Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «П роектирование систем электроснабжения горного производства»


НазваниеМетодические указания к курсовому проекту по дисциплине «П роектирование систем электроснабжения горного производства»
страница2/3
Дата публикации17.09.2014
Размер0.76 Mb.
ТипМетодические указания
referatdb.ru > Физика > Методические указания
1   2   3
, (4.2)

где Фл  световой поток лампы, лм, таблица В.1;

л  коэффициент использования лампы, л = 0,3÷0,5 .
Высота установки светильника Нс, м, по условиям ограничения ослепляющего действия определяется по формуле
, (4.3)
где Imax –максимальная сила света, кд, таблица В.1.
4.2 Электротехнический расчет осветительной сети
Для увеличения надежности осветительной сети карьера принимается раздельное питание силовой нагрузки и осветительной сети.

Сечения проводов 6 кВ и кабелей 0,4 кВ осветительной сети должны быть выбраны такими, чтобы при допустимой максимальной нагрузке потеря напряжения в сети от трансформатора до наиболее удаленного светильника не превышала Uд = 2,5 %.
С учетом этого сечение проводов и кабелей s, мм2, определяется по формуле
, (4.4)
где Iр  расчетный ток линии, А;

Lр  расчетная длина кабеля или провода, м;

cos cв  коэффициент мощности принятого светильника, таблица В.1;

  удельная проводимость, См·м/мм2, для меди  = 57; для алюминия  = 35; для стали  = 10;

Uн  номинальное напряжение линии, В.
Расчетная длина провода при равномерно распределенном присоединении светильников Lр, м, определяется по формуле
Lр = L1 + , (4.5)
где L1  длина провода от трансформатора ГПП до первого светильника, м;

L2  длина участка провода, к которому присоединены светильники, м.

Провода необходимо выбирать алюминиевые марки А, кабели – марки КГ. Выбирается ближайшее большее стандартное сечение и выписывается значение длительно допустимого тока нагрузки Iдл.доп (таблицы Г.1 и Г.2).

Расчетный ток линии Iр, А, определяется по формуле
, (4.6)
где N – число светильников, присоединенных к линии, шт.;

Рл  мощность лампы, Вт, таблица В.1;

Uн  номинальное напряжение линии, В;

св  КПД светильника, таблица В.1.
Сечение проводов и кабелей проверяется по нагреву
Iдл.доп  Iр (4.7)
Выбранное сечение ВЛ проверяется по механической прочности. По условию механической прочности минимальное сечение алюминиевого провода smin = 25 мм2.

Питание осветительной установки осуществляется от понижающего трансформатора, мощность которого Sтр, кВА, определяется по формуле:
, (4.8)
где Рл-номинальная мощность лампы, кВт;

с-КПД осветительной сети, с = 0,95÷0,96.
По справочнику /7/ выбирается ближайшая большая мощность и тип трансформатора.
5 Расчет электрических нагрузок и компенсация
реактивной мощности

Расчет электрических нагрузок производится с целью последующего выбора трансформаторов ГПП, ПКТП, сечений проводов питающих линий, выбора и размещения компенсирующих устройств.

Этот этап проекта является весьма ответственным, так как хроническая недогрузка трансформатора ухудшает его энергетические показатели, перегрузка ведет к производственному выходу из строя.

Расчет электрических нагрузок производится методом коэффициента спроса. Результаты расчета записываются в таблицу 3.

Расчетные активная Рр, кВт, реактивная Qр, квар, и полная Sр, кВА, мощности определяются по формулам
Рр = Кс·∑Рном; (5.1)
Qр = Рр·tg р; (5.2)
где Кс  коэффициент спроса данной группы электроприемников, таблица Д.1;

tg р  тангенс коэффициента мощности, определяется по таблице Д.1.
Таблица 3  Расчет электрических нагрузок

Наименование

потребителя

Рн,

кВт

n,

шт.

Рн,

кВт

Кс

cos 

tg р

Рр,

кВт

Qр,

квар





























, (5.3)
где Р  активные потери мощности в трансформаторе, кВт, Р = 0,01·Рр;

Q  реактивные потери мощности в трансформаторе, квар, Q = 0,1·Qр.
Коэффициент мощности электроприемников карьера cos кр определяется по результатам расчета электрических нагрузок
cos кр = . (5.4)
Энергосистемой задается cos c, равный 0,95. Если расчетный коэффициент мощности больше заданного энергосистемой, то дополнительных компенсирующих устройств не требуется. В противном случае необходимо использовать компенсирующие устройства, в качестве которых применяют батареи статических конденсаторов.

Существует три способа компенсации реактивной мощности:

  • индивидуальный, когда конденсаторные установки устанавливаются у каждого электроприемника;

  • групповой, когда конденсаторные установки устанавливаются у группы электроприемников;

  • централизованный, когда конденсаторные установки устанавливаются на ГПП.

На карьерах получили распространение последние два способа. Наиболее удобна централизованная компенсация. При этом общая мощность конденсаторных установок делится на две секции.

Батареи статистических конденсаторов соединяются треугольником, так как их мощность по сравнению со схемой «звезда» увеличивается в три раза. Каждый конденсатор защищается предохранителем, а в целом установка защищается от коротких замыканий высоковольтным предохранителем или максимальной токовой защитой (при наличии высоковольтного выключателя).

Эффективным способом повышения коэффициента мощности является применение синхронных двигателей в режиме перевозбуждения, то есть с опережающим коэффициентом мощности. При этом реактивная мощность генерируется синхронным двигателем в сеть (Q).

Реактивная мощность Qку, квар, которую необходимо скомпенсировать, определяется по формуле
Qку = Рр·(tg кр  tg c), (5.5)
где tg кр  соответствует коэффициенту мощности карьера;

tg c  соответствует коэффициенту мощности, задаваемому энергосистемой.
По таблице Е.1 выбирается число и тип статических конденсаторов и определяется мощность батарей конденсаторов Q'ку.

Расчетная полная мощность ГПП с учетом компенсации S'р определяется по формуле
. (5.6)
Затем определяется коэффициент мощности после компенсации, который должен быть не ниже заданного энергосистемой.
^ 6 ВЫБОР РОДА ТОКА И ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ
В этом разделе студент должен обосновать выбор рода тока и величины напряжения схем внешнего и внутреннего электроснабжения, а также режимы нейтрали электрических сетей карьера и промплощадки.

При решении задачи о рациональном напряжении внешнего электроснабжения в общем случае следует предварительно определить нестандартное напряжение. Затем выбирается ближайшее стандартное значение напряжения, при котором имеют место минимальные потери мощности.

Расчетное значение напряжения Uр, кВ, определяется по любой из ниже приведенных формул:
а) формула Стилла
, (6.1)
где L – длина питающей линии, км;

Рр – передаваемая мощность, МВт.
б) С.Н. Никосов (СССР)
, (6.2)
где L – длина питающей линии, км;

Рр – передаваемая мощность, МВт.
в) Швеция:
, (6.3)
где L – длина питающей линии, км;

Рр – передаваемая мощность, МВт.

По расчетному значению напряжения выбирается ближайшее большее или меньшее стандартное значение напряжения: 6, 10, 35, 110, 220, 330 или
500 кВ.

Напряжения внутрикарьерных распределительных электрических сетей выбираются в зависимости от типа двигателей горнорудного оборудования.
7 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП
Выбор числа трансформаторов ГПП на карьерах производится из расчетной нагрузки и категории потребителей электроэнергии. При наличии на карьере дренажных шахт и мощного водоотлива, которые относятся к потребителям категории I, на ГПП устанавливается не менее двух силовых трансформаторов, что необходимо для резервирования питания. На ГПП, как правило, устанавливают силовые трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой (с РПН).

Расчетная мощность трансформатора ГПП Sт.р, кВА, определяется с учетом допустимой перегрузки трансформатора
Sт.р = , (7.1)
где kп  коэффициент перегрузки трансформатора, kп = 1,11,3.
По справочнику /7/ принимается трансформатор с ближайшим большим значением мощности Sт.н. Технические данные трансформатора записываются в таблицу 4.
Таблица 4  Технические данные силового трансформатора ГПП

Тип

Sт.н, кВА

Потери активной мощности, кВт

Ток холостого хода Iх.х, %

Напряжение короткого замыкания Uк.з, %

При холостом ходе Рх.х

При коротком замыкании Рк.з




















Определяется коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме Кз.н по формуле
Кз.н = (7.2)
Коэффициент загрузки сравнивается с экономическим коэффициентом загрузки
, (7.3)
где kп  коэффициент повышения потерь, который зависит от удаленности ГПП от энергосистемы, kп = 0,020,12;

Qх.х  потери реактивной мощности при холостом ходе трансформатора, квар, Qх.х = 0,01·Iх.х·Sт.н;

Qк.з  потери реактивной мощности при коротком замыкании трансформатора, квар, Qк.з = 0,01·Uк.з·Sт.н.
При проектировании подстанции необходимо стремиться к тому, чтобы фактическая загрузка трансформатора в нормальном режиме была близка к экономической.

Производится проверка трансформатора по перегрузочной способности при аварийном отключении одного из них
kз.а =  1,4, (7.4)
где 1,4 – это допустимая перегрузка трансформатора в аварийном режиме.
8 Расчет электрических сетей карьера
Задачей расчета является определение минимальных сечений проводов и кабелей, удовлетворяющих всем нормам «Правил устройства электроустановок».

В данном разделе необходимо выбрать питающие линии до ГПП и внутрикарьерные распределительные сети.

Для стационарных внутрикарьерных линий должны применяться сталеалюминиевые провода марки АС, а для передвижных  алюминиевые провода марки А. Сечение проводов принимается по расчету, но не более 185 мм2 для сталеалюминиевых проводов и 120 мм2 для алюминиевых.

Минимальное сечение проводов ВЛ из условий механической прочности принимается: сталеалюминиевых при напряжении до 1000 В  10 мм2, выше 1000 В  16 мм2; алюминиевых  соответственно 16 и 25 мм2.

Для питания передвижных электроприемников карьера напряжением до 1000 В применяются гибкие резиновые кабели марки КГ сечением от 2,5 до 150 мм2, для электроприемников выше 1000 В  кабели марки КГЭ сечением от 16 до 150 мм2. Гибкие кабели, питающие передвижные карьерные электроустановки, должны прокладываться так, чтобы исключалась возможность их примерзания, ударов и раздавливания кусками горной массы, наезда на них транспортных средств.
8.1 Расчет стационарных воздушных линий
Условия выбора стационарных ВЛ:

1) выбор по экономической плотности тока:
sэ = Iр/jэк, (8.1)
где sэ  экономически целесообразное сечение, мм2;

Iр  расчетный ток линии, А;

jэк  экономическая плотность тока, А/мм2, таблица Ж.1.
Расчетный ток линии Iр, А, определяется по формуле
(8.2)
Экономически целесообразное сечение округляется до ближайшего большего или меньшего стандартного значения сечения.

2) проверка на нагрев токами нагрузки:

 в нормальном режиме
Iд  Iр, (8.3)
где Iд  длительно допустимый ток для выбранного сечения, справочная величина
 в аварийном режиме
Iд  2·Iр (8.4)
3) проверка по потере напряжения
Uд  Uр, (8.5)
где Uд  допустимая потеря напряжения, Uд = 5 %;

Uр  расчетная потеря напряжения.
Расчетная потеря напряжения Uр, %, определяется по формуле
, (8.6)
где L  длина линии, км;

Uн  номинальное напряжение линии, В;

r0  активное сопротивление 1 км провода, Ом/км, принимается по таблицам Г.1 и Г.2;

х0  индуктивное сопротивление 1 км провода, для ВЛ х0 = 0,4 Ом/км, для КЛ 610 кВ х0 = 0,08 Ом/км.
ВЛ напряжением 35 кВ и выше проверяются на коронирование по условию
sн  sмин. кор, (8.7)
где sн  стандартное сечение провода, мм2;

sмин. кор  минимально допустимое сечение по условию коронирования, для 35 кВ  35 мм2, 110 кВ  70 мм2, 220 кВ  240 мм2.
8.2 Расчет передвижных воздушных и кабельных линий
Сечение передвижных ВЛ выбирается по наиболее загруженному фидеру выше 1000 В, а сечение передвижных кабелей выбирается для каждого электроприемника.

Передвижные воздушные и кабельные линии выбираются по току нагрузки и проверяются по потерям напряжения формулы (8.3) и (8.6).

Расчетный ток нагрузки для электроприемников с равномерной и продолжительной нагрузкой (насосы, роторные экскаваторы и т.д.) определяется по формуле
1   2   3

Похожие рефераты:

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование...
Методические указания предназначены для студентов специальности 050718 «Электроэнергетика»
Методические указания по курсовому проекту по дисциплине «Проектирование...
«Проектирование систем электроснабжения общепромышленных потребителей» для студентов специальности 050718 «Электроэнергетика» всех...
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технология...
Методические указания предназначены для студентов специальности 050729 «Строительство»
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технология швейных изделий»
Авторы: Раймхен Е. П. Методические указания курсовому проекту по дисциплине «Технология швейных изделий» для студентов специальности...
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Транспортные...
Методические указания предназначены для студентов специальности 050724 «Технологические машины и оборудование», специализация «Горные...
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Основы проектирования...
Авторы: Абдрахманова Д. К., Абенова М. Б. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Основы проектирования и проектирование...
Методические указания по комплексному курсовому проекту на тему:...
Методические указания предназначены для использования при разработке курсового проекта по дисциплине: “Эксплуатация гидромелиоративных...
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Технология...
Технология производства водохозяйственных работ: Методические указания / Брестский государственный технический университет / Сост....
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Электроснабжение пп»
Методические указания предназначены для студентов по специальности 050718 «Электроэнергетика»
Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование обогатительных фабрик»
Методические указания предназначены для студентов специальности 050709 «Металлургия»

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза