7. Выбор трансформаторов

Расчетная активная нагрузка электроприемников горизонта:

, кВт,

где - коэффициент максимума нагрузки;

Расчётная реактивная нагрузка ЭП участка:

, кВАр;

где - коэффициент максимума для реактивной мощности;

Расчётная полная нагрузка, кВА:

, кВА.

Средневзвешенное значение коэффициента реактивной мощности:

.

Среднеквадратичная мощность подстанции:

, кВА,

где 1,04 – коэффициент формы.

Мощность силовых трансформаторов определяем по нагреву с учётом перегрузочной способности и проверяем в нормальном и аварийном режимах.

Нормальный режим

1. Номинальная мощность трансформатора по условиям длительного нормального режима с учётом эквивалентной температуры окружающей среды в летний период.

, кВА,

где - коэффициент допустимо длительной перегрузки трансформатора; - количество трансформаторов;

2. Определим возможность работы трансформатора в режиме расчётных нагрузок:

, кВА,

где 1,5 – разрешённая получасовая перегрузка;

Предварительно принимаем трансформатор ТСВП–250/6 мощностью 250 кВА.

3. Коэффициент эквивалентной начальной нагрузки:

.

где 0,58<0,8, поэтому проверку нормального режима заканчиваем.

8. Расчёт мощности гпп для электроснабжения промплощадки

Расчётная активная нагрузка ЭП:

, кВт.

Расчётная реактивная нагрузка ЭП:

, кВАр.

Расчётная полная нагрузка:

, кВА.

Средневзвешенное значение коэффициента реактивной мощности:

.

Среднеквадратичная мощность:

, кВА;

где 1,04 – коэффициент формы.

Номинальная мощность:

, кВА;

где - коэффициент допустимо длительной перегрузки трансформатора; - количество трансформаторов;

Мощность ГПП:

, кВА.

Выбор количества трансформаторов на ГПП определяем наличием электроприёмников I и II категории.

В составе ЭП на ПР помимо ЭП II категории, имеются ЭП I категории (людской подъём, вентиляторы, водоотлив), поэтому на ГПП установим два трансформатора, причём каждый трансформатор должен обеспечивать (в аварийном режиме) питание всех ЭП I категории и наиболее ответственных II категории.

Таким образом, каждый трансформатор должен быть рассчитан на 75-80% всей нагрузки.

Мощность трансформатора:

, кВА.

Выбираем трансформатор ТДН–10000/110

Техническая характеристика ТДН–10000/110

Тип	Номинальная мощность, кВА	Номинальное напряжение, кВ		Потери, кВт		Напря­жение КЗ, %	Ток XX, %
		ВН	НН	XX	КЗ
ТДН – 20000/110	10000	112	6,3	62	153	10,5	4,5

9. Выбор схемы электроснабжения и расчёт электрических сетей

Для электроснабжения подземных потребителей предусмотрено сооружение одной ГПП и одной участковой УПП в районе ведения горных работ.

Схему электроснабжения выбираем из соображений надёжности, экономичности и безопасности эксплуатации.

Способ передачи электроэнергии через стволы для питания подземных электроустановок шахты до настоящего времени является наиболее распространенной при глубоком залегании пластов.

Количество кабелей прокладываемых по стволу зависит от количества разрабатываемых горизонтов и от передаваемой мощности с учётом номинального тока вводной ячейки ГПП и необходимого резерва.

Достоинством такой прокладки кабелей является:

Удобство контроля и эксплуатации участковых трансформаторных подстанций;

Удобство контроля и обслуживание кабельной сети;

Большая ёмкость кабельной сети, определяющая значительную величину ёмкостных токов;

Большие токи короткого замыкания, вызывающие необходимость в применении токоограничивающих реакторов.

Расчёт электрических сетей

Выбор марок и сечений ЛЭП:

Определяем марку кабеля или ВЛ для электроприёмника в зависимости от условий эксплуатации;

В ПУЭ для данной марки определяем ;

Выбираем сечение по условию ;

Проверяем на термическую стойкость.

Выбор кабельной линии от ГПП до машины клетьевого подъема.

Выбираем кабель АСБУ 3×150

Условие 120,24<0,94·225 – выполняется.

Проверяем на термическую стойкость:

, мм²;

где - учитывает (действующий) ток К.З.; - время действия тока К.З.; - термический коэффициент;

Так как кабель при питании наиболее удалённого ЭП (машина клетьевого подъема) имеет достаточную стойкость, то остальные кабели выбираем только по условию нагрева, т. е.:

Таблица 7

Результаты расчёта и выбора ЛЭП

Наименование ЭП	U, кВ	Марка кабеля
Компрессорная	6	АСБУ 3×150
Клетьевой подъём	6	АСБУ 3×150
Скиповой подъём	6	АСБУ 2×(3×120)
Клетьевой подъём	6	АСБУ 3×150
Вентилятор ВЦД – 47 «Север»	6	АСБУ 2( 3×150)
Насосная станция	6	АСБУ 3×120
По стволу до КРУРН	6	АВРГ3×150

Окончание таблицы 3. 7

Наименование ЭП	U, кВ	Марка кабеля
Надшахтные здания	0,4	АСБУ 2×150
Столовая	0,4	АСБУ 2×(2×150)
Освещение	0,4	АСБУ 2×10
АБК	0,4	АСБУ 2×(2×120)
Калориферная	0,4	АСБУ 2×120
Гараж СГО	0,4	АСБУ 2×150
ПНБ – 3Д	0,4	ГРШЭ 3×95
ВМ - 6	0,4	ГРШЭ 3×10

Расчёт сети по допустимому нагреву

Выбираем кабель для подземного ЭП ПНБ–3Д:

А

По справочнику [12] выбираем кабель ГРШЭ 3×95; А

Расчёт участковой сети по потере напряжения

,

где - потеря напряжения в транспорте; - потеря напряжения а фидерном кабеле от трансформатора до распредпункта; - потеря напряжения в гибком кабеле.

Рис. 3.1. Расчётная схема распределения потерь напряжения отучасткового трансформатора до электроприёмника в забое (ПНБ–3Д)

где - коэффициент загрузки трансформатора.

;

-относительная величина активной составляющей напряжения К.З. трансформатора, %;

, %;

-относительная величина реактивной составляющей напряжения К.З. трансформатора, %;

, %;

Потери напряжения в кабелях:

%;

где -соответственно активное и индуктивное сопротивления гибкого кабеля, Ом.

Допускаемая величина потери напряжения в фидерном кабеле:

, %;

Максимальная длина кабеля:

, км;

Проверим потери напряжения на участке от ГПП до машины клетьевого подъема и сравним их с допустимой величиной %

Данные для проверки: кабель АСБУ 3×150 , .

Потери напряжения в кабеле:

,

где А – расчётный ток; В – номинальное напряжение; Ом/км – активное сопротивление; Ом/км – реактивное сопротивление КЛ;

,

< .

Результаты расчёта показывают, что возможно подключение новых нагрузок к данной кабельной линии.