Разработка трансформатора освещением марки АОШ-4

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

      1.Выбор рода тока и величины напряжения

2.Категории электроприемников

3. Схема электроснабжения

4. Расчет освещения

4.1. Расчет освещения методом  коэффициента использования светового     потока

4.2.Расположении светильников в очистном сооружении

4.3. Мощность осветительного трансформатора

4.4. Расчет кабеля для освещения

5. Определение электрических  нагрузок 

5.1 Определение электрических  нагрузок дополнительного оборудования  дозаторной:

5.2 Определение электрических  нагрузок сети освещения

5.3 Определение электрических  нагрузок электродвигателей питателя 300 кВт

5.4 Определение электрических  нагрузок электродвигателя конвейера  500 кВт

5.5 Определение электрических  нагрузок для щита 0,4 кВ

6. Выбор трансформатора

7. Расчет кабельных линий

7.1.Расчет кабеля К3,К2

7.2 .Расчет кабеля К1

8.Расчет короткого замыкания  на участке 0,4 кВт

9. Выбор электрооборудования

9.1. Выбор автоматических  выключателей

9.2.Выбор  пускателя для двигателей 

10.Заземление

10.1. Устройство заземлителя

11. Мероприятия по технике  безопасности

11.1. Электробезопасность

11.2.Средства индивидуальной  защиты

11.3. Пожарная безопасность

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

       Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Важнейшие задачи, решаемые энергетиками и энергостроителями, состоят в  непрерывном увеличении объёмов  производства, в сокращении сроков строительства новых энергетических объектов и реконструкции старых, уменьшение удельных капиталовложений, в сокращении удельных расходов топлива, повышении производительности труда. Современная энергетика характеризуется  нарастающей централизацией производства и распределения электроэнергии.

В горной промышленности внедрения  электричества в подземных выработках несколько задержалось по сравнению  с другими отраслями, так как  специфические условия в шахтах не позволяли применять обычное  электрооборудование. Но уже в 1928 г. наша промышленность начала осваивать производство специального шахтного электрооборудования (двигателей, аппаратов ручного управления, трансформаторов и пр.), которое продолжало непрерывно совершенствоваться. В настоящее время наши шахты в достаточном количестве оснащены самым современным электрооборудованием шахтного исполнения.

 

 

 

1.Выбор рода тока и величины напряжения

 

Род тока определяется главным образом  электроприводом горнотранспортных машин и механизмов. Для электродвигателей водоотливных установок применяют переменный грех фазный ток. Номинальное напряжение потребителей электроэнергии переменного тока может быть 6000, 3000, 660, 380, 220 и 127В. Для электродвигателей электрооборудования дозаторной используется напряжение 380В. Для освещения используют напряжение 220 и 127В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Категории электроприемников

 

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются  на следующие три категории.

Электроприемники I категории электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушения функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная  работа которых необходима для безаворийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники II категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники III категории - все  остальные электроприемники, не подходящие под определение I и II категорий.

Дозаторные электро-установки относятся ко II категории электроприемников.

 

 

 

 

 

 

3. Схема электроснабжения

 

Обеспечение бесперебойной работы электрооборудования дозаторной установки предусмотрено общим проектом электроснабжения рудника. Для секционирования дозаторных установок применяют межсекционный выключатель с устройством системы автоматического включения резерва (АВР). Это устройство значительно повышает надежность электроснабжения и оперативность управления очистными  агрегатами.

Каждый питающий кабель должен быть рассчитан на возможность нормального  электроснабжения всей дозаторной установки по числу одновременно работающих двигателей.

Подстанции дозаторных оборудуются комплектными распределительными устройствами выкатного и стационарного типа. Применение КРУ позволяет повысить надежность работы подстанции дозаторных установок, обеспечивая расширение и мобильность их при реконструкции в связи с увеличением притоков шахтных вод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчет освещения

 

4.1. Расчет освещения методом коэффициента использования светового потока

Данные для расчета освещения  с  п.п. 2

а =10 м

в = 250 м

Н = 3 м

Стены и потолок побелены следовательно:

pст = 0,5

pпот = 0,3

Напряжение освещения 127В

Минимальное освещение согласно ЕПБ  для ЦПП для дозаторной установки Еmin=15лк и нормируется в горизонтальной плоскости на уровне 0,8 м от почвы.

Для освещения принимаем светильники  РП-100М с лампами накаливания  мощностью 100Вт имеющими световой поток  F_л=3000 лм, КПД светильника ηсв = 60 % = 0,6

Определяем высоту подвеса h светильника над рабочей поверхностью исходя из высоты камеры Н (3м), расстояние светового центра светильника от потолка до уровня рабочей поверхности hc (примерно 0,3 м) и расстояние от пола до уровня рабочей поверхности hp (0,8 м ).

Рисунок 1.Схематичное отображение рабочей области.

 

hпод=H-(hc +hp);                                               (4.1)

где H – высота камеры;

hc - расстояние светового центра светильника от потолка уровня рабочей поверхности;

hp- расстояние от пола  до уровня рабочей поверхности

hпод = 3-(0,3+0,8)=1,9 м

Найдем показатель помещения  ( i) по формуле:

 

 

 

 где a– длина камеры;

 b – ширина камеры;

 h – расстояние от светильника до рабочей поверхности.

 

 

По кривой на рисунке 2 находим коэффициент  использования К_исп

Рисунок 2.Кривая отношения Kисп  к i

На рисунке 2 показан график зависимости  коэффициента использования светового  потока ( Кисп ) от показателя помещения ( i ). Согласно графика при  i = 5; Кисп =0,6

Тогда общий световой поток ( F ) для получения освещенности в 15 лк составит:

 

 

где Z - равно 1.3 до 1.4 -коэффициент неравномерности освещения равны

отношению средней освещенности к минимальной;

К₃ - коэффициент запаса, учитывает загрязнение прозрачных элементов светильника при эксплуатации и снижение светового потока ламп к концу службы ( согласно ПТЭ равен 1,4 );

S - площадь освещаемой рабочей поверхности, м²

 

 

 

Необходимое число светильников определяем по формуле:

 

 

 

где  F – общий световой поток;

        Fсв – световой поток где, Fсв = Fл* ηсв =3000*0,6=1800

ηсв– КПД светильника;

Fл – общий световой поток.

 

 

 

4.2.Расположении светильников в очистном сооружении

 

 Принимаем 64 светильников расположенных в два ряда (по 32 светильников в ряду)

По длине, b/48 =  250/32 = 7,8 м

По ширине, а/2 = 10/2 = 5 м

Расстояние от стены до светильника  должно быть в двое меньше чем между светильниками.

Рисунок 3. Схема расположения светильников.

 

4.3. Мощность осветительного трансформатора

 

S_тp выбирается из условия Sтp>Sтp. расч.

Устанавливаем на каждый ряд светильников по одному трансформатору запитанных с разных секций шин щита 0,4 кВ Sтp.расч_. (кВА) для ламп накаливания определяется по формуле:

 

Sтp. расч_. =P_∑H * 10³/ηс ;                              (4.5)

 

где P_∑H - суммарная мощность ламп накаливания, Вт;

ηс- стандартная КПД сети (от 0,94 до 0,96).

 

Sтp. расч_. = 3,2 * 10³/0,95=3,4 кВА

Принимаем стандартный трансформатор  мощностью 4 кВА 4>3,4. В настоящее время специально для питания осветительных установок U=127 B их коммутации и защиты выпускаются взрывобезопасные осветительные

аппараты АОШ-4.Аппарат осветительный шахтный АОШ-4.

АОШ-4, предназначен для питания  ламп освещения и других потребителей напряжением 230, 133 или 38 В суммарной мощностью не более 4 кВА. Аппарат обеспечивает защиту от токов короткого замыкания отходящих от аппарата в цепях питания ламп освещения, от токов утечки в цепях 127 В, а также предупредительную защиту и блокировку этих цепей при снижении величины сопротивления изоляции ниже допустимой.

 

4.4. Расчет кабеля для освещения

 

Для того, чтобы снизить расчетное  сечение жил и следовательно  снизить капитальные затраты  подключаем питание к центру нагрузки

Расчет кабеля трансформатора:

При подключении питания к центру нагрузки в каждой ветви сети будет  подключено 32 светильника и длина ветви составит:

 

L=(n-l)*l;                                                     (4.6)

 

L=(32-l)*7,8=241.8 м.

 

Исходя из опыта эксплуатации трансформаторов  освещения принимаем кабель: ГРШЭ 3×2,5+1×1,5 с сечением основных жил 2,5 мм².

 

5. Определение электрических нагрузок

 

5.1 Определение электрических нагрузок дополнительного оборудования дозаторной:

 

Определяем номинальный  ток дополнительного оборудования (двигателя на 4,5 кВт):

 

 

 

где  Р – суммарная мощность дополнительного оборудования;

        η  – КПД двигателей дополнительного  оборудования.

 

 

 

Определяем номинальный  и пусковой ток электродвигателей 1 двигателя дополнительного оборудования:

 

 

 

где  Р – суммарная мощность дополнительного оборудования;

η – КПД двигателей дополнительного оборудования.

 

 

 

Ток пусковой 1 двигателя  дополнительного оборудования:

 

 

 

где  К- кратность пускового тока (для дополнительного оборудования дозаторной: К =  6)

 

 

 

5.2 Определение электрических нагрузок сети освещения

 

Расчет тока сети освещения (АОШ-4):

 

 

  

где  Р – суммарная мощность;

η – КПД (табл. 3);

U – напряжение подаваемое на АОШ-4. 

 

 

 

 

5.3 Определение электрических нагрузок электродвигателей питателя 300 кВт

 

Определяем номинальный, пусковой  и пиковые токи электродвигателей  питателя:

Номинальный ток для одного двигателя (300 кВт):

 

 

 

 где    Р – суммарная мощность;

η – КПД двигателей;

U – напряжение подаваемое на двигатель.

 

 

Номинальный ток общий (двигателей 300 кВт):

 

 

где Р – суммарная мощность, работающих двигателей;

    η – КПД двигателей;

    U – напряжение подаваемое на двигатель.

 

 

 

 

 

Ток пусковой двигателя (300 кВт):

 

 

 

где  К – кратность пускового тока (для двигателей  6)

      Iном1 – номинальный ток для одного двигателя

 

 

 

Ток пиковый (300 кВт):

 

 

где  Iном – номинальный ток общий (двигателей 300 кВт);

      Iпуск.1 – ток пусковой двигателя (300 кВт).

 

 

5.4 Определение электрических нагрузок электродвигателя конвейера 500 кВт

 

Определяем номинальный, пусковой  токи электродвигателя конвейера:

Номинальный ток двигателя (500 кВт):

 

 

 

 где    Р – суммарная мощность;

η – КПД двигателя;

U – напряжение подаваемое на двигатель.

 

 

 

Ток пусковой двигателя (500 кВт):