Расчет схемы электроснабжения участка карьера

 

Министерство  образования Российской Федерации

Московский  государственный открытый университет

Губкинский  институт (филиал)

 

Кафедра техники и  технологии горного производства

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

 

по  предмету

Системы электроснабжения горных предприятий

 

на тему:

"Расчет схемы электроснабжения участка карьера"

 

 

 

 

 

Выполнил:       Лунев А.Н.

                          Шифр:804393

Специальность:140211

Группа: ГЭ-04

Проверил: Быков А.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.Губкин 2008 г

 

Содержание:

                                                                                                                             стр.

1. Задание на курсовой проект___________________________________ 3

2.Введение_____________________________________________________5

3. Выбор сечения проводов питающей ЛЭП от ГПП до КРП_________6

4. Выбор сечения  проводов ЛЭП и жил кабелей,  по которым питаются электроприемники _____________________________________________6

5.Проверка  условия пуска наиболее мощного  электродвигателя_____12

6.Определение  числа и мощности силовых трансформаторов ГПП__14

7. Расчет тока  замыкания на землю сети 6кВ______________________16

8. Список используемой  литературы______________________________17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание на курсовой проект.

 

Наименование	Значение
Средние расстояния от КРП до механизмов и ПКТП участка, км: ЭШ – 10/70 ЭКГ – 8И (7 шт.) ЭКГ – 4,6Б (3 шт.) ПКТП – 1000 ПКТП – 400 Расстояние от ГПП  до КРП, км Мощность к. з. системы, МВА Система водоотлива: напряжение ЭД, кВ мощность ЭД, кВт cos j количество	1,3 0,8 1,4 2,7 2,3 3,8 500   6,0 250 0,85 4

 

 

Техническая характеристика экскаваторов:

№ п.п.	Показатели	ЭШ-10/70	ЭКГ-4,6Б	ЭКГ-8и
1	Мощность, кВт	1250	250	630
2	Номинальное напряжение, кВ	6	6	6
3	КПД	0,94	0,93	0,95
4	Коэффициент мощности	0,8	0,9	0,8
5	Тип двигателя	синх	асинх	синх
6	Кратность пускового  тока	6,0	4,8	5,0
7	Кратность максимального  момента	2,0	2,2	2,1
8	Коэффициент мощности при  пуске	0,35	0,35	0,35
9	Кратность пускового  момента по отношению к номинальному	0,36	0,36	0,36
10	Кратность момента двигателя в конце этапа асинхронного пуска	1,5	1,5	1,5
11	Кратность момента сопротивления  механизма при скольжении 0,05	0,24	0,24	0,24

 

 

Техническая характеристика силовых трансформаторов, установленных  на экскаваторах:

 

№ п.п.	Показатели	ЭШ-10/70	ЭШ-15/90	ЭКГ-4,6Б	ЭКГ-8и
1	Установленная мощность, кВА	250	380	40	100
2	Коэффициент нагрузки	1,0	1,0	1,0	1,0
3	Коэффициент мощности потребителей	0,7	0,7	0,7	0,7

 

ПКТП имеют коэффициент  загрузки 1,0 и коэффициент мощности потребителей 0,7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Система электроснабжения современного карьера представляет собой сложный комплекс, состоящий  из линий электропередачи высокого напряжения, стационарных и передвижных  подстанций, распределительных пунктов, средств защиты линий электропередачи и трансформаторов при нарушениях нормальных режимов работы электроприёмников.

Тяжёлые условия эксплуатации ЛЭП и трансформаторов вызывают необходимость создания сложных  схем защиты их от однофазных и многофазных  замыканий.

Важными элементами системы электроснабжения современного карьера являются синхронные двигатели, которые широко используются в приводе одноковшовых и роторных экскаваторов, а также в приводе мощных конвейеров. Работая в режиме перевозбуждения, синхронные двигатели существенно влияют на общий коэффициент мощности карьерных сетей, уровень напряжения и величину токов короткого замыкания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Выбор сечения проводов питающей ЛЭП от ГПП до КРП.

 

Принимаем следующие условия:

1. провода ЛЭП между ГПП и КРП – сталеалюминевые;
2. провода распределительных ЛЭП к экскаваторам ЭШ-10/70, ЭКГ-8И и ЭКГ-4.6Б - алюминиевые
3. питающие кабели марки КШВГ (сопротивлением кабелей в расчетах пренебрегаем).

 

Определим расчетную нагрузку на шинах  КРП.

Экскаватор ЭШ-10/70:

,

                                       

                                        

Экскаваторы ЭКГ-8И

                                        

Экскаваторы ЭКГ-4,6Б:

Трансформаторы передвижных  подстанций:

ПКТП-1000

ПКТП-400

Система водоотлива:

                                           

 

Определим отдельно суммарные  токи двигателей и трансформаторов:

 

Расчетный ток нагрузки:

По табл.15 выбираем по длительно  допустимой нагрузке для питающей ЛЭП провод АС-185, .

Определим сечение проводов питающей ЛЭП по экономической плотности. По табл.24 при  принимаем экономическую плотность тока для алюминиевых проводов . Тогда

Выберем два сталеалюминевых  провода сечением по 150 мм² (АС-150). Определим потерю напряжения в ЛЭП. Для этого вычислим расчетные токи двигателей экскаваторов при максимальной нагрузке.

Экскаватор ЭШ-10/70:

                                   

Экскаваторы ЭКГ-8И:

Экскаваторы ЭКГ-4,6Б:

Система водоотлива:

Определим суммарные  токи экскаваторов и трансформаторов

Определим максимальный расчетный ток

Определим потерю напряжения в питающей ЛЭП

где

(удельные сопротивления  проводов взяты по табл. 1 и  2)

 

Проверка на потерю напряжения питающей ЛЭП показала целесообразность выбора проводов АС-150, так как допустимая потеря могла достигать 5% U_ном

 

 

 

 

2.Выбор сечения проводов  ЛЭП и жил кабелей, по которым  питаются электроприемники

 

 

2.1 Определим расчетную нагрузку  для выбора сечения проводов  распределительной ЛЭП, по которой  питается экскаватор ЭШ-10/70:

Максимальная расчетная  нагрузка:

                                

 По расчетному току I_расч выбираем алюминиевый провод сечением 50 мм² (А-50), I_доп=215А.

Определим потерю напряжения в распределительной ЛЭП 6 кВ

Суммарная потеря напряжения будет 

 

2,17+3,21=5,38%<10%

По расчетному току I_расч=88А, имея в виду, что кабель может быть навит на барабан в два-три слоя, для питания экскаватора ЭШ-10/70 выбираем кабель КШГВ . Кабель типа КШВГ имеет медные жилы, сопротивление которых мало. Поэтому проверять кабель на потерю напряжения не обязательно.

 

 

2.2 Определим расчетные  нагрузки экскаватора ЭКГ-4,6Б:

 

Максимальная расчетная  нагрузка:

По расчетному току I_расч=16,1А принимаем провод А-25. Потеря напряжения:

Полная потеря напряжения от шин ГСП до экскаватора ЭКГ-4.6Б  составляет 3,21%+1,5%=4,71%<10%

По расчетному току I_расч=17А, имея в виду, что кабель может быть навит на барабан в два-три слоя, для питания экскаватора ЭКГ-4,6Б выбираем кабель КШГВ . Кабель типа КШВГ имеет медные жилы, сопротивление которых мало.

 

 

2.3 Определим расчетные  нагрузки экскаватора ЭКГ-8И

                                                   

 

Максимальная расчетная  нагрузка:

По расчетному току I_расч=100А принимаем провод А-25. Потеря напряжения:

Полная потеря напряжения от шин ГСП до экскаватора ЭКГ-8И  составляет 3,21+2,26=5,47%<10%

По расчетному току I_расч=100А, имея в виду, что кабель может быть навит на барабан в два-три слоя, для питания экскаватора ЭКГ-8И выбираем кабель КШГВ . Кабель типа КШВГ имеет медные жилы, сопротивление которых мало.

 

 

2.4 Определим расчетные  нагрузки ПКТП-1000:

По расчетному току I_расч=104,3А принимаем провод А-25. Потеря напряжения:

Полная потеря напряжения от шин ГСП до ПКТП-1000 составляет 3,21%+4,7%=7,91%<10%.

 

2.5 Определим расчетные  нагрузки ПКТП-400:

По расчетному току I_расч=41,4А принимаем провод А-25. Потеря напряжения:

Полная потеря напряжения от шин ГСП до ПКТП-400 составляет 3,21%+1,7%=4,91%<10%.