МОЙ КУР

1.Технология, механизация и организация работ на участке

Система разработки пласта длинными столбами по простиранию с выемкой угля по падению. Отработка выемочного столба осуществляется обратным ходом. Достоинством данной системы разработки является возможность обособленного проветривания участка, а недостатком - скопление метана на верхнем сопряжении.

В состав очистного комплекса 2УКП входят: комбайн РКУ-20, скребковый изгибающийся передвижной конвейер СП-301, скребковый перегружатель ПСП-30, две насосные станции СНТ40, оборудование оросительной системы 1УНЦС13, электрооборудование и ленточный конвейер 2ЛТ100У.

Конвейер 2ЛТ100У заменяем на 2ЛТ1000А-01 так как длинна столба по простиранию выше протяженности конвейера 2ЛТ100У.

Механизированная крепь щитовая, оградительно – поддерживающего типа, с однорядным расположением стоек вдоль лавы, агрегатирована с забойным конвейером; состоит из секций однотипных линейных и двух фланговых, расположенных на сопряжениях лавы с прилегающими выработками. Перемещается по фланговой схеме. Секция крепи скользящая по почве, перемещается по заряженной схеме.

Перемещение, комбайна осуществляется перекатыванием зуб­чатых колес механизмов подачи по цевочной рейке типа ЗБСП или 2УКПК, закрепленной на завальной стороне забойного кон­вейера, самозарубка в пласт осуществляется методом косых заездов. Конвейер скребковый изгибающийся передвижной типа СП-301. Перемещающийся по волновой схеме вслед за прохождением комбайна на расстояние 10 – 15 м.

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

4

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

Рис 1. Планограмма работ

- самозарубка в пласт, методом косых заездов

- выемка угля комбайном

- ремонтно – подготовительные работы

- передвижка секций крепи

- передвижка секций конвейера

2. Характеристика потребителей электрической энергии участка

Таблица 2

Характеристика потребителей электрической энергии участка

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

5

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

Продолжение таблицы 2

Номинальный момент двигателя определяется по формуле:

Нм (2.1)

где: р_н- номинальная паспортная мощность двигателя в кВт.

n_н- номинальная частота вращения ротора в об/мин.

Номинальный ток двигателя определяется по формуле:

, А (2.2)

где: U_н – номинальное напряжение двигателя кВ

η - КПД двигателя

3. Расчет освещения и электроснабжения ручного инструмента

Вычерчиваем расчетную схему освещения очистного забоя

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

6

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

Рис 3. Расчетная схема освещения очистного забоя

м (3.1.)

где h – расстояние от центра светильника до груди забоя; принимаем h = 1,7- 1,8м

L – расстояние между двумя соседними светильниками; принимаем согласно ПТЭ L = 3м

3.1. Определяем расстояние от светильника до средней между двумя соседними светильниками точки на груди забоя

3.2. Определяем угол, под которым свет падает на среднюю между двумя светильниками точку:

(3.2.)

3.3. Определяется освещенность в точке, наиболее удаленной от двух соседних светильников в вертикальной плоскости Е_В и в горизонтальной Е_Г :

Лк (3.3.)

Лк (3.4.)

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

7

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

где: С – коэффициент показывающий отношение светового потока

принятого светильника к световому потоку условного светильника световым потоком 1000 лм.

К – коэффициент запаса, учитывающий запыление и загрязнение рассеивателя светильника; принимаем К = 1,2 ÷ 2,0; принимаем К = 2 [7]

Если расчетная освещенность получится меньше 5 люкс, то необходимо уменьшить расстояние между светильниками и повторить расчет. Если освещенность получится много больше 10 люкс - то следует увеличить расстояние между светильниками и повторить расчет.

3.4. Определяем необходимое количество светильников

(3.4.)

где: L_в – длина освещаемой выработки, м;

3.5. Определяем мощность осветительного трансформатора

(3.5.)

где: Р_св – мощность, потребляемая одним светильником из сети, Вт; (из технической характеристики).

n _{с в} – количество светильников, шт;

hh_с – коэффициент полезного действия; принимаем hh_с=0,92-0,95[6]

hh_{с в}–коэффициент полезного действия светильника, принимаем hh_с=0,65[6]

cos_{с в} – коэффициент мощности светильника; принимаем cos_св = 0,5

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

8

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

Для питания сети освещения обычно принимают к установке пусковые агрегаты типа АПШ-1, АПШ-2 которые одновременно питают и ручное электросверло.

3.6.Определяем сечение основной жилы магистрального кабеля; мм²

Принимаем S=4мм (3.6)

Принимаем S=2,5мм

где: С – коэффициент, для трехфазных линий, для кабелей с медными жилами при напряжении 127В; принимаем С = 8,5

∆U - допустимая потеря напряжения для самого удаленного светильника; принимаем ∆U= 4%

М – момент нагрузки на магистраль; кВт∙м . Для линий с равномерно распределенной нагрузкой на магистраль определяется по формуле:

(3.7.)

где Р_св - суммарная мощность всех светильников, кВт

L - длина магистрали, м.

Если принимается питание сети освещения и ручного электросверла от одного пускового агрегата, необходимо проверить мощность трансформатора агрегата на суммарную нагрузку. Следует учитывать, что получасовая мощность электродвигателей ручных электросверл находится в пределах 1,0 - 1,4 кВт. По окончании расчетов составляется таблица сводных данных:

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

9

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

Таблица 3.1.

Сводные данные по осветительной аппаратуре

4. Обоснование принятой схемы электроснабжения и составление монтажной схемы на плане горных работ

При значительной мощности потребителей наиболее рациональным является “глубокий ввод”, когда передвижная подстанция устанавливается в одном энергопоезде с распредпунктом и насосными станциями, что до минимума сокращает длину низковольтных сетей, а следовательно меньше расход цветного металла, потерь напряжения и мощности в кабелях.

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

10

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

5. Определение мощности участковых подстанций, выбор их

типов

5.1.Определение мощности трансформатора участковой подстанции производится по методу коэффициента спроса.

(5.1.)

где: Р_уст - суммарная установленная мощность электроприемников, получающих питание от данной подстанции, Принимаем Р_уст = 630кВт(см. табл. 2.1)

Соs _ср - средневзвешенный коэффициент мощности электроприемников

(5.2)

где: n- количество электродвигателей питающихся от данной под станции.

(5.3)

где: К_с - коэффициент спроса, учитывающий степень загрузки электродвигателей и неодновременность их работы;

Р_mах - номинальная мощность самого крупного электродвигателя, Принимаем Рmax = 630кВт (см.табл. 2.1)

Принимаем первую трансформаторную подстанцию ТСВП630/6-1,2

Uкз=3,5% [1]

Ркз=4900Вт [1]

Sтр ном = 630кВА [1]

5.2Определяем мощность второй трансформаторной подстанции

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

12

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

Принимаем Р_уст= 970кВт (см.табл 2.1)

Pmax = 330кВт (см.табл 2.1)

Принимаем вторую трансформаторную подстанцию ТСВП630/6-1,2

Uкз=3,5%[1]

Ркз=4900Вт[1]

Sтр ном = 630кВА[1]

5.3 Определяем мощность третьей трансформаторной подстанции.

Принимаем Р_уст= 420кВт(см.табл 2.1)

Кс3 = 0,65[7]

Принимаем Рmax = 330кВт(см.табл 2.1)

Принимаем третью трансформаторную подстанцию ТСВП400/6

Uкз=3,5%[1]

Ркз=3600Вт[1]

Sтр ном = 400кВА[1]

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

13

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

6. Расчет и выбор низковольтной кабельной сети участка

Расчет и выбор низковольтной кабельной сети участка. Расчет производится по длительным допустимым токам.

6.1 Для отдельного потребителя:

I_РАСЧ<I_ДЛ.ДОП

где:I_РАСЧ – расчетный ток кабеля

I_ДЛ.ДОП – табличный, длительно допустимый ток в кабеле.

Таблица 6.1

Длительно допустимые токи в кабелях [7]

- принимаем сечение кабеля 2 ×50мм² (6.1.)

гдеΣР_уст- суммарная мощность двигателей , получающих питание через данный фидерный кабель, кВт (см.табл. 2.1);

К_с- коэффициент спроса группы потребителей, получающих питание через данный фидерный кабель (формула 5.3 ).

принимаем S=2×35мм²

принимаем S=95мм²

принимаем S=16мм²

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

14

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

Таблица 6.1

Длительно допустимые токовые нагрузки на шланговые гибкие кабели с резиновой изоляцией

Таблица 6.2

Выбор сечения кабеля

Наименование потребителя	Iрасч, А	Iдл.доп., А	Сечение основной жилы, мм	Длина кабеля, км
1	2	3	4	5
ТСВП630/6-1,2
Фидер 1	393,9	400	2×50	0,01
РКУ-20	456	500	2×70	0,24
ТСВП630/6 – 1,2
Фидер 2	334,95	336	2×35	0,015
СП-301 Привод 1 Привод 2	131 65,5	135 105	25 16	0,067 0,26
ДУ-1000	170	250	70	0,105
ПСП-30	210	250	70	0,088
СНТ40	70,5	105	16	0,010
СНТ40	70,5	105	16	0,020
1УНЦС13	19,5	105	16	0,025
ЛВ	19,5	105	16	0,03
ТСВП400/6
Фидер 3.1	280,2	300	95	0,010
2ЛТ1000А-01 Привод 1 Привод 2	236 118	250 135	70 25	0,05 0,09
ЛВ	17,5	105	16	0,07
Фидер 3.2	80,5	105	16	0,010
НКД	80,5	105	16	0,0125

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

15

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

7. Проверка кабельной сети на потерю напряжения в нормальном режиме работы

Считаем проверку кабельной сети на потерю напряжения для первой подстанции

∆U_{ТР 1} = β₁∙(U_а1∙Cоsφ_ср1 + U_Р1∙Sinφ_ср1) = 0,98∙(0,8∙0,81+3,4∙0,59) =2,58%(7.1)

гдеU_а , U_р – соответственно процентная величина активной и реактивной составляющих напряжения короткого замыкания трансформатора

(7.2)

где:β - коэффициент загрузки трансформатора

где Sтр.ном– номинальная мощность трансформаторной подстанции, (см.п.5)Sтр.ном = 630кВА

(7.3)

где Р_К - потери короткого замыкания трансформатора, Рк = 4900кВт(см.п.5)

_Uр1 = _(7.4)

_(7.5)

где U_2н - номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, для U = 1140В, U_2Н = 1200В[6]

U_к- напряжение короткого замыкания трансформатора, U_к= 3,5(см.п.5)

Считаем проверку кабельной сети на потерю напряжения для второй подстанции

∆U_{ТР 2} = β₂∙(U_а2∙Cоsφ_ср2 + U_р2∙Sinφ_ср2) = 0,84∙(0,8∙0,88+3,4∙0,48) =1,92%

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

16

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

_Uр2 =

Считаем проверку кабельной сети на потерю напряжения для третьей подстанции

∆U_{ТР 3}= β₃∙(U_а3∙Cоsφ_ср3 + U_р3∙Sinφ_ср3) = 0,97∙(0,9∙0,7+3,6∙0,7) =2,93%

_Uр3 =

_{Считаем потерю напряжения в фидерном кабеле:}

_(7.6)

R_фк = r₀∙L_ф.к, (7.8)

Х_фк= x₀∙L_ф.к (7.9)

где: I_рфк– расчетный ток в фидерном кабеле, А (см.п. 6);

R_фк и Х_Фк – соответственно активное и индуктивное сопротивление основной жилы кабеля, 0м

где: r₀, x₀ - соответственно активное и индуктивное сопротивление основной жилы кабеля на один километр длины, Ом/км;

_Lфк – длина фидерного кабеля, км (см.табл.6.2)

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

17

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

Считаем потерю напряжения в гибком кабеле отдельного электроприемника:

(7.10)

РКУ 20

СП-301

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

18

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

ДУ-1000

ПСП-30

СНТ40

СНТ40

1УНЦС13

ЛВ

2ЛТ1000А-01

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

19

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

НС

НКД

_{Определяем Суммарную потерю напряжения для каждого двигателя}

U= U_ТР. + U_Ф.К + U_Г.К , В (7.11.)

U ≤ U _ДОП , В

Таблица 7.1

Потери напряжения при нормальном режиме работы

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

20

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

8. Проверка кабельной сети на потерю напряжения при пуске мощного двигателя

Напряжение на зажимах двигателя комбайна при пуске должна быть таким, чтобы он развивал вращающий момент не меньше номинального:

(8.1.)

где: 1,1 - коэффициент запаса;[6]

К=1,0÷1,2 - минимальная кратность пускового момента;[6]

М_П и М_Н - соответственно пусковой и номинальный моменты двигателей (см.табл. 2.1);

U_н- номинальное напряжение, В (см.табл. 2.1);

Допустимая потеря напряжения при пуске мощного двигателя

Действительная потеря напряжения от трансформатора до запускаемого двигателя не должна превышать допустимую:

U_п<U_доп.п , В (8.2)

Допустимая потеря напряжения при пуске мощного двигателя не должна превышать 20% от номинального напряжения:

U_{доп п} ^≤ 0,2 ∙ U_Н= 0,2∙1140 = 228 В

U_допп= U_Н2 – U_П= 1200 – 1059=141, В (8.3)

где: U_Н2 - номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В;

U_П - максимальное допустимое напряжение при пуске двигателя, В.

U_п<=Uдоп

8.1. Потеря напряжения в трансформаторе при пуске мощного двигателя

U_ТР.П= U_ТР ∙ В (8.1.1)

(8.1.2)

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

21

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

где: I_{ТР,НАГР.}- ток нагрузки трансформатора от нормально работающих двигателей, А;

I_П.Ф. - фактический пусковой ток мощного двигателя, составляющий напряжению на его зажимах, А

Сos _П- коэффициент мощности двигателя в момент пуска; Сos _П = 0,3÷0,4.[6]

Если на комбайне установлено два двигателя, ток в пусковом режиме можно определить по формуле:

(8.1.3)

(8.1.4)

8.2. Потеря напряжения в фидерном кабеле, через который питается запускаемый двигатель

(8.2.1.)

где: I_Н – номинальный ток двигателя комбайна, А,

I_П.Ф. - смотри выражение (8.1.4.)

Потеря напряжения в фидерном кабеле при пуске мощного двигателя.

U_Ф.К.П. = ∙1185 ∙(R_Ф.К. ∙ Cos _РЕЗ + Х_Ф.К. ∙ Sin _РЕЗ.)=

₌ ∙1185 ∙(0.00197∙0,53 + 0,000315 ∙ 0,85)=2,6 В (8.2.2.)

где: Cos _РЕЗ.- результирующий коэффициент мощности:

(8.2.3.)

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

22

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

8.3. Потеря напряжения в гибком кабеле комбайна при пуске его двигателя

U_Г.К.П. = ∙I_Г.К.П. ∙ (R_Г.К. ∙ Cos _РЕЗ.Г. + Х_Г.К. ∙ Sin _РЕЗ.Г.) =

∙1209 ∙ (0,034 ∙ 0,406 + 0,0072 ∙0,91) = 42,36 В (8.3.1)

(8.3.2)

∆U_ДОП.П. >= U_П = U_ТР.П. + U_Ф.К.П. + U_Г.К.П. (8.3.3)

141 >= U =69,61+2,6+42,36=114,57

141>=114,57

9. Расчет токов короткого замыкания в низковольтной кабельной сети

Таблица 9.1

Коэффициенты приведения сечений кабелей[7]

S, мм2	4	6	10	16	25	35	50	70	95	120
КПР	12,3	8,22	4,92	3,06	1,97	1,41	1,0	0,72	0,54	0,43

где: L_Ф1..... L_Ф.n. - фактические длины кабелей, м;

К_ПР1..... К_ПР.n. - коэффициенты приведения;

n - число кабелей;

k - число коммутационных аппаратов последовательно включенных в цепь к.з., включая автоматический выключатель ПУПП;

1- место самого к.з.;

l_Э= 10м - приведенная длина эквивалентная переходному сопротивлению контактов.

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

23

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата

КГЭШ 2×3×70

k₃

k₇

k₈

k₉

k₁₀

КГЭШ 3×25

КГЭШ 3×16

КГЭШ 3×16

КГЭШ 3×16

1УЦНС13

67

СНТ-40

67

20

КГЭШ 2×3×50

10

240

Рис 7.1 Расчетная схема токов короткого замыкания ТСВП 630/6-1,2

L_пр.0= (1+1)·10=20м =4688

L_пр.1=20+10·1/2+(2+1) ·10=55м =4395,5А

L

k₂

СП-301(1)

СП-301(2)

k₄

КГЭШ 3×70

260

ПСП-30

k₅

k₁

k₀

88

КГЭШ 3×50

ДУ-1000

k₆

КГЭШ 2×3×35

ЛВ

РП

10

105

30

СНТ-40

КГЭШ 3×16

150

1УЦНС13

СНТ-40

КГЭШ 3×16

20

k₁₀

АПШ

k₁₁

30

КГЭШ 3×4

k₁₀

30

АПШ

КГЭШ 3×2,5

k₁₂

Рис 7.2 Расчетная схема токов короткого замыкания ТСВП 630/6-1,2

Фальтанович

КП.ЭЭГП.140448.01.016.ПЗ

Лист

Марченко

24

Изм

Лист

№докум

Подпись

Дата