Файл: Расчёт электрооборудования и сетей при организации горных разработок в карьере.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 78
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
подлежащие перемещению, удлинению или укорочению, сооружаемых на рабочих уступах, выполняются на опорах с железобетонными, деревянными или металлическими основаниями. Для внутрикарьерных воздушных линий электропередачи должны применятся провода: алюминиевые марки А, сталеалюминевые марки АС и стальные многопроволочные марки ПС. Для передвижных линий карьеров используют алюминиевые провода сечением не более 120 мм2 или сталеалюминевые сечением не более 95 мм2 . Для стационарных линий карьеров используют сталеалюминевые провода сечением не более 185 мм2 . Стальные многопроволочные провода необходимо применять для прокладки по опорам воздушных линий заземляющих магистралей от заземляющих очагов на поверхности карьера до приключательных пунктов, комплектных трансформаторов рассчитывается, но оно должно быть не ниже минимально допустимых по мехпрочности значений. Длина передвижных ВЛ не должна превышать 2 километра, так как через каждые 2 километра необходимо устанавливать заземления.
На открытых горных разработках широко используются для питания электроприёмников различные кабели.
Для стационарных установок карьера (магистральные конвейеры, насосные и компрессорные установки, мастерские и т.п.) применяются бронированные и не бронированные кабели с пропитанной и обеднённопропитаной бумажной изоляцией СБ, СК, АСБ, ААБ, СБГ, ААБГ, СГ, АГ, ААГ, ААШВ, имеющие три или четыре жилы.
Для питания электроэнергии мощных экскаваторов применяются гибкие кабели на напряжение 6-10 кВ типа КГЭ.
Для питания передвижных электроприёмников карьеров (буровые станки, оборудование горнотранспортных комплексов и др.) применяются гибкие кабели с резиновой изоляцией типов ГРШ, ГРШЭ, ГТШ, КТ и т.д.
Согласно ГОСТ 22483-77, основные жилы могут быть следующим сечением:
1,5; 2,5; 4; 5; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 240; 300; 400; 500; 625; 800; 1000 мм2 .
Для расчёта электрических сетей составляют план и схему электроустановок и определяют нагрузку на каждую воздушную линию
Задачей расчёта является определение минимальных сечений проводов и кабелей. Правил устройства электроустановок и ПТЭ открытых горных работ.
Расчёт сечения проводов стационарных линий и кабелей напряжением выше 1000В производят по тепловому режиму (длительностью до нагрева), допустимой потери напряжения экономической тока, механической прочности проводов воздушных линий и тепловой (термической) прочности кабелей напряжением выше 1000В также короткого замыкания.
2.4 Расчет сечения воздушных и кабельных ЛЭП
2.4.1 Выбор сечения стационарных ЛЭП
Определяем сечение линий для питания трансформаторов ГПП S = 10000 кВА, ℓ =29,01км, cos φ= 0,96.
Принимаем к эксплуатации ВЛ со сталеаллюминиевым проводом.
2) Определяем величину расчётного тока
Ір =
Принимаем к установке ВЛ сечением АС-35 с І доп.=175 А.([1],с.182, табл. 9.5)
3) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U%=
r0 ,x0 ([1],с.193, табл. 9.8)
По потере напряжения принимаем АС-35 с І доп.=175 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
4) Проверяем сечение по экономической плотности тока
Sэк =
і эк= 1 А/мм2 ([1], с.189, табл.9.7).
Принимаем АС-120 с І доп.=380 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5) Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем АС-35 с І доп.=175 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем АС-35 с І доп.=175 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
6) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем АС-120 с І доп.=380 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
Определяем сечение линий для питания РУ №1 ℓ =2,912км,
Линия содержит: ЭКГ10УС-4; СБШ-250МН-1; 2СБШ200-2; 1СБУ125-1; Освещение-4; ЭКГ 4,6Б-1; ЭКГ 12,5-1; Забойный коныейер-1.
Принимаем к эксплуатации ВЛ с аллюминиевым проводом.
6) Определяем величину расчётного тока
Так как РУ можно запитать с помощью 4-х линий. Поэтому расчетный ток нужно уменьшить в 4 раза
Принимаем к установке ВЛ сечением А-35 с І доп.=170 А.([1],с.182, табл. 9.5)
7) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
8) Проверяем сечение по экономической плотности тока
Sэк =
і эк= 1 А/мм2 ([1], с.189, табл.9.7).
Принимаем А-150 с І доп.=440 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
9) Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем А-95 с І доп.=320 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
6) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем А-150 с І доп.=440 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
Определяем сечение линий для питания РУ №2 ℓ =2,912км,
Линия содержит: ЭКГ10УС-1; СБШ-250МН-2; 1СБУ125-2; Освещение-2; ЭКГ 4,6Б-1; ЭКГ 12,5-2;Землесос-1; Водоотлив-3.
Принимаем к эксплуатации ВЛ с алюминиевым проводом.
1)Определяем величину расчётного тока
Так как РУ можно запитать с помощью 4-х линий . По-этому расчетный ток нужно уменьшить в 4 раза
Принимаем к установке ВЛ сечением А-35 с І доп.=170 А.([1],с.182, табл. 9.5)
2) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
3) Проверяем сечение по экономической плотности тока
Sэк =
і эк= 1 А/мм2 ([1], с.189, табл.9.7).
Принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
4) Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем А-95 с І доп.=320 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
6) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
Определяем сечение линий для питания Промплощадки ℓ =0,472км,
Линия содержит: Промплощадка-1; Освещение-2;
Принимаем к эксплуатации ВЛ с алюминиевым проводом.
1)Определяем величину расчётного тока
Принимаем к установке ВЛ сечением А-16 с І доп.=105 А.([1],с.182, табл. 9.5)
10) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-16 с І доп.=105 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
3)Проверяем сечение по экономической плотности тока
Sэк =
і эк= 1 А/мм2 ([1], с.189, табл.9.7).
Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
4)Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем А-16 с І доп.=105 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
6) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
2.4.2 Выбор сечения передвижных ЛЭП
Определяем сечение линий для питания КРП№1 ℓ =1,998км,
Линия содержит: Водоотлив-2; Освещение-1;
Принимаем к эксплуатации ВЛ с алюминиевым проводом.
1)Определяем величину расчётного тока
Принимаем к установке ВЛ сечением А-25 с І доп.=135 А.([1],с.182, табл. 9.5)
11) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-25 с І доп.=135 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
3)Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем А-16 с І доп.=105 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
4)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
Определяем сечение линий для питания линии № 7 ℓ =0,677км,
Линия содержит: ЭКГ 12,5-1;
Принимаем к эксплуатации ВЛ с алюминиевым проводом.
1)Определяем величину расчётного тока
Принимаем к установке ВЛ сечением А-25 с І доп.=135 А.([1],с.182, табл. 9.5)
12) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-25 с І доп.=135 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
3)Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем А-16 с І доп.=105 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
4)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
Определяем сечение линий для питания линии № 8 ℓ =0,677км,
Линия содержит: ЭКГ10УС-1; Освещение-1 ЭКГ 4,6Б-1
Принимаем к эксплуатации ВЛ с алюминиевым проводом.
1)Определяем величину расчётного тока
Принимаем к установке ВЛ сечением А-16 с І доп.=105 А.([1],с.182, табл. 9.5)
13) Определяем допустимую потерю напряжения
На открытых горных разработках широко используются для питания электроприёмников различные кабели.
Для стационарных установок карьера (магистральные конвейеры, насосные и компрессорные установки, мастерские и т.п.) применяются бронированные и не бронированные кабели с пропитанной и обеднённопропитаной бумажной изоляцией СБ, СК, АСБ, ААБ, СБГ, ААБГ, СГ, АГ, ААГ, ААШВ, имеющие три или четыре жилы.
Для питания электроэнергии мощных экскаваторов применяются гибкие кабели на напряжение 6-10 кВ типа КГЭ.
Для питания передвижных электроприёмников карьеров (буровые станки, оборудование горнотранспортных комплексов и др.) применяются гибкие кабели с резиновой изоляцией типов ГРШ, ГРШЭ, ГТШ, КТ и т.д.
Согласно ГОСТ 22483-77, основные жилы могут быть следующим сечением:
1,5; 2,5; 4; 5; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 240; 300; 400; 500; 625; 800; 1000 мм2 .
Для расчёта электрических сетей составляют план и схему электроустановок и определяют нагрузку на каждую воздушную линию
Задачей расчёта является определение минимальных сечений проводов и кабелей. Правил устройства электроустановок и ПТЭ открытых горных работ.
Расчёт сечения проводов стационарных линий и кабелей напряжением выше 1000В производят по тепловому режиму (длительностью до нагрева), допустимой потери напряжения экономической тока, механической прочности проводов воздушных линий и тепловой (термической) прочности кабелей напряжением выше 1000В также короткого замыкания.
2.4 Расчет сечения воздушных и кабельных ЛЭП
2.4.1 Выбор сечения стационарных ЛЭП
Определяем сечение линий для питания трансформаторов ГПП S = 10000 кВА, ℓ =29,01км, cos φ= 0,96.
Принимаем к эксплуатации ВЛ со сталеаллюминиевым проводом.
2) Определяем величину расчётного тока
Ір =
Принимаем к установке ВЛ сечением АС-35 с І доп.=175 А.([1],с.182, табл. 9.5)
3) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U%=
r0 ,x0 ([1],с.193, табл. 9.8)По потере напряжения принимаем АС-35 с І доп.=175 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
4) Проверяем сечение по экономической плотности тока
Sэк =
і эк= 1 А/мм2 ([1], с.189, табл.9.7).
Принимаем АС-120 с І доп.=380 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5) Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем АС-35 с І доп.=175 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем АС-35 с І доп.=175 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
6) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем АС-120 с І доп.=380 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
Определяем сечение линий для питания РУ №1 ℓ =2,912км,
Линия содержит: ЭКГ10УС-4; СБШ-250МН-1; 2СБШ200-2; 1СБУ125-1; Освещение-4; ЭКГ 4,6Б-1; ЭКГ 12,5-1; Забойный коныейер-1.
Принимаем к эксплуатации ВЛ с аллюминиевым проводом.
6) Определяем величину расчётного тока
Так как РУ можно запитать с помощью 4-х линий. Поэтому расчетный ток нужно уменьшить в 4 раза
Принимаем к установке ВЛ сечением А-35 с І доп.=170 А.([1],с.182, табл. 9.5)
7) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
8) Проверяем сечение по экономической плотности тока
Sэк =
і эк= 1 А/мм2 ([1], с.189, табл.9.7).
Принимаем А-150 с І доп.=440 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
9) Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем А-95 с І доп.=320 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
6) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем А-150 с І доп.=440 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
Определяем сечение линий для питания РУ №2 ℓ =2,912км,
Линия содержит: ЭКГ10УС-1; СБШ-250МН-2; 1СБУ125-2; Освещение-2; ЭКГ 4,6Б-1; ЭКГ 12,5-2;Землесос-1; Водоотлив-3.
Принимаем к эксплуатации ВЛ с алюминиевым проводом.
1)Определяем величину расчётного тока
Так как РУ можно запитать с помощью 4-х линий . По-этому расчетный ток нужно уменьшить в 4 раза
Принимаем к установке ВЛ сечением А-35 с І доп.=170 А.([1],с.182, табл. 9.5)
2) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
3) Проверяем сечение по экономической плотности тока
Sэк =
і эк= 1 А/мм2 ([1], с.189, табл.9.7).
Принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
4) Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем А-95 с І доп.=320 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
6) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем А-120 с І доп.=375 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
Определяем сечение линий для питания Промплощадки ℓ =0,472км,
Линия содержит: Промплощадка-1; Освещение-2;
Принимаем к эксплуатации ВЛ с алюминиевым проводом.
1)Определяем величину расчётного тока
Принимаем к установке ВЛ сечением А-16 с І доп.=105 А.([1],с.182, табл. 9.5)
10) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-16 с І доп.=105 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
3)Проверяем сечение по экономической плотности тока
Sэк =
і эк= 1 А/мм2 ([1], с.189, табл.9.7).
Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
4)Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем А-16 с І доп.=105 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
6) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
2.4.2 Выбор сечения передвижных ЛЭП
Определяем сечение линий для питания КРП№1 ℓ =1,998км,
Линия содержит: Водоотлив-2; Освещение-1;
Принимаем к эксплуатации ВЛ с алюминиевым проводом.
1)Определяем величину расчётного тока
Принимаем к установке ВЛ сечением А-25 с І доп.=135 А.([1],с.182, табл. 9.5)
11) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-25 с І доп.=135 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
3)Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем А-16 с І доп.=105 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
4)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
Определяем сечение линий для питания линии № 7 ℓ =0,677км,
Линия содержит: ЭКГ 12,5-1;
Принимаем к эксплуатации ВЛ с алюминиевым проводом.
1)Определяем величину расчётного тока
Принимаем к установке ВЛ сечением А-25 с І доп.=135 А.([1],с.182, табл. 9.5)
12) Определяем допустимую потерю напряжения
∆U% =
По потере напряжения принимаем А-25 с І доп.=135 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
3)Проверяем сечение по термической стойкости к действию токов к.з.
Sтерм.=
Принимаем А-16 с І доп.=105 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
4)Определяем сечение по условиям механической прочности Sмех = 35 мм2
([2],с.228, табл. 6.6) Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
5) Окончательно принимаем наибольшое выбранное сечение
Принимаем А-35 с І доп.=170 А. ([1],с.182, табл. 9.5)
Определяем сечение линий для питания линии № 8 ℓ =0,677км,
Линия содержит: ЭКГ10УС-1; Освещение-1 ЭКГ 4,6Б-1
Принимаем к эксплуатации ВЛ с алюминиевым проводом.
1)Определяем величину расчётного тока
Принимаем к установке ВЛ сечением А-16 с І доп.=105 А.([1],с.182, табл. 9.5)
13) Определяем допустимую потерю напряжения