| |||||
МЕНЮ
| Совершенствование систем электроснабжения подземных потребителей шахт. Расчет схемы электроснабжения ЦПП до участка и выбор фазокомпенсирующих устройствp> Таблица 5.5 Кабельный журнал |Начало |Конец |Ном. |Ном.|Длит. |Длина | | Проверка кабельной сети участка на потерю напряжения в рабочем режиме самого мощного и самого удаленного приемника электроэнергии. Производится для одного наиболее удалённого и мощного токоприёмника. В данном случае принимается комбайн 2ГШ-68Б ПТЭ и ПТБ допускают падение напряжения на зажимах асинхронного эл. двигателя не более 5% от номинального. Допустимое падение напряжения на зажимах эл. двигателей. ?Uдоп. = U0 – 0,95(Uном = 1200–0,95(1140 = 117 В (5.27) где U0 – напряжение х.х. трансформатора ПУПП; Uном – номинальное напряжения питающей сети. ?U = ?Uтр.+ ?Uг + ?Uф. ? ?Uдоп (5.28) где ?Uтр – потеря напряжения в силовом трансформаторе ПУПП. ?Uтр = [pic] (5.29) где Sтр.с – расчетная мощность силового трансформатора; Sн – номинальная мощность принятого трансформатора; Ua – активная составляющая напряжения к.з. трансформатора. Ua =[pic]=[pic] (5.30) где Рк.з – потери короткого замыкания трансформатора при номинальной нагрузки; Uр – реактивная составляющая напряжения к.з. трансформатора. Uр = [pic] (5.31) где Uк.з – напряжение к.з. трансформатора; Uх – напряжение х.х. трансформатора. ?Uтр =[pic]= 32,39 В где ?Uг – потеря напряжения в комбайновом гибком кабеле. ?Uг = [pic] (5.32)
где Iн – номинальный ток двигателя комбайна; n – число двигателей комбайна; Rг.t = кt (R0(Lг = 1,18(0,394(0,315 = 0,146 Ом (5.33) где кt – температурный коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления кабеля с повышением температуры его нагрева с 200С до 650С, принимается 1,18; Хг – индуктивное сопротивление комбайнового кабеля. Хг = Х0(Lг = 0,080(0,315 = 0,0252 Ом (5.34) ?Uг = [pic](1(182 (0,146(0,81 + 0,0252(0,58) = 41,8 В где ?Uф – потери напряжения в фидерном кабеле, подающий питание на двигатели комбайна. ?Uф = [pic] (5.35) где Iф – расчетный ток нагрузки на фидерный кабель, подающий питание на комбайн; Rф.t – активное сопротивление фидерного кабеля при температуре нагрева 650С. Rф.t = кt (R0(Lф = 1,18(0,238(0,06 = 0,0168Ом (5.36) где кt – температурный коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления кабеля с повышением температуры его нагрева с 200С до 650С, принимается 1,18; Хф – индуктивное сопротивление фидерного кабеля. Хф = Х0 ( Lф = 0,074 ( 0,06 = 0,00444 Ом, (5.37) ?Uф = [pic]( 500 (0,0168 ( 0,81 + 0,00444 ( 0,58) = 13,9 В ?U = 32,39 + 41,8 + 13,9 = 88,1 В Полное падение напряжения меньше допустимого, следовательно, требования Проверка кабельной сети участка на потерю напряжения в пусковом режиме
самого мощного приемника электроэнергии. Производится для одного наиболее
удалённого и мощного токоприёмника. В данном случае принимается комбайн 2ГШ- В соответствии с ПТЭ и ПТБ допустимый уровень напряжения на зажимах асинхронных эл.двигателя при пуске должен быть не менее 0,8 номинального значения: Uп.ф ? Uдв.мин = 0,8(Uном = 0,8 (1140 = 912 В (5.38) Uп.ф = [pic] (5.39) где Iп.н – пусковой ток электродвигателя комбайна при номинальном напряжении на их зажима; [pic] – коэффициент мощности электродвигателя при пуске; ?Uн.р – потери напряжения в трансформаторе и фидерном кабеле питающем двигатель комбайна: ?R = Rтр + Rф.t + Rг.t = 0,087 + 0,0168 + 0,146 = 0,2498 Ом (5.40) ?Х = Хтр + Хф + Хг = 0,126 + 0,00444 + 0,0252 = 0,15564 Ом (5.41) ?Uн.р = [pic] (5.42)
где Рн.р1 – мощность электродвигателя, питающимся по первому фидерному
кабелю, через который подключен комбайновый двигатель, второй комбайновый
двигатель не учитывается при раздельном питании от разных пускателей, ?Uн.р = [pic] = 96 В Uп.ф =[pic] Пусковое напряжение эл. двигателя комбайна больше минимально
допустимого, следовательно кабельная линия удовлетворяет требованиям ПТБ и Расчёт токов короткого замыкания в кабельной сети. Расчет токов короткого замыкания в сетях с изолированной нейтралью трансформаторов состоит в определении наибольшего возможного тока трехфазного к.з. и наименьшего двухфазного к.з. Токи трехфазного к.з. рассчитываются с целью проверки кабелей на термическую стойкость и коммутационной аппаратуры на отключающую способность, термическую и динамическую стойкость. Токи двухфазного к.з. определяют для проверки уставок максимальной токовой защиты на надежность срабатывания при к.з. в электрически удаленных точках сети, а также для проверки правильности выбора плавких вставок предохранителей. При расчете трехфазного к.з. и двухфазного к.з. учитываются следующие
условия: при двухфазном к.з. активное сопротивление высоковольтного кабеля
берется при температуре 650С (соответствующие наибольшей его длине, 1000 – [pic] (5.43) где Uном – номинальное напряжение; R(2) – результирующее активное сопротивление при двухфазном к. з. R(2) =[pic] (5.44) где Rвм – активное сопротивление высоковольтного кабеля при его наибольшей длине, для температуры 650С. Rвм =[pic] (5.44)
где rо – удельное сопротивление кабеля; L – длина кабеля; Uх – номинальное
напряжение холостого хода вторичной обмотки трансформатора; Uв – высокое
напряжение трансформатора; кt – температурный коэффициент для температуры Х(2) =Хв.с +Хвм([pic] (5.45) где Хв.с – приведенное к сети 1140В индуктивное сопротивление энергосистемы. Хв.с =[pic] (5.46)
где Sк.з – мощность трехфазного к.з. энергосистемы в распределительной сети [pic] (5.47) [pic] (5.48)
где Rво – активное сопротивление высоковольтного кабеля (от РПП–6 до Rво =[pic] (5.49) [pic], (5.50)
где Хво – индуктивное сопротивление высоковольтного кабеля (от РПП-6 до Rвм = 0,512 ( 1,2 =0,6144 Ом [pic] Ом Хвм = 0,088 ( 1,2 = 0,1056 Ом [pic] Ом [pic] А Rво = 0,512 ( 0,4 = 0,2048 Ом [pic] Ом Хво = 0,088 ( 0,4 = 0,0352 Ом [pic] Ом [pic] Ом [pic] А Подобным образом ведем расчет и для остальных точек, результаты сводим в табл. 5.6. Таблица 5.6 Токи короткого замыкания в сети с напряжением 1140 В |Точки |UН, В |S, мм2 |L, м |[pic], А|[pic], А| При определении токов короткого замыкания при напряжении 660 В
используется те же формулы (5.43 – 5.50), что при определении токов
короткого замыкания при напряжении 1140 В. Данные расчета при напряжении Таблица 5.7 Токи короткого замыкания в сети с напряжением 660 В |Точки |UН, В |S, мм2 |L, м |[pic], А|[pic], А| Выбор коммутационной аппаратуры, средств и уставок защиты. Выбор автоматических выключателей: I ном. ( I ф (5.51) где Iном – номинальный ток выключателя; I ф – ток защищаемой сети, равный току в фидерном кабеле. I о.а ( 1,2 I(3)к.з. (5.52)
где Iо.а – предельно отключаемый ток автомата (действующее значение); Уставка тока максимального реле выключателя служит для защиты магистрали и выбирается: I у ( I ном.п +( Iном. (5.53)
где Iном.п – номинальный пусковой ток наиболее мощного электродвигателя
подключенный к защищаемой сети; (Iном. – сумма номинальных токов остальных
токоприемников: Для защиты типа ПМЗ, встроенной в автоматические выключатели серии АВ или в распредустройства низкого напряжения трансформаторных подстанций, выбирается: Iу = Кн ([1,25(Iп.ф + (Iнагр – Iном.max) (5.55) где Кн – коэффициент надежности, Кн = 1,1 – 1,2; Iп.ф – фактический пусковой ток, самого мощного электродвигателя; Iнагр – ток нагрузки в магистральном (фидерном) кабеле; Iном.max – номинальный ток наиболее мощного электродвигателя. Данные расчётов сведены в табл. 5.8. Таблица 5.8 Технические данные электрооборудования и уставки тока срабатывания максимальной защиты аппарата В своей работе хочу подробно остановиться на системе автоматизированного управления вентиляторами главного проветривания, т.к. их доля в общем потреблении шахтой электроэнергии около 40%. Система автоматического управления ВГП позволяет оптимизировать процесс вентиляции шахты и снизить потребление электроэнергии на шахте, что приведет к снижению себестоимости угля. 7.2 Средства технологического контроля за работой вентиляционных установок В соответствии с правилами безопасности на угольных и сланцевых шахтах
схемы управления главными вентиляторными установками должны обеспечивать
непрерывное измерение, регистрацию и контроль давления и подачи Измерительная аппаратура, в большинстве случаев применяемая для этих целей, представляет собой комплект, состоящий из датчиков давления и производительности, первичного измерительного прибора и связанного с ним системой дистанционной передачи показаний вторичного измерительного прибора, обеспечивающего непрерывный контроль и регистрацию измерений. Датчики давления и подачи (производительности), устанавливаемые в контрольном сечении вентиляторной установки, обеспечивают получение некоторого пневматического импульса в виде перепада давлений, пропорционального контролируемой величине. Полученный датчиком перепад давлений по импульсным трубкам подается на первичный измерительный прибор, представляющий собой чаще всего дифференциальный манометр, который размещается в здании вентиляторной установки. Вторичные измерительные приборы устанавливают в шкафу управления вентиляторами в помещении вентиляторной установки. В качестве первичных приборов измерения давления и подачи вентиляторов используют датчики давления – разрежения и дифференциальные манометры следующих типов: сильфонные ДСС, ДСП; мембранные ДМИ-Т, ДМИ-Р; тензометрические Сапфир-22 и другие. С ними используют вторичные приборы типов ВФС, ВФП, Н342К, ДС1, ДСР1, ДСМР2, КСД2 и др. Дистанционная передача результатов измерений от первичного прибора ко вторичному осуществляется на основе использования нуль-балансных ферродинамических и дифференциально-трансформаторных систем. Для непрерывного автоматического контроля температуры подшипников вентиляторов главного проветривания и приводных двигателей используется аппаратура ДКТЗ-8М и АКТ-1. 7.3 Техническое обеспечение [pic] Структура системы автоматического управления вентиляцией шахты (САУ): Аппаратура контроля и управления вентилятором главного проветривания Аппаратура обеспечивает: – телемеханическое и местное управление двумя главными вентиляторами; – телемеханическое реверсирование воздушной струи вентиляторов; – защиту электродвигателя от ненормальных режимов; – нулевую защиту; – автоматический двухпредельный контроль за развиваемыми вентиляторами расходом воздуха и депрессией в канале; – непрерывную регистрацию расхода воздуха на вентиляторе, установке и депрессии; – автоматическую световую сигнализацию при пуске вентилятора; – невозможность включения вентилятора, если не включена маслостанция при циркулярной системе смазки. Схема управления и контроля – телемеханическая, релейная с полярным разделением каналов связи. Линия связи семипроводная. Комплект состоит из пульта диспетчера; станции управления; автоматического переключателя дифманометра АПД и аппаратов контроля температуры АКТФ-1. Пульт предназначен для телемеханического управления главной вентиляционной установкой и сигнализации о режимах ее работы. Станция управления служит для приема и воспроизведения команд телеуправления, передачи сигналов и местного управления главной вентиляторной установкой, а также для защиты электродвигателей от различных ненормальных режимов работы. АПД предназначен для подключения минусового пространства расходомера, измеряющего перепад давления в канале работающего вентилятора на установках, состоящих из двух вентиляторов, работающих поочередно. АКТФ-1 применяется для непрерывного контроля и автоматической сигнализации о перегреве подшипников шахтных вентиляторов с фиксацией места нагрева выше допустимой величины. Работает в комплексе с восемью ферритовыми датчиками температуры. Комплект аппаратуры УКАВ-2М включает 13 станций и один пульт управления, конструктивно выполненные в виде шкафов управления одностороннего обслуживания серии ШГС. По согласованию с заводом- изготовителем шкафы управления могут быть объединены в щит управления. На каждый шкаф при заказе заполняется опросный лист, где указываются все необходимые данные для завода-изготовителя, в том числе уставки автоматов силовых цепей. Высоковольтное распредустройство не входит в комплект поставки. Его выбирает и заказывает проектная организация. При этом заказываются также дополнительные трансформаторы тока для высоковольтных реверсивных электроприводов и кнопки для местного (ремонтного) управления вспомогательными приводами ляд (дверей) вентиляционных каналов, направляющих аппаратов, тормоза и спрямляющего аппарата осевых реверсивных вентиляторов, маслостанций и т. д., устанавливаемых по месту. Приборы контроля давления и подачи вентилятора заказывает проектирующая организация со шкалой, определяемой параметрами вентиляции. Приборы поставляются заводом-изготовителем вентиляторов в комплекте с технологическим оборудованием и устанавливаются на станции КИП и в помещении диспетчера или оператора при монтаже. Приборы контроля маслосмазки поставляются комплектно с маслостанцией. Конечные выключатели положения ляд, тормоза, направляющих и спрямляющих аппаратов поставляет завод-изготовитель вентиляторов. Аппаратура унифицированного комплекта автоматизации вентиляторов (УКАВ-1М) главного проветривания позволяет осуществить: – выбор вентилятора для работы и резерва; – выбор вида (места) управления вентиляторной установкой дистанционное автоматизированное из машинного зала или от диспетчера (оператора) и ремонтное местное; – выбор режима работы вентилятора прямой или реверсивный; – автоматический контроль за работой установки; – регулирование производительности вентилятора изменением угла установки лопаток направляющего аппарата без остановки вентилятора; – автоматическое включение резервного вентилятора при аварийном отключении работающего вентилятора; – автоматическое включение резерва (АВР); – автоматическое повторное включение работавшего вентилятора при кратковременном (до 10 с) отключении или глубоком падении напряжения питающей сети; – изменение направления движения (реверс) воздушного потока без остановки работавшего центробежного вентилятора. – при этом производится закрытие направляющих аппаратов, перевод ляд – последовательный пуск разгонного асинхронного, а затем синхронного электродвигателей синхро-асинхронного привода; – последовательный пуск колес второй и первой ступеней вентилятора встречного вращения при прямом режиме его работы, обратную последовательность при реверсивном режиме и пуск одного из его колес в любом режиме; – автоматизированное выполнение всех технологических операций после подачи команды на пуск вентилятора. Основные функции и работа основных элементов комплекса УКАВ-1М может быть рассмотрена на принципиальной схеме блока управления (ДП.180400.05). Работа схемы при пуске реверсивного или нереверсивного вентилятора. Пуск вентиляторной установки осуществляется из помещения машинного зала кнопкой КнПМ либо из диспетчерского пункта кнопкой КнПД. Если резервный вентилятор не работает и, следовательно, контакт II-РРЛ
замкнут, включится реле РПН (в нормальном режиме) или РПР (в реверсивном
режиме) (4), которое включит реле РПП (4) и подготовит цепи реле РМН (РМР) Реле РПН (РПР) включит реверсивные пускатели управления ПНО, ПНЗ (8) и Реле РПП на станции автоматизации включит реле пуска РП (4), моторное
реле разгона РКР (4), пускатель рабочего маслонасоса ПМ1 (ПМ2), (5), реле
времени РВ {6), реле режима снятия напряжения РСС (6), пускатель включения
тормоза ПЭ (8), подаст питание на реле скорости вентилятора РСВ (6),
замкнет контакты в цепях контактора пуска приводного электродвигателя КПн |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|