1.3. Вибір схеми електропостачання, роду струму та величину напруги

Головними споживачами електроенергії на шахті є асинхронні двигуни. Це визначає необхідність використання змінного струму.

Для живлення споживачів прийняті величини напруги:

а) 6 кВ - для живлення підземних підстанцій (центральних, штрекових, блокових, тягових, водовідливу);

б) 380 В – для живлення асинхронних двигунів і освітлювальних трансформаторів;

в) 127 В – для освітлювальних мереж відкаточних виробок і камер;

г) 36 В –для освітлювальних мереж очисних забоїв і ходових підняттєвих.

Для живлення контактної мережі використовують постійний струм напругою 275В.

Величини напруг взяті у зв’язку з вимогами ПУЕ (правила улаштування електричних установок).

Для електропостачання споживачів в підземних виробках використовують дві схеми:

1) електропостачання споживачів через стовбур шахти;

2) електропостачання через шурф або свердловину.

Кожна схема повинна забезпечувати безперервність живлення усіх споживачів першої категорії.

Використовується схема електропостачання через стовбур, коли глибина покладів корисних копалень більше 300м, а при покладі корисних копалень до 300 м і значному віддалені добувних дільниць від стовбуру ( 2 – 3 км.) примінюють схему електропостачання через шурф або свердловину.

Найбільш поширеним способом електропостачання горизонту шахти є постачання електричної енергії через стовбур шахти. Електропостачання через стовбур шахти здійснюється від ГПП двома кабелями, які прокладені по стовбуру і підключені до шин ЦПП.

2.Розрахункова частина

2.1. Розрахунок електронавантаження

Визначаю розрахункову потужність дільничої трансформаторної підстанції 4 методом коефіцієнту попиту.

Для кожної групи споживачів визначаю коефіцієнти попиту і середньозважені коефіцієнти потужності, дані навантажень заносимо в таблицю № 2.

Визначаємо розрахункову активну потужність кожної групи споживачів за формулою:

кВт, (2.1)

де Кс – коефіцієнт попиту; Кс взятий з [Л5] (додаток 2.1.)

– сумарна номінальна потужність для кожної групи споживачів.

Для лебідки 30ЛС:

Рр.=4*30*0,3=36 кВт.

Аналогічно визначаємо активні розрахункові потужності інших груп споживачів і заносимо в табл. № 2.

За відомими значеннями cosφ знаходимо відповідні їм значення tgφ, та заносимо до табл. № 2.

Визначаємо для кожної групи споживачів розрахункову реактивну потужність за формулою:

Qp=Pp*tgφ квар, (2.2)

Для дебідки 30ЛС:

Qp=36*1,02=36,72 квар.

Аналогічно знаходимо розрахункові реактивні потужності для інших груп споживачів і заносимо їх до табл. № 2.

Визначаємо сумарну розрахункову активну потужність всіх споживачів:

ΣPp=Pp₁ + Pp₂ + ... + Pp_n кВт (2.3)

Визначаємо сумарну розрахункову реактивну потужність всіх споживачів:

ΣQp=Qp₁ + Qp₂ + ... + Qp_n квap (2.4)

Таблиця №2. Електронавантаження споживачів.

Споживачі	Кількість	Pн, кВт	ΣРн,кВт	Кс	Cosφ	tgφ	Pp, кВт	Qp, кваp
30ЛС	4	30	120	0,3	0,7	1,02	36	36,72
17ЛС	1	17	17	0,3	0,7	1,02	5,1	5,202
ВМ-3М	3	5,5	16,5	0,8	0,8	0,75	13,2	9,9
ВДПУ	2	18,5	37	0,7	0,8	0,75	25,9	19,425
АШЛ	4	11	44	0,4	0,7	1,02	17,6	17,952
ТСШ-4	4	4	16	1	1	-	16	-
НКР	2	5,9	11,8	0,55	0,6	1,33	6,49	8,63
Всього							120,29	93,095

Визначаємо повну розрахункову потужність всіх споживачів дільничої підстанції 4 за формулою:

Sp=Ку.м. , кВА (2,5)

де Ку.м. – коефіцієнт участі в максимумі навантаження, приймаю Ку.м. = 0,8, взятий з [ Л5 ] (додаток 2.2.)

Sp=0,8120,29²+93,093²=121,68 kBA.

Аналогічно виконуємо розрахунок електронавантаження біляствольного двору та заносимо розрахунки у таблицю №3.

Таблиця №3. Електронавантаження у біляствольному дворі.

Споживачі електроенергії	ΣРн, кВт	Кс	Cosφ	tgφ	Pp=ΣРн∙Кс, кВт	Qp= tgφ∙Pp, квар
1	2	3	4	5	6	7
Перекидач	60	0,7	0,7	1,02	42	42,84
Насос зумпфа	45	0,7	0,7	1,02	31,5	32,13
Всього					73,5	74,97

Визначаємо повну розрахункову потужність біляствольного двору:

Sp=0,8 =84 kBA.

Аналогічно виконуємо розрахунок електронавантаження горизонту шахти, та заносимо розрахунки в таблицю №4:

Таблиця №4. Електронавантаження горизонту шахти.

Група споживачів	ΣРн, кВт	U, B	Kc	Cosφ	tgφ	Pp=Kc∙ΣРн, кВт	Qp= tgφ∙Pp, квар
1	2	3	4	5	6	7	8
Головний водовідлив	1200	6000	0,9	0,84	0,7	1080	756
ДТП№1	105	660	0,7	0,8	0,75	73,5	55,125
ДТП№2	245	660	0,6	0,7	1,02	147	149,94
ДТП№3	760	660	0,7	0,7	1,02	532	542,64
Біляствольний двір	-	660	0,7	0,7	1,02	73,5	74,97
Освітлення	24	127	1	1	-	24	-
ДТП№4	-	660	-	-	-	120,29	93,093
Всього						2059,29	1671,768

Визначаємо повні розрахункові потужності для дільничих підстанцій.

Для ДТП №1

Sp=0,8 =73,5 кВА.

Для ДТП №2

Sp=0,8 =168 кВА.

Для ДТП №3

Sp=0,8 =608 кВА.

Визначаємо повну розрахункову потужність на шинах центральної підземної підстанції:

Sp=0,8 =2116,4 кВА.