| Потребители | Тип эл.двиг. | Мощность, Рн, кВт | Ток Iн, А | Пуск ток, Iп, А | К.П.Д | cos |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Комбайн 2ГШ68Б | ЭКВЧ-160-245 | 160*2 | 110*2 | 632 | 0.9 | 0.82 |
| Конв. СУОКП | ЭДКОФВ- 53/4 | 110*2 | 68.5*2 | 822 | 0.87 | 0.88 |
| Перегр. СП-63 | ЭДКОФВ- 43/4 | 55*2 | 35*2 | 450 | 0.88 | 0.85 |
| Насосная станц. | ЭДКОФВ- 43/4У2 | 2*55 | 35*2 | 2*230 | 0.9 | 0.85 |
| СНТ-32 2 шт. | ВАО61-4-У5 | 2*13 | 2*9 | 2*63 | 0.86 | 0.86 |
| Насос орошения | ВАО-72-2-У5 | 30 | 18.5 | 129.5 | 0.88 | 0.92 |
| НУМС- 200-Е | ||||||
| "Унезенк" | ВР-200 М2 | 37 | 23.7 | 130 | 0.92 | 0.86 |
| 1ЛГКН | ВАОФ 62-4 У5 | 17 | 11 | 77 | 0.89 | 0.89 |
| 1ЛЕП | ВАОФ 62-4 У5 | 17 | 11 | 77 | 0.89 | 0.89 |
| Агрегат пусков | АПВИ 1140 | 4 | ||||
| Агрегат освещ | АОС - 4В | 4 |
| Потребитель | Аппарат защиты | Фактические данные | Паспортные данные | Iк.з, А | ||||
| Iн, А | Рн, кВт | Iп, А | Iн, А | Рmax, кВт | Iу, А | |||
| ТСВП | ||||||||
| 1000/6 -1.2 | А 3732 | 400 | 1800 | 7400 | ||||
| РП1-1.14 | АВ 320 | |||||||
| До 2 | 317 | 320 | 1400 | 6925 | ||||
| СУВ-1140 | ||||||||
| 2ГШ68Б | ПВ-250 | 220 | 320 | 632 | 250 | 340 | 800 | 4285 |
| СУ-ОКП | ПВ-250 | 137 | 220 | 822 | 250 | 340 | 1000 | 3273 |
| СП-63 | ПВ-250 | 70 | 110 | 450 | 250 | 340 | 500 | 2890 |
| "Узенк" | ПВ-63 | 23,7 | 37 | 130 | 63 | 80 | 250 | 3224 |
| СНТ-32-1 | ПВ-63 | 35,5+ | 55 | 230 | 63 | 80 | 350 | 4185 |
| 9 | 13 | 60 | ||||||
| НУМС-200-Е | ПВ-63 | 18 | 30 | 129 | 63 | 80 | 250 | 4185 |
| ЛП | ПВ-63 | 11 | 17 | 77 | 63 | 80 | 250 | 2344 |
| 1ЛГКН | ПВ-63 | 11 | 17 | 77 | 63 | 80 | 250 | 2130 |
Определяем общую установочную мощность
Pуст = å Рн = 160*2+110*2+55*2+55*2013*2+30+37+17+17 = 887, кВт
Определяем полную расчетную мощность
Sр = (kсå Р уст) / сosj cр взв , где
kс = 0.4+0.6*(Pmax / Pуст) = 0.4+0.6*(320/887) = 0.62
Pmax – мощность наиболее мощного потребителя
сosj cр взв = å (Pi сosj) / Pуст = 0.85
Sр = (0.62*887) / 0.85 = 647, кВ*А
Sр = Sр + Sап + Sао = 647+4+4 = 655, кВ*А
Принимаем к установке передвижную трансформаторную подстанцию
ТСВП –1000/6 – 1.2
6.1.3. Расчет кабельной сети.
Определяем сечение фидерного кабеля по току нагрева.
Iр.н = Sp / (Ö 3 Uн) = 655 / (Ö 3 *1.14) = 332, А
Выбираем два кабеля ГРШЭ – 1140 – 3*70, (I доп = 180, А) *2
Определяем сечение кабеля высоковольтного на высокой стороне
Iр.в = (Uн*Iр.н) / Uв = (1.14*332)/6 = 63, А
Выбираем ЭВТ – 6000 – 3*25, I доп = 81, А
Для потребителей электроэнергии очистного забоя выбираем кабели по длительному допустимому току.
2ГШ68Б – ГРШЭ – 1140 3*70 Iдоп = 250, А
СУ-ОКП - ГРШЭ –1140 3*35 Iдоп = 165, А
СП – 63 - ГРШЭ 1140 3*25 Iдоп = 135, А
1АГКН, 1ЛПЕ,
насосные станции, ГРШЭ – 1140 3*16 Iдоп = 105, А
насос орошения
6.1.4. Расчет кабельной сети участка по падению напряжения.
Производится с целью проверки кабельной сети по падению напряжения до наиболее мощного и удаленного потребителя 2ГШ68Б.
ΔU тр = (ΔUтр % /100) / Uтр.т
ΔUтр % = β (Uка cos φср + Uкр sin φср)
Uка = 100 (Pк/ Sн) = 100 (10500/1000000) = 1.05 % , где
Pк – потери к.з Вт при cos φ = 1
Uкр = √Uк2 – Uка2 = √ 4.52 – 1.052 = 4.3 %
β – коэф . загрузки трансформатора
β = Sр / Sн = 655/1000 = 0.655
ΔUтр % = 0.655(1.05*0.85 + 4.3*0.52) = 2
ΔU тр = (2/100) *1140 = 23, В
После определения падения напряжения в трансформаторе определяем падение напряжения в фидерном кабеле.
ΔUф = √3 (Iр / 2) L (r cos f + x sin f) = √3 (332/2)*0.01(0.26*0.85+0.08*0.52) = 0.755, В
Определяем падение напряжения в ГРШЭ
ΔU гршэ = √3 I L (r cos f + x sin f) = √3*220*0.230 (0.281*0.82 + 0.077*0.56) = 24, В
Определяем суммарные потери от трансформатора до зажимов двигателя.
∑ ∆U = ΔU гршэ + ∆Uф + ∆ Uтр = 24+0.76+23 = 48, В
U = Uxx - ∑ ∆U = 1200 - ∑ ∆U = 1200 – 48 = 1152, В
U min g = 0.95*Uн = 0,95*1140 = 1083, В
Cледовательно по падению напряжения в номинальном режиме сеть удовлетворяет.
6.1.5. Расчет кабельной сети по падению напряжения в пусковом режиме комбайнового двигателя.
Фактическое напряжение на зажимах комбайна при пуске.
U дв. п.ф. = Uрп / (1+√3 (n*Iдв.п.н.)/Uн (∑Rн*cos φ + ∑Xн* sin φ)
Допустимый уровень напряжения на зажимах при пуске
Uдоп ≥ 0.8Uн = 0.8*1140 = 912, В
Uрп = Uн –ΔUтр – ΔUф = 1140-0.7*23 = 1116, В
n = 1 – число двигателей запускаемых одновременно
Iдв.н = 632, А
∑R = Rт + Rф + Rгршэ = 0.147, Ом
∑X = Xт + Xф + Xгршэи = 0.1 , Ом
Uдв. пуск = 1116 / (1+√3 (632/1140) (0.147*0.44+0.1*0.9)) = 971, В
Пусковой соsƒ = 0.44, sinƒ = 0.9
По падению напряжения при пуске кабельная сеть удовлетворяет условиям.
6.1.6 Расчет токов короткого замыкания и выбор низковольтной аппаратуры.
В точке К1
Iк1 = (Uб*103) / (√ 3*Z)
∑X = Xтр +Xгршэ = 0.08+0.078*(0.02/2) = 0.083, Ом
∑r = rтр + r гршэ = 0.017 + 0.26*(0.02/2) = 0.027 , Ом
Z = √r2 + x2 = 0.087, Ом
Iк1(3) = (1200*103) / (√ 3*87) = 7900, А
Iк1(2) = Iк1(3) / 1.15 = 6925, А
I0 ≥ 1.2 Iк1(3) = 1.2*7900 = 9408 , А
Iу = 1.25*632 + ∑ Iном. Раб
Iу = 1.25*632 + 425 = 1215, А
Принимаем АВ – 320 ДО2 со следующими параметрами :
I0 = 10000, A
Iу = 1400, A
Uн = 1140, В
Iн = 320, А
Проверка на отключающую способность
Iк(2) / Iу = 6925 / 1400 = 4.46 > 1.5
Для выбора пускового аппарата производим расчет тока к.з в точке К2
Iк2(2) = Uб / 2Z
∑X = Xтр +Xгршэ + Xгршэ гш = 0.08+0.078 (0.02/2) + 0.08*0.2 = 0.1, Ом
∑r = rтр + r гршэ + r гршэ гш = 0.017 + 0.26(0.02/2) + 0.4*0.2 = 0.11, Ом
Z = √ Σ r2 + Σ x2 = √ 0.12 + 0.112 = 0.14 , Ом
Iк2(2) = 1200/(2*0.14) = 4285 , А
Iy = 1.25*In = 1.25*632 = 790 , A
Принимаем к установке ПВ 250 в составе СУВ 1140
Iн = 250, А
Uн = 1140, В
Iy = 800, A
Проверяем отключающую способность по двухфазному к.з.
Iк(2) / Iy = 4285/180 > 1.5
7 АВТОМАТИЗАЦИЯ.
Комплексная механизация и автоматизация технологических процессов, автоматизированные системы управления на базе вычислительных машин являются важной составляющей дальнейшего развития горнодобывающей промышленности. На предприятиях горнодобывающей промышленности осуществляется программа совершенствования горных машин и комплексов в направлении оснащения их автоматическими устройствами и средствами вычислительной техники.
На шахте "Заполярная" частично или полностью автоматизированы следующие процессы: подъем клетевой и скиповой, главный водоотлив, вентиляторные установки, конвейерные установки, вентиляция тупиковых выработок, контроль содержания газа метана в рудничной атмосфере, табельный учет, калориферные установки, дегазационная установка и другие. Хуже всего автоматизированы процессы выемки угля, контроля работы добычных комплексов, проходческих комбайнов.
В связи с этим для повышения экономичной работы проходческих комбайнов и исключения частых поломок предлагается регулятор с импульсной защитой ПРИЗ-М (пропорционально интегральный регулятор с импульсной защитой). ПРИЗ–М обеспечивает: автоматический выбор номинальной, для данной работы, нагрузки приводного электродвигателя и ее стабилизацию; отключение при технологических нагрузках.