Курсовой электроснабжение карьера СУЭК разрез Черногорский. Курсовой электроснабжение. Кафедра курсовой проект электроснабжение ооо "суэк" разрез "Черногорский" тема проекта Руководитель Кузьмин Р. С. Подпись, дата Инициалы, фамилия
 Скачать 0.63 Mb.
|
 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт горного дела, геологии и геотехнологий институт Электрификация горно-металлургического производства кафедра КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Электроснабжение ООО “СУЭК” разрез “Черногорский” тема проекта Руководитель _________ Кузьмин Р.С. Подпись, дата Инициалы, фамилия Студент ГГ15-11ГЭ _________ Щеглов Н.Н. номер группы номер зачетной книжки Подпись, дата Инициалы, фамилия Красноярск 2020 СОДЕРЖАНИЕ 1. Электроснабжение …………………………………………………………..……………...3 1.1. Общие сведения ………………………………………………………………………....3 1.2. Электрическое освещение…………………………………….…………………………4 1.3. Электрические нагрузки и выбор трансформаторных подстанций …………………7 1.4. Расчет воздушных и кабельных линий …………………………………………….….10 1.5. Расчет токов короткого замыкания …………………………………………………....15 1.6. Выбор высоковольтного оборудования …………………………….…………………27 1.7. Выбор релейной защиты …………………………………………….………………….30 1.8. Выбор устройств защиты от перенапряжений ………………………….…………….41 1.9. Расчет защитного заземления …………………………………………………………..42 Заключение ……………………………………………………………….…………………….45 1 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ 1.1 Общие сведения Электроснабжение ООО «СУЭК-Хакасия» осуществляется от ГПП «Черногорская» по двум воздушным одноцепным линиям 35 кВ фидер 3501 (резервная) и фидер 3503 (основная). Преимущественно электроприемники относятся к II категории по степени надежности электроснабжения. Их питание выполнено от трех стационарных распределительных подстанций напряжением 35/6 кВ: РП–2, РП–3 и РП–4,передвижными подстанциями 6/0,4 кВ, подключаемых по стационарным и передвижным ВЛ 6 кВ через приключательные пункты типа ЯКНО, КРУПП, ЯКУ. Согласно ПУЭ, на открытых горных работах применяются электрические сети с изолированной нейтралью. Распределение электроэнергии между электроприемниками разреза осуществляется на напряжении 6 кВ по комбинированной схеме, имеющей радиальные и магистральные линии. Так как линии распределительной сети 6 кВ располагаются поперек уступов по бестранспортной системе разработки, то выбирается поперечная схема распределения электроэнергии. На борту карьера сооружаются стационарные ЛЭП. Внутри карьера сооружаются передвижные линии электропередач. Для стационарных ЛЭП применяются типовые опоры, разработанные институтами «Энергосеть» и «Сельэнергопроект». При сооружении передвижных ЛЭП используются передвижные опоры институтов «Гипроруда» и «Центрогипрошахт». Применяются деревянные (промежуточные, угловые, анкерные, концевые) типы передвижных опор с железобетонным основанием. Эти опоры для подвески сталеалюминевых проводов с максимальным сечением до 95 мм2 и заземляющего троса сечением до 70 мм2 соответствуют действующим ПТЭ и ЕПБ. Опоры предназначены для установки в I, II, III и IV районах по гололеду и максимальной скорости ветра 25 м/с. Максимальный расчетный пролет между опорами, исходя из наибольшей допускаемой стрелы провеса провода, составляет 60 м. Кабельные линии электропередач выполняют гибким 5-жильным кабелем марки КГЭ. Для соединения кабелей применяют специальные соединительные муфты или соединительные коробки. Согласно действующим ЕПБ, заземлению подлежат все электроустановки, которые в случае пробоя изоляции могут оказаться под напряжением. Для внутрикарьерных потребителей электроэнергии напряжением до и выше 1 кВ заземляющее устройство общее – на СКТП-35/6 кВ. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом. Для защиты линий электропередач от перенапряжений применяются трубчатые, а для подстанций и вращающихся машин - вентильные разрядники. На ПКТП-35/6 кВ устанавливается несколько видов защит от аварийных режимов: от однофазных замыканий на землю - защита на базе реле типа РТЗ-51; от коротких замыканий - максимально токовая защита и токовая отсечка; от перенапряжений - вентильные разрядники или ограничители перенапряжений. 1.2 Электрическое освещение Расчет освещения карьера. Освещаемую территорию представим в виде прямоугольника площадью  где L и M - длина и ширина карьера, м. Световой поток, необходимый для освещения,  ,где ЕН - требуемая нормируемая освещенность (0,5 лк) Места работ машин и механизмов должны иметь усиленную освещенность 5 лк. Площадь с усиленной освещенностью  ,где m- число уступов, на которых работа производится одновременно; b, h - средняя ширина и высота уступа, м;  - угол откоса уступа, град.Требуемый световой поток для усиленной освещенности:  Полный световой поток для освещения карьера:  Необходимое количество прожекторов  шт,где К3 - коэффициент запаса (К3 = 1,5); С - коэффициент, учитывающий потери света (С = 1,15-1,5);  - КПД прожекторов; - световой поток лампы в прожекторе (для выбранной лампы ДКсТ-20000 Fл = 600000 лм).Минимальная высота установки прожектора  где  - максимальная сила света в прожектореПринимаем к установке 13 прожекторов ОУКсН-20000 с лампами ДКсТ-20000, Fл = 600000 лм, мощность лампы Рл = 20000 Вт. Высота установки прожектора 46,5 метров. Мощность силового трансформатора для питания лампы  где  - коэффициент мощности осветительной установки ( );  - КПД осветительной сети ( = 0,95-0,96).Принимаем мачтовые трансформаторы МТП-40/6/0,4 в количестве 13 штук. Расчет освещения промплощадки. Освещаемую территорию представим в виде прямоугольника площадью  где L и M - длина и ширина карьера, м. Световой поток, необходимый для освещения,  ,где ЕН - требуемая нормируемая освещенность (0,5 лк) Необходимое количество прожекторов  шт,где К3 - коэффициент запаса (К3 = 1,5); С - коэффициент, учитывающий потери света (С = 1,15-1,5); - КПД прожекторов; - световой поток лампы в прожекторе (для выбранной лампы КЖ 220-500-3 Fл = 8500 лм).Принимаем к установке 4 прожектора ПФС-35-2 с лампами КЖ 220-500-3, Fл = 8500 лм. Мощность силового трансформатора для питания прожекторов  гдеn - количество прожекторов; - коэффициент мощности осветительной установки ( ); - КПД осветительной сети ( = 0,95-0,96).Принимаем к установке трансформаторную подстанцию ПСКТП-25/6/0,4. Расчет освещения автодорог. Расположение светильников боковое, на опорах. Расстояние между опорами l=50 м, высота опоры h=10 м, расстояние от оси дороги до опоры х=7 м, расстояние транспортировки породы в отвал составляет L=1550м. Для дальнейших расчетов определим величины  ; ; ;Определим относительную освещенность точки на оси дороги на равном расстоянии между опорами  Определяем освещенность от двух светильников:  Необходимый световой поток одной лампы:  где  - коэффициент запаса ( );  - коэффициент, учитывающий свет от удаленных светильников ( ).Принимаем для освещения автодороги светильники типа ПФС-45-2 с лампами КЖ-220-1000 (Fл=17000 лм). Количество светильников, необходимых для освещения автодороги:  Мощность силового трансформатора для питания освещения автодороги:  Принимаем к установке трансформаторную подстанцию ПСКПТ-63/6/0,4. 1.3 Электрические нагрузки и выбор трансформаторных подстанций Определение электрической расчетной мощности участка карьера. Расчет электрических нагрузок производим методом установленной мощности и коэффициента спроса. Все электроприемники объединены по уровню напряжения, и делятся по назначению и характеру работы. Расчетные параметры определяются по каждой группе электроприемников. Рассчитаем для примера экскаватор ЭКГ-8и на участке добычи. Определяем установленную мощность: Рустi=Pномi∙ni=520 ∙ 2 = 1040 кВт, где Pном– номинальная мощность одного электроприемника, кВт; n - количество электроприемников. Расчетная активная нагрузка двигателя экскаватора: Pp=Pуст∙Кс=1040 ∙ 0,6 = 624 кВт, где Кс– коэффициент спроса. Определяем расчетную реактивную нагрузку двигателя экскаватора: Qp=Pp∙tgφ=624 ∙ -0,62 = -386,8 квар, где tgα,– коэффициент реактивной мощности. Определяем расход активной и реактивной электроэнергии: Wa=Pp∙T= 624 ∙ 4200 = 2,6208 ·106 кВт∙ч, Wp=Qp∙T= -386,8 ∙ 4200 = -1,6249 ·106 квар∙ч. где T – годовое число часов использования максимума активной (реактивной) мощности. Аналогично производим расчет для остальных групп электропотребителей и сводим данные в таблицу 1.1. Таблица 1.1 – Расчет электрической нагрузки участка карьера
Определяем средневзвешенный коэффициент мощности сosφср.вз:  .Так как  , имеет емкостной характер, то мероприятия по компенсации реактивной мощности нет необходимости. Определяем полную расчетную нагрузку по участку карьера  Выбор числа и мощности трансформаторов для ГПП. Выбор числа и мощности трансформаторов понизительных подстанций на карьерах производится исходя из расчетной нагрузки и категории потребителей электроэнергии. Полная расчетная мощность нагрузок: Sp= 5111,63 кВА Так как питание водоотлива (I категория электроприемников) производится от ГПП, то к установке на карьере следует принять два силовых трансформатора, что необходимо для резервированного питания. Мощность принимаемого к установке трансформатора должна удовлетворять условию:  = (0,6…0,8) = (1,1…1,4) = 0,63 = 1,278Условие выполняется. Принимаем к установке на ГПП два трансформатора СКТП-4000/35/6. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||