5. Методические указания к выполнению самостоятельной

Работы

5.1 Для решения задачи выбора мощности трансформаторов предлагаются следующие исходные данные.

А. Для очистных работ на подземном участке используются: скреперные лебедки - 55ЛС-2; Р_м = 55 кВт; Э0ЛС-2С, Р„ = 30 кВт; ІОЛС-2С; Рн =10 кВт; буровые станки НКР-100 М, Рн =2,8 кВт; вентиляторы местного проветривания ВПР-4, Рн = 4,0 кВт; све­тильники НСП-IOO, Р_и =100 Вт.

Составить схему электроснабжения потребителей и определить мощность трансформаторной подстанции для вариантов.

Вариант А. I. Используются: скреперные лебедки 55ЛС-2 - 2 шт, 30ЛC-2C - 4 шт.; 10ЛС-2С - 5 шт.; буровые станки - 3 шт; вентиля­торы – 4шт, светильники 45 шт.

Вариант А. 2. Используются: скреперные лебедки 55ЛС 2 - I шт; ЗОЛС 2С - 8шт.; 10ЛС-2С - 4 шт.; вентиляторы - 3 шт.; светильники - 45 шт.

Б. Для строительства ствола и проходки горизонтальных выра­боток шахты используются следующие механизмы, требующие питания напряжением 0,4 кВ (от вторичной обмотки трансформатора) проход­ческие лебедки - опалубки ЛПЭ-10/8ОО, Рн = 32 кВт; натяжных пол­ков и направляющих канатов ЛПЭ-10/800; спасательной лестницы ЛПЭР 5/1000, Р_н = 18 кВт; кабеля взрывания ЛПЭ-5/500, Р_н= II кВт; кабеля освещения и сигнализации ЛПЭ-5/500; вентиляторы СВМ-6,

Рн= 24 кВ; осветительная люстра ППН-500, Рн= 500 Вт; светиль­ники НСП-100 с лампами накаливания 100 Вт; погрузочные машины ПНБ-Зк, Рн — 80 кВт, водоотливные установки Рн= 120 кВт.

Составить схему электроснабжения потребителей и определить мощность трансформаторной подстанции для вариантов:

Вариант Б. I. Для питания потребителей на поверхности и в стволе при его строительстве (к нагрузке отнести все лебедки, осветительную люстру и вентилятор).

Вариант Б. 2. Для питания потребителей расположенных в гори-

зонтальных строящихся выработках (к нагрузке отнести вентилято­ры 4шт., погрузочные машины 2 шт., водоотливная установка I шт.

освещение 80 ламп).

2. Схема электроснабжения

При составлении схемы электроснабжения потребителей необхо­димо учесть их степень ответственности в отношении бесперебойно­сти снабжения, предусмотрев электроснабжение потребителей I ка­тегории от резерва в аварийных ситуациях. Для этой цели приме­няют секционированную систему шин и двухтрансформаторную схему питания.

Для подземных потребителей, расположенных в горизонтальных выработках, относящихся ко ІІ категории достаточно однотрансформаторной схемы питания.

2. Расчет электрических нагрузок на ЭВМ

которое получено исходя из того, что расчетная мощность участко­вой подстанции определяется

а средневзвешенный коэффициент мощности

Для ускорения проектных работ, например, при дипломном про­ектировании, связанных с большим объемом вычислений целесообраз­но применять вычислительную технику. Рассматриваемую задачу рас­чета электрических нагрузок возможно решить с помощью программи­руемого микрокалькулятора типа БЗ-21. Для удобства программирования формулу для расчета мощности трансформатора целесообразно представить выражением

В приведенных выражениях Рні - номинальная мощность потре­бителя; Kci - коэффициент спроса для группы потребителей;

COS ; - коэффициент мощности для 1-го потребителя.

Для подготовки исходных данных к расчету целесообразно пос­тавить таблицу.

При составлении данных необходимо группировать однотипные нагрузки, занося их подряд или один раз с указанием количества.

Коэффициент спроса выбирается по нормам проектирования или определяется по формуле:

Где Рнмах - номинальная мощность наиболее мощного потребителя в группе;

COS - выбирается по паспортным данньм двигателей (приво- дятся в нормах проектирования).

Алгоритм для вычисления на микрокалькуляторе:

Программирование расчета

Распределение параметром по регистром

Вводятся поочередно для каждой однотипной группы нагрузок

((рсгрэмуя для вычислений

А п.рас	Клавише	Комментарий	Адрес	1Слввишв	Комментария
	Р2	Вызов Ри1 из Р2	17	+	Вычиглени** ^.Ри1 СОбФ,.
I ?.	РЗ	Запоминание Р*1 » Р.У' Вызов	II	Р5	Запись в ГЬ 1Р«* СОЪ1?*
а 1	X	Выделение Р»1 005 4*1	12	Р2	Вызов Ри1
4	1	Запоминание Рн с С05Ф1	13	\	Запоминание Р»1 е \\Ч"
г»		Вызов 2РЛН) С05(* 1}	14	РА	йыпо в Кс* Р (
IV)	У	Вычисление Рм* КС1	32	Р&	Вызов Ри1
20	+	Занесение Рн*. Кс1 в Р.'Г	33	*	Занесение Рц1 Ь Р .Ч"
21	1 ь	Вызов 2Ри(' 0 Кс(1-0	34	Р7	Вызов 1РиО »)
22	•+■	Вычисление 5. Рн*. К с'*.	35	-+-	Вычисление "<Е. Рн1
23	Р6	Запись в Рб ^Ри1 Ке1	40	Р?	Занесение в Р7 ХР«!
24	1	Занесение <*Рк1 Н<1 Ь Р«Ч	41		Занесение УР,П 1 РУ
25	Р5	Вызов 1 Рун со$'Фс	42	Р6	Вызов ? Ри*. К -Л 3 Ри* СО»'?*
?.(	♦ *	Вычисление 2!Р «1 Кс1 7-. Ри1 соь 1?с	43	X	Вычисление Зр.
31	Р?.	Занесение г Р«;- Кг* | >-Ыà соь^;	44	с/п	Стол

После занесения программы в калькулятор, вводятся данные в регистры Р2, РЗ, Р4. Нажатием клавиши С/11 производит вычисления Sp, значение которой высвечивается на индикаторe. Если группа потребителей имеет несколько однотипных потребителей с такими же данными, то клавишу С/П нажимают столько раз, сколько потребителей в группе, а затем вводят данные потребителей следующего типа и аналогично повторяют операции. На основании конечного результата производят выбор трансформаторной подстанции по каталожным данным (рекомендуется подстанция типа ТСШВП).

6. Вопросы для самоконтроля

1. Что собой представляет расчетная мощность электрических нагрузок?

2. Что учитывается коэффициентом спроса?

3. К чему приводит занижение расчетной мощности нагрузки?

4. Какие последствия завышения расчетных нагрузок?

5. Какие особенности электроснабжения потребителей I ка­тегории?

Г 1; 10]

6. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7

!13УЧИМЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ РУДНИЧНЫХ ПОДСТАНЦИЯ

1. Подстанции шахт, карьеров и обогатительных фабрик предназначены дли приема, преобразования и распределения электроэнер­гии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц пониженного напряжения между потребителями. Комплектные трансформаторные подстанции 6-10/0.4-0.66 кВ по исполнении бывает внутренней и наружной установки.

Подстанции комплектуются понизительными трансформаторами и распределительными устройствами высокого и низкого напряжения, в которых устраивается коммутационная и защитная аппаратура.

2. Цель работы

Изучить устройство, назначение, область применения и элект­рические схемы комплектных распредустройств и отдельных аппара­тов напряжением выше 1000 В.

3. Порядок выполнения работы

Изучить устройство, принцип роботы и электрические схемы:

А) коммутационных, защитных и измерительных аппаратов;

Б) комплектных распределительных устройств (КРУ) подстанций;

В) комплектных трансформаторных распределительных (КТП) и передвижных (ПКТП к ТСВП) подстанций.

4. Содержание отчета

1. Привести краткое описание устройств и принципа работы и технические характеристики аппаратов;

2. вычертить схемы КРУ; КТП, ПКТП и ТСВП и описать их работу.

5. Методические указания к выполнению самостоятельной

работы

По назначению аппараты напряжением выше 1000 В делятся на следующие группы:

а) изоляторы и шины;

б)коммутационные аппараты (разъединители, выключатели наг­рузки и масляные выключатели);

в) защитние аппараты (предохранители, реакторы, разрядники)

г) измерительные аппараты (трансформаторы тока и напряжения).

1. Коммутационные, защитные и измерительные аппараты

Разъединители предназначены для включение и отключенья под напряжением обесточенных участков электрических сетей. Применяются для внутренней (РВО 6/400 и др.) и наружно« (РНЛ-6 и др.) установки: управление ими осуществляется при помощи ручных и ав­томатических приводов.

Короткозамыкатели (КЗ-35 и др.), отделители (ОД-35/600 и др.) и заземлители (ЗОН и др.) предназначены для установки на открытых подстанциях, выполняемых без сборных шин и без выключателей на стороне первичного напряжения.

Масляные выключатели предназначены для оперативных переклю­чений, отключений токов К3 и автоматического повторного вклю­чения (АПВ). Многообъемнне-баковые выключатели (рис.7.1_,а)(ВМЭ-6, ВМБ-10 и др.) применяются в основном в стационарных и передвижных электроустановках.

Малообъемные-горшковые выключатели (рис.7.1,6) (ВМП-10 и др.) применяются для комплектных распределительных устройств (КРУ).

Кроме них для разрыва цепей под нагрузкой применяются авто- газовые выключатели (ВН-І6 и ВНП-17), электромагнитные выключа­тели (ВС-6400), вакуумные выключатели (ВНВ-І0/320) и воздушные выключатели (ВЭМ 6).

Разрядники применяются для защиты линейной изоляции от пов­реждений при грозовых перенапряжениях (РТ-10 - трубчатые и РЭВП-6-вентильные и др.).

Реакторы (РБУ-І0 и др.) предназначены для ограничения токов короткого замыкания.

Измерительные трансформаторы служат для питания измеритель­ных приборов и реле.

Выпускаются трансформаторы тока (ТПЛ-6 и др.) и трансфор­маторы напряжения (НОМ-10 и др.) для внутренней и наружной установок.

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования пе­ременного тока одного напряжения в переменный ток другого напря­жения и выполняются двух или трехобмоточными, а также с расцеп­ленной обмоткой низшего напряжения. Шкала номинальных мощностей силовых трансформаторов до 63000 кВ.А соответствует 10,16,40,

6З кВА последующим умножением на 10.

На обогатительных фабриках и карьерах применяются трансформаторы масляные (ТМ-400 и др.) для подземных электроприемников выпускаются взрывобезопасные трансформаторы ТСВ.

5.2 Комплектные распределительные устройства (КРУ).

КРУ состоят из шкафов (ячеек), в которых смонтированы коммутационные, защитные и измерительные устройства с цепями пер­вичной и вторичной коммутации. Выпускаются стационарные КРУ и выкатные, типы и количество ячеек по сетке данной се­рии в зависимости от назначения: вводные, секционные и фидерные.

На подстанциях обогатительных фабрик и карьеров применяются ЛГУ о выкаткой тележкой серий КРУ-2-10Э и К-ХІІ и стационарного исполнения КСО-266, КСО-272 и КС0-366.

На шахтных подстанциях устраивается КРУВ-6 во взрывобезопас­ном исполнении на мощность отключения 100 мВА с электромагнитным воздушным выключателем ВЭВ-6 на 200 мВА.

КРУВ - 6 обеспечивает ручное и дистанционное включение и отклю­чение, максимальную и минимальную защиту, автоматическое однократное включение АПВ и АВР, сигнализацию и ряд других функций.

Для шахт не опасных по газу и пыли, применяются устройства серии КРУРН-6. Электрическая схема (рис. 7.2) его обеспечивает те же функции, что и схема КРУВ-6. Основные технические данные идентичны: U = б кВ; J = 100,160,200,320,400,600А; J_отк = 9,6 кА; Sотк=100 мВА.

Масса и габаритные размеры КРУВ-6 1250 кг и 1350x1000x1420 мм и соответственно КРУРН-6 890 кг и 1400x600x100 мм.

5.3 Трансформаторные распределительные и передвижные

подстанции.

Комплектные трансформатоные подстанции (КТП) наружной и внутренней установки расчитаны на присоединение к воздушным или кабельным сетям напряжением 6/10 кВ.

Передвижные комплектные трансформаторные подстанции (ПКТП)

(рис.7.3) мощностью 400 кВА предназначены для питания буровых станков, осветительных установок, насосов водоотлива и прочих низковольтных потребителей карьеров напряжением 380/660 В.

В угольных и рунных шахтах широко применяют передвижные под-

51

станции серии ТСВП на мощность 100,160,250,400 и 630 кВА. Под­станция (рис.7.4) состоит из силового трансформатора, распредели­тельных устройств высшего (РУЗН) и низшего (РУИН) напряжений и ходовой части.

На горнорудных предприятиях участковые трансформаторные под­станции частот устраиваются стационарными. На стороне высокого напряжения размещаются ячейки КРУРН-6, на стороне низкого напряжения распредустройства серии ЩРДУ-0,4. В распредустройствах ЩРДУ-0,4 смонтирована аппаратура, позволяющая осуществлять цент­рализованный контроль за работой подстанций, диспетчерское упраи ление ими, телеизмерение сопротивления изоляции сетей, защитное отключение при утечке тока и коротких замыканиях, а также АПВ линий.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие особенности конструкции и принципа работы аппаретои высокого напряжения?

2. Из каких элементов состоит комплектное распределительно« устройство?

3. В чем принципиальная разница трансформаторных подстанций для обогатительных фабрик, карьеров и шахт?

4. Какими защитами обеспечиваются ТСВН?