1490
.pdfУрА/ i 'f O
УраЛ'20
от УРП |
рп1 |
м, к d |
|
|
|
|
К Т П —5^!1^ |
|
" Л |
Т |
\ |
Ур*лУО |
|
|
|
|
||||
<р>к. 2 |
рпг |
м.к 2 |
- J |
й |
у |
урал-20 |
|
|
|
||||
К Т П |
|
|
|
|
Рис. 4.1. Принципиальные схемы вариантов электроснабжения проходческо-очистных комбайнов КТП - передвижные подстанции; РП - распределительные пункты;
ф.к. - фидерные кабели; м.к. - магистральные кабели;; 1 и 11 - группы электроприёмников комбайна
Рис. 4.2. Схема электроснабжения участка при комбайновой выемке руды
енными защитами. Электрические схемы комбайнов “Урал” и самоходных вагонов описаны в [18].
Характерным является питание конвейеров от отдельной КТП. Дли на кабелей от КТП до РП и от РП до горных машин определяется длиной камер, радиусом действия самоходных вагонов и с учётом необходимости периодического переноса РП по ходу перемещения горных работ.
На рис. 4.2 обозначены типы оборудования и электроаппаратуры, уставки максимальной токовой защиты, длина и марки кабелей в соответ ствии с требованиями ГОСТа.
На рис. 4.3 показан вариант схемы электроснабжения комплекта элетрооборудования при буровзрывном способе проходки тупиковой выра ботки. Здесь использована и аппаратура контроля количества воздуха, по ступающего в тупиковые выработки АПТВ.
Расчетные схемы различных вариантов электроснабжения подземных потребителей приведены на рис. 4.4 и 4.5.
Варианты принципиальных схем электроснабжения конвейерных электроприводов приведены на рис. 4.6. Конвейерные двигатели серии ВРТ имеют кабельные вводные коробки с отводом для подключения ка бельной перемычки к ближайшему двигателю. Возможны схемы питания нескольких двигателей конвейера от одного пускателя или двух пускате лей. В последнем случае рекомендуется выдержка времени между пусками электродвигателей переднего и заднего (верхнего и нижнего) приводами.
Для управления приводом ленточных конвейеров с установленной мощностью 2x250 кВт или 4x250 кВт предназначены станции управления типа СУВ-1Л-100, СУВ-2Л-120 и СУВ-2Л1.ГД. Комплект аппаратуры для управления АД с фазным ротором состоит из специальной станции с дис танционным приводом подвижных электродов жидкостного реостата ВЖР350Д (ВЖР-350Р) с калорифером для охлаждения электролита и ящиков сопротивлений ЯСВ-40-035К со встроенными контакторами-замыкателями. Структурная схема четырёхдвигательного электропривода со станцией управления СУВ-2Л-120 приведена на рис .4.7. [15].
Двигатели мощностью 500 кВт рекомендуется запитывать от сети напряжением 6 кВ.
Для управления конвейерных линий в автоматическом режиме при меняется аппаратура типа АУК-1м, АУК-10, БИСУК и САУКЛ.
|
L |
ЕпЮ |
РП |
К Ч |
АП-Л5 |
|
|
|
|
Эу-Ю |
|
& |
|
|
|
ГГГГ 1I I I I г ш |
I I I I I I I I |
I I I I n I T |
T T T I I I I П |
|
|
t x |
\ |
>■ № n
&j*4« дате
|
|
1 |
Аппоратдро CTX~9 |
|
*)• |
|
§ |
|
|
БУ |
V/ |
|
|
|
|
J |
Г |
& |
Co |
|
V/ ' 1 |
Рис. 4.3. Схема электроснабжения комплекта оборудования при буровзрывном способе проведения тупиковых выработок
ши
|ЩШ
ш/ш Ч<Ы/
кабаля А”? в Kill
C6S3UST
iSHQ
1520
Оововвио |
в JUB |
Наше фвдерта |
КТЛ щ |
автоматов ■ |
|
|
во вЮшХ |
дуокаталеЯ |
+
|
sao |
|
|
ьою ГРШЭ 3*95 |
|
|
140 |
|
|
|
n s |
тевп |
|
§ |
400/б |
§ш |
|
1080 |
|
|
|
*ооо ГРЫ ЭЗ*9£ |
+ |
|
150 |
КТП-3
тевп
1000
ГРЫЗ5*95
во - f
* / #
\зю
Коло
4219
3030
4*50
3460
К«и,опшв |
у*> |
|
|
|
|
р* |
|
в дкква цбшЖ |
Ю |
|
if |
|
|
л£л |
|
|
|
|
|
U |
13 |
||
НГЭЫ J * 9 S |
г£ 0 4 0 |
|
У-ЮКС |
|
|
|
|
IS O |
|
Ъ |
|
гво |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
КГЭШ 3*95 |
МО |
iГ |
|
|
|
гол |
|
|
|
|
|
|
|||
£50 |
S |
SB C -(5 |
|
|
|
||
|
|
|
1£Г |
м |
|||
МГС Ifя 16 |
*390 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
£50 |
|
|
|
|
|
|
|
ГРЭ 4*16 |
то |
K |
X |
COfbB |
£5 |
7 |
|
so |
|
||||||
|
|
J |
|
|
ГРШЭЗкЮ |
\ 3170 |
|
У |
3 |
ГРЭ 4*16 |
IS . |
MSOO*4.. |
7S |
7 |
«Я2£ |
||||
£5 |
|
M-SOO*4 |
|
|
ГРЭ 4*16 |
|«5Dl |
75 |
|
|
ИГ |
|
|
|
|
Рис. 4.4. Расчётные схемы электроснабжения комбайнового комплекса
о
о\
‘" У р а л - 1 ОКС'5и конвейерной линии
о
Рис. 4.5. Расчётные схемы вариантов электроснабжения участков
I I 1 I Hh]
Рис. 4.6. Принципиальная схема электроснабжения конвейерных электроприводов
ЖР1 |
ЖР2 |
ЖРЗ |
ЖРЬ |
Рис. 4.7. Структурная схема четырёхдвигательного электропривода со станцией управления СУВ-2Л-120:
ТС1-ТС5 - передвижные трансформаторные подстанции; ГБ1-ГБ4 - главные блоки станции управления; ВБ - вспомогательный блок станции управления; 1М1-4М1 - главные привод ные электродвигатели; ЯС1-ЯС4 - ящики сопротивлений (резисторов); ЖР1-ЖР4 - жидкост ные реостаты; ЭМ1-ЭМ4 - электромагниты тормозов главных электродвигателей; ЭМ5, ЭМ6 - электромагниты храповых устройств; М - электродвигатели системы охлаждения жидкост ных реостатов; М1-М4 - электродвигатели приводов жидкостных реостатов
Глава пятая. Расчёт схемы электроснабжения участка
Целью расчёта схемы электроснабжения является построение надёж ной, качественной и экономичной схемы электроснабжения участков.
Расчёты электрических схем проводят или в ходе проектирования электроснабжения нового участка или при внесении существенных изме нений в уже существующую схему. Все расчёты схем электроснабжения подземных участков калийных рудников и их оформление производится по “Инструкции” утвержденной главным инженером ОАО "Уралкалий” и ОАО "Сильвинит” [8]. “Инструкция “ включает методическое обоснова ние всех расчётов и снабжена всем необходимым справочным материалом. В виду объёмности этого документа и его наличия в достаточном количе стве в библиотеке Березниковского филиала ПГТУ, а также на рудоуправ лениях, в данном учебном пособии подробное описание расчётов не при водится. Предполагается, что при изучении курса электроснабжения эта “Инструкция” будет студентами тщательно проработана. Ниже рассматри ваются лишь принципы и этапы расчётных работ, которые являются до полнительными пояснениями.
Расчёт и выбор элементов схемы электроснабжения производится в определённой последовательности.
Составляется принципиальная схема электроснабжения с указанием длин всех кабелей и перечень всех электрических приёмников с указанием установленной мощности, с разбивкой их, при необходимости, на группы.
По суммарной мощности рассматриваемых электроприёмников оп ределяется расчетная нагрузка комплекса машин, по которой выбирается из стандартного ряда КТП наиболее близкая по мощности.
Выбор необходимого сечения элементов кабельной сети производит ся по следующим факторам:
по допустимому нагреву при номинальных токах нагрузки; по экономической плотности тока; по условиям механической прочности.
По максимальному сечению принимают из стандартного ряда ка бельных изделий необходимую марку и сечение кабеля.
После принятия реальных кабельных изделий производится расчет токов к.з. для характерных точек сети на высокой и низкой стороне. Таки ми точками являются места установки защитно-пусковой аппаратуры и наиболее отдалённые от этих аппаратов точки кабельных линий, т.е. на за жимах токоприёмников. По итогам расчётов трёхфазных токов к.з. произ водится проверка кабелей ВН и НН наименьшего сечения по условиям термической стойкости к воздействию токов к.з.
Принятую кабельную сеть следует проверить по потере напряжения при нормальной работе электроприёмников и по условию пуска. Для нор мальной работы электродвигателей величина напряжения на их зажимах должна быть не менее 0,95UH.
Для возможности пуска электродвигателей величина напряжения на
их зажимах должна быть не менее: |
|
|
|
для комбайнов и самоходных вагонов |
0,8UH; |
- |
для конвейеров и скреперных лебёдок |
0,85UH; |
- |
для вентиляторов и насосов |
0,6UH. |
Следующим этапом является выбор аппаратуры управления и защи ты. Высоковольтная ячейка для КТП выбирается по номинальному току и предельной мощности отключения, которая должна быть не менее мощно сти трёхфазного замыкания на её зажимах.
Автоматические выключатели (АВ), встроенные в КТП, не проверя ются по токам нагрузки и по коммутационной способности (это выполнено разработчиками КТП).
Выбор фидерных автоматических выключателей (АФВ) производит ся по номинальному напряжению, по номинальному току и проверяется на предельную отключающую способность выключателя.
Магнитные пускатели выбираются по заданным параметрам: номи нальному напряжению сети, типу и мощности электроприёмников; токам нагрузки и пусковым токам двигателей; маркам и сечениям входящих и отходящих кабелей; токам трёхфазного к.з. в месте установки и двухфазно го к.з. в самой отдалённой точке сети, включаемой пускателем. Магнитные пускатели имеют по сравнению с автоматическими выключателями (АВ, АФВ) весьма ограниченную коммутационную способность, поэтому их ус тановка без предварительной защиты сети автоматическими выключателя ми не разрешается.
Пусковые агрегаты также рекомендуется подключать к общему РП через АФВ или магнитные пускатели.
Коммутационные возможности пускателей можно повысить установ кой перед ними последовательно несколько АФВ. Но для одновременного срабатывания всех АФВ необходимо, чтобы ток трёхфазного к.з. на зажи мах превысил уставки тока АФВ не менее чем в 3 раза.
Выбор уставок тока срабатывания максимально-токовой защиты (МТЗ) производится исходя из следующих условий [19,20]:
МТЗ не должна срабатывать при наибольших рабочих токах в за щищаемой линии; МТЗ должна надежно отключать минимальные токи двухфазного к.з.
При известных номинальных рабочих и пусковых токах электродви гателей ток уставки 1у выбирается по условиям:
- при защите ответвлений к электродвигателям:
1у>1р.Н |
( 5 . 1 ) |
где 1р.н - номинальный рабочий ток; |
|
- при защите магистральной линии |
|
1у — (1п.н.макс^~ И р.н) » |
(5.2) |
где 1п.н.макс - номинальный пусковой ток наиболее мощного электродвигате ля группы;
21р.н |
сумма номинальных рабочих токов |
остальных двигателей |
группы; |
|
|
при защите ответвления, питающего осветительную нагрузку |
||
1У>31Р |
|
(5.3) |
где 1р - рабочий ток осветительной нагрузки. |
|
Для обеспечения селективности работы защиты рекомендуется по вышение уставок на 20% у каждого последующего защитного аппарата по напрялению от РП к КТП в случае, если по аппаратам проходит один и тот же ток. Если ток через аппарат по мере их приближения к КТП увеличива ется, то выбор уставок производится по формуле 5.2.
Выбранные уставки МТЗ автоматических выключателей и пускате лей проверяются по условиям надёжного отключения минимального тока к.з. (Т2)к.з.) по величине коэффициента чувствительности
т(2) |
|
К = ^ , |
(5.4) |
Коэффициент чувствительности Кч принимается не менее 1,5 - для основной и 1,25 - для резервной защит. В отдельных случаях, по согласо ванию с главным энергетиком, для магистралей и ответвлений, выполнен ных бронированными или экранированными кабелями, допускается сни жение коэффициента чувствительности до 1,25 и для основной защиты [14].
При отказе действия основной МТЗ должна работать защита после дующего аппарата (например АФВ), т.е. должно обеспечиваться резерви рование защиты [14,19].
Зоны действия в подземных сетях с учётом необходимого резервиро вания представлены на рис. 5.1. Зона действия МТЗ определяется пре дельным сопротивлением сети, при котором ещё обеспечивается защита от действия токов к.з. с требуемым коэффициентом чувствительности. В зоне резервирования защит, при условии отказа основной МТЗ, защита выпол няется по следующим, более мощным аппаратам, но при меньшем коэф фициенте чувствительности защиты.
При недостаточном коэффициенте чувствительности можно увели чить ток двухфазного к.з. (Т2)к,3.) изменением параметров сети - увеличени ем сечения кабельной линии или уменьшением её длины за счёт прибли жения КТП к распредпункту РП.
Коэффициент чувствительности можно увеличить и организационно техническими мероприятиями, например, распределением нагрузки по не скольким КТП, фидерным и магистральным линиям с целью уменьшения уставки МТЗ.