Разработка Мыковского карьера лабрадоритов

Электроэнергию на карьере распределяют в соответствии с установленными

правилами и требованиями.

Строение распределительных сетей внутреннего электроснабжения карьера

зависит от размера и конфигурации карьера, мощности и количества горных

машин и механизмов, глубины и количества уступов (1 вскрышной и 5

добычных). По этим условиям предварительно выбирается система распределения

электроэнергии.

Исходя из данных Мыковского карьера выбирается продольно-фронтальная

схема распределения электроэнергии.

2. Проектирование электрического освещения открытых горных работ.

1. Осветительные установки в карьерах.

Эффективное освещение на карьере улучшает условия труда,

благоприятствует повышению его производительности и снижает травмвтизм.

На Мыковском карьере работы по добыче полезного ископаемого ведутся в

одну смену, протяженностью 8 часов, в светлое время суток. Исходя из этих

условий работы в тёмное время суток требуется охранное освещение,

минимальное освещение составляет 0,5 лк.

Общее освещение карьера осуществляется стационарной осветиткльной

установкой с мощным ксеноновым светильником, который размещается на внешнем

борту карьера.

Ксеноновые светильники позволяют обеспечить освещение карьера при

минимальном количестве светоточек, снизить расходы на осветительные

приборы, электрические осветительные сети и их обслуживание. Светильник

устанавливают на стационарной опоре.

2. Расчёт освещения ксеноновыми лампами.

Количество светильников с ксеноновыми лампами и высоту их установки

можно определить методом светового потока.

Общий световой поток, нужный для освещения карьера, и количество

светильников можно определить по формулам:

1. Световой поток, необходимый для создания на площади нужной

освещённости, Ен:

[pic]

где: Кз=1,2…1,5 – коэффициент запаса; Кп=1,15…1,5 – коэффициент, который

учитывает потери света в зависимости от конфигурации площади освещения;

z=1,3 – коэффициент неравномерности освещения.

2. Количество ксеноновых светильников для освещения данной площади

определяется:

[pic]

где: (пр=0,35…0,38 – КПД светильника; Ен=0,5 – нужная освещённость; S –

площадь карьера; Фп=694*103 - световой поток лампы ДКсТ-20000.

3. Высота установки светильника относитольно нижнего горизонта карьера для

ламп ДКсТ-20000:

[pic]

где: hк=20 м – глубина карьера; Н=36 м, для ламп ДКСт-20000.

Для освещения принимаем 1 ксеноновую лампу ДКсТ-20000 мощностью 20

кВт. Освещение территории карьера происходит только в тёмное время суток и

применяется в качестве охранного.

3. Определение электрических нагрузок и выбор мощности трансформатора.

1. Определение электрической нагрузки ГПП.

Из существующих методов расчёта значений электрических нагрузок в

практике проектирования СЭС горных предприятий используется метод

коэффициента спроса.

Расчётная нагрузка группы электроприёмников:

[pic]

где Рр, Qp, Sp – соответственно активная и реактивная составные и полная

расчётная мощности; Кn – коэффициент спроса; Рнi – номинальная мощность

электроприёмника; n – количество электроприёмников в группе; tg(р

соответствует расчётному значению коэффициента мощности cos(р.

Электроприёмник - насос 2К20/30:

[pic]

Аналогично расчитываются мощности других электроприёмников и

заполняется таблица 10.2.

Таблица 10.2.

|гии |че|я | | |

| |ст|мощнос| | |

| |во|ть, | | |

| | |кВт | | |

| | | | | |

| | | | | | | | | |

| | | |Кп |н | | | | |

| | | | | | | | | |

|Магистральная ЛЭП №1 |

|Электроприёмники 0,4 кВ[pic] |

|Освещение |1 | 20 |1,0 |1,0 | - | 20 | - | 20 |

|Вагон ВП6 |2 |30 |1,0 |1,0 |- |30 |- |30 |

|ЛЭП №1 | |50 | | | |50 | |50 |

|Магистральная ЛЭП №2 |

|Электроприёмники 0,4 кВ |

|Насос |1 | 4 | 0,8 |0,8 |0,75 | 3,2 | 2,4 | 4 |

|СБУ-100Г |1 |22 |0,6 |0,7 |1,02 |13,2 |13,46 |18,85 |

|ЛЭП №2 | |28 | | | |16,4 |15,86 |22,85 |

|Итого по ГПП | 66,4 | 15,86 | 72,85|

Расчётную нагрузку в целом определяют суммированием нагрузок отдельных

групп электроприёмников, которые входят в СЭС, с учётом коэффициента

совмещения максимума Кпм=0,9:

[pic]

Из-за малой величины реактивной мощности (15,86 кВар) её компенсацию с

помощью конденсаторных батарей можно не проводить.

10.3.2. Выбор мощности трансформатора.

В большинстве случаев ТП 10/0,4 кВ на карьерах выполняются

однотрансформаторными. Мощность силового трансформатора определяется по

расчётным нагрузкам и возможностью прямого пуска самого мощного двигателя.

По условию расчётной нагрузки мощность трансформатора выбирают из

соотношения:

[pic]

Но при выборе мощности трансформатора нужно учитывать возможность его

перегрузки. Поскольку коэффициент заполнения графика нагрузки ПТП карьера

обычно не превышает 0,75, можно допустить систематические перегрузки

трансформатора 30%.

Выбираем трансформатор ТМ-100/6. Верхний предел номинального

напряжения обмоток ВН=6,3 кВ; НН=0,525 кВ. При этом мощность трансформатора

(100 кВА) обеспечивает питание всех потребителей III категории с учётом их

перегрузочной способности.

Расчётная нагрузка трансформатора с учётом потерь определяется:

[pic]

Ориентировочно можно считать:

[pic].

4. Расчёт электрических сетей Мыковского карьера.

Площадь сечения проводов воздушных стационарных ЛЭП напряжением 10 кВ

выбирают по экономической плотности тока и проверяют по условию нагрева и

механической прочности.

Воздушные линии электропередач напряжением до 1000 В расчитывают по

условиям нагрева и проверяют по потере напряжения. Кроме того, согласуют

площадь сечения проводов с защитой ЛЭП и сеть проверяют на отключение

минимальных токов КЗ релейной защиты.

При выборе площади сечения проводов и жил кабелей расчётный ток

нагрузки групп потребителей:

[pic].

1. Выбор площади сечения проводника питающей ЛЭП.

Ток, который проходит по линии 10кВ:

[pic].

Площадь сечения проводника с учётом экономических требований:

[pic],

где: (е=1,4 – экономическая плотность тока.

Выбор площади сечения проводника по условию нагрева сводится к

следующему:

[pic].

Выбираем провод с площадью сечения 16 мм2.

Минимальная площадь сечения проводов для воздушных высоковольтных

линий по условию механической прочности должна быть не меньше 35 мм2.

Окончательно, для питающей ЛЭП, выбираем площадь сечения проводника 35

мм2.

10.4.2. Выбор площади сечения проводников и жил кабелей по условиям

нагрева и механической прочности.

Выбор площади сечения проводников по условиям нагрева сводится к

сравнению расчётного тока с допустимыми токами нагрузки, которые для

стандартных сечений проводов приводятся в таблицах ПУЭ, с соблюдением

условия:

[pic]

Ток, который проходит по ЛЭП№1:

[pic],

тогда: [pic].

Выбираем провод марки А10 с S=10 мм2.

Ток, который проходит по ЛЭП №2:

[pic],

тогда: [pic].

Выбираем провод марки А4 с S=4мм2.

В процессе проектирования карьерных воздушных ЛЭП используют типовые

конструкции передвижных и стационарных опор, для которых рекомендованы

определённые площади сечения проводов.

Для воздушных ЛЭП напряжением до 1000В минимальная площадь сечения

аллюминиевых проводов должна быть 16 мм2.

Окончательный выбор площади сечения проводников, с учётом механической

прочности, представлен в таблице 10.3.

Таблица 10.3.

| | | | |мм2 | |

|№ 1 | 72,25 | 10 | 75 | 16 | А-16 |

|№ 2 | 33,20 | 4 | 42 | 16 | А-16 |

10.4.3. Проверка сети по потери напряжения.

Площадь сечения проводников ЛЭП должна отвечать как экономическим, так

и техническим требованиям, а также условиям обеспечения потребителей

электроэнергии должного качества. Поэтому электрическую сеть нужно

проверять на допустимую потерю напряжения. Общая допустимая потеря

напряжения в разветвлённой сети определяется от центра питания до наиболее

отдалённого электроприёмника исходя из требований, чтобы откланение

напряжения на зажимах электроприёмников не превышало допустимые границы:

±5%*Uн - для силовых потребителей и внешнего освещения (2,5%.

Для электрических сетей 0,4 кВ допустимые потери напряжений считают

такими, которые равны 10% - 39 В.

Потери напряжения в ЛЭП№2 с напряжением 0,4 кВ по наиболее длинному

фидеру (120 м) определяется:

[pic][pic]

где Iр – расчётный ток линии, А;Uн – номинальное напряжение, В; L – длина

линии, км; r0, х0 – удельное активное и индуктивное сопротивлении провода;

[pic] - удельная проводимость проводника, [pic]=32*106 для аллюминия, Ом/м;

cos(р, sin(р – расчётные значения коэффициентов.

Посколько индуктивное сопротивление линии мало зависит от площади

сечения проводника, то до его выбора определяют реактивную составную потери

напряжения:

[pic]

Максимальное значение потерь напряжения сравнивают с допустимыми.

5. Выбор аппаратов управления.

Распределительные пункты и пункты подключения нужно ориентировать на

использование современных серий комплексных распределительных устройств

(КРП) и комплексных подстанций (КТП).

Все аппараты, шины на подстанциях и распределительных пунктах следует

выбирать по условию их длительной работы (по номинальному току и

напряжению) и проверять по режиму КЗ на термическую и динамическую

стойкость.

При выборе токоведущих частей и аппаратов по номинальной нагрузке

должны выполняться условия:

[pic]

где: Uна, Uнс – номинальное напряжение соответственно выбранного аппарата и

сети; Uма – максимально допустимое напряжение аппарата; Uрм – максимально

длительное рабочее напряжение.

При выборе аппаратов по силе тока должно выполняться условие:

[pic]

где Iна – даётся при расчётной температуре внешней среды ((350 С.

Выбираем комплексное распределительное устройство: стационарная камера

КСО-366, отличающееся простотой конструкции. Распределение КРУ представлено

в таблице 10.4.

Таблица 10.4.

| |А |А | | |

|ЛЭП № 1 | 72,25| 400 | До 10 | КСО-366 |

|ЛЭП № 2 | 33,02| 400 | До 10 | КСО-366 |

6. Расчёт защитного заземления.

Центральный заземляющий контур выполняется из стальных труб диаметром

58 мм, длиной 3 м, соединённых общим стальным прутом диаметром 10 мм,

длиной 50 м.

Трубы и соединительный прут заглублены на 500 мм от поверхности земли.

Грунт – суглинок-песок имеет удельное сопротивление – 100 Ом/м.

В карьерных сетях с изолированной нейтралью сопротивление защитного

заземления:

[pic].

Поскольку заземление является общим для сетей напряжением 10 и 0,4 кВ,

то в соответствии с ПУЭ Rз(( Ом.

Сопротивление центрального контура:

[pic]

где: rпр – сопротивление магистрального заземляющего провода (не более чем

2 Ом); rгк – сопротивление заземляющей жилы гибкого кабеля (не более чем

0,5 Ом); [pic] - определяется максимальное значение.

Сопротивление растеканию тока одного трубчатого электрода:

[pic],

где: (=1*104 - удельное сопротивление грунта; l - длина от поверхности

земли до середины заземлителя, см; [pic] h – расстояние от поверхности

земли до верхней точки заземлителя (50…60 см).

Сопротивление растеканию соединительного прута:

[pic]

где: l‚ b - соответственно длина и ширина соединительного прута, см; [pic]d

– диаметр прута, h – глубина заложения прута, см.

Необходимое количество трубчатых заземлителей:

[pic]

где: (е – коэффициент экранирования.

7. Определение основных энергетических показателей.

Годовой расход электроэнергии определяется на основе суточных

расходов.

Годовой расход электроэнергии определяют по максимальным расчётным

нагрузкам и годовым количеством часов использования максимальной нагрузки.

Число рабочих дней в году составляет 260 дней.

[pic]

Удельный расход электроэнергии на 1м3 добытого полезного ископаемого

составит:

[pic]

где: А=13500 – годовая производительность карьера, м3.

Затраты на электроэнергию определяются на основании двухставочного

тарифа, учитывающего стоимость энергии для

разных энергетических систем. Общая стоимость потреблённой электроэнергии

при этом определяется:

[pic].

где: Рз – заявленная максимальная мощность участка, кВт; А – основная

ставка тарифа (плата за 1 кВт максимальной мощности);Wг – электроэнергия

потреблённая на участке за год; В – дополнительная ставка тарифа (стоимость

1 кВт’ч потреблённой энергии); Н – скидка (надбавка) к тарифу за

компенсацию реактивной мощности.

В Киевэнерго на 1 кВт: А = 39 грн/год*1кВт

В = 12 грн за 10 кВт*час.

Величина заявленной максимальной мощности ориентировочно принимается равной

суммарной установленной мощности токоприёмников участка.

Часовой расход электроэнергии для оборудования определяется по

формуле, кВт:

[pic],

где: Nав – наминальная мощность электродвигателя, кВт; Кп = 1,1,

коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети и расход её на

вспомогательные нужды; Кн = 0,85 коэффициент использования двигателя по

мощности; (ав = 0,94 КПД двигателя при средней его нагрузке.

Р3 = 2*4+22*1+20*1+15*2 = 80 кВт.

Wч(2К20/30) = (8*0,85*1,1)/0,94 = 7,96 кВт,

Wч(ДКсТ) = (20*0,85*1,1)/0,94 = 19,89 кВт,

Wч(СБУ-100Г) = (22*0,85*1,1)/0,94 = 21,88 кВт,

Wч(ВП-6) = (30*0,85*1,1)/0,94 = 29,84 кВт.

Время работы оборудования в году:

Траб (2К-20/30)=2080ч; Траб (ДКсТ)=2600ч; Траб (СБУ-100Г)=1430ч; Траб (ВП-

6)=1820ч;

Wг(2К-20/30) = 16556,8 кВт*ч;

Wг(ДКсТ) = 51714 кВт*ч.

Wг(СБУ-100Г) = 31288,4 кВт*ч;

Wг(ВП-6) = 54308,8 кВт*ч.

Wобщ = 16556,8+51714+31288,4+54308,8=153868 кВт*ч;

Зэл = 80*39+153868*12*0,01 = 21584,16 грн.

ВСЕГО: 21584,16 грн.

Электровооружённость труда на предприятии:

[pic],

где: W – расход электроэнергии за год, кВт*час; nоб – списочное число

рабочих; tсм – время работы за смену; nд – количество рабочих дней в году.

Результаты расчёта представленны в таблице 10.5.

Таблица 10.5.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12

МЕНЮ

Разработка Мыковского карьера лабрадоритов