.

д) далее производится подсчёт суммарной величины потери напряжения в элементах сети Uтр.пуск ; Uпуск.гр; U0пуск и сравнение с допустимыми величинами, аналогично п. 4.3.4. г.

4.3.6. После выполнения указанных расчётов, их результаты сводятся в таблицу 4:

4.4. Расчёт кабельной сети и токов КЗ в сети напряжением 6 кВ.

Расчёт производится по фактическому току нагрузки Iф, термической стойкости в режиме КЗ, по допустимой потере напряжения U, по экономической плотности тока jэк.

Методика расчёта изложена в (1, с. 187-199 и с. 275-279), в (5, с.

122-127).

Порядок расчёта:

4.4.1. Составляется схема сети высокого напряжения (ВН), с указанием типов оборудования и расстояний от ЦПП до УПП (см. рис. 11).

4.4.2. Определяется расчётная нагрузка кабелей ВН с учётом возможной перегрузки трансформатора (-ов), коэффициент перегрузки можно принять 1,1.

где Iном. т.1,2 – номинальные токи первичных обмоток силовых трансформаторов УПП.

4.4.3. Рассчитываются токи КЗ в сети напряжением 6 кВ по методике (1, стр. 282). Необходимо указать цель расчета токов КЗ и суть методики расчета (9, стр. 180). Токи КЗ рассчитываются в точках: шины ЦПП, шины УПП, вводные зажимы силовых трансформаторов. Рассчитываются токи трехфазного и двухфазного КЗ. Ток трёхфазного КЗ на шинах ЦПП Iк(3) определяется исходя из максимально допустимой ЕПБ мощности КЗ, которая равна 50 МВА (1, с. 282).

4.4.4. По справочным таблицам выбирается сечение жилы кабеля по длительно допустимой нагрузке и марка кабеля в соответствии с условиями эксплуатации и рекомендациями литературы. (1, с. 269, 272-275).

4.4.5. Проверяется сечение кабеля по допустимым потерям напряжения в кабельной линии ВН, по термической стойкости к тока КЗ, по экономической плотности тока.

4.4.6. После выполнения расчётов принимается к прокладке тип кабеля, соответствующий расчётным данным. Марки выбранных кабелей указываются в соответствующей таблице (см. табл. 5).

-напряжение на ЦПП – 6 кВ -расстояние от ЦПП до УПП – 1800 м -кабель от ЦПП до УПП – бронированный с алюминиевыми жилами сечением 50 мм2. УПП и ПУПП Токи КЗ определяем в трех точках: на шинах ЦПП (К1), на вводе в УПП (К2), на вводе в ПУПП (К3).

1 Ток КЗ (трехфазный) на шинах ЦПП (точка К1) определяем, исходя из максимально допустимой мощности КЗ на шинах ЦПП в соответствии с требованиями ЕПБ РРМ подземным способом, которая равна: Sк=50000 кВА, напряжение на шинах ЦПП Uн = 6 кВ 2 Ток КЗ на шинах УПП (точка К2) 2.1 Сопротивление энергосистемы от шин ЦПП 2.2 Активное сопротивление кабеля от ЦПП до УПП где L = 1800 х 1,1 = 1980 м – длина кабеля с учетом провисания 10 %, = 32 Ом*м – удельная проводимость алюминия S=50 мм2 – сечение рабочей жилы кабеля 2.3 Реактивное сопротивление кабеля х х = х0 L = 0,08 1980 10 -3 = 0,158 Ом где х0 = 0,08 Ом /км – реактивное сопротивление 1 км кабеля 2.4 Полное сопротивление кабеля от ЦПП до УПП Zк = rк + х к = 1,237 2 + 0,158 2 = 1,247 Ом 2.5 Суммарное сопротивление кабеля и системы до точки К2 (ввод в УПП) Z = Z c + Z k = 0.72 + 1.247 = 1.967Ом 2.6 Ток КЗ на шинах УПП (точка К2) 3 Ток КЗ на шинах ПУПП (точка К3) (учитывается сопротивление системы, сопротивление кабеля от ЦПП до УПП, сопротивление кабеля от УПП до ПУПП) 3.1 Активное сопротивление кабеля от УПП до ПУПП (120 м) 3.2 Реактивное сопротивление кабеля х х = х0 L = 0,08 2100 10 -3 = 0,168 Ом 3.3 Полное сопротивление кабеля Zк = rк + х к = 1,312 + 0,168 2 = 1,32 Ом 3.4 Суммарное сопротивление кабеля и системы до точки К3 (ввод в ПУПП) Z 3 = Z c + Z k1 + Z k2 = 0.72 + 1.31 + 1,25 = 3,28 Ом 3.5 Ток КЗ на шинах ПУПП (точка К3) Как видно из расчетов ток КЗ в точке К1 больше, чем в точке К2, а в точке К2 больше, чем в точке К3, что подтверждается действием закона Ома: чем больше сопротивление до точки КЗ, тем меньше ток КЗ. Результаты расчета вносим в таблицу 6.

4.5. Расчёт токов КЗ в сети напряжением до 1000 В.

В соответствии с требованиями правил безопасности (8, с. 314) расчёт токов КЗ производится в целях:

а) определения минимального тока 2-х фазного КЗ Iк(2), необходимого для проверки чувствительности максимальной токовой защиты и выбора токов уставок Iу пускателей и автоматов и токов плавких вставок предохранителей.

б) для определения максимально возможного тока 3-х фазного тока КЗ Iк(3), необходимого для проверки автоматов на коммутационную (отключающую) способность.

Рисунок 12 – Пример оформления схемы электроснабжения горного участка Наиболее характерными точками при напряжении до 1140 В, где определяются величины токов КЗ, в соответствии с (1, с. 281) являются:

трансформатора), приёмные автоматы РП НН или РП НН горизонтов (подэтажей), наиболее крупный потребитель по мощности, наиболее удалённый потребитель, например, самый дальний станок, эл. сверло, светильник.

Методика расчёта приводится в (1, с. 280-282), (5, с. 85-118). В рас чётах можно пользоваться любой из указанных методик.

Для расчёта составляется схема электроснабжения участка - рис. 12.

Порядок расчёта (точка К1).:

4.5.1. Активное сопротивление обмоток трансформаторов по формуле (1, с. 280, ф. 11.10) 4.5.2. Реактивное сопротивление трансформатора (там же, но ф.

11.11) 4.5.3. Ток трёхфазного КЗ Iк(3) в точке К1 на выводных зажимах трансформатора (там же, ф. 11.9).

а ток двухфазного КЗ Iк(2) = 0,87 Iк(3) Для точки К2:

4.5.4. Активное сопротивление кабеля от трансформатора до приёмного автомата 2-го бурового горизонта по формуле (там же, ф. 11.12) 4.5.5. Реактивное сопротивление 1 км кабеля ориентировочно определяют по таблице (1, с. 272) или принимают в пределах 0,06 + 0,08 Ом /км (1, с. 280).

4.5.6. Суммарное активное Rк и индуктивное Х к сопротивления кабеля до точки К2 состоит из сопротивлений трансформатора и участков кабеля, вычисленных ранее.

4.5.7. Ток трёхфазного Iк(3) и двухфазного Iк(2) для точки К2 определяется аналогично п. 4.5.4., только R и X подставляются в формулу (1, с.

280, ф. 11.9) с учётом сопротивлений линии, участвующей в КЗ в точке 2 (т.е. трансформатора и кабеля до точки 2).

Далее расчёт производится аналогично примеру (1, с. 281-282).

4.5.8. Расчёт величины тока КЗ для потребителей. (Точка КЗ).

Для точки КЗ №3 сопротивление линии состоит из сопротивлений:

трансформатора - rт и хт, кабеля от УПП до РП - rк и хк, гибкого кабеля от РП до потребителя - rг.к и хг.к. Сопротивления rт, хт, rк, хк уже вычислены.

Аналогично вычисляются сопротивления гибкого кабеля, непосредственно питающего потребителя (см. п. п. 4.5.5. и 4.5.6.).

а ток трехфазного КЗ в точке КЗ:

(k33) = где: r = r+ rк + rг..к Отсюда можно найти ток двухфазного короткого замыкания 4.5.9. Расчёт токов КЗ можно также произвести с помощью метода приведённых длин кабеля (8, с. 314-317).

Порядок расчёта:

а) кабельная линия от трансформатора до потребителя разбивается на участки:

- rр.с, хр.с - сопротивление распределительной сети ВН, Ом;

- rт, хт - сопротивление трансформатора, Ом;

- rк, хк - сопротивление кабельной линии НН, Ом.

б) определяется сопротивление распределительной сети ВН - rр.с и хр.с по формулам (8, с. 315(2));

в) определяется сопротивление трансформатора (там же, ф. 3);

г) определяется сопротивление кабеля НН до потребителя. Если кабель НН состоит из отрезков разного сечения, то сопротивление этих отрезков подсчитывается отдельно, затем они складываются.

Сопротивление жил медного кабеля приведено в таблице (5, с. 238).

При расчёте rк и хк табличные данные необходимо брать для температуры 650 С.

д) Определяется приведённая длина кабельной линии от трансформатора до потребителя Lпр.

Приведённая длина кабеля находится с помощью коэффициента приведения ( Кпр ), фактического сечения кабеля к табличному (S = 50 мм2) (8, с. 317, табл.) по формуле (8, с. 316):

е) по вычисленному значению Lпр с помощью таблиц (8, с. 323-329) определяется Iк(2)min.

ж) максимальный ток Iк(3)max 3-х фазного КЗ можно определить по величине Iк(2)min для той же точки (8, с. 317, ф.6).

з) после всех вычислений составляется таблица.

Таблица 6 - Токи короткого замыкания номер точки 4.6. Выбор аппаратов управления и защиты.

Здесь производится выбор пускателей, автоматических выключателей в соответствии с условиями эксплуатации, величиной напряжения, номинальной нагрузкой, предельной отключающей способностью и т.п.

4.7. Расчёт параметров защиты и проверка её чувствительности.

Здесь производится расчёт токов установок реле и плавких вставок предохранителей пускателей и выключателей. Выбранные значения проверяются на чувствительность защиты. Методику расчётов смотри (1, с.

160-163), (1, с. 283), (8, с. 317-329). Данные расчётов свести в таблицу.

4.8. Выбор распредустройств ВН, расчёт токов уставок максимальной токовой защиты.

В соответствии с рекомендациями (1, с. 250-252) КРУ высокого напряжения выбираются по условиям эксплуатации, назначению, конструктивным особенностям, величине напряжения, тока, коммутационной способности и др. и проверяются по надёжности срабатывания защиты и её чувствительности. Устройство защиты в сетях ВН описано в (1, с. 215Методика расчёта приведена в (1, с. 283-285).

4.9. Кабельный журнал.

После составления схемы электроснабжения и расчётов токов КЗ, составляется таблица 7, в которую вносятся данные по кабельной продукции, требуемой для данного проекта.

4.10. Спецификация оборудования.

После выбора силовых трансформаторов, аппаратов управления и защиты, осветительной аппаратуры составляется их спецификация и эти сведения заносятся в таблицу 8.

Таблица 8 – Спецификация выбранного оборудования Наименование, тип оборудования Графическая часть проекта оформляется в виде схемы электроснабжения участка и расположения оборудования УПП на формате А 1 или А 2.

Чертеж может выполняться вручную или с помощью электронных графических редакторов (программ).

ЛИТЕРАТУРА

1 Медведев Г.Д. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий. М., Недра, 1988, 321 с.

2. Озерной М.И. Электрооборудование и электроснабжение подземных разработок, М., Недра, 1975, 248 с.

3. Гущин В.В. и др. Подземная разработка апатитовых месторождений.

Мурманск, 1972, 275 с.

4. Лобанов Н.Я., Торцев В.Г. Экономика, организация и планирование производства на предприятиях. М., Недра, 1986.

5. Авсеев Г.М. Сборник задач по горной электротехнике. М., Недра, 1988, 320 с.

6.Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений подземным способом.

7.Назаров А.И. Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий, Апатитмедиа, Кировск, 2006, 286 с.

8.Методические пособия ХТК, Назаров А.И.:

http://www.htk.edu.ru/lib/oforml_ud.zip http://www.htk.edu.ru/lib/metod_kurs_el-snab.zip http://www.htk.edu.ru/lib/vibor_pusk.pdf http://www.htk.edu.ru/lib/el_obor_pr.pdf ЦПП Рисунок 14 – Примерный вид чертежа курсового проекта