Совершенствование систем электроснабжения подземных потребителей шахт. Расчет схемы электроснабжения ЦПП до участка и выбор фазокомпенсирующих устройств

опускаются дорогой 1ДНГ по грузовому уклону №1 пласта «Тройного» и

грузовому уклону 12-ц и по заездам доставляются на вентиляционный и

конвейерный штреки 212-с.

По вентиляционному штреку груженые сосуды перегоняются напочвенной

дорогой типа ДКН2 от заезда до натяжной станции, а по конвейерному штреку -

дорогами типа ДКН2 от заезда до натяжной станции.

Доставка от натяжных станций ДКН2 до лавы производится: по

вентиляционному штреку – ручной подноской на расстояние до 50 м, по

конвейерному штреку - конвейером СП-202 в реверсивном режиме с ручной

подноской на расстояние до 30 м.

Перепуск материалов по лаве от верхнего сопряжения до нижнего

осуществляется конвейером «Анжера-26» в обычном режиме, а доставка с

конвейерного на вентиляционный штрек производится в реверсивном режиме.

Доставка по уклонам № 1 и 12-ц выполняется рабочими ВШНТ по

соответствующим проектам.

Доставка напочвенными дорогами ДКН2 производится не менее, чем двумя

рабочими, по оборудованию, составу и обязанностям исполнителей и

организации работ соответствует технологической карте ТКО-3

«Технологических карт на откатку грузов лебедками по участковым выработкам

очистных и подготовительный забоев шахт Печорского бассейна (1984 г.)» и

«Инструкции по безопасной эксплуатации рельсовых напочвенных дорог в

угольных шахтах» (1986 г.).

Анализ работы транспорта показывает, что одной из причин простоя забоев

и лав являются неисправности, связанные с магистральными конвейерами.

Выполним эксплуатационный расчет магистрального ленточного конвейера

2ЛТ100У, установленного между ЮПКУ и К/У 12-Ц (передаточный конвейерный

штрек).

Исходные данные к расчету конвейера 2ЛТ100У представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Исходные данные к расчету конвейера 2ЛТ100У

|Расстояние транспортирования (L), м |250 |

|Угол наклона конвейера ((), гр. |0( |

|Суточная нагрузка на лавы (АСУТ), т/сут |2800 |

|Скорость движения ленты (vЛ), м/с [10] |2,5 |

|Ширина ленты (В) [10], мм |1000 |

|длина ролика верхней роликоопоры (LРВ) [9], мм |36 |

|Угол установки боковых роликов верхней опоры ((1) |30( |

|[11], гр. | |

|Угол естественного откоса угля в движении ((1) [11], |15( |

|гр. | |

|Коэффициент, учитывающий угол установки конвейера |1 |

|(k1)[11] | |

|Коэффициент, учитывающий условия эксплуатации (k2) |1 |

|[11] | |

|Насыпная плотность груза ((Н) [9], т/м3 |1 |

|Тип ленты |2РТЛО-2500|

Расчет конвейера типоразмерного ряда с лентой шириной 1000 мм

производим по ОСТ 12.14.130 – 80.

Максимальная приемная производительность конвейера (QМАК.К, т/мин):

[pic]т/мин (3.1)

Площадь поперечного сечения (SП, м2) потока груза на ленте:

[pic] (3.2)

Часть ширины ленты (b1, м), загружаемой углем:

[pic] (3.3)

Проверка расчетной и паспортной приемной способности производится из

условия QПР ( Qпасп (18 т/мин > 15,7 т/мин — условие выполняется,

следовательно, выбранный конвейер 2ЛТ100У соответствует требуемым

условиям).

Максимальный часовой грузопоток (QMAX, т/час):

[pic]т/час (3.4)

где kн = 1,6 – часовой коэффициент неравномерности [11]; Qср – средний

часовой грузопоток, т/ч:

[pic]т/ч (3.5)

где Тсм = 6 ч — продолжительность добычной смены.

Определение линейных масс движущихся частей конвейера.

Линейная масса груза (q, кг/м):

[pic]кг/м (3.6)

Линейную массу резинотканевых лент принимаем qл = 28,0 кг/м [10].

Линейная масса вращающихся частей роликоопор [11] :

[pic]кг/м (3.7)

[pic]кг/м (3.8)

где [pic]= 16,7 кг и [pic]= 21,5 кг – масса вращающихся частей роликоопор

соответственно на груженой и порожней ветвях ленты [10, 11]; [pic]= 1,5 м и

[pic]=3,0 м – расстояние между роликоопорами соответственно на груженой и

порожней ветвях ленты [10, 11].

Сопротивление движению на груженой и порожней ветвях конвейера

соответственно:

[pic]

[pic]Н (3.9)

[pic]Н (3.10)

где g = 9,8 м/с – ускорение свободного падения; w = 0,035 – коэффициент

сопротивления движению.

В связи с тем, что конвейер работает по горизонтали, привод

устанавливается в конце груженой ветви. Расчетная схема конвейера

представлена на рис. 3.1.

[pic]

Рис. 3.1. Расчетная схема для конвейера

Натяжение ленты в точке сбегания с приводного барабана:

[pic] Н (3.11)

где kт = 1,2 – коэффициент запаса сил трения на приводных барабанах; F –

тяговое усилие на приводном валу конвейера:

[pic]

[pic]Н (3.12)

где k1 = 1,08 – коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления на

поворотных пунктах и криволинейных участках конвейера; [pic]= 18,78 –

тяговый фактор приводных барабанов [9, 11].

Натяжение ленты в остальных точках конвейера:

Sсб = S1 = S2 = 675 H

(3.13)

S3 = S2 · 1,05 = 675,0·1,05 ( 708,8 H

(3.14)

S4 = S3 · 1,01 = 708,8(1,01 ( 715,9 H

(3.15)

S5 = S4 = 715,9 Н

(3.16)

S6 = S5(1,05 = 715,9·1,05 ( 751,6 H

(3.17)

S7 = S6 + WпР = 751,6+3018,0 ( 3769,7 H

(3.18)

S8 = S7·1,05 = 3769,7 ·1,05 ( 3958,2 H

(3.19)

S9 = S8 + Wгр = 3958,2+6243,0 ( 10201,2 H

(3.20)

S10 = S9(1,05 = 10201,2 ·1,05 ( 10711,2 H

(3.21)

S11 = S10 = 10711,2 Н (3.22)

S12 = S11(1,05 = 10711,2 ·1,05 ( 11246,8 H

(3.23)

S13 = S12 = 11246,8 Н (3.24)

S14 = S13·1,01 = 11246,8(1,01 ( 11359,2 H

(3.25)

Проверка по условию допустимого провиса ленты между роликоопорами:

[pic] (3.26)

где Sгр min = 4 кН – наименьшее натяжение на груженой ветви конвейера,

тогда условие по допустимому провиса ленты между роликоопорами соблюдается,

т.е. 4кН = 4кН.

Конвейер соответствует требованиям по условию допустимого провиса

ленты.

Для резинотросовых лент расчет на прочность:

[pic] (3.27)

( [pic]

где mФ – фактический коэффициент запаса прочности резинотросовой ленты;

(разр = 2500 Н/см – разрывное усилие резинотросовой ленты [10]; SMAX = S14

– максимальное статическое натяжение ленты, полученное расчетом; [m] = 7 –

допустимый коэффициент запаса прочности лент [10].

Так как mФ > [m], то эксплуатируемая лента соответствует требованиям.

Суммарная расчетная мощность двигателей приводной станции одного

конвейера:

[pic] кВт (3.28)

где kр = 1,15(1,2 – коэффициент резерва мощности; ( = 0,87 – коэффициент

полезного действия механической передачи.

Выбираем два двигателя КОФ42-4, мощностью по 55 кВт каждый (один в

резерве).

Очевидно, что выбранные нами конвейера 2ЛТ100У соответствует требуемым

условиям.

4. Стационарные установки

4.1 Вентилятор главного проветривания

Вентиляторные установки

ВЦД-32М - вентиляционный ствол № 2;

ВРЦД-4, 5 - вентиляционный ствол № 3.

Свежий воздух в блоки "Южный" и "Северный" для проветривания очистных и

подготовительных забоев подается по вентиляционному - стволу №1 и

вспомогательному клетевому стволу, а исходящая струя из этих же блоков

выдается на поверхность по вентиляционным стволам №№ 2 и 3.

При этом вентиляционный горизонт принят на отметках -400 (северное

крыло) и -450 (южное крыло), а также на горизонте -270, на котором пройден

околоствольный двор при основных стволах, соединенный квершлагом и

наклонными вентсбойками с горизонтом -400.

Расчетное количество воздуха при необособленном проветривании забоев

(применяется в тупиковых проходческих забоях, исходящая из которых

поступает в лавы в настоящее время таких забоев - 6) составляет 20703[pic]

в минуту. Фактически в шахту подается в минуту 22880[pic] свежего воздуха.

Управление двумя вентиляционными установками производится операторами

непосредственно из машинного зала.

Электропривод вентиляторных установок шахты «Комсомольская»

нерегулируемый. Предлагаю заменить его на ВЦД-47 («север»), т.к.

промышленностью он выпускается серийно заменяемыми блоками. Области

промышленного применения данных вентиляторов показаны на ДП.180400.03,

рис.4.1.

Расчет депрессии

Депрессия капитальных и подготовительных выработок определяется:

h = R · Q2 , (aПа;

(4.61)

где R - аэродинамическое сопротивление выработки, к(

Q - расчетный расход воздуха, м3/сек;

[pic], к(; (4.62)

( - коэффициент аэродинамического сопротивления; L - длина выработки, м;

Р - периметр, м; S- площадь сечения выработки, м2;

Результаты расчетов сведены в таблицу 4.1.

Выбор вентилятора главного проветривания производим с учетом его дебита

Qв(м3/с) и h = 272,2 ДаПа.

Qв = 1,2·270 = 324,8 м3/с = 19488 м3/мин;

Для данных условий принимаем вентилятор ВРЦД-4,5 (n = 50 мин-1).

Таблица 4.1

Расчет депрессии блока "Южный"

|Тип |Ном.мощ.|Напряжение,|Ном. ток, А|Напр |Потери, Вт|

|подстанции | |В | | | |

| |кВ·А | | | | |

|СЭР-19М |127 |1200 |93 |0,9 |

[pic] кВ·А (5.18)

где: (с = 0.95(0.97 – кпд сети; (свр – кпд электродвигателя сверла;

cos(свр – коэффициент мощности; Рсвр. – номинальная мощность сверла, Рсвр =

1,2 кВт.

Определение момента нагрузки:

М = Рсвр ( L = 1,2 ( 80 = 96 кВт /м

(5.19)

где L - длина питающего кабеля, L = 80 м.

Определение сечения питающего кабеля:

[pic] ммІ (5.20)

Для питания электросверла принимается кабель, кабель КОГВЭШ 3(4 +1(4

+1(4.

Суммарная потребляемая мощность питающего трансформатора.

S = Sос + Sсвр = 2,1 +1,5 = 3,6 кВА

Исходя из расчётов принимается пусковой аппарат типа АПШ-2, с

характеристиками представленными в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Характеристика АПШ-2

|Тип |U1ном, В |U2ном, В |I2ном, А |Pном, кВ·А|КПД, % |

|АПШ-2 |1140 |127 |17,4 |4 |94 |

Расчет и выбор кабельной сети участка

Расчет кабельной сети сводится к определению таких сечений

магистральных (фидерных) и распределительных кабелей, которые, будучи

прочными механически, допустимым по температуре нагрева длительным рабочим

током и потере напряжения в рабочем режиме, обеспечивало бы подвод

электроэнергии к потребителям при напряжении, достаточным для нормальной

работы электродвигателей.

Расчет и выбор фидерного кабеля

nф.(Iдоп. ? кр.(Iф

(5.21)

где nф – число параллельно включенных фидерных кабелей; Iдоп – допустимый

ток для принятого сечения кабеля; кр – коэффициент резерва, кр = 1,1 – 1,2;

Iф – расчетный ток нагрузки на фидерный кабель определяется в зависимости

от схемы распределения электроэнергии на участке:

Iф = [pic] (5.22)

где Uн – номинальное напряжение сети; (Руст. – суммарная мощность

приемников, подключаемых к кабелю; cos( - средневзвешенный коэффициент

мощности приемников участка; Кс – коэффициент спроса, определяется для

каждой группы приемников отдельно.

Сечение гибких кабелей однодвигательных электроприемников участка

выбирается исходя из длительно допустимой нагрузки по нагреву номинальным

током.

Iдоп. ? Iном

(5.23)

При питании по одному кабелю нескольких одновременно работающих

электродвигателей сечение кабеля выбирают по сумме номинальных токов этих

электродвигателей.

Iдоп. ? S Iном

(5.24)

При питании многодвигательных забойных конвейеров от двух пускателей

сечение кабелей, приложенных к каждому приводу определяют из условия:

Iдоп. ? Iном

(5.25)

При питании от одного аппарата:

Iдоп. ? n Iном

(5.26)

где Iном. – номинальный ток одного электродвигателя; n - число

электродвигателей.

Выбор и расчет фидерных, комбайновых кабелей и кабелей других

вспомогательных приемников энергии на напряжение 660В и 1140В заносим в

кабельный журнал – табл. 5.5.

Таблица 5.5

Кабельный журнал

|Начало |Конец |Ном. |Ном.|Длит. |Длина | |

|кабеля |кабеля |напр.| |доп. |L, м |Марка кабелей |

| | | |ток |ток | | |

| | |Uном.|Iном|Iдоп.,| | |

| | |,В |.,А |А | | |

|ТСВП630/6/1,2 |АВ400ДО2(1)|1140 |294,|347 |3 |КГЭШ 3(95+1(10+3(4 |

| | | |3 | | | |

| |АВ400ДО2(2)|1140 |196,|274 |5 |КГЭШ 3(70+1(10+3(4 |

| | | |2 | | | |

|АВ400ДО2(1) |ПВВ320Т(1) |1140 |294,|347 |3 |КГЭШ 3(95+1(10+3(4 |

| | | |3 | | | |

|АВ400ДО2(2) |ПВВ320Т(2) |1140 |196,|274 |55 |КГЭШ 3(70+1(10+3(4 |

| | | |2 | | | |

|ПВВ320Т(1) |2ГШ-68Б |1140 |( |( |( |( |

| |(рез) | | | | | |

|ПВВ320Т(1) |2ГШ-68Б |1140 |182 |220 |315 |КГЭШ 3(50+1(10+3(4 |

|ПВВ320Т(2) |«Анжера» |1140 |70,5|147 |85 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

|ПВВ320Т(2) |«Анжера» |1140 |70,5|147 |295 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

|ПВВ320Т(2) |«Анжера» |1140 |70,5|147 |90 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

|АПШ-2 |СЭР-19М |127 |6,5 |88 |380 |КОГВЭШ |

| | | | | | |3(4+1(2,5+1(1,5 |

| |РВЛ-20 |127 |9,33|64 |395 |КГЭШ 3(6+1(4+1(2,5 |

|ТСВП400/6/0,69|АВ |660 |314 |347 |15 |КГЭШ 3(95+1(10+3(4 |

|0 |400ДО2(3) | | | | | |

|АВ400ДО2(3) |СУВ-350(1) |660 |244 |347 |15 |КГЭШ 3(95+1(10+3(4 |

|СУВ-350АВ(1) |СП-202 |660 |181,|274 |240 |КГЭШ 3(70+1(10+3(4 |

| | | |5 | | | |

|СУВ-350АВ(1) |НУМС |660 |31 |147 |35 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

|СУВ-350АВ(1) |СНТ-32 |660 |69,5|147 |25 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

|СУВ-350АВ(1) |СНТ-32 |660 |69,5|147 |15 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

|СУВ-350АВ(1) |СНТ-32 |660 |69,5|147 |5 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

|СУВ-350АВ(1) |Бак эмуль. |660 |13 |88 |15 |КГЭШ 3(10+1(10+3(4 |

|ПВИ250БТ |ЗИФ-ШВ-5М |660 |60 |147 |110 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

|ПВИ250БТ |Унизенг |660 |44 |147 |260 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

|ПМВИР41 |ЛКГН |660 |21,5|147 |40 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

|ПМВИР41 |ЛКГН |660 |21,5|147 |95 |КГЭШ 3(25+1(10+3(4 |

Проверка кабельной сети участка на потерю напряжения в рабочем режиме

самого мощного и самого удаленного приемника электроэнергии.

Производится для одного наиболее удалённого и мощного токоприёмника. В

данном случае принимается комбайн 2ГШ-68Б ПТЭ и ПТБ допускают падение

напряжения на зажимах асинхронного эл. двигателя не более 5% от

номинального.

Допустимое падение напряжения на зажимах эл. двигателей.

?Uдоп. = U0 – 0,95(Uном = 1200–0,95(1140 = 117 В

(5.27)

где U0 – напряжение х.х. трансформатора ПУПП; Uном – номинальное

напряжения питающей сети.

?U = ?Uтр.+ ?Uг + ?Uф. ? ?Uдоп

(5.28)

где ?Uтр – потеря напряжения в силовом трансформаторе ПУПП.

?Uтр = [pic] (5.29)

где Sтр.с – расчетная мощность силового трансформатора; Sн – номинальная

мощность принятого трансформатора; Ua – активная составляющая напряжения

к.з. трансформатора.

Ua =[pic]=[pic] (5.30)

где Рк.з – потери короткого замыкания трансформатора при номинальной

нагрузки; Uр – реактивная составляющая напряжения к.з. трансформатора.

Uр = [pic] (5.31)

где Uк.з – напряжение к.з. трансформатора; Uх – напряжение х.х.

трансформатора.

?Uтр =[pic]= 32,39 В

где ?Uг – потеря напряжения в комбайновом гибком кабеле.

?Uг = [pic] (5.32)

где Iн – номинальный ток двигателя комбайна; n – число двигателей комбайна;

Rг.t – активное сопротивление комбайнового кабеля при температуре нагрева

650С.

Rг.t = кt (R0(Lг = 1,18(0,394(0,315 = 0,146 Ом

(5.33)

где кt – температурный коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления

кабеля с повышением температуры его нагрева с 200С до 650С,

принимается 1,18; Хг – индуктивное сопротивление комбайнового кабеля.

Хг = Х0(Lг = 0,080(0,315 = 0,0252 Ом

(5.34)

?Uг = [pic](1(182 (0,146(0,81 + 0,0252(0,58) = 41,8 В

где ?Uф – потери напряжения в фидерном кабеле, подающий питание на

двигатели комбайна.

?Uф = [pic] (5.35)

где Iф – расчетный ток нагрузки на фидерный кабель, подающий питание на

комбайн; Rф.t – активное сопротивление фидерного кабеля при температуре

нагрева 650С.

Rф.t = кt (R0(Lф = 1,18(0,238(0,06 = 0,0168Ом

(5.36)

где кt – температурный коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления

кабеля с повышением температуры его нагрева с 200С до 650С,

принимается 1,18; Хф – индуктивное сопротивление фидерного кабеля.

Хф = Х0 ( Lф = 0,074 ( 0,06 = 0,00444 Ом,

(5.37)

?Uф = [pic]( 500 (0,0168 ( 0,81 + 0,00444 ( 0,58) = 13,9 В

?U = 32,39 + 41,8 + 13,9 = 88,1 В

Полное падение напряжения меньше допустимого, следовательно, требования

ПТБ и ПТЭ выполняются.

Проверка кабельной сети участка на потерю напряжения в пусковом режиме

самого мощного приемника электроэнергии. Производится для одного наиболее

удалённого и мощного токоприёмника. В данном случае принимается комбайн 2ГШ-

68Б.

В соответствии с ПТЭ и ПТБ допустимый уровень напряжения на зажимах

асинхронных эл.двигателя при пуске должен быть не менее 0,8 номинального

значения:

Uп.ф ? Uдв.мин = 0,8(Uном = 0,8 (1140 = 912 В

(5.38)

Uп.ф = [pic] (5.39)

где Iп.н – пусковой ток электродвигателя комбайна при номинальном

напряжении на их зажима; [pic] – коэффициент мощности

электродвигателя при пуске; ?Uн.р – потери напряжения в трансформаторе и

фидерном кабеле питающем двигатель комбайна:

?R = Rтр + Rф.t + Rг.t = 0,087 + 0,0168 + 0,146 = 0,2498 Ом

(5.40)

?Х = Хтр + Хф + Хг = 0,126 + 0,00444 + 0,0252 = 0,15564 Ом

(5.41)

?Uн.р = [pic] (5.42)

где Рн.р1 – мощность электродвигателя, питающимся по первому фидерному

кабелю, через который подключен комбайновый двигатель, второй комбайновый

двигатель не учитывается при раздельном питании от разных пускателей,

Рн.р1 = 250 кВт; ? Рн.р2 – установленная мощность группы электродвигателей,

питающимся по второму фидерному кабелю, ? Рн.р2 = 330 кВт.

?Uн.р = [pic] = 96 В

Uп.ф =[pic]

Пусковое напряжение эл. двигателя комбайна больше минимально

допустимого, следовательно кабельная линия удовлетворяет требованиям ПТБ и

ПТЭ.

Расчёт токов короткого замыкания в кабельной сети. Расчет токов

короткого замыкания в сетях с изолированной нейтралью трансформаторов

состоит в определении наибольшего возможного тока трехфазного к.з. и

наименьшего двухфазного к.з. Токи трехфазного к.з. рассчитываются с целью

проверки кабелей на термическую стойкость и коммутационной аппаратуры на

отключающую способность, термическую и динамическую стойкость. Токи

двухфазного к.з. определяют для проверки уставок максимальной токовой

защиты на надежность срабатывания при к.з. в электрически удаленных точках

сети, а также для проверки правильности выбора плавких вставок

предохранителей.

При расчете трехфазного к.з. и двухфазного к.з. учитываются следующие

условия: при двухфазном к.з. активное сопротивление высоковольтного кабеля

берется при температуре 650С (соответствующие наибольшей его длине, 1000 –

1200 м) и кабелей от ПУПП до точки к.з; при трехфазном к.з. активное

сопротивление высоковольтного кабеля берется при температуре 200С

(соответствующие наименьшей его длине, 200 – 400 м) и кабелей от ПУПП до

точки к.з.

[pic] (5.43)

где Uном – номинальное напряжение; R(2) – результирующее активное

сопротивление при двухфазном к. з.

R(2) =[pic] (5.44)

где Rвм – активное сопротивление высоковольтного кабеля при его наибольшей

длине, для температуры 650С.

Rвм =[pic]

(5.44)

где rо – удельное сопротивление кабеля; L – длина кабеля; Uх – номинальное

напряжение холостого хода вторичной обмотки трансформатора; Uв – высокое

напряжение трансформатора; кt – температурный коэффициент для температуры

650С, кt = 1,18; [pic] – сумма активного сопротивления i – го кабеля сети

1140В, включенных последовательно между ПУПП и местом к.з.; nап – число

коммутационных аппаратов в цепи к.з. включая ПУПП; Rп – переходное

сопротивление коммутационного аппарата, Rп = 0,005 Ом; Rт –

активное сопротивление трансформатора; Х(2) – результирующее индуктивное

сопротивление при двухфазном к.з.

Х(2) =Хв.с +Хвм([pic] (5.45)

где Хв.с – приведенное к сети 1140В индуктивное сопротивление

энергосистемы.

Хв.с =[pic]

(5.46)

где Sк.з – мощность трехфазного к.з. энергосистемы в распределительной сети

6 кВ на зажимах РПП – 6, Sк.з = 50 МВ·А; Хвм – индуктивное сопротивление

высоковольтного кабеля при его наибольшей длине, для ЭВТ – 6000 3x35 +

1x10; Хт – индуктивное сопротивление трансформатора; [pic]– сумма активного

сопротивления i-го кабеля сети 1140В, включенных последовательно между

ПУПП и местом к.з.

[pic] (5.47)

[pic] (5.48)

где Rво – активное сопротивление высоковольтного кабеля (от РПП–6 до

ПУПП), при его наименьшей длине, для температуры 200С для ЭВТ –

6000 3x35 + 1x10.

Rво =[pic]

(5.49)

[pic], (5.50)

где Хво – индуктивное сопротивление высоковольтного кабеля (от РПП-6 до

ПУПП).

Rвм = 0,512 ( 1,2 =0,6144 Ом

[pic] Ом

Хвм = 0,088 ( 1,2 = 0,1056 Ом

[pic] Ом

[pic] А

Rво = 0,512 ( 0,4 = 0,2048 Ом

[pic] Ом

Хво = 0,088 ( 0,4 = 0,0352 Ом

[pic] Ом

[pic] Ом

[pic] А

Подобным образом ведем расчет и для остальных точек,

результаты сводим в табл. 5.6.

Таблица 5.6

Токи короткого замыкания в сети с напряжением 1140 В

|Точки |UН, В |S, мм2 |L, м |[pic], А|[pic], А|

|к.з. | | | | | |

|К0 |1140 |- |- |2888 |4152,3 |

|К1 |1140 |95 |6 |2835,1 | |

|К2 |1140 |95 |50 |2396,4 | |

|К3 |1140 |50 |315 |1583,3 | |

|К4 |1140 |50 |315 |1583,3 | |

|К5 |1140 |- |- |2888 |4152,3 |

|К6 |1140 |70 |5 |2872,3 | |

|К7 |1140 |70 |55 |2647,9 | |

|К8 |1140 |25 |295 |1307,9 | |

|К9 |1140 |25 |90 |2028,1 | |

|К10 |1140 |25 |85 |2055 | |

|К11 |127 |6 |380 |1243,1 | |

При определении токов короткого замыкания при напряжении 660 В

используется те же формулы (5.43 – 5.50), что при определении токов

короткого замыкания при напряжении 1140 В. Данные расчета при напряжении

660 В сводится в табл. 5.7.

Таблица 5.7

Токи короткого замыкания в сети с напряжением 660 В

|Точки |UН, В |S, мм2 |L, м |[pic], А|[pic], А|

|к.з. | | | | | |

|К11 |660 |- |- |5109 |8361,2 |

|К12 |660 |95 |15 |4899 | |

|К13 |660 |95 |15 |4521,4 | |

|К14 |660 |25 |35 |3268,6 | |

|К15 |660 |25 |25 |3529,1 | |

|К16 |660 |25 |20 |3668,2 | |

|К17 |660 |25 |15 |3824,6 | |

|К18 |660 |70 |130 |2857,8 | |

|К19 |660 |50 |110 |1993,7 | |

|К20 |660 |25 |35 |3249,6 | |

|К21 |660 |25 |95 |1745,2 | |

|К22 |660 |95 |7 |2245,5 | |

|К23 |660 |25 |260 |984,8 | |

|К24 |660 |25 |80 |1724,9 | |

|К25 |660 |25 |120 |1501,8 | |

|К26 |660 |25 |345 |865,2 | |

|К27 |127 |6 |100 |1501,4 | |

|К28 |660 |25 |40 |761,6 | |

|К29 |660 |6 |15 |3150,3 | |

Выбор коммутационной аппаратуры, средств и уставок защиты.

Коммутационную аппаратуру выбираем по номинальному напряжению сети,

длительно протекающему току нагрузки, мощности потребителя, а также по

максимальному току трехфазного к.з. который может возникнуть в защищаемом

присоединении.

Выбор автоматических выключателей:

I ном. ( I ф

(5.51)

где Iном – номинальный ток выключателя; I ф – ток защищаемой сети, равный

току в фидерном кабеле.

I о.а ( 1,2 I(3)к.з.

(5.52)

где Iо.а – предельно отключаемый ток автомата (действующее значение);

I(3)к.з. – ток трехфазного к.з. на выводных зажимах (на зажимах моторной

камеры) автомата.

Уставка тока максимального реле выключателя служит для защиты

магистрали и выбирается:

I у ( I ном.п +( Iном.

(5.53)

где Iном.п – номинальный пусковой ток наиболее мощного электродвигателя

подключенный к защищаемой сети; (Iном. – сумма номинальных токов остальных

токоприемников:

[pic] (5.54)

где [pic]– ток при двухфазном к.з. наиболее удаленной точке защищаемой

сети.

Для защиты типа ПМЗ, встроенной в автоматические выключатели серии АВ

или в распредустройства низкого напряжения трансформаторных подстанций,

выбирается:

Iу = Кн ([1,25(Iп.ф + (Iнагр – Iном.max)

(5.55)

где Кн – коэффициент надежности, Кн = 1,1 – 1,2; Iп.ф – фактический

пусковой ток, самого мощного электродвигателя; Iнагр – ток нагрузки в

магистральном (фидерном) кабеле; Iном.max – номинальный ток наиболее

мощного электродвигателя.

Данные расчётов сведены в табл. 5.8.

Таблица 5.8

Технические данные электрооборудования и уставки тока срабатывания

максимальной защиты аппарата

| Автоматизация конвейерных линий |АУК –1М |

| Контроль за содержанием СН4 |«Метан» |

| Автоматизация бункеров |РКУ |

| Главный водоотлив |ВАВ-1М, КАВ |

| Вентиляционные установки |УКАВ-2 |

| Автоматизация очистных работ |САУК |

| Аппаратура громкоговорящей связи |ГИС-1 |

| Автоматизация управления стрелочным переводом|АБСС-1 |

| Аппаратура управления, сигнализации и связи |УМК + АС-3СМ |

| ВМП |АПТВ |

| Шахтные котельные |АПК-1 |

| Калориферные установки |АКУ-3 |

В своей работе хочу подробно остановиться на системе

автоматизированного управления вентиляторами главного проветривания, т.к.

их доля в общем потреблении шахтой электроэнергии около 40%. Система

автоматического управления ВГП позволяет оптимизировать процесс вентиляции

шахты и снизить потребление электроэнергии на шахте, что приведет к

снижению себестоимости угля.

7.2 Средства технологического контроля за работой

вентиляционных установок

В соответствии с правилами безопасности на угольных и сланцевых шахтах

схемы управления главными вентиляторными установками должны обеспечивать

непрерывное измерение, регистрацию и контроль давления и подачи

(производительности) при работе вентилятора как в прямом, так и в

реверсивном режиме.

Измерительная аппаратура, в большинстве случаев применяемая для этих

целей, представляет собой комплект, состоящий из датчиков давления и

производительности, первичного измерительного прибора и связанного с ним

системой дистанционной передачи показаний вторичного измерительного

прибора, обеспечивающего непрерывный контроль и регистрацию измерений.

Датчики давления и подачи (производительности), устанавливаемые в

контрольном сечении вентиляторной установки, обеспечивают получение

некоторого пневматического импульса в виде перепада давлений,

пропорционального контролируемой величине. Полученный датчиком перепад

давлений по импульсным трубкам подается на первичный измерительный прибор,

представляющий собой чаще всего дифференциальный манометр, который

размещается в здании вентиляторной установки. Вторичные измерительные

приборы устанавливают в шкафу управления вентиляторами в помещении

вентиляторной установки.

В качестве первичных приборов измерения давления и подачи вентиляторов

используют датчики давления – разрежения и дифференциальные манометры

следующих типов: сильфонные ДСС, ДСП; мембранные ДМИ-Т, ДМИ-Р;

тензометрические Сапфир-22 и другие. С ними используют вторичные приборы

типов ВФС, ВФП, Н342К, ДС1, ДСР1, ДСМР2, КСД2 и др.

Дистанционная передача результатов измерений от первичного прибора ко

вторичному осуществляется на основе использования нуль-балансных

ферродинамических и дифференциально-трансформаторных систем.

Для непрерывного автоматического контроля температуры подшипников

вентиляторов главного проветривания и приводных двигателей используется

аппаратура ДКТЗ-8М и АКТ-1.

7.3 Техническое обеспечение

[pic]

Структура системы автоматического управления вентиляцией шахты (САУ):

ВГП – вентилятор главного проветривания;

РРВ – регулятор расхода воздуха;

ШВС – шахтная вентиляционная сеть;

УВК – управляющий вычислительный комплекс;

ПД – программный диспетчер;

ОСРВ – операционная система реального времени;

НМД – накопитель на магнитных дисках.

Аппаратура контроля и управления вентилятором главного проветривания

(ВГП) УКАВ-2М предназначена для контроля и телемеханического управления

шахтными вентиляторными установками, оборудованными одним или двумя

вентиляторами с электродвигателями высокого и низкого напряжения.

Аппаратура обеспечивает:

– телемеханическое и местное управление двумя главными вентиляторами;

– телемеханическое реверсирование воздушной струи вентиляторов;

– защиту электродвигателя от ненормальных режимов;

– нулевую защиту;

– автоматический двухпредельный контроль за развиваемыми вентиляторами

расходом воздуха и депрессией в канале;

– непрерывную регистрацию расхода воздуха на вентиляторе, установке и

депрессии;

– автоматическую световую сигнализацию при пуске вентилятора;

– невозможность включения вентилятора, если не включена маслостанция

при циркулярной системе смазки.

Схема управления и контроля – телемеханическая, релейная с полярным

разделением каналов связи. Линия связи семипроводная.

Комплект состоит из пульта диспетчера; станции управления;

автоматического переключателя дифманометра АПД и аппаратов контроля

температуры АКТФ-1.

Пульт предназначен для телемеханического управления главной

вентиляционной установкой и сигнализации о режимах ее работы.

Станция управления служит для приема и воспроизведения команд

телеуправления, передачи сигналов и местного управления главной

вентиляторной установкой, а также для защиты электродвигателей от различных

ненормальных режимов работы.

АПД предназначен для подключения минусового пространства расходомера,

измеряющего перепад давления в канале работающего вентилятора на

установках, состоящих из двух вентиляторов, работающих поочередно.

АКТФ-1 применяется для непрерывного контроля и автоматической

сигнализации о перегреве подшипников шахтных вентиляторов с фиксацией места

нагрева выше допустимой величины. Работает в комплексе с восемью

ферритовыми датчиками температуры.

Комплект аппаратуры УКАВ-2М включает 13 станций и один пульт

управления, конструктивно выполненные в виде шкафов управления

одностороннего обслуживания серии ШГС. По согласованию с заводом-

изготовителем шкафы управления могут быть объединены в щит управления.

Страницы: 1, 2, 3, 4