2.11 Энергоснабжение.

Современный карьер является полностью электрифицированным предприятием. Вопросы электроснабжения О.Г.Р. имеют решающее значение, так как применение ненадежных схем электроснабжения сводит к минимуму все преимущества даже самой передовой технологии ведения горных работ.

К электроснабжению карьеров предъявляются следующие требования обеспечения:

- высокое качество электроэнергии;

- экономичность всех элементов системы электроснабжения;

- безопасность электроснабжения;

- возможность развития карьера в перспективе не менее чем на 10 лет.

Перечисленные факторы существенно влияют на схемы внешнего электроснабжения, число линий питающий карьер, их пропускную способность, а также число и мощность трансформаторов на подстанциях выбирают с учетом изложенных требований и с таким расчетом, что обеспечит длительное питание всех потребителей первой и основных потребителей второй категории при выходе из строя одной из питающих линии или одного из трансформаторов.

Построение схемы внутреннего электроснабжения О.Г.Р. зависит от формы, площади и глубины карьеров, устойчивости бортов, способа разработки, мощности приводов основных горных машин.

Внешнее электроснабжение О.Г.Р. осуществляют по схеме «глубокий ввод», т.е. применение системы электроснабжения с приближением высокого напряжения к потребителям для уменьшения степеней трансформации электроэнергии. Выбор напряжения питающих линий проводят на основании технико-экономических сравнений вариантов с родными напряжениями приведенным затратам, расходу цветных металлов и др.

2.11.1 Расчет числа прожекторов при ведении добычных и вскрышных работ

Исходные данные: размер участка карьера, на котором ведутся добычные и вскрышные работы 60×80м, выбираем прожектор типа ПЗС-45 с лампами ЛН220-1000.

Число прожекторов определим по формуле:

N=ΣФ/Ф_л*η_пр, шт (2.88)

где: Ф_л - светящийся поток лампы прожектора, Ф_л=18500 лн

η_пр - коэффициент полезного действия лампы, η_пр=0,35÷0,38

Σ Ф- необходимый суммарный поток прожекторов, лк

ΣФ=Σ Е_min*S*К_з*К_п, лк (2.89)

где: S - площадь освещаемых участков, м

К_п - коэффициент, учитывающий потери света, К_п=1,15÷1,5

К_з - коэффициент запаса, учитывающий запыление поверхности

ламп, К_з=1,3÷1,5

Тогда,

ΣФ=8*4800*1,3*1,5=74880 лн.

Следовательно, число прожекторов будет равно:

N=74880/18500*0,38=10,6 ≈ 11 шт.

Так, как на карьере 1 участок, где ведется добыча и погрузка вскрыши и полезного ископаемого, то для освещения необходим 11 прожекторов типа ПЗС-45 с лампами ЛН220-1000.

2.9.1.9 Электроосвещение карьера

Общее освещение площадки карьера без производства работ на добычном и вскрышном участках и породном отвале обеспечивается минимальной освещённостью Е_min=8лк.

Для освещения карьера выбираем прожектор ПЗС-35 с лампой типа Г-220-1000. Мощность лампы 1000Вт, напряжение 220 В.

Высота установки прожектора определяется такими факторами как ограничение слепящего действия; устранение тени образования, условия местности и т.д. Для ограничения слепящего действия света установки прожектора определяется:

, м (2.90)

где, I_max – максимальная света прожектора, кд

Н ≥ √50000/300 = 13 м

В карьере устанавливаются мачты для прожекторов, высота установки 13м.

Для общего освещения площади карьера без производства работ при минимальном освещении Е_min=0,2 лк, требуется два прожектора.

2.9.1.10 Расчёт сечения проводов воздушных линий и кабелей

Рассчитаем сечение линии ВЛ-6 кВ питающей осветительное оборудование.

Определим ток линии по нагреву:

I_р=1000·Р_р / (√3·U_н·cosφ), А (2.91)

где: Р_р – расчетная мощность токоприемников, Р_р =9кВт

U_н – напряжение линии, U_н=220В

сosφ – коэффициент мощности, cosφ=0,75

I_р=1000·9 / (√3·220·0,8)=30А

По величине расчетного тока I_р определяем сечение провода (кабеля) по следующему условию:

I_д > I_р (2.92)

где, I_д - допустимый длительный ток провода (кабеля) соответственного сечения, определяемый из табличных данных.

Принимаем кабель с медными жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, прокладываемый в воздухе трехжильный, сечением 4мм².

Определим потерю напряжения в гибком кабеле:

Но при расчете необходимо учитывать то, что при напряжении 220 В, оптимальная допустимая потеря напряжения равна 5%.

Рассчитаем потери напряжения по формуле:

,% (2.93)

где: U_н – номинальное напряжение

r_о – удельное сопротивление одного метра кабеля

, Ом/м (2.93)

Полученные потери напряжения укладываются в допустимые значения