Файл: М.П. Латышев Проектирование систем электроснабжения участков шахт.pdf

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электроснабжения горных и промышленных предприятий

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УЧАСТКОВ ШАХТ

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 170100 "Горные машины и оборудование"(cпециализация 170101 "Горные машины и электрооборудование подземных разработок")

Составители М.П. Латышев В.И. Масорский И.В. Попов

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 3 от 10.04.02 Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией по специальности 170100 Протокол № 8 от 05.07.02

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2002

1

ВВЕДЕНИЕ

Каждый специалист, связанный с эксплуатацией электромеханического хозяйства шахт, должен в совершенстве владеть методикой проектирования систем электроснабжения. Самостоятельное и творческое выполнение курсового проекта позволит приобрести навыки принятия грамотных практических решений, обеспечивающих высокую производительность рабочих машин при минимальных затратах

иэксплуатационных расходах, высокую надежность и безопасность систем электроснабжения.

При проектировании обязательным является выполнение следующих положений.

1.В проекте должна использоваться прогрессивная технология

ивысокопроизводительная техника и оборудование.

2.При проектировании должны быть выполнены требования нормативных материалов [1; 3].

3.Неукоснительное соблюдение ЕСКД и других действующих стандартов.

4.Проектирование производится применительно к определенным производственным условиям действующих горных предприятий на основе материалов производственных практик и глубокого изучения литературы по электроснабжению. Наиболее целесообразным является реальное проектирование по заданию горных предприятий по разработке проектной документации систем электроснабжения или проведения поверочных расчетов.

Графическая часть проекта представляет собой схему электроснабжения выемочного поля, лавы и подготовительного забоя на плане горных работ и составляет 1-2 листа формата А1.

Объем пояснительной записки определяет автор проекта, но при этом должны соблюдаться следующие требования:

-отсутствие материала из литературы описательного характера;

-должны быть представлены обоснования принятых решений;

-приводятся формулы, поясняются величины, входящие в нее с указанием размерности, дается пример вычислений одного элемента (параметра), а результаты других вычислений сводятся в таблицы;

-задание на проектирование, оглавление, краткое введение помещаются в начале записки , а список литературы в конце;

-нумерацию формул , таблиц и рисунков рекомендуется проводить по разделам.

3

В соответствии с алгоритмом проектирования, следует оформить исходные условия и технические данные проектируемой шахты в виде задания :

1.Наименование шахты ………………………………………….

2.Производительность шахты, млн т/год……………………….

3.Глубина ведения горных работ, м.…………………………….

4.Мощность пласта, м………………………………………….…

5.Угол падения пласта, град …………………………………….

6.Категория пласта по газу и пыли………………………………

7.Система отработки выемочного поля…………………………

8.Расстояние от участка до ствола, м……………………..…….

9.Мощность (ток) короткого замыкания на шинах центральной подземной подстанции (ЦПП), МВА (кА)………………………..

Для выемочного поля установить следующее:

1.Порядок отработки лавы (прямой, обратный) ……………….

2.Высота и длина выемочного поля, м …………………………

3.Длина (высота) выемочного столба, м ……………………….

4.Длина лавы, м…………………………………………………..

5.Способы и пути доставки угля, породы, материалов……….

6.Направление вентиляционной струи по выработкам (указать стрел-

ками на чертеже)……………………………………………….

7.Тип добычного комплекса………………………………….

8.Тип выемочной машины ……………………………………

9.Тип лавного конвейера ……………………………………...

10.Тип перегружателя………………………………………….

11.Тип конвейера в штреке ……………………………………

12.Количество конвейеров в штреке …………………………

13.Тип конвейера в бремсберге (уклоне) …………………….

14.Количество конвейеров в бремсберге (уклоне) …………..

15.Прочие конвейеры ………………………………………….

16.Тип лебедок для доставки материалов, поддержки комбайна и др… ………………………………………………………….

17.Тип и количество маслостанций ……………………………

18.Насос орошения ………………………………………………

Прочее оборудование (погрузочные пункты, дегазация, пропит-

ка, бурение и т.д.) …………………………………………………….

4

2. ПОСТРОЕНИЕ СХЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ

2.1.Особенности построения и проектирования распределительных сетей шахт

Основной особенностью систем электроснабжения технологических участков угольных шахт является постоянное изменение их параметров из-за подвижного характера места проведения работ, связанного с технологией добычи угля.

На способ участкового электроснабжения в той или иной мере влияют горно-геологические, технические и технологические факторы, а также условия окружающей среды. Однако несмотря на большое разнообразие факторов и условий на шахтах, принципиальных отличий в системах электроснабжения технологических участков в различных угольных бассейнах страны нет.

Учитывая совокупность всех условий и факторов подземной добычи угля, к системе электроснабжения технологического участка предъявляют следующие требования:

−электроснабжение должно быть безопасным в отношении поражения людей электрическим током, а также возникновения открытого искрения, способного вызвать пожары или взрывы рудничной атмосферы;

−система электроснабжения должна быть надежной, обеспечивающей качественное и бесперебойное питание электроэнергией всех электроприемников участка;

−электрооборудование и кабели, входящие в систему электроснабжения участка, должны позволять непрерывное их подвигание, наращивание электрической сети и расширение системы в целом;

−капитальные затраты и эксплуатационные расходы на участковую

систему электроснабжения должны быть минимальными.

Одной из мер повышения безопасности и надёжности электроснабжения подземных электроприёмников является обособленное их питание, обеспечивающее:

1)уменьшение вероятности появления атмосферных перенапряжений в подземных выработках шахт;

2)уменьшение величины емкости высоковольтной сети 6,3 кВ относительно земли, что повышает сопротивление изоляции сети;

5

3) уменьшение емкостных токов утечки при замыкании фазы на землю, что уменьшает опасность взрыва взрывоопасной атмосферы и возникновения пожара.

Обособленное питание обеспечивается в основном тремя способами:

1)строительством двух подстанций, одна из которых питает только потребителей поверхности, а другая - потребителей под землёй;

2)применением разделительных трансформаторов с коэффициентом

трансформации, равным единице (kт = 1). Способ применяется в основном при реконструкции шахт (рис. 2.2);

3)применением модернизированных трёхобмоточных трансформаторов. Одна вторичная обмотка под напряжением 6,3 кВ питает

шины ГПП электроснабжения поверхности, а другая − 6,6 кВ предназначена для питания подземных потребителей (рис. 2.1).

Могут также применяться трансформаторы с расщепленной вторичной обмоткой. Потребители поверхности и подземные питаются напряжением 6,3 кВ.

Все схемы участковых систем электроснабжения, как правило «лучевые», состоят из двух подсистем: стороны высшего напряжения (ВН) и стороны низшего напряжения (НН).

Кстороне ВН участковых систем электроснабжения относятся: распределительные устройства с уровнем напряжения более 1200 В, установленные на центральной подземной подстанции (ЦПП) или на главной понизительной подстанции (ГПП) и питающие конкретные технологические участки; разделительные трансформаторы (PT), если они предусмотрены; промежуточные распределительные пункты (РПП ВН) или отдельное комплектные распределительные устройства(КРУ); распределительные устройства РУ ВН участковых трансформаторных подстанций, а также соединяющие их силовые и контрольные кабели.

Кстороне НН систем электроснабжения технологических участков относятся распределительные устройства с уровнем напряжения до 1200 В (РУ НН) участковых трансформаторных подстанций, распределительные подземные пункты участков (РПП HH) и соединяющие их силовые и контрольные кабели. Практически следует различать только два способа электроснабжения технологических участков:

1) от ЦПП, которая, в свою очередь, получает питание ВН по проложенным по стволу кабелям от ГПП;