Текст
                    ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
Программа, методические указания
и контрольные задания для студентов
специальности 130403
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2009

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В.Плеханова (технический университет) Кафедра электротехники и электромеханики ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 130403 £ Главная библиотека САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009
УДК 621.83 (073) ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИИ: Программа, методические указания и контрольные задания / Санкт-Петербургский государственный горный институт (техниче- ский университет). Сост. П.М.Каменев. СПб, 2009. 39 с. Изложен порядок изучения и программа курса «Электрооборудование и электроснабжение открытых горных предприятий» для студентов всех форм обу- чения специальности 130403 «Открытые горные работы». Предложены темы для изучения дисциплины, варианты контрольного задания, а также библиографиче- ский список. Ил.1. Табл. 12. Библиогр.: 11 назв. Научный редактор проф. А.Е.Козярук © Санкт-Петербургский горный институт имени Г.В.Плеханова, 2009
ВВЕДЕНИЕ Программа учебной дисциплины «Электрооборудование и электроснабжение открытых горных предприятий» предназначена для студентов технологической специальности 130403 «Открытые горные работы». Целью данной дисциплины является освоение сту- дентами основ безопасной и рациональной эксплуатации электро- оборудования, систем электроснабжения и электроустановок от- крытых горных предприятий. Изучению дисциплины «Электрооборудование и электро- снабжение открытых горных предприятий» должно предшествовать усвоение курсов высшей математики, физики, электротехники и основ электроники, основ технологии горного производства в объ- ёме, предусмотренном программами для данной специальности. В результате изучения дисциплины студент должен знать: • характеристики механических нагрузок; • структуру систем электропривода и её элементы; • механические характеристики электрических двигателей; • электроприводы основных рабочих механизмов на карье- рах; • методы выбора мощности двигателей основных рабочих механизмов на открытых горных работах; • структуру систем электроснабжения и её элементы; • характеристики электрических нагрузок и их суточные графики; • правила пользования электроэнергией; • нормируемые показатели качества электроэнергии и способы их под держания; • правила электробезопасности при эксплуатации электро- оборудования на открытых горных работах. Студент должен уметь выполнить поверочный расчёт и выбрать электрооборудование участка карьера. 3
1. ЭЛЕКТРОПРИВОД ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ Тема 1. СОДЕРЖАНИЕ, ЗАДАЧИ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КУРСА [1, с. 3-7, 26-30; 3, с. 5-23] Программа Содержание курса, его значение и связь со смежными дис- циплинами. Значение электрического привода в развитии механизации и автоматизации производственных процессов на открытых работах. Понятия о механических характеристиках электрических двигателей и рабочих машин. Методические указания Расширение области применения электроприводов является базой для механизации и автоматизации производственных про- цессов, повышения производительности труда. Теория электрического привода, рассматривающая вопросы преобразования электрической энергии в механическую, относится к области электромеханики. Последнее требует уверенного владения законами электротехники и механики. Изучите основные определения понятия «электропривод», типов электроприводов, механических характеристик электриче- ских машин и производственных механизмов. Вопросы для самопроверки 1. Определение механической характеристики. 1. Виды механических характеристик двигателей. 2. Виды механических характеристик производственных ме- ханизмов. Тема 2. ОСНОВЫ МЕХАНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДА [1, с. 8-19, 30-35; 3, с. 23-24, 147-159] Программа Основные уравнения движения электрифицированного аг- регата. Виды движения. 4
Применение основного уравнения движения для приводов со сложной кинематической схемой. Приведение сил, моментов, инер- ционных масс к валу двигателя. Определение ускорений и замедлений электропривода. Способы решения основного уравнения движения. Время разгона и замедления электропривода. Методические указания Движение электрифицированных агрегатов происходит под действием момента, создаваемого двигателем, и моментов сопротивления в производственном механизме. Механическое движение электропривода под действием этих моментов описы- вается основным уравнением движения. Это уравнение обычно записывается для движения якоря (ротора) двигателя, причём считается, что маховые массы сосредоточены непосредственно на валу, а моменты сопротивления приложены к этому валу. В случае более сложных кинематических схем, для ис- пользования основного уравнения движения выполняют опера- цию приведения сил, моментов и инерционных масс к валу двига- теля. Для определения скоростных режимов электропривода, механические характеристики двигателя и механизма рассматри- вают совместно. Это дает возможность определить значение ус- корения при данной скорости, величину установившейся скоро- сти, построить графики разгона и замедления электропривода. Вопросы для самопроверки 1. Виды статических сопротивлений. 2. В каких случаях возникают динамические сопротивления? 3. В каких единицах выражают момент инерции и маховый момент в различных системах единиц? 4. Каково соотношение моментов при ускоренном, замедленном и равномерном движении? 5. Как зависит время разбега и замедления от величины махо- вого момента системы? 6. Как определить устойчивость работы электропривода? 5
Тема 3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА [1,с. 36-58; 3, с. 25-80; 4] Программа Режимы работы машин постоянного тока. Классификация машин постоянного тока по способу воз- буждения. Зависимость механических свойств машин от способа воз- буждения. Влияние на механические свойства машин сопротивления цепи якоря, величины магнитного потока и напряжения, под- водимого к якорю. Механические характеристики и режимы работы машин по- стоянного тока с независимым, параллельным, последовательным и смешанным возбуждением при переменных значениях сопро- тивления в цепи якоря, магнитного потока и напряжения, подводи- мого к якорю. Методические указания Уясните основные определения в графической и ана- литической формах для механических характеристик машин посто- янного тока. Обратите внимание на методику построения естест- венных и искусственных характеристик по каталожным данным. Изучите режимы работы электрических машин постоянного тока. Обратите внимание на баланс мощности в различных режимах. Вопросы для самопроверки 1. В каких четвертях изображаются механические характе- ристики для двигательного и генераторного режимов электроприво- да? 2. Перечислите тормозные режимы электропривода. 3. Сравните между собой электрические схемы машин по- стоянного тока и выясните влияние способа возбуждения на меха- нические свойства машин. 4. Дайте технико-экономическое сравнение различных режимов работы машин постоянного тока и укажите область их применения. 6
Тема 4. СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА [1, с. 196-205, 222-229, 255-263, 272-273, 281-285, 289-313; 3, с. 69-80, 86-102, 291-306] Программа Регулирование скорости двигателей постоянного тока путем изменения сопротивления в цепи якоря, магнитного потока и напря- жения, подводимого к якорю. Технические средства и технико- экономическая оценка различных способов регулирования. Область применения двигателей постоянного тока в элек- троприводах машин, установок и механизмов на открытых горных разработках. Методические указания Изучите способы регулирования скорости при изменении сопротивления в цепи якоря, магнитного потока и напряжения. Особое внимание обратите на регулирование машин постоянного тока по системе генератор-двигатель, оценив технико- экономические показатели этой системы. Ознакомьтесь также с электроприводами, питаемыми от управляемых полупроводниковых преобразователей, и их технико- экономическими показателями. Вопросы для самопроверки 1. Перечислите основные способы регулирования машин постоянного тока и дайте их технико-экономическую оценку. 2. Укажите область применения электрических приводов постоянного тока для машин и установок, применяемых на карьерах.
Тема 5. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА [1,58-87; 3, с. 51-69] Программа Механические характеристики и режимы работы трёхфазных асинхронных машин с фазовым ротором при переменных значениях сопротивления в цепи ротора. Механические характеристики и режимы работы трёхфазных асинхронных машин с короткозамкнутым ротором при переменных значениях напряжения, подводимого к статору, числа полюсов и частоты. Механические характеристики и режимы работы синхронных машин. Режимы работы синхронных двигателей в за- висимости от величины тока возбуждения. Методические указания При изучении этой темы прежде всего необходимо уяснить механические свойства машин переменного тока, асинхронных и синхронных, выраженные в виде механических характеристик этих машин в аналитической и графической формах. Следует об- ратить внимание на способы построения естественных и искусст- венных характеристик машин переменного тока. Изучить режимы работы машин переменного тока - двигательный и генераторные, уяснить область применения режимов и их экономические пока- затели. Особое внимание следует обратить на влияние различ- ных параметров (сопротивление в цепи ротора, напряжения и часто- ты в цепи статора и др.) на форму механической характеристики и скоростной режим электропривода. Вопросы для самопроверки 1. Перечислите параметры, влияющие на форму механи- ческих характеристик машин переменного тока. Каково их влияние при двигательном и генераторном режимах? 2. Выясните влияние колебания напряжения сети на пус- ковые свойства короткозамкнутых асинхронных и синхронных двигателей. 3. Как влияет величина индуктивности на максимальный момент асинхронного двигателя? 8
Тема 6. ВЫБОР МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН [1, с. 132-152; 3, с. 215-242. 244-255] Программа Основные положения, касающиеся выбора мощности элек- трических машин. Классы изоляции. Зависимость срока службы изоляции от температурного режима. Влияние класса изоляции и способа охлаждения на использование габаритной мощности машин. Кривые нагрева и охлаждения машин при различных режимах работы. Тепловая инерция машин. Выбор мощности электрических машин по условиям до- пустимого нагрева при длительной, повторно-кратковременной и кратковременной нагрузке. Проверка машин по перегрузочной способности и пусковым условиям. Конструктивные особенности электрических машин в зави- симости от условий их применения. Методические указания Основными вопросами, подлежащими изучению в данной теме, являются: а) тепловые процессы в электрических машинах при различных режимах работы; б) выбор мощности машины в зависимости от характера на- грузки. При рассмотрении тепловых процессов необходимо обратить внимание на аналитические и графические зависимости, опре- деляющие характер нагрева и охлаждения машин. Познакомьтесь с нагрузочными диаграммами, присущими типовым горным машинам и механизмам. Вопросы для самопроверки 1. Что определяет допустимую температуру нагрева элек- трических машин? 2. Как определяется нормами продолжительный, повторно- кратковременный и кратковременный режимы работы? 3. Что такое постоянная времени нагрева? Её физическое 9
толкование. 4. Как выбираются двигатели конвейеров? 5. Какие требования в отношении конструкции, способа за- щиты от окружающей среды, габаритов имеют двигатели, предна- значенные для привода буровых установок. Раздел 2. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ Тема 1. СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ [5, с. 162-166; 4, с. 243-250; 6, с.27-40] Программа Задачи курса. Связь со смежными дисциплинами. Энер- госистема и её составные части. Внешнее и внутреннее электро- снабжение. Уровни напряжения на открытых горных работах. Методические указания Основные источники питания - районные энергосистемы, собственные ТЭЦ и в редких случаях - местные электростанции. Подстанции глубокого ввода. Магистральная, радиальная и кольце- вая системы распределения электроэнергии. Продольно- фронтальная, поперечно-фронтальная и комбинированная схемы распределения электроэнергии на карьерах и разрезах. Выбор на- пряжения питающих линий и перспективы совершенствования схем внешнего электроснабжения. Тема 2. НАДЕЖНОСТЬ СХЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ, И ИХ ЗАЩИТА [5, с. 163; 4, с. 247; 6, с. 27-35] Программа Категории электроприёмников. Методы обеспечения надёж- ности систем электроснабжения открытых горных работ. Резервиро- вание, виды защит и сетевой автоматики. 10
Методические указания Надёжность электроснабжения потребителей обеспечивается за счёт питания их от двух независимых источников и установкой автоматического включения резерва (АВР). На карьерах принимают секционирование стационарных и передвижных линий элек- тропередач с помощью разделительных пунктов, которые оборуду- ют на стационарных или передвижных опорах. Тема 3. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ УЧАСТКА ГОРНЫХ РАБОТ [5, с. 202-219; 4, с. 247-250; 6, с. 291-299, с. 348-361] Программа Электроснабжение добычных и вскрышных участков. Элек- троснабжение электровозной откатки, режимы работы электропри- ёмников открытых горных работ. Методические указания Особенности электроснабжения участков горных работ с экскаваторами цикличного действия в сочетании с железнодорож- ным транспортом. Электроснабжение добычных и вскрышных уча- стков при бестранспортной системе разработки. Электроснабжение комплексов непрерывного действия. Характеристика электроприём- ников транспорта. Устройство тяговой сети, схемы и электрообору- дование тяговых подстанций. Определение мощности тяговой под- станции переменного и постоянного токов. Освещение карьеров Тема 5. ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЕ НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ [5, с. 168-174; 4, с. 151-161; 6, с. 102-120] Программа Графики нагрузок электроприёмников открытых горных работ. Выравнивание графиков нагрузки. Снижение потерь в эле- ментах карьерной сети. Оплата электроэнергии, качество электро- энергии. 11
Методические указания Параметры, характеризующие графики электрических нагру- зок. Основные величины, характеризующие электрические нагрузки. Методы определения расчётных электрических нагрузок. Компенса- ция реактивной мощности. Нормирование электропотребления. Расход и потери элек- троэнергии. Учёт, тарификация и экономия электроэнергии. Органи- зация управления эксплуатацией электрооборудования. Тема 6. АВАРИЙНЫЕ РЕЖИМЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ [5, с. 174-182, 219-226; 6, с. 269-282] Программа Защита электрооборудования. Назначение, принцип дей- ствия. Расчет токов короткого замыкания. Максимальная токовая защита. Выбор уставок срабатывания защиты. Методические указания Виды коротких замыканий. Процесс протекания короткого замыкания. Расчёт токов коротких замыканий. Электродинамиче- ское и термическое действие тока короткого замыкания. Макси- мальная токовая защита сетей прямого и косвенного действия. За- щита силовых трансформаторов. Защита электрических двигателей. Защита от однофазных замыканий на землю. Тема 7. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ УЧАСТКА И ИХ ЗАЩИТА [5, с. 201-211, 234-238; 4, с. 250-254; 6, с. 308-312, 331-341] Программа Приключательные пункты. Воздушные и кабельные линии электропередач. Молниезащита. Методические указания Типы приключательных пунктов. Приключательные пункты с автоматическими выключателями, и без них. Виды защит, при- меняемых в приключательных пунктах. Провода и кабели, приме- 12
няемые для электрических сетей карьеров. Особенности гибких кабелей, применяемых для подключения передвижных электропри- емников. Конструктивное выполнение воздушных и кабельных линий. Выбор сечения проводов и кабелей. Перенапряжения и защита от них. Тема 8. ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ НИЗКОВОЛЬТНЫХ НАГРУЗОК КАРЬЕРА [5, с. 199-201; 4, с. 250-254; 6, с. 302-307] Программа Комплектные трансформаторные подстанции (ПКТП) для электропитания низковольтных потребителей карьера. Выбор мощности ПКТП. Методические указания ПКТП применяют для питания буровых станков, насосов участкового водоотлива, конвейеров, передвижных компрессоров, освещения и т.д. Вне зависимости от мощности и типа, ПКТП, предназначен- ные для эксплуатации в условиях открытых горных работ должны отвечать основным требованиям: 1. Надежное ограждение токоведущих частей. 2. Механические блокировки. 3. Указатели положения приводов. 4. Устанавливаться на салазки для передвижения. 5. Надежное внешнее запирающее устройство. 6. Защиту трансформатора с низкой стороны - автоматиче- ские выключатели и реле утечки. 7. Иметь чёткие надписи, предупреждающие об опасности. 8. Надёжное заземление. 9. При подключении к воздушной линии - вентильные разрядники. 13
Тема 9. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ [5, с. 238-249; 4, с. 162-176; 6, с. 41-54] Программа Электробезопасность. Режим нейтрали. Защитное за- земление. Защитное отключение Методические указания Действие тока на организм человека. Способы защиты от поражения электрическим током. Защитное заземление и его уст- ройство. Эксплуатация и контроль заземляющих устройств. Кон- троль изоляции и защитные отключения. Средства личной защи- ты. Влияние режима работы нейтрали на уровень электробезо- пасности. Принципы обеспечения защитного отключения. Основные вопросы для самопроверки по разделу 2 1. Уровни напряжения в структуре системы электроснабже- ния. 2. Как обеспечивается надёжность электроснабжения откры- тых горных работ? 3. Достоинства и недостатки радиальных и магистральных схем электроснабжения. 4. Показатели качества электрической энергии. 5. Категории электроприёмников на открытых горных рабо- тах. 6. Как выбрать силовой трансформатор по мощности? 7. Цель определения токов короткого замыкания в элементах системы электроснабжения. 8. Основные виды защит силовых трансформаторов. 9. Виды защит линий электропередач, питающих карьерные электроустановки. 10. Чем вызвано использование изолированной нейтрали? 11 .Как уменьшить потери мощности в элементах схем элек- троснабжения? 14
12. Что такое “защитное отключение”? 13. Как правильно выбрать сечение проводов для стационар- ных и переносных ЛЭП? КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УЧАСТКА КАРЬЕРА При выполнении расчетного задания необходимо: 1. Определить расчётные электрические нагрузки электро- приёмников методом коэффициента спроса, либо по удельному электропотреблению; 2. Выбрать трансформаторы и передвижные комплектные трансформаторные подстанции ПКТП и передвижные приключа- тельные пункты ППП; 3. Рассчитать сеть (выбрать сечение воздушных и кабель- ных линий, проверить их по потере напряжения в нормальном ре- жиме и в режиме пуска); 4. Рассчитать токи трёхфазного короткого замыкания (КЗ) в сети 6 кВ. Точки короткого замыкания принять в местах уста- новки ППП и ПКТП; Паспортные данные электроприёмников выбранного вариан- та брать из таблицы П.1 Приложения. Паспортные данные ПКТП для буровых станков брать из таблицы П.2. Электрические нагрузки используются для выбора мощно- сти трансформаторов, сечений линий по нагреву и по экономической плотности тока, а также для определения величины потери напря- жения в сети при длительном режиме работы электроприёмников. 15
Нагрузка 1 Нагрузка 2 Нагрузка 3 2СБШ-200Н ЭШ-5,45М ЭШ-20,75 Рис. 1. Схема электроснабжения участка карьера Расчет электрических нагрузок экскаваторов производят методом удельного электропотребления. Активная составляющая расчетной мощности =_д_----, кВт, 16
где й\д - удельный расход электроэнергии для заданного ти- па экскаватора, кВт-ч/м3 (табл.З), Аг - годовая производительность экскаватора, м3 /год (таблица П.4); Тм - годовое число часов исполь- зования максимума активной нагрузки, ч (принять 5000 ч). Применительно к добычным и вскрышным экскаваторам, а также к буровым станкам и другим электроприёмникам, расчёт электрических нагрузок можно производить методом коэффициента спроса ?Р ~^С-Руст ’ Qp—PptgVp '> Sp = yjPp + Qp ’ где Кс - коэффициент спроса (для буровых станков табл. П.2); Руст - установленная мощность электропотребителей, кВт; tg(pf — соответствует cos<pP данной группы электропотребителей. Под установленной мощностью Р..ст понимают суммарную номинальную мощность приёмников, присоединённых к данному участку сети. Для синхронных двигателей, работающих с опережающим cos (р, величину Qp можно принимать со знаком минус. Для передвижных комплектных трансформаторных под- станций ПКТП напряжением 35/6 кВ номинальная мощность транс- форматоров ПКТП определяют по расчётной нагрузке электропри- ёмников, питающихся от этой подстанции. При этом должно быть соблюдено условие 8Тр > Sp. Выбранную мощность транс- форматора ПКТП следует проверить на возможность нормального пуска сетевого двигателя наиболее удалённого от подстанции экска- ватора. При питании двигателя от отдельного трансформатора (блочная схема), мощность двигателя может составлять 80% мощно- сти трансформатора. СШТИ (ТУ) главная БИБЛИОТЕКА
ПРИМЕР Исходные данные для расчёта Электроприёмники Рн, кВт Cos q> кс Нагрузка №1 2СБШ-200Н 282 0,7 0,7 Нагрузка №2 ЭШ-5,45М 520 0,85 опер 0,6 Нагрузка №3 ЭШ-20,75 1900 0,85 опер 0,6 L]=0.5km, L2=0.4km, L3=0.9km, L4=0.7km, L5=0.7km, L6=0.7km, L7=0.4km, Ья=0.35км, L9-0.3km. Напряжение воздушных и кабельных линий U= 6 кВ Напряжение кабельной линии, питающей буровой станок 17= 0,38 кВ 1. Определение расчётных нагрузок методом удельных мощностей. Активная составляющая расчётной мощности ауд2АГ2 1*1,5*106 Рр = —------=---------- 2 Т., 5000 м = 300 кВт „ ^зЛз 1,1* 5,72 *106 5000 =1240 кВт Определение расчётных нагрузок методом коэффициента спроса Ppi = Kci Phi = 0,7*282 = 198 кВт, Рр2 = Кс2- Рн2 = 0,6*520 =312 кВт, Ррз = Кез Р„з= 0,6 *1900 = 1140 кВт. 18
При расчете реактивной нагрузки экскаваторов с синхрон- ным приводом следует учитывать их возможности по компенсации реактивной мощности. Принимаем для 2-ой и 3-ей нагрузки coscpp2 = coscpP3 = 0,9 (опер.), соответственно tg(pp2 = tgcpP3 = - 0.5 Расчётная реактивная нагрузка бурового станка Qpi ~ Ppi tgcp pi = 198*1.02 ~ 202 квар Расчётная реактивная нагрузка экскаваторов: Qpi = Рр? tg<p Р2 = 312*(-0.5)= -156 квар Qp3 = Ррз tg<p рз = 1140*(-0.5) = -570 квар Расчётная нагрузка по участку карьера в целом: +m)2 = = 7(198 + 312 + 1140)2 +(202 -156 - 570)2 = 1734 кВА 2. Выбор трансформаторов Для однотрансформаторной подстанции мощность транс- форматора принимается ближайшая большая расчётной из ряда но- минальных iSjp брдСЧ- Выбираем трансформатор типа ТМН мощностью 2500 кВ-А (таблица П.8), установленный на передвижной комплектной транс- форматорной подстанции 35/6 кВ. Паспортные данные трансформа- тора ТМН-2 5 00/3 5: Ubh,—35 кВ; (/ни—6,3 кВ; Rmp—SQ. Ом; — 35 Ом; Рю=24.2 кВт; UK3=6,5%. Активное сопротивление трансформатора, приведенное к стороне 6 кВ /? 5 7 Г 6 Y Rmp=5’2' — =0,15 Ом ч у Индуктивное сопротивление трансформатора, приведенное к сторо- не 6 кВ 19
ф-35’ = i Ом Если на участке имеются низковольтные электропотребите- ли (буровые станки, насосы, осветительные установки и др.), то не- обходимо выбрать трансформатор для этих потребителей. В нашем примере имеется буровой станок 2СБШ-200Н, который имеет рас- чётную активную мощность /’Р=198 кВт. Мощность трансформатора определяется с > р cospp где cos^p - средневзвешенное значение коэффициента мощности группы электроприёмников В нашем случае приемник одиночный, поэтому принимаем cos^a„ = 0,7. Тогда: е 198 STP>--- =282 кВА. 0,7 Принимаем передвижную комплектную трансформаторную подстанцию ближайшей большей мощности - 6/0,4 кВ ПКТП-400/6 (таблицы П.2, П.5), имеющую трансформатор мощностью 400 кВ-А. Паспортные данные из таблицы П.5: Потери в режиме К.З. АРК = 3,8 кВт. Напряжение К.З. ию = 3,5% Активное сопротивление трансформатора на стороне 6 кВ „ AP..U2 3,8-6-6-103 Яп,=—±—= ............ =0,855 Ом S2TP 400-400 Индуктивное сопротивление трансформатора на стороне 6 кВ v Uk%U2 3,5 6-6 , 3 ХГР=—к------=—-------103 = 3,15 Ом ТР 100Х 100-400 тр В подстанции ПКТП-400/6 имеются: групповой выключа- тель А3742Б наток 630А, фидерный выключатель А3732Б на ток 400А и два фидерных выключателя А3722Б на ток 250А. Приключательные пункты оснащены ячейками ЯКНО 6 с 20
длительно допустимым током 630 А и отключающей способностью 12,5 кА. Максимальная токовая защита на реле РТ-40. 3. Расчёт электрических сетей Сечения воздушных и кабельных линий напряжением до и выше 1 000 В следует выбирать по нагреву токами нагрузки с после- дующей проверкой по допустимой потере напряжения, по экономи- ческой плотности тока (только ЛЭП напряжением 6-35 кВ со сроком службы более 5 лет); на термическую устойчивость от воздействия токов короткого замыкания (только кабельные ЛЭП напряжением 6- ЮкВ). Выбор сечения проводников по нагреву сводится к сравне- нию расчётного тока Iv с длительно допустимыми токами нагрузки /до„ для стандартных сечений 7Р < /лоп Расчетный ток в линии I - 5. 4 Р д/3(7н д/3(/н cos tpp Для одиночного приемника используется Рном и cos <р ном 4. Выбор сечений воздушных и кабельных линий. Определим расчетные токи во всех элементах сети. Рас- четный ток в низковольтном кабеле, питающем буровой ста- нок 2СБШ-200Н Р л!зи н cos^pl 198 д/З-0,38-0,7 = 430Л Расчётный ток воздушного спуска к буровому станку (U=6kB) принимаем равным номинальному первичному току транс- форматора ПСКТП 21
TP 400 pJ = -=; - =-^- = 40 A 43UBH V3 6 Расчётный ток экскаватора ЭШ-5,45 M (U = 6 кВ) ₽2 312 7з 6 0,9 = 35 A Расчётный ток экскаватора ЭШ-20,75 (U = 6 кВ) ₽з 1140 х/З • 6 • 0,9 = 127 А Принимаем сечения кабелей (таблица П.6): 2СБШ-200Н - 2(3x70+1x25) тип КРПТ, 7ДОП = 2x250 А; (два параллельных кабеля ) ЭШ-5.45М- (3x16+1x10) тип КШВГ, 7доп = 90 А; ЭШ-20.75 - (3x50+1x16) тип КШВГ, 7ДОП = 180 А. Учитывая, что от одного воздушного спуска могут работать два экскаватора, найдем расчётный ток от двух экскаваторов Р’ JiUHcos(pp 73-6-0,9 Принимаем сечение воздушной магистральной линии и воз- душных спусков, выполненных сталеалюминиевыми проводами ти- па АС-70 с 7Доп1 = 265 А (таблица П.). Погонные сопротивления воздушных линий определим из таблицы П.10. Индуктивное сопротивление воздушных линий принимаем Хо = 0,36 Ом Воздушная линия АС-70: Ro=O,45 Ом/км; Хо=О,36 Ом. Погонные сопротивления кабельных линий определим из таблицы П.10. 22
2СБШ-200Н: кабель КРПТ(Зх70) - R 0= 0,26 Ом/км; X о = 0,069 Ом/км: ЭШ-5.45М: кабель КШВГ(Зх 16) - Ro = 1,12 Ом/км; Хо = 0,094 Ом/км; ЭШ-20.75: кабель КШВГ(Зх5О) - Ro = 0,35 Ом/км; Хо= 0,072 Ом/км; Сопротивление линий R = Ro • L , Х = Х0 • L Низковольтный сдвоенный кабель до бурового станка 2СБШ-200Н: R7 = (R0Z7)/2 =(0,26х0,4)/2=0,05 Ом, Х7 = (XoZ7)/2=(0,069x0,4)/2=0,02 Ом; Высоковольтный кабель до экскаватора ЭШ-5.45М: R«= RoZS = 1,12 х 0,35 = 0,39 Ом, Xg= X0L8 = 0,094 х 0,35 = 0,03 Ом; Высоковольтный кабель до экскаватора ЭШ-20,75 R9 = RoZ9 = 0,3 5х 0,3 = 0,1 Ом, Х9 = XbL9 = 0,072 х 0,3 = 0,02 Ом; Воздушная линия от ПКТП-35/6 до экскаватора ЭШ-5,45М R25 = Ro (L2 ^L5) = 0.45 х 1.1 = 0.49 Ом, Х25= Хо (L2+L5) = 0,36 х 1,1 = 0,4 Ом Воздушная линия от ПКТП-35/6 до экскаватора ЭШ-20,75 R36 = Ro(L3+L6) = 0.45 х 1.6 = 0.72 Ом, Х36 = X0(L3+L6) = 0,36 х 1,6 = 0,58 Ом Воздушная линия от ПКТП-35/6 до бурового станка 2СБШ-200Н. R124= ^(L1+L2^L4) = 0.45x1.6= 0.72 Ом, Xi24 = XO(L1+L2+L4) = 0,36x1,6 = 0,58 Ом После определения токов короткого замыкания, необходимо проверить выбранные сечения высоковольтного кабеля КШВГ на термическую устойчивость от воздействия токов КЗ, определённых в начале кабеля (у приключательного пункта). 23
5. Расчёт токов короткого замыкания Ток трехфазного КЗ. =—=------А V3ZA, Суммарное сопротивление цепи К.З. складывается из суммы сопротивлений элементов цепи от источника питания до точки короткого замыкания z„=v<ej!)!+(Za')! Ток трёхфазного короткого замыкания на приключательном пункте, питающем ЭШ-20,75 7/1.05 /(3> = _________________________________ = 2023 А ___________6000 1,05___________ л/З • 7(0,15 + 0,72)2 + (1 + 0,58)2 Проверка на термическую устойчивость. Минимальное сечение высоковольтного кабеля 5inin >а где t„ - приведённое время действия тока КЗ (tn ~ 0,25 с ); - ток трёхфазного КЗ в кА. Для кабелей напряжением до 10 кВ с медными жилами а ~ 7; для кабелей 10 кВ, но с алюминиевыми жилами а ~ 12. лт1П >7 -2-V0.25 =7 мм2 В нашем случае s = 50 мм2 , что больше 7 мм2 . Ток трёхфазного КЗ в конце высоковольтного кабеля, т.е. на зажимах экскаватора ЭШ-20,75 24
____________£7-1.05___________= •* кз min г— Г э Л-у' (R"P + ^369 ) + (^тр + ^369 ) =_________ 600(11-05 -.000 4 J1 7(0,15 + 0,72 + 0,1) = + (1 + 0,5 8 + 0,02)2 Ток минимального двухфазного КЗ для вычисления уставок релейной защиты. Л? =4'™= 1600 А Ток пусковой 1П = 1иоМ*Кп =225*5,3 = 1190 А. Принимаем ток уставки 1250 А. Ток уставки релейной защиты МТЗ должен быть несколько больше тока пускового, но существенно меньше минимального двухфазного тока КЗ. 1боо , _ ----=----=1.28 <1,5. условие не выполняется. I 1250 уст В этом случае следует выбрать кабели большего сечения, увеличив ток . Ток трёхфазного КЗ на приключательном пункте, питающем ЭШ-5,45М _________6000-1,05___________ •Л -7(0,15 + 0,49)2 + (1 + 0,4)2 Проверка на термическую устойчивость >7-2,38 -д/0.25 =8 мм2 В нашем случае s = 16 мм2 , что больше 8 мм2 . Ток двухфазного КЗ в конце кабеля: 25
' /СТ=л2.7«= поо а КЗ 2 Ток пусковой 350 А. Ток уставки МТЗ принимаем 400 А 6. Проверка сети по потере напряжения Проверку сети по допустимым потерям напряжения на за- жимах электроприемников рекомендуется производить для трёх ре- жимов работы: нормального рабочего; пикового; пускового при пус- ке наиболее мощного приемника. Напряжение на зажимах n-го приёмника в нормальном ре- жиме Ude=U0-~^PmRm^QmXm 1 1 1 7 где Uo - напряжение питающего узла, В; UH - номинальное напряжение приемника, кВ; Рт и Qm - соответственно суммарные активные и реактивные мощности, передаваемые по от-му участку, кВт и квар; Rm и Хт - соответственно активное и реактивное сопро- тивление от-го участка сети, Ом. Напряжение на зажимах приемников в нормальном режиме должно удовлетворять условию Ude = (0.95 1 .05)t7H В режиме пиковых нагрузок В режиме пуска UnuK > UnyCK > 0.75Ц, Напряжение на ЭШ-20,75 в нормальном режиме U - Uo - Ди,„р - ДС4, - XUK:i = 6000 — 0 — 13 = 5987 В, так как _ (1140 + 312 + 198)-0,15 + (202-156-570)-1 ~ ^Ump ? — 0 В 6 26
лг- хлп _ И40-(0,72+ 0,1)-570-(0,58+ 0,02) ДСв1 ДО'й------————- — 1J ь 6 Напряжение на ЭШ-5,45 в нормальном режиме и= и0 - ДЦ„Р - Д ивл ~^UK,= 6000 - 0 - 17 = 5983 В _ 312-(0,49 + 0,39)-156 (0,4 + 0,03) ------------- ~ ~ 1 / £> 6 Напряжение на 2СБШ-200Н в нормальном режиме U — Uo — AU1vi — дивл — Дитр2 -ДИкл AUW1 ~ 0 дтт 198-0,72 + 202-0,58 дим =-----------------= 43 В 6 дгт _ 198-0,855 + 202-3,15 ДСЗтрз —-----------7 — 134 В 6 Напряжение до трансформатора Т2 6000-0-43- 134 = 5823 В Напряжение после трансформатора 0 38 5823- —^'— = 368 В 6 Потери в низковольтном кабеле кг 198-0,05 + 202-0,02 Д(/к, = -------—----------=37 0,38 Напряжение на 2СБШ-200Н Допустимое напряжение составляет 95% от номинального В 368-37 = 331 В Udonycrn = 380- 0,95 = 361 В Требования ГОСТа нарушены, так как 331 < 361 В 27
С учетом 5% добавки напряжения трансформаторов 35/6 и 6/0,4 требования ГОСТа будут выполнены, так как суммарная до- бавка составляет 10% от UH0M = 38 В 331 +38 = 369 В >361 В 7. Режим пуска экскаватора ЭШ - 20,75 Напряжение на зажимах двигателя во время пуска удалённо- го и наиболее мощного двигателя в группе: V0-MJpa6 { + (E^cos^+SXsin^) U н где Л Сра6 - потеря напряжения в сеги в общих с пускаемым двига- телем элементах сети, 1П - пусковой ток, A, cos<pn ~ 0,3-0,5 - коэффи- циент мощности приемника в режиме пуска Кратность пускового тока экскаватора ЭШ - 20,75 составля- ет 5,3. (таблица П.1). Ток в режиме пуска 225*5,3 = 1192 А. Коэффициент мощности в режиме пуска cos <рпуск = 0,85*0,4 = 0,34 1+бооо ^°’72+0,1) *0,34+(0,58+0,02) * °’94) Напряжение в режиме пуска должно удовлетворять условию UnycK > Q.75UH Umin — 0,75*6000 = 4500 < 4651 В условие выполняется. 28
8. Режим пиковых нагрузок экскаватора ЭШ - 20,75 Для определения потери напряжения в сети при пиковом режиме, активную нагрузку рекомендуется определять следую- щим образом Рnuv. ^пикРцтах~^~ P^Hi где Ктк - коэффициент, учитывающий пиковую нагрузку экскавато- ров, принимается равным 1,6-1,8, РНтах - номинальная мощность наи- более мощного экскаватора в группе, кВт, Р^н - суммарная номи- нальная мощность прочих электроприёмников в группе, кВт При пиковом режиме реактивная нагрузка приёмников с син- хронным приводом принимается равной нулю, а приёмников с асин- хронным приводом - равной её номинальному значению Для опреде- ления потери напряжения в сети при пиковом режиме используется формула для определения потери напряжения в нормальном режиме U= Uo - &Ump - ДС7ет - ДUk, - 6000 - 95 -265 = 5640 В, так как Л77 _ (1140*1,7 + 312 +198)-0,15 + (202-0-0)-1 _псо k'Jjnp 95 В 6 л„ _ 1140 1,7(0,72 + 0,1) + 0) Д{/в;| + ---------------------------- 265 В 6 В режиме пиковых нагрузок UnUK > 0.9L/H В нашем случае условие выполняется, так как 5640 > 6000*0,9 = 5400 В. Вывод. Выбранные трансформаторы, провода и кабели обеспечива- ют нормальную работу экскаваторов и бурового станка участка карьера. Требования ГОСТ 13109-87 на качество напряжения вы- полняются. 29
ПРИЛОЖЕНИЕ Таблица П, I Технические характеристики сетевых электроприёмников экскаваторов Тип экскаватора Мощ- ность сетево- го эл. дви- гателя, кВт Номи- нальный ток, А и, В cos <р ЛЛн мп/ мн ЭКГ-3.2 ЭКГ-4.6 ЭКГ-5 250 29 6000 0.91 5,0 1.7 ЭКГ-4У ЭШ-5.45М ЭКГ-8И ЭКГ-6, ЗУС 520 63,5 6000 0,85(опер.) 5,5 0,7 ЭКГ-10УС ЭКГ- 12,5 1250 143 6000 0.9(опер.) 4,5 0,7 ЭКГ-20 2500 280 6000 0,9(опер.) 7,5 1,3 ЭВГ-35,6М 2 x 2500 2x279 6000 0,9(опер.) 7,5 1,3 ЭШ-5.45М 520 63,5 6000 0,85(опер.) 5,5 0,7 ЭШ-10.70А 1250 143 6000 0,9(опер.) 4,5 0,7 ЭШ-15.90А ЭШ-20.75 1900 225 6000 0.85(опер) 5,3 0.9 ЭШ-25.100А 2x1900 2x125 6000 0,85(опер ) 5,3 0.9 ЭШ-40. 85 3x2200 3x159 10000 0,85(опер ) 5,5 0.8 ЭШ-80.100 4x3600 4x240 10000 0,9 (опер.) 6,5 0.8
Таблица П.2 Таблица мощностей ПКТП для буровых станков Тип бурового станка Установ- ленная мощность, кВт К, cosip Рас- чётная мощ- ность, кВт Расчетный ток, А Мощ- ность ПКТП, кВА 380В 660В СВР-160 128 0,65 0.7 119 180 105 160 СБШ-200 280 0.7 0,7 280 428 246 400 2СБШ-200Н 282 0,7 0,7 282 431 249 400 СБШК-200 295 0,7 0,7 295 451 260 400 СБШ-250 322 0,7 0,7 322 492 284 400 СБР-160А-24 184 0,6 0,7 158 240 139 250 Таблица П.З Удельный расход электроэнергии для экскаваторов Наименование Удельный расход электроэнергии кВтч/м3 ЭКГ-3,2; ЭКГ-2у; ЭКГ-4,6; ЭКГ-5; ЭКГ-3,2у; ЭВГ-4И; ЭКГ-8И, ЭКГ-6.3 ус; ЭКГ^у 0,4 - 0,6 ЭКГ-12,5; ЭКГ-10ус; ЭКГ-6,Зу; ЭКГ-20 ЭКГ-1 Оу 0,7 -0,85 ЭШ-5,45; ЭШ-10,60; ЭШ-10,70; ЭШ-13,50 0,6-1,0 ЭШ-15,90; ЭШ-20,75; ЭВГ-15 1,1-1,35 ЭШ-25,100; ЭВГ-35,65; ЭШ-40,85 1,5-1,7 ЭШ-80,100; ЭВГ-100,70 1,8-2,0 Роторные экскаваторы ЭР-630, ЭР-1250; ЭР-2500 0,5-0,6 ЭРШРД-5000 0,7 31
Таблица П 4 Годовая производительность экскаваторов Тип экскавато- ра Аг, м7год 106 Тип экскаватора Аг, м3/год 106 ЭКГ-4.6 1,25 ЭШ-5.45М 1,5 ЭКГ-5 1,4 ЭШ-10.70А 2,9 ЭКГ-8И 1,9 ЭШ-15.90 4,5 ЭКГ-6,ЗУС 1,7 ЭШ-20.75 5,2 ЭКГ-6,ЗУ и ЭШ-25.100 7,5 ЭКГ-10УС 2,7 ЭШ-40.85 8,2 ЭКГ-12 3,6 ЭШ-80.100 10,7 ЭКГ-35 6,0 Таблица П.5 Техническая характеристика передвижных комплектных трансформаторных подстанций типа ПСКТП-100/6, ПСКТП-250/6 и ПСКТП-400/6 с сухим трансформатором Наименование ПСКТП -100/6 ПСКТП -250/6 ПСКТП -400/6 Номинальная мощность, кВА 100 250 400 Номинальное первичное напряжение, В 6000 6000 6000 Номинальное вторичное напряжение, В 400/230 400 400 Напряжение короткого замыкания, % 3,7 3,5 3,5 Ток холостого хода. % 6 3,5 2,5 Потери холостого хода. Вт 950 1800 2300 Потери короткого замыкания, Вт 1270 2700 3800 32
Таблица П.6 Допустимые длительные токовые нагрузки на гибкие силовые кабели, применяемые на карьерах Сечение токопро- водящей жилы, мм2 Токовые нагрузки на кабели, А КРПТ, КРПСи другие до 600 В КШВГ-6, КШВГМ-6, КШВГ- 10 Открытая прокладка При числе слоев навивки на барабане 1 2 3 10 105 90 70 55 45 25 135 120 95 75 60 35 165 145 115 90 75 50 200 180 !45 115 90 70 250 220 180 140 115 95 300 265 215 170 140 120 340 310 250 200 160 150 - 350 290 225 185 Таблица П.7 Автоматические выключатели ПСКТП Тип Рн, кВт Автоматические фидерные выключатели Тип Кол- во Тип Кол- во Тип Кол- во ПСКТП-100 100 А3722Б 1 Контактор КТ 6033 1 - - ПСКТП-250 250 А3712Б 2 А3732Б 1 А3722Б 1 ПСКТП-400 400 А3722Б 2 АЗ 742 Б 1 А3732Б 1 33
Таблица П.8 Технические характеристики силовых трёхфазных двухобмоточных трансформаторов Тип Uk % ДРк. кВт ДРхх кВт 1хх % AQx квар Rt Ом Хт Ом ТМ-1000/35 6.5 11.9 2.75 1.5 15 16 87.5 ТМН-1000/3 5 6.5 17.25 2.75 1.5 15 16 87.5 ТМ-1600/35 6.5 17.25 3.66 1.4 22.4 9.1 54.9 ТМН-1600/35 6.5 17.25 3.66 1.4 22.4 9.1 54.9 ТМ-2500/35 6.5 24.25 5.1 1.1 27.5 5.2 35 ТМН-2500/35 6.5 24.25 5.1 1.1 27.5 5.2 35 ТМ-4000/35 7.5 33.5 6.7 1.0 40 2.8 25 ТМН-4000/35 7.5 33.5 6.7 1.0 40 2.8 25 ТМ-6300/35 7.5 46.5 9.4 0.9 56.7 1.6 16 ТМН-6300/35 7.5 46.5 9.4 0.9 56.7 1.6 16 ТД-10000/35 7.5 65.0 14.5 0.8 80 0.87 10 ТД-16000/35 8.0 90.0 21 0.75 120 0.48 6.75 ТД-40000/35 8.5 180 39 0.65 260 0.15 2.87 Таблица П.9 Допустимые длительные токовые нагрузки на голые алюминиевые и сталеалюминиевые провода___________ Марка провода Алюминиевые провода Марка провода Сталеалюминиевые провода Токовая нагрузка, А Токовая нагрузка, А вне помещений внутри поме- щений вне помещений внутри помещении А-35 170 130 АС-25 142 109 А-50 215 165 АС-35 175 135 А-70 265 210 АС-50 210 170 А-95 320 255 АС-70 265 210 А-120 375 300 АС-95 330 260 А-150 440 355 АС-120 380 305 А-185 500 410 АС-150 445 365 34
Таблица П.10 Погонные активные и реактивные сопротивления Ом/км S 7 ММ Индуктивное сопротивление кабеля Ом/км Активное со- противление медного кабеля Ом/км Активное сопро- тивление стале- алюминиевых проводов Ом/км 10 0,111 1,79 2,695 16 0,102 1,13 1,722 25 0,091 0,72 1,146 35 0,087 0,515 0,773 50 0,083 0,361 0,592 70 0,080 0,237 0,420 95 0,078 0,191 0,29 120 0,078 0,154 0,245 150 0,076 0,122 0,194 185 0,076 0,090 0,159 240 0,076 0,077 0,122
Таблица ГЫ 2 Таблица IL11 Таблица вариантов длин ЛЭП Таблица вариантов нагрузок № Нагрузка № 1 Буровой станок Нагрузка № 2 Экскаватор Нагрузка № 3 Экскаватор 1. СВР-160 ЭКГ-5 ЭШ-5.45М 2. СБШ-200 ЭКГ-4,6 ЭШ-10.70А 3. 2СБШ-200Н ЭКГ-3.2 ЭШ-15.90А 4. СБШК-200 ЭКГ-4.6 ЭШ-5.45М 5. СБШ-250 ЭКГ-8И ЭШ-20.75 6. СБР-160А-24 ЭКГ-6,ЗУС ЭШ-25.100А 7. СВР-160 ЭКГ-4У ЭШ-5.45М 8, СБШ-200 ЭКГ- 12,5 ЭШ-10.70А 9. 2СБШ-200Н ЭКГ-ЮУС ЭШ-15.90А 10. СБШК-200 ЭКГ-6.3УС ЭШ-5.45М 11. СБШ-250 ЭКГ-20 ЭШ-20.75 12. СБР-160А-24 ЭКГ-5 ЭШ-25.100А 13. СВР-160 ЭКГ-4,6 ЭШ-5.45М 14. СБШ-200 ЭКГ-3.2 ЭШ-10.70А 15. 2СБШ-200Н ЭКГ-5 ЭШ-15.90А 16. СБШК-200 ЭКГ-8И ЭШ-5.45М 17. СБШ-250 ЭКГ-6,ЗУС ЭШ-20.75 18. СБР-160А-24 ЭКГ-4У ЭШ-25.100А 19. СВР-160 ЭКГ- 12,5 ЭШ-5.45М 20. СБШ-200 ЭКГ-5 ЭШ-10.70А 21. _2СБШ-200Н ЭКГ-3.2 ЭШ-20.75 22. СБШК-200 ЭКГ-8И ЭШ-25.100А 23. СБШ-250 ЭКГ-6,ЗУС ЭШ-5.45М 24. СБР-160А-24 ЭКГ-4У ЭШ-10.70А 25. СВР-160 ЭКГ-12,5 ЭШ-15.90А 26. СБШ-250 ЭКГ-8И ЭШ-10.70А 27. СБР-160А-24 ЭКГ-6,ЗУС ЭШ-15.90А 28. СБР-160А-24 ЭКГЛУ ЭШ-10.70А 29. СВР-160 ЭКГ- 12,5 ЭШ-15.90А 30. СБШ-200 ЭКГ-ЮУС ЭШ-5.45М № L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 1 0.3 1 0.4 0.8 0.7 0.7 0.5 0.42 0.45 0.33 2 0.35 0.45 0.85 0.75 0.75 0.55 0.4 0.4 0.3 3 0.45 0.55 0.95 0.55 0.7 0.5 0.45 0.43 0.37 4 0.4 0.3 0.7 0.8 0.45 0.33 0.3 0.5 0.42 5 0.45 0.35 0.75 0.85 0.4 0.3 0.35 0.55 0.4 6 0.55 0.45 0.55 0.95 0.43 0.37 0.2 0.5 0.45 7 0.5 0.42 0.7 0.7 0.8 0.3 0.4 0.33 0.45 8 0.55 0.4 0.75 0.75 0.85 0.35 0.45 0.3 0.4 9 0.5 0.45 0.7 0.55 0.95 0.45 0.35 0.37 0.43 10 0.33 0.7 0.45 0.8 0.7 0.4 0.3 0.42 0.5 11 0.3 0.75 0.4 0.85 0.75 0.45 0.35 0.4 0.55 12 0.37 0.7 0.43 0.95 0.55 0.55 0.45 0.45 0.5 13 0.4 0.8 0.7 0.7 0.5 0.42 0.45 0.33 0.3 14 0.45 0.85 0.75 0.75 0.55 0.4 0.4 0.3 0.35 15 0.55 0.95 0.55 0.7 0.5 0.45 0.43 0.37 0.45 16 0.3 0.7 0.8 0.45 0.33 0.7 0.5 0.42 0.4 17 0.35 0.75 0.85 0.4 0.3 0.75 0.55 0.4 0.45 18 0.45 0.55 0.95 0.43 0.37 0.7 0.5 0.45 0.55 19 0.42 0.7 0.7 0.8 0.3 0.4 0.33 0.45 0.5 20 0.4 0.75 0.75 0.85 0.35 0.45 0.3 0.4 0.55 21 0.45 0.7 0.55 0.95 0.45 0.55 0.37 0.43 0.5 22 0.7 0.45 0.8 0.7 0.4 0.3 0.42 0.5 0.33 23 0.42 0.7 0.7 0.42 0.3 0.75 0.4 0.85 0.75 24 0.55 0.4 0.75 0.75 0.33 0.7 0.5 0.42 0.4 25 0.5 0.4 0.9 0.7 0.7 0.7 0.4 0.35 0.3 26 0.5 0.45 0.7 0.55 0.95 0.45 0.35 0.37 0.43 27 0.33 0.7 0.45 0.8 0.7 0.4 0.3 0.42 0.5 28 0.3 0.75 0.4 0.85 0.75 0.45 0.35 0.4 0.55 29 0.37 0.7 0.43 0.95 0.55 0.55 0.45 0.45 0.5 30 0.4 0.8 0.7 0.7 0.5 0.42 0.45 0.33 0.3 37 36
РЕКОМЕНДУЕМЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основной 1. Мартынов М.В. Автоматизированный электропривод в гор- ной промышленности / М.В. Мартынов, Н.Г. Переслегин. М.: Недра, 1981. 2. Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепро- мышленных механизмов. М.: Энергия, 1979. 3. Чшгикин М.Г Общий курс электропривода. М.: Энергия, 1980. 4. Блацежев Ю.Г. Электропривод и электроснабжение / Ю.Г. Блацежев, В.С. Костюк. М.: Недра, 1987. 5. Белыха Б.П. Электропривод и электрификация открытых гор- ных работ. М.: Недра, 1983. 6. Пивняк Г.Г Электрификация горных работ. М.: Недра, 1992. Дополнительный 7. Соловьев А.С. Динамика электромеханических систем элек- троприводов карьерных экскаваторов. Л.: ЛГИ, 1989. 8. Алексеев В.В. Автоматизированный электропривод станков шарошечного бурения / В.В. Алексеев, А.С. Соловьев. СПб.: СПГГИ, 1997. 9. Соловьев А.С. Автоматизированный электропривод станков шарошечного бурения / А.С. Соловьев, В.С. Соловьев. Л.: ЛГИ, 1979. 10. Дегтярев В.В. Справочник по электроустановкам угольных предприятий. Электроустановки угольных разрезов обогатительных фабрик. М.: Недра, 1988. 11. Голубев В.В. Справочник энергетика карьера. М.: Недра, 1986.
СОДЕРЖАНИЕ 1. Электропривод открытых горных работ.....................4 Тема 1. Содержание, задачи и основные понятия ...........4 Тема 2. Основы механики электрического привода...........4 Тема 3. Механические свойства электрических машин постоянного тока.....................................................6 Тема 4. Способы регулирования скорости двигателей постоянного тока.....................................................7 Тема 5. Механические свойства электрических машин переменного тока................................................. 8 Тема 6. Выбор мощности электрических машин...............9 Раздел 2. Электроснабжение открытых горных работ...........10 Тема 1. Схемы электроснабжения открытых горных работ.......10 Тема 2. Надежность схем электроснабжения на открытых горных работах, и их защита....................................10 Тема 3. Электроснабжение участка горных работ...........11 Тема 4. Электропотребление на открытых горных работах......11 Тема 5. Аварийные режимы в электрических сетях..........12 Тема 6. Распределительные сети участка и их защита......12 Тема 7. Электропитание низковольтных нагрузок карьера...13 Тема 8. Меры безопасности по применению электроэнергии на открытых горных работах.................................14 Контрольное задание: Расчёт элекгроснабжения участка карьера.15 Пр иложения.............................................30 Рекомендуемый библиографический список..................38
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 130403 Составитель П.М.Каменев Печатается с оригинал-макета, подготовленного кафедрой электротехники и электромеханики Ответственный за выпуск П.Н.Дмитриев Лицензия ИД № 06517 от 09.01.2002 Подписано к печати 14.09.2009. Формат 60 х 84/16. Бум. для копировальной техники. Отпечатано на ризографе. Гарнитура «Таймс». Усл.печ.л. 2,26. Усл.кр.-отт.2,26. Уч.-изд.л. 2. Тираж 150 экз. Заказ 480. С 108. Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова РИЦ Санкт-Петербургского государственного горного института Адрес института и РИЦ: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, 2