Расчет сети электроснабжения шахты

 

Полную расчетную мощность (кВА) по участку определяем по формуле:

 

,

где:  k_c – коэффициент спроса;

SP_i – суммарная установленная номинальная мощность                                         потребителей участка, кВт.

cosj _{ср. взв} – средневзвешенный коэффициент мощности.

 

,

 

где: P_max – номинальная мощность электродвигателя наиболее                                       мощного потребителя.

 

.

 

Определим данные КТП для  оборудования на 1140 В

 

;

 

;

 

.

 

По расчетной мощности потребителей участка выбираем трансформаторную подстанцию, исходя из условия:

 

S_H S_P,

 

где: S_H – номинальная мощность трансформаторной                                     подстанции.

 

Для питания потребителей очистного забоя, а также освещения  штрека применяется трансформаторная подстанция КТПВ – 630. Параметры данной подстанции приведены в таблице 2.1.2.

 

Таблица 2.1.2 – Параметры подстанции трансформаторной КТПВ – 630

Тип подстанции	Sном, кВА	Номинальный		Сопротивление
		ток обмотки, А		обмоток, Ом
		ВН	НН	R	X
КТПВ - 630/6	630	60,8	362,8	0,018	0,078

 

Определим данные КТП для  оборудования на 660 В:

 

;

 

;

 

.

 

По расчетной мощности потребителей участка выбираем трансформаторную подстанцию, исходя из условия:

 

S_H S_P,

 

где: S_H – номинальная мощность трансформаторной                                     подстанции.

Для питания потребителей очистного забоя, а также освещения  штрека применяется трансформаторная подстанция КТПВ – 160. Параметры данной подстанции приведены в таблице 2.1.3.

 

Таблица 2.1.3 – Параметры подстанции трансформаторной КТПВ – 160

Тип подстанции	Sном, кВА	Номинальный		Сопротивление
		ток обмотки, А		обмоток, Ом
		ВН	НН	R	X
КТПВ - 250/6	250	24,04	208	0,02232	0,06856

 

2.2 Электрические  нагрузки РПП-6

Исходными данными для  расчета нагрузки на РПП – 6 являются установленные активные мощности всех приемников (Р_у), присоединенных к данному РПП, коэффициент спроса (k_c) и средневзвешенный коэффициент мощности (cosj_ср.вз). При определении нагрузки все приемники группируют по технологическим процессам или установкам (табл. 2.2.1).

По группам приемников определяем расчетные активные и  реактивные мощности по формулам:

 

;

 

.

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.2.1 – Характеристика электроприемников РПП - 6

Группы электропо-требителей	Установлен-ная мощность Ру, кВт	Коэф-фициент спроса	Расчетная активная мощность Рр, кВт	Средне-взвешенный cosjср.вз	Средне-взвешенный tgjср.вз	Расчетная реактивная мощность Qp, кВАр
1.Очистные работы	2600	0,6	1560	0,6	1,33	2075
2.Подготови-тельные работы	1510	0,4	604	0,6	1,33	803
3.Конвейерный транспорт	560	0,6	336	0,7	1,02	343
4.Подъемные установки	710	0,6	426	0,7	1,02	435
Всего	5380		2926			3656

 

; .

 

; .

 

; .

 

; .

 

С целью снижения реактивной нагрузки проектом рекомендована разработка и использование технических  средств для компенсации реактивной мощности. Для этой цели можно использовать конденсаторные установки. При их выборе необходимо руководствоваться следующими положениями:

• конденсаторные установки должны в максимальной степени разгружать систему электроснабжения от реактивной нагрузки;
• должна быть обеспечена высокая степень их использования.

Произведём расчёт для  конденсаторных установок, расположенных  на РПП. Данная схема расположения позволит разгрузить кабели, прокладываемые по стволу и горным выработкам от реактивной нагрузки и, следовательно, уменьшить число или сечение силовых кабелей, снизить в них потери напряжения и энергии.

Мощность конденсаторной установки принимаем исходя их расчета:

 

;

 

кВАр.

 

Для обеспечения большего числа ступеней регулирования, принимаю конденсаторные установки типов:

УКРВ-6,3-500 с номинальной мощностью 500 кВА,

УКРВ-6,3-450 с номинальной мощностью 450 кВА,

УКРВ-6,3-400 с номинальной мощностью 400 кВА,

УКРВ-6,3-350 с номинальной мощностью 350 кВА,

УКРВ-6,3-300*2 с номинальной мощностью 2*300 кВА,

УКРВ-6,3-250 с номинальной  мощностью 250 кВА,

УКРВ-6,3-200 с номинальной  мощностью 200 кВА,

УКРВ-6,3-150 с номинальной  мощностью 150 кВА,

УКРВ-6,3-100 с номинальной  мощностью 100 кВА.

Полную расчетную мощность по РПП – 6 определяем по формуле:

 

,

 

где = 0,8 – коэффициент участия в максимуме нагрузки.

 

 кВА.

 

2.3 Электрические  нагрузки  ЦПП

Исходными данными для  расчета нагрузки на ЦПП являются установленные активные мощности всех приемников (Р_у), присоединенных к данному ЦПП, коэффициент спроса (k_c) и средневзвешенный коэффициент мощности (cosj_ср.вз). При определении нагрузки все приемники группируют по технологическим процессам или установкам (табл. 2.3.1).

По группам приемников определяем расчетные активные и  реактивные мощности по формулам:

 

;

 

.

 

; .

 

; .

 

; .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.3.1 – Характеристика электроприемников ЦПП

Группы электропо-требителей	Установлен-ная мощность Ру, кВт	Коэф-фициент спроса	Расчетная активная мощность Рр, кВт	Средне-взвешенный cosjср.вз	Средне-взвешенный tgjср.вз	Расчетная реактивная мощность Qp, кВАр
1.РПП-6	5380		2926			3656
2.Водоотлив	900	0,85	765	0,8	0,75	574
3.Электровоз-ный гараж	270	0,8	216	0,9	0,48	104
4.Околостволь-ный двор	180	0,65	117	0,7	1,02	119
Всего	6730		4024			4453

 

Произведём расчёт для  конденсаторных установок, расположенных  на ЦПП. Данная схема расположения позволит разгрузить кабели от реактивной нагрузки и, следовательно, уменьшить число или сечение силовых кабелей, снизить в них потери напряжения и энергии.

Мощность конденсаторной установки принимаем исходя их расчета:

 

;

 

кВАр.

 

Для обеспечения большего числа ступеней регулирования, принимаю  конденсаторные установки типов:

УКРВ-6,3-500  с номинальной мощностью 500 кВА,

УКРВ-6,3-450 с номинальной мощностью 450 кВА,

УКРВ-6,3-400 с номинальной мощностью 400 кВА,

УКРВ-6,3-350*2 с номинальной мощностью 2*350 кВА,

      УКРВ-6,3-300*2 с номинальной мощностью 2*300 кВА,

УКРВ-6,3-250*2 с номинальной мощностью 2*250 кВА,

УКРВ-6,3-200 с номинальной мощностью 200 кВА,

УКРВ-6,3-150 с номинальной мощностью 150 кВА,

УКРВ-6,3-100 с номинальной мощностью 100 кВА.

Полную расчетную мощность по ЦПП определяем по формуле:

 

,

 

где = 0,8 – коэффициент участия в максимуме нагрузки.

 

 кВА.

 

 

2.4 Электрические  нагрузки ГПП и выбор трансформатора  ГПП

Исходными данными для  расчета нагрузки на ГПП являются установленные активные мощности всех приемников (Р_у), присоединенных к данному ГПП, коэффициент спроса (k_c) и средневзвешенный коэффициент мощности (cosj_ср.вз). При определении нагрузки все приемники группируют по технологическим процессам или установкам (табл. 2.4.1).

По группам приемников определяем расчетные активные и  реактивные мощности по формулам:

;

 

.

 

; .

 

; .

 

; .

 

; .

 

; .

 

; .

 

; .

 

; .

 

; .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.4.1 – Электрические нагрузки на ГПП и в целом по шахте

Группы электропо-требителей	Установлен-ная мощность Ру, кВт	Коэф-фициент спроса	Расчетная активная мощность Рр, кВт	Средне-взвешенный cosjср.вз	Средне-взвешенный tgjср.вз	Расчетная реактивная мощность Qp, кВАр
1. ЦПП	6730		4024			4453
2. Главный вентилятор	860	0,80	688	0,7	1,02	-632
3. Скиповый подъем	900	0,8	720	0,7	1,02	734
4. Клетевой подъем	860	0,80	688	0,7	1,02	702
5. Породововый подъем	320	0,55	176	0,7	1,02	180
6. Компрессоры	450	0,65	293	0,7	1,02	-269
7. Дегазационные установки	200	0,7	140	0,75	0,88	-111
8. Фланговый вентилятор	180	0,65	117	0,7	1,02	119
9. Подъем шурфа	300	0,65	195	0,7	1,02	199
10. Технологический комплекс шахты	1100	0,6	660	0,7	1,02	673
Всего	11900		7701			6048