М.П. Латышев Электрификация производственных процессов

10

ках. Силовая распределительная сеть. Электрические проводки. Подготовка к эксплуатации и техническое обслуживание кабелей. Инструкция по осмотру, разделке, ремонту и испытанию шахтных гибких кабелей. Инструкция по монтажу концевых заделок и соединительных муфт для бронированных кабелей, допущенных к эксплуатации в подземных выработках шахт.

Л. [1], с. 535 – 553; Л. [3], с. 163 – 180; Л. [4], с.160 – 205; Л. [7], с. 147 – 151; Л. [8], с.111 – 117; 244 – 298.

Контрольное задание по теме 1.7

Задача 9. Дайте обоснованные ответы на вопросы:

а) почему в подземных выработках шахт ПБ запрещают применение кабелей с алюминиевыми оболочками и жилами?

б) для чего нужен экран в экранированных кабелях?

в) почему для вертикальной и наклонной прокладки используются специальные кабели?

г) почему ПБ запрещают эксплуатацию рудничных сетей без реле утечки?

д) можно ли применять экранированные кабели типа КГЭШ и др. в сетях с глухозаземлённой нейтралью?

е) какие требования устанавливают ПБ по устройству кабельных линий в подземных выработках шахт?

ТЕМА 1.8. Электроснабжение подготовительных и добычных участков шахт

Электроснабжение и ЭО проходческих комбайнов и комплексов. Электроснабжение и электрооборудование бурильных машин и установок. Особенности электроснабжения тупиковых выработок.

Электроснабжение добычных участков угольных шахт, разрабатывающих пологие и наклонные пласты. Электроснабжение участков, разрабатывающих крутые пласты. Особенности электроснабжения участков при регулируемом электроприводе забойных машин. Электроснабжение участков рудников.

Л.[1], с. 480 – 503; 715 – 721; Л.[3], с. 203 – 243.

11

Инструкция по типовому оформлению схем подземного электроснабжения шахт, согласно Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах.

Л.[8], с. 171 – 190; 157 – 159.

Инструкция по электроснабжению и применению ЭО в проветриваемых ВМП тупиковых выработках шахт, опасных по газу.

Л.[7], с. 304 – 313.

Контрольное задание по теме 1.8

Задача 10. Перечислите основные требования и правила применения газовой защиты, предупредительной сигнализации и аппаратов контроля воздуха:

а) в очистных забоях шахт; б) в тупиковых подготовительных забоях.

Методические указания

Тему целесообразно изучать с выполнением лабораторных работ 2.6 "Аппаратура управления предупредительной сигнализации" и 2.10 "Электрооборудование комбайнов и комплексов".

Защиту задачи 10 необходимо производить при наличии конкретных схем электроснабжения участка и подготовительных забоев.

ТЕМА 1.9. Электроснабжение и электрооборудование шахтного электровозного транспорта

Тяговые двигатели: типы, устройство, техническая характеристика и эксплуатация. Обеспечение взрывобезопасности.

Аккумуляторные батареи: типы, устройство, технические характеристики, эксплуатация. Обеспечение взрывобезопасности аккумуляторных батарей.

Тяговая сеть, её устройство. Системы электроснабжения тяговых сетей. Питание и секционирование тяговой сети. Расчёт тяговой сети.

Тяговые и зарядные подстанции. Преобразовательные устройства. Расчёт зарядных и тяговых преобразовательных подстанций.

Транспорт бесконтактными электровозами повышенной частоты.

Л.[1], с. 646 – 668; Л. [18], с. 31 – 89; 244 – 335.

12

Контрольное задание по теме 1.9

Задача 11. Произвести проверочный расчёт тяговой подстанции и тяговой сети (зарядной подстанции) в условиях вашей шахты.

ТЕМА 1.10. Освещение подземных горных работ

Роль электрического освещения в повышении безопасности и увеличении производительности труда. Основные светотехнические величины и единицы их измерения.

Рудничные осветительные установки. Электрические источники света. Рудничные сетевые светильники для шахт, не опасных по газу и пыли. Рудничные светильники для шахт, опасных по газу и пыли. Устройство электроосветительных установок в шахтах и рудниках. Расчёт электрического освещения в подземных выработках.

Нормы освещённости. Методы расчёта электрического освещения и область их применения.

Л.[1], с. 668 – 677; Л. [3], с. 190 – 202; 284 – 286; Л.[4], с. 504 – 514; Л. [5], с. 285 – 291; Л.[7], с. 162 – 165; Л. [8], с. 123 – 131.

Методические указания по теме 1.10

Изучение темы целесообразно осуществлять с выполнением лабораторной работы 2.8 "Пусковые агрегаты и осветительная аппаратура" и выполнением раздела курсового проекта по расчёту осветительной сети участка шахты.

ТЕМА 1.11. Проектирование электроснабжения подземных горных работ

Выбор схемы электроснабжения для питания добычных и подготовительных участков с учётом глубины, размеров выемочного поля, горно-геологических условий и технологии добычи или проходки. Составление схемы распределения электрической энергии 6 кВ на плане горных работ. Определение расчётных нагрузок и мощности трансформатора для очистных и проходческих участков. Выбор типов высоковольтных и низковольтных шахтных кабелей и способов их прокладки в различных выработках. Расчёт кабельной сети по допустимой по-

13

тере напряжения, по нормальному режиму, по пусковому режиму, по нагреву и механической прочности. Расчёт токов КЗ в подземных электрических сетях. Выбор электрических аппаратов и уставок защит.

Выбор высоковольтных ячеек для ЦПП и РПП-6 и уставок защит. Расчёт надёжности подземного электроснабжения. Характеристика надёжности различных видов рудничного ЭО. Ремонтопригодность

ЭО. Безаварийность работы линий электроснабжения. Экономическая целесообразность резервирования кабельных линий, оптимальный резерв стволовых кабелей.

Расчёт технико-экономических показателей системы электроснабжения.

Л.[1], с.503 – 531; Л. [3], с.284 – 324; Л.[5], с.471 – 494; Л. [12].

Инструкция по определению токов короткого замыкания, выбору и проверке уставок максимальной токовой защиты в сетях напряжением до 1140 В.

Л.[7], с.314 – 329.

Инструкция по выбору и проверке электрических аппаратов напряжением 3 и 6 кВ.

Л.[8], с.190 – 212.

Методические указания по теме 1.11

Изучение раздела целесообразно производить совместно с выполнением первой части курсового проекта.

1. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Цель лабораторных работ заключается в изучении назначения, устройства и принципа действия рудничных коммутационно-защитных аппаратов, а также в приобретении навыков в обслуживании этих аппаратов. Необходимо хорошо разобраться с принципиальными схемами аппаратов, изучить назначение каждого блока и элемента схемы. Уметь включать, отключать аппараты, производить проверку исправности узлов. Уметь открывать крышки, находить неисправности и заменять неисправные узлы и блоки. Необходимо изучить блокировки аппаратов и знаки видов и уровней взрывозащиты.

Выполнение лабораторных работ целесообразно начинать только после изучения темы 1.3.

14

Объём и правила оформления лабораторных работ устанавливаются преподавателем.

Каждая лабораторная работа должна быть оформлена и защищена.

Перечень лабораторных работ

2.1. Комплектные распределительные устройства КРУВ-6, КРУРН-6, РВД-6.

Л.[1], с. 562 – 570; Л. [2], с. 410 – 521.

2.2.Комплектные передвижные трансформаторные подстанции.

Л.[1], с. 553 – 562; Л. [2], с. 524 – 541.

2.3.Автоматические выключатели.

Л.[1], с. 582 – 590; Л. [2]. 2.4. Пускатели магнитные.

Л.[1], с. 590 – 603; Л. [2], с. 338 – 406. 2.5. Станции управления.

Л.[1], с. 571 – 582.

2.6.Аппаратура управления предупредительной сигнализации и

связи.

Л.[5], с. 167 – 200.

2.7.Аппаратура защитного отключения (реле утечки).

Л. [2], с. 221 – 282.

2.8.Пусковые агрегаты.

Л. [2], с. 597 – 602.

2.9.Шахтные тяговые подстанции и зарядные устройства.

Л. [2], с. 547 – 575.

2.10.Электрооборудование комбайнов и комплексов.

Л. [5], с. 309 – 462.

2.11.Кабели.

2.КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

3.1. Общие положения

Курсовой проект на тему "Электроснабжение горных работ" состоит из двух основных частей.

Первая часть проекта включает расчёт системы электроснабжения очистного или проходческого участка, где необходимо произвести вы-

15

бор способа и схемы питания участка, определить установленную мощность потребителей, количество и мощность питающих подстанций, расчёт и проверку кабельной сети, расчёт токов КЗ, выбор аппаратуры и уставок её защиты.

Вторая часть проекта включает расчёт системы электроснабжения шахты в целом: расчёт электрических нагрузок, выбор питающих напряжений, определение категорий потребителей, выбор места расположения ГПП, выбор мощности трансформатора, схемы ГПП, расчёт и выбор высоковольтной сети шахты, ЦПП, РПП-6, расчёт токов КЗ, выбор и проверка высоковольтного оборудования, средств и мероприятий по улучшению качества напряжения, средств компенсации реактивной мощности, автоматики, защит, заземления, надёжности и техникоэкономических показателей.

Графическая часть состоит из двух листов чертежей:

Первый лист. Схема электроснабжения участка на плане горных работ.

Второй лист. Схема электроснабжения шахты.

3.2. Задание на курсовой проект

Произвести расчёт схемы электроснабжения участка и схемы электроснабжения шахты в условиях шахты, на которой вы работаете.

3.3. Требования по выполнению курсового проекта

3.3.1. Задание на курсовое проектирование целесообразно получить от руководителя шахты с целью выполнения реального проекта по развитию и совершенствованию системы электроснабжения.

3.3.2.Пояснительная записка и графическая часть должны быть выполнены при строгом соблюдении стандартов и системы ЕСКД.

3.3.3.Выполнение курсового проекта должно проводиться при строгом учёте требований ПУЭ, ПТЭ, ПБ и других нормативных материалов.

3.3.4.Питание горных работ должно быть обособленным.

3.3.5.Расчёт подземной системы электроснабжения осуществлять на допустимую мощность КЗ 100 МВА.

3.3.6.Технологические схемы, механизация, оборудование и электрооборудование, применяемые в проекте, должны быть самыми со-

16

временными и прогрессивными. Категорически запрещается применять

впроектах снятое с производства оборудование.

3.3.7.Курсовой проект выполняется строго индивидуально каждым студентом.

3.3.8.Курсовой проект защищается студентами на кафедре или на предприятии перед специальной комиссией.

3.4. Объём и порядок выполнения курсового проекта

Объём курсового проекта определяется количеством разделов, перечисленных ниже. Разделы приводятся в том порядке, в котором их целесообразно выполнять.

3.5. Содержание курсового проекта

Часть 1. Расчёт схемы электроснабжения участка

Выполнение курсового проекта необходимо начинать с определения горнотехнических условий шахты, которые и являются основой для принятия последующих решений и расчётов.

1. Горнотехнические условия шахты и участка

1.1.	Глубина ведения горных работ, м …
1.2.	Мощность пласта, м …
1.3.	Угол падения пласта, град …
1.4.	Категория по газу и пыли …
1.5.	Система отработки пласта …
1.6.	Длина лавы, м …
1.7.	Количество действующих лав …
1.8.	Высота выемочного поля, м …
1.9.	Длина выемочного поля, м …
1.10.	Расстояние участка от ствола …

1.11. Количество подготовительных забоев …

1.12.	Тип добычного комплекса …
1.13.	Тип выемочной машины …
1.14.	Тип лавного конвейера …
1.15.	Тип перегружателя …

17

1.16. Тип конвейера в штреке …

1.17. Количество конвейеров в штреке …

1.18. Тип конвейера в бремсберге …

1.19. Количество конвейеров в бремсберге …

1.20. Дегазация пласта …

1.21. Нагнетание воды в пласт …

1.22. Маслостанции …

1.23. Лебёдки …

1.24. Прочее оборудование добычных участков …

1.25. Тип проходческого комплекса …

1.26. Тип вентилятора местного проветривания …

1.27. Количество вентиляторов …

1.28. Тип транспорта породы из забоя …

1.29. Количество единиц транспорта породы …

1.30. Прочее оборудование подготовительного забоя …

1.31. Тип газовой защиты …

1.32. Тип аппарата контроля воздуха …

1.33. Принципиальная высоковольтная схема электроснабжения шахты…

1.34. Тип и мощность трансформатора на ГПП … 1.35. Мощность или ток КЗ на шинах ГПП … (минимальное и

максимальное значение)

1.36. Тип и технические данные реактора на ГПП … 1.37. Осуществляет ли схема обособленное питание подземных

горных работ … 1.38. Тип применяемых КРУ на ГПП и в подземных выработках…

1.39. Производительность шахты …

1.40. Подъёмные установки …

1.41. Вентиляторные установки …

1.42. Водоотливные установки …

1.43. Поверхностный комплекс …

1.44. Тяговая или зарядная подстанция …

1.45. Прочие электропотребители шахты …

Методические указания к разделу 1

При определении горнотехнических условий необходимо производить критическую оценку существующих на шахте решений, усло-

18

вий, показателей и оборудования. В курсовом проекте категорически запрещается применять старые технологические схемы, снятое с производства оборудование, старые схемы электроснабжения. Только всё самое новое и прогрессивное закладывается в проект.

2. Выбор и обоснование схемы питания подземных горных работ

2.1. Выбор высоковольтной схемы для питания участка. 2.2. Выбор низковольтной схемы питания участка.

Методические указания к разделу 2

Вразделе 2.1 необходимо произвести выбор обособленной схемы питания подземных горных работ, выбор способа питания через ствол или энергетические скважины в зависимости от глубины ведения работ, выбор места расположения РПП на выемочном поле, места расположения передвижных подстанций на добычных и подготовительных участках. Принципиальная схема питания на плане горных работ выемочного поля должна быть приведена в пояснительной записке.

Вразделе 2.2 на плане горных работ лавы (подготовительного забоя) необходимо расставить технологическое оборудование, магнитные станции управления, пускатели, автоматические выключатели, передвижные подстанции. Определить направление вентиляционной струи, места освещения, необходимость применения газовой защиты, аппараты, на которые будет воздействовать газовая защита. Нанести на план кабельную сеть и определить длину всех отрезков. Обратить особое внимание на места расположения передвижных подстанций. Необходимо выбрать номинальное напряжение потребителей участка.

3.Определение потребителей участка и их установленной мощности

Методические указания к разделу 3

Все потребители участка необходимо распределить по передвижным подстанциям в зависимости от места установки и технологических связей и представить в табл.3.1.

19

Таблица 3.1 Технические данные электроприёмников участка

Тип	рабо-	Но-	Тип эл.
чей	маши-	мер	двиг. на		Технические данные эл. двигателей
ны		эл.дв	раб.
		иг.	машине
		на
		схе-		Рн,	Iн,	Iп,	Мп/	Мк/	Соsϕ н	η ,	Uп,
		ме		кВт	А	А	Мн	Мн		КПД	В
				Электроприёмники ПУПП-1
Комбайн		МI	ЭДКО	105	117	500	2	2	0,856	91,3	660
КШ-1			4-2М
				Электроприёмники ПУПП-2
	Для каждой группы электроприёмников необходимо определить
установленную мощность ∑					Рн.

Электродвигатели должны быть пронумерованы на схеме и в табл.3.1.

4. Определение мощности трансформаторов

Методические указания к разделу 4

Определение мощности трансформаторов можно производить методом коэффициента спроса. Если мощность выбранного трансформатора меньше расчётной, то необходимо его проверить на перегрузочную способность.

Технические данные подстанций целесообразно представить в виде табл.4.1.

Таблица 4.1

Технические данные подстанций

Номер	Тип, мощ-	Ном.ток	Uкз,	Ркз,	Рхх,	Сопротивление, Ом
подстан-	ность, на-	в/в и н/в	%	кВт	кВт
ции	пряжение	обмоток,
		А
						Хт	Rт	Zт
ПУПП-1	ТСВП	24/209	3,5	2,6	1,65	0,21	0,65	0,68
	250/6/0,69