4.3.1 Определение электрической
расчетной мощности участка (карьера)
Расчет электрических нагрузок производят методом установленной мощности и коэффициента спроса. Все электроприемники объединяют по уровню напряжения и делят на группы одинаковых нагрузок по мощности, назначению и характеру работы.
Реактивная мощность 
и средневзвешенный коэффициент мощности 
носят индуктивный характер:
Расчет электрической нагрузки участка карьера представлена в таблице 4.2
Таблица 4.2.
| Потребители электроэнергии | ni, шт | Pн, кВт | Pуст, кВт | Расчетные коэффициенты | Расчетная нагрузка | Т, ч/г | Годовой расход | ||||
| кс.тр | cosφ | tgφ | Рр, кВт | Qp, квар | Wa·106, кВт·ч | Wp·106, квар·ч | |||||
| Электропотребители напряжением 6 и 10 кВ | |||||||||||
| ЭКГ-4у: | |||||||||||
| двигатели | 0,57 | 0,9 | 0,48 | 712,5 | 345,1 | 3,06 | 1,484 | ||||
| трансформаторы | 0,57 | 0,70 | 1,02 | 114,0 | 116,3 | 0,49 | 0,500 | ||||
| |||||||||||
| двигатели | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| трансформаторы | 630;63 | 0.63 | 0.9 | 0.48 | 5,59 | 2,847 | |||||
| SRs(k)-4000: | |||||||||||
| двигатели | 0,8 | 0,9 | 0,48 | 614,4 | 9,22 | 4,42 | |||||
| трансформаторы | 2*630 | 0,8 | 0,9 | 0,48 | 483,84 | 7,26 | 3,48 | ||||
| Итого. | 6108,6 | 2221,64 | 25,62 | 11,731 | |||||||
| Электропотребители низкого напряжения | |||||||||||
| Подстанции для осветительных установок | |||||||||||
| МТП-40/6/0,4 | 0,96 | 0,95 | 0,33 | 499,2 | 164,736 | 2,99 | 0,988 | ||||
| Подстанция для питания водоотлива | |||||||||||
| КТП-400/6/0,4 | 250,0 | 0,60 | 0,7 | 1,02 | 150,0 | 153,1 | 0,9 | 0,918 | |||
| Итого по низковольтным | 649,2 | 317,836 | 3,89 | 1,906 | |||||||
| Всего па участку: | 6757,8 | 2539,476 | 29,51 | 13,637 |
|
|
Если 
, необходимо предусмотреть компенсацию
реактивной мощности. Но так как 
=0,92 комплексные конденсаторные батареи устанавливать не будем.
4.3.2 Выбор числа и мощности трансформаторов
для ГПП или ПКТП 35/6(10) кВ
Полная расчетная мощность нагрузок после компенсации реактивной мощности:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Датааа |
| Лист |
, 
.
При наличии на карьере водоотлива, которые относятся к потребителям категории I, на ГПП устанавливается не менее двух силовых трансформаторов, что необходимо для резервирования питания.
Для двухтрансформаторных подстанций расчетную мощность одного трансформатора определяют по выражению:
, 
,
где 
– коэффициент, учитывающий наличие на предприятии электроприемников первой категории (
); 
– коэффициент совмещения максимума (
), в зависимости от числа ступеней трансформации.
Мощность принимаемого к установке трансформатора должна удовлетворять условию 
.
6300 кВА ≥ 4735,8 кВА
Условие выполняется
Принимаем ПКТП-6300/35/6-10
4.3.3 Выбор ПКТП -6(10)/0,4 кВ
Передвижные подстанции для питания низковольтных электроприемников 0,4 кВ выбирают по двум условиям: возможности прямого пуска асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором; и по величине расчетной нагрузки. Приблизительный выбор силового трансформатора ПКТП 6/0,4 кВ проводится по следующим положениям: мощность наибольшего по величине двигателя с короткозамкнутым ротором в группе электроприемников должна быть менее 30% от 
при редких пусках или меньше 20% от при частых пусках. Если от подстанции получает питание один двигатель с короткозамкнутым ротором, то его мощность должна быть более 0,8 .
|
|
Принимаем трансформаторную подстанцию МТП-63/6/0,4 с масляным трансформатором.
Мощность силового трансформатора, кВА, для питания ламп ДКсТ:
Для подключения осветительных установок принимаем мачтовые трансформаторные подстанции типа МТП-40/6/0,4
В карьере находится две водоотливных установки
Для водоотливной установки принимаем комплексную трансформаторную подстанцию КТП-250/6/0,4.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Датааа |
| Лист |
Расчет воздушных и кабельных линий (ВЛ и КЛ) ведется на основании схемы распределения электроэнергии.
На рисунке 4.2 приведена схема распределения электроэнергии на участке карьера. Все расчеты по воздушным и кабельным линиям приведены в таблицах 4.3-4.4
Таблица 4.3
| Пояснения | ||||||||||||
| Характеристика участка, ЭП | ВЛ+ПП+ КЛ+ЭКГ-4у | ВЛ+ПП+ КЛ+ЭР-1250 | Сумма | ||||||||||
| Длина участка | Воздушная линия, км | 0,8 | 0,7 | 0,05 | |||||||||
| Кабельная линия, км | 0,5 | 0,5 | 0,1 | ||||||||||
| Мощность | Двигателя, кВт | - | |||||||||||
| Трансформатора, кВА | |||||||||||||
| Расчетные коэффициенты | Кс.ср | 0,43 | 0,44 | 0,44 | |||||||||
| Кс.мах | 1,6 | 1,6 | 1,6 | ||||||||||
| cos(дв) | 0,9 | 0,9 | 0,9 | ||||||||||
| cos(тр) | 0,7 | 0,7 | 0,7 | ||||||||||
| tg(дв) | 0,48 | 0,484 | 0,484 | ||||||||||
| tg(тр) | 1,02 | 1,02 | 1,02 | ||||||||||
| Расчетная мощность средняя | Рдв | 107,5 | - | 107,5 | |||||||||
| Ртр | 17,2 | 458,2 | |||||||||||
| Р | 124,7 | 565,7 | |||||||||||
| Qдв | 51,6 | - | 51,6 | ||||||||||
| Qтр | 17,54 | 449,8 | 467,34 | ||||||||||
| Q | 69,14 | 449,8 | 518,94 | ||||||||||
| Расчетная мощность максимальная | Рдв | - | |||||||||||
| Ртр | 17,2 | 458,2 | |||||||||||
| Р | 417,2 | 858,2 | |||||||||||
| Qдв | - | ||||||||||||
| Qтр | 17,54 | 449,8 | 467,34 | ||||||||||
| Q | 209,54 | 449,8 | 659,34 | ||||||||||
| Средний расчетный ток | Iа | 42,4 | 54,4 | ||||||||||
| Iр | 6,6 | 43,25 | 49,85 | ||||||||||
| I | 13,7 | 85,65 | 99,35 | ||||||||||
| Максимальный расчетный ток | Iа | 40,1 | 42,4 | 82,5 | |||||||||
| Iр | 20,1 | 43,25 | 63,35 | ||||||||||
| I | 44,8 | 85,65 | 130,45 | ||||||||||
| Выбор ВЛ | По длительному току | ||||||||||||
| По экономической плотности | |||||||||||||
| По механической прочности | |||||||||||||
| Приняты провода ВЛ | Марка и сечение с учетом ΔU | ||||||||||||
| Удельное активное сопротивление, Ом/км | |||||||||||||
| Удельное индуктивное сопротивление, Ом/км | |||||||||||||
| Выбор КЛ | По длительному току | ||||||||||||
| Ток КЗ, А | |||||||||||||
| По току КЗ | |||||||||||||
| Принят кабель | Марка и сечение с учетом ΔU | ||||||||||||
| Удельное активное сопротивление, Ом/км | |||||||||||||
| Удельное индуктивное сопротивление, Ом/км | |||||||||||||
| cos | ||||||||||||
| sin | |||||||||||||
| Потеря напряжения в ВЛ, % | |||||||||||||
| Потеря напряжения в КЛ, % | |||||||||||||
| Суммарная потеря в ВЛ и КЛ, % |
Продолжение таблицы 4.3
| Разделы расчета | Пояснения | |||||||||||
| Характеристика участка, ЭП | ВЛ+ПП+ КЛ+ЭКГ-4у | ВЛ+ПП+ КЛ+ЭР-1250 | Сумма | |||||||||
| Длина участка | Воздушная линия, км | 0,8 | 0,7 | 0,05 | ||||||||
| Кабельная линия, км | 0,5 | 0,5 | 0,1 | |||||||||
| Мощность | Двигателя, кВт | - | ||||||||||
| Трансформатора, кВА | ||||||||||||
| Расчетные коэффициенты | Кс.ср | 0,43 | 0,44 | 0,44 | ||||||||
| Кс.мах | 1,6 | 1,6 | 1,6 | |||||||||
| cos(дв) | 0,9 | 0,9 | 0,9 | |||||||||
| cos(тр) | 0,7 | 0,7 | 0,7 | |||||||||
| tg(дв) | 0,48 | 0,484 | 0,484 | |||||||||
| tg(тр) | 1,02 | 1,02 | 1,02 | |||||||||
| Расчетная мощность средняя | Рдв | 107,5 | - | 107,5 | ||||||||
| Ртр | 17,2 | 458,2 | ||||||||||
| Р | 124,7 | 565,7 | ||||||||||
| Qдв | 51,6 | - | 51,6 | |||||||||
| Qтр | 17,54 | 449,8 | 467,34 | |||||||||
| Q | 69,14 | 449,8 | 518,94 | |||||||||
| Расчетная мощность максимальная | Рдв | - | ||||||||||
| Ртр | 17,2 | 458,2 | ||||||||||
| Р | 417,2 | 858,2 | ||||||||||
| Qдв | - | |||||||||||
| Qтр | 17,54 | 449,8 | 467,34 | |||||||||
| Q | 209,54 | 449,8 | 659,34 | |||||||||
| Средний расчетный ток | Iа | 42,4 | 54,4 | |||||||||
| Iр | 6,6 | 43,25 | 49,85 | |||||||||
| I | 13,7 | 85,65 | 99,35 | |||||||||
| Максимальный расчетный ток | Iа | 40,1 | 42,4 | 82,5 | ||||||||
| Iр | 20,1 | 43,25 | 63,35 | |||||||||
| I | 44,8 | 85,65 | 130,45 | |||||||||
| Выбор ВЛ | По длительному току | |||||||||||
| По экономической плотности | ||||||||||||
| По механической прочности | ||||||||||||
| Приняты провода ВЛ | Марка и сечение с учетом ΔU | |||||||||||
| Удельное активное сопротивление, Ом/км | ||||||||||||
| Удельное индуктивное сопротивление, Ом/км | ||||||||||||
| Выбор КЛ | По длительному току | |||||||||||
| Ток КЗ, А | ||||||||||||
| По току КЗ | ||||||||||||
| Марка и сечение с учетом ΔU | |||||||||||
| Удельное активное сопротивление, Ом/км | ||||||||||||
| Удельное индуктивное сопротивление, Ом/км | ||||||||||||
| Проверка электрической сети на потерю напряжения | cos | |||||||||||
| sin | ||||||||||||
| Потеря напряжения в ВЛ, % | ||||||||||||
| Потеря напряжения в КЛ, % | ||||||||||||
| Суммарная потеря в ВЛ и КЛ, % | ||||||||||||
Продолжение таблицы 4.3
| Разделы расчета | Пояснения | ||
| Характеристика участка, ЭП | Водоотлив | SRs(k)-4000 | |
| Длина участка | Воздушная линия, км | 0,7 | 0,5 |
| Кабельная линия,км | 0,4 | 0,4 | |
| Мощность | Двигателя, кВт | ||
| Трансформатора, кВА | 2*630 | ||
| Расчетные коэффициенты | Кс.ср | 0,8 | 0,8 |
| Кс.мах | 0,85 | 1,6 | |
| cos(дв) | 0,85 | 0,9 | |
| cos(тр) | 0,9 | ||
| tg(дв) | 0,61 | 0,48 | |
| tg(тр) | 0,48 | ||
| Расчетная мощность средняя | Рдв | ||
| Ртр | 907,2 | ||
| Р | 2187,2 | ||
| Qдв | 48,8 | 614,4 | |
| Qтр | 435,456 | ||
| Q | 48,8 | 1049,856 | |
| Расчетная мощность максимальная | Рдв | ||
| Ртр | 907,2 | ||
| Р | 3467,2 | ||
| Qдв | 91,5 | 1228,8 | |
| Qтр | 435,456 | ||
| Q | 91,5 | 1664,256 | |
| Средний расчетный ток | Iа | 7,7 | 210,3 |
| Iр | 4,7 | 100,1 | |
| I | 232,9 |
| Максимальный расчетный ток | Iа | 14,4 | 333,4 | ||||||||
| Iр | 8,8 | 160,02 | |||||||||
| I | 16,9 | 369,8 | |||||||||
| По длительному току | ||||||||||
| По экономической плотности | |||||||||||
| По механической прочности | |||||||||||
| Приняты провода ВЛ | Марка и сечение с учетом ΔU | ||||||||||
| Удельное активное сопротивление, Ом/км | |||||||||||
| Удельное индуктивное сопротивление, Ом/км | |||||||||||
| Выбор КЛ | По длительному току | ||||||||||
| Ток КЗ, А | |||||||||||
| По току КЗ | |||||||||||
| Принят кабель | Марка и сечение с учетом ΔU | ||||||||||
| Удельное активное сопротивление, Ом/км | |||||||||||
| Удельное индуктивное сопротивление, Ом/км | |||||||||||
| Проверка электрической сети на потерю напряжения | cos | ||||||||||
| sin | |||||||||||
| Потеря напряжения в ВЛ, % | |||||||||||
| Потеря напряжения в КЛ, % | |||||||||||
| Суммарная потеря в ВЛ и КЛ, % |