Горно-техническая характеристика месторождения

 

 

2.4 Выбор электроснабжения

Схема электроснабжения оборудования горизонта рудника выполнена бронированным кабелем различных напряжений и сечений.. Распределительные пункты установлены на каждом горизонте и запитаны бронированным  кабелем СБГ. От распределительных пунктов (РП) прокладываются кабельные линии, выполненные бронированным кабелем. Количество передвижные трансформаторные подстанции определяется количеством основного технологического оборудования, его расположением по плану ведения горных работ. Подключение электрооборудования рудника производится с помощью гибких кабелей. Питание низковольтных токоприемников осуществляется кабелем КГ. Освещение горизонтов осуществляется лампами накаливания типа РВЛ-40М.

Выбор рода тока и величины напряжения

Для питания силового оборудования, применяемого при добыче полезного ископаемого, используется 3-х фазный  переменный ток.

Принимаю следующие напряжения для силового оборудования:

• 127В – для осветительной сети буродоставочных горизонтов;

• 220В – для питания ручного инструмента и осветительной сети в откаточных горизонтах;

• 660В – для сетей, питающих силовые электроприемники  в подземных выработках и на открытых горных разработках;

• 6кВ — для передвижных трансформаторных подстанций.

2.6 Расчёт освещения

Принимаю для освещения откаточного горизонта светильник типа РВЛ-40М; напряжением 127В; мощностью 100Вт; КПД 65%; световой поток 2480; тип лампы ЛБ40 ПТБ-40. Расстояние между светильниками 6 м. Минимальная горизонтальная освещенность 5 лк. Высота подвеса светильника не менее 1,8м по ЕПБ.

 

Рисунок  6 - Выработка в разрезе и схема расположения светильников

1. Высота подвеса светильника, принимаю h = H-b = 2,8 – 0,3 = 2,5 м.

2. Расстояние от светильника до средней между светильниками точки:

К1=l/2=6/2=3 м

3. Горизонтальная освещенность на почве в точке К1 от двух светильников:

где, - поправочный коэффициент;

α – угол  наклона лучей к нормально освещаемой плоскости в точке К1:

tg = l/(2h) =6/(2*2,5) =1,2;       =500;    cos =0,64;

Iα – сила света под углом 500 для светильника РВЛ-40М, 6,2>5лк, что удовлетворяет требуемым нормам Emin³5лк;

4. Определяю количество светильников:

где, L = 2*L+2*В = 2*160+2*42= 404 м

L – длина откаточного  орта, м;  В – длина откаточного штрека, м.

5. Выбираю источник питания

Мощность ламп:

Р∑л=Рл*nл=40*67= 2680 Вт

Рассчитываю мощность осветительного прибора:

Принимаю агрегат осветительный шахтный АОШ-5, номинальной мощностью 5 кВА, так как шахта опасная по газу и пыли. Два агрегата, на каждый орт по одному.

6. Определяю момент нагрузки:

где: Р∑=nсв*Pсв=34*40=1360– суммарная мощность всех светильников одного плеча;

l1 – расстояние от источника до первого светильника;

L – длина освещаемой выработки.

7. Определяю сечение жил осветительного кабеля:

где: С=8,5 – коэффициент, зависящий от материала жил кабеля, напряжения сети, равномерной нагрузки;

ΔU=4% - допустимая потеря напряжения

Принимаю кабель  КГ  – 3×4+1×2,5 с сечением основных жил  4 мм2.

Для освещения буродоставочных горизонтов принимаю светильники типа РВЛ-40М-У5; напряжением 127В; мощностью 40 Вт; КПД 65%; световой поток 2480 лм. Расстояние между светильниками 7 м. Тип лампы ЛБ40ЛТБ-4.

8. Первый буродоставочный горизонт

Количество светильников:

Общая расчетная мощность питания осветительной сети:

9. Второй буродоставочный горизонт

Количество светильников:

Общая расчетная мощность питания осветительной сети:

10. Третий буродоставочный горизонт

Количество светильников:

Общая расчетная мощность питания осветительной сети:

 

Принимаю агрегат осветительный шахтный АОШ-5, номинальной мощностью 5 кВА, т.к. шахта опасная по газу и пыли. По 2 АОШ-5 для каждого бурового горизонта.

 

Наим. выр-ки	Длина выр-ки, м	Хар-ка светильни-ков, тип, Рном	Расстояние между светильника-ми, м	Напряжение, Uном	Кол-во светильников	Суммарная мощность, Вт
						люмин.
Откаточный горизонт	404	РВЛ-40М	6	127	68	2680
I БДГ	384	РВЛ-40М-У5	7	127	54	2160
II БДГ	364	РВЛ-40М-У5	7	127	51	2040
III БДГ	344	РВЛ-40М-У5	7	127	48	1920

Таблица 4 - Тип и количество светильников 
2.7 Расчёт мощности силовых трансформаторов УПП

Таблица 4 - Тип и количество светильников 
2.7 Расчёт мощности силовых трансформаторов УПП

Для выбора мощности трансформатора распределим все имеющееся оборудование на две группы:

а) Откаточный  и первый буродоставочный горизонты;

б) Второй и третий буродоставочные горизонты;

Таблица 5 – Деление оборудования на группы.

1 группа			2 группа
Оборудование	Кол-во, шт	Pрасч, кВт	Оборудование	Кол-во, шт			Pрасч, кВт
Сварочный аппарат	1	20	ШБС	1			83
Конвейер	1	80	ШБУ	1			55
1ППН5	1	14+7,5	Сварочный аппарат	1			20
ВДПУ	2	22	ПДМ		2	110
ШБУ	1	55	АОШ-5		4	5
ШБС	1	83
ПДМ	1	110
АОШ-5	4	5

 

1. Суммарная мощность  для первой группы:

∑Р1=20*1+80*1+(14+7,5)*1+22*2+55*1+83*1+110*1+5*4= 20+80+21,5+44+55+83+110+20=433,5 кВт

2. Суммарная мощность  для второй группы, кВт

∑Р2 = 83*1+55*1+20*1+110*2+5*4=83+55+20+220+20= 398 кВт

3. Коэффициент спроса  для первой группы:

4. Коэффициент спроса  для второй группы:

5. Расчетная мощность  силового трансформатора:

5.1. Для первой группы:

=0,6, так как месторождение  с пологими пластами.

5.2. Для второй группы:

6. Уточненная мощность  для первой группы:

1. Уточненная мощность для второй группы:

8. Выбор трансформатора

Для первой группы – ТСВП-400/6, т.к. 400>317,6

Для второй группы – ТСВП-400/6, т.к.  400>296,8

Таблица 6 – Расчетные данные силовых трансформаторов

№	Тип трансформатора	Sн, кВА	Sр, кВА	Коэф. загрузки	Iнн, А	Iвн, А	Uк, %	Ркз, Вт
1	ТСВП-400/6	400	317,6	1,26	38,5	335	3,5	3600
2	ТСВП-400/6	400	296,8	1,35	38,5	335	3,5	3600

 

 

Т - трансформатор

С -  силовой

В – взрывобезопасный

400 – номинальная мощность

6 - напряжение

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7 - Расположение оборудования в двух УПП, одна из них - на буродоставочном горизонте

 

2.8 Расчёт токов КЗ, расчёт сечения и выбор проводников в сети ВН

1.Ток нагрузки кабеля  ВН от ЦПП до УПП:

где: =1,1 – коэффициент перегрузки трансформаторов;

Iн – номинальные токи первичной обмотки трансформаторов;

Выбираю по ближайшему большему длительно допустимому току 85 А бронированный кабель с медными жилами сечением 35 мм2.

2. Проверка по допустимым  потерям напряжения:

где, L= 380 м - длина кабеля с учетом провиса 10%;

γ – удельная проводимость жилы кабеля  для меди;

S – сечение жилы кабеля, мм2.

Uдоп = 5%*Uн = 0,05*6000 = 300В

ΔUрасч ≤ Uдоп = 30,4 < 300 – условие соблюдается;

3. Проверка по экономической  плотности тока:

,   31,4>25 - кабель проходит  проверку, значит принимаю по  стандарту 35 мм2.

j – экономическая плотность.

4. Проверка по термическому  действию тока К.З.

, 13<35 мм2, следовательно принимаю сечение 35 мм2.

Iк.з. – установившееся значение тока К.З.;

С – термический коэффициент для меди 165;

tф – фактическое время срабатывания защиты.

Окончательно выбираю кабель типа СБГ-6-3×35: с медными жилами, с свинцовой оболочкой, с броней из плоских стальных лент, голый, с обеднено-пропитанной изоляцией жил сечением 35мм2 , Iн= 85 А и длиной 380 м.

 

Рисунок 8 - Схема сети ВН

5. Ток КЗ на шинах ЦПП (точка К1):

где, Sк – максимальная допустимая мощность КЗ на подземной подстанции .

6. Ток КЗ на шинах УПП (точка К2):

Суммарное сопротивление кабеля:

Z∑=Zс+Zк=0,72+0,24=0,96 Ом

Полное сопротивление кабеля:

Полное сопротивление в точке КЗ кабеля от ЦПП до УПП:

Активное сопротивление кабеля от ЦПП до УПП:

Индуктивное сопротивление кабеля от ЦПП до УПП:

Ток КЗ на шинах УПП

7. Ток КЗ на вводе в ТСВ-400/6(точка К3):

Принимаю кабель СБГ-6-3×35 длиной 10 м.

Принимаю Iк.з.(3) = Iк.з.(2) = 3608 А

8. Ток КЗ на вводе в ТСВ-400/6(точка К4):

Принимаю кабель СБГ-6-3×35 длиной 50 м.

Активное сопротивление кабеля:

Индуктивное сопротивление кабеля:

Полное сопротивление в точке КЗ кабеля от УПП до ПУПП:

Суммарное сопротивление кабеля:

Z∑=Zс+Zк+Zмк=0,72+0,0273+0,96=1,7 Ом

Ток КЗ на вводе в ТСВ-400/6

 

Таблица 7 – Длина и марка кабеля (ЦПП-УПП-ПУПП/ТСВП-400-6)

№	Начало	Конец	Iнагр, А	Длина, м	Марка
1	ЦПП	УПП	63	380	СБГ
2	УПП	ПУПП	63	50	СБГ
3	УПП	ТСВП-400/6	63	10	СБГ

 

 

 

2.9 Расчёт сечения и выбор кабелей НН

 

Таблица 8 – Характеристика приемников

Эл. приемник	Рном, кВт	Uном, В	cosφ	η, %	Lк, м	Кс, Од.	Кс, Гр.
ПДМ	110	660	0,89	93,5	200	0,45	1
ШБУ	55		0,87	91,5	80	0,35	1
ШБС	83		0,85	92	55	0,45	1
ВДПУ	22		0,88	88,5	20	0,7-0,8	1
Св.апп.	20		0,9	92	20	0,7	1
АОШ-5	5		1	100	10	0,85	1
1ППН5	21,5		0,88	88,5	50	0,88	1
Конвейер	80		0,89	93,5	45	0,65-0,8	1