Электроснабжение Кия-Шалтырского нефелинового рудника

 5 Электромеханическая часть

5.1 Электроснабжение

         Электроснабжение Кия-Шалтырского нефелинового рудника осуществляется от системы  ,,КАТЭК- электросети”  по  двух  цепной  линии С 79  и С 80 , напряжением 110 кВ.

         Главная понизительная подстанция (ГПП) рудника имеет два трансформатора типа ТДТН-10000, мощностью по 10000кВт каждый. Трансформаторы имеют две обмотки по низкой стороне – 35 и 6 кВ.  Используется напряжение 6кВ. После трансформаторов дальнейшее распределение электроэнергии происходит через закрытое распредустройство подстанции (ЗРУ). ЗРУ в своем составе имеет выкатные ячейки, оборудованные системами защиты: максимальнотоковой и земляной. Электроэнергия к потребителям после ЗРУ поступает по воздущным и кабельным линиям электропередачи. Кроме ЗРУ ГПП на руднике имеются три промежуточных ЗРУ, напряжением 6 кВ, расположенных в ДШО, ЦВКТ, котельной.

         В качестве источника резервного электроснабжения используется передвижная дизельная электростанция типа ПЭ-1 , мощностью 1050 кВт. Электростанция  способна обеспечить электроэнергией потребителей первой категории и склады  взрывчатых материалов.

         Электроснабжение карьера осуществляется через бортовое кольцо ЛЭП-6 кВ с  отпайками на экскаваторы, КТП буровых станков, мачтовых трансформаторных подстанций.  Распредустройство в карьере отсутствует. Это создает определенные трудности при эксплуатации энергосистемы карьера.

         Подвод электроэнергии к передвижным машинам и механизмам осуществляется от воздушных линий гибкими кабелями. Присоединение кабелей к воздушным линиям осуществляется с помощью приключательных пунктов типа ЯКНО-6.

         Электроснабжение буровых станков СБШ-250-55 осуществляется через ПКТП-6/0,4кВ. Для освещения карьера применяются осветительные установки с лампами ДКСТ-20000. Каждая установка получает питание через свою понизительную мачтовую подстанцию с трансформатором ТМ-40/6/0,4.

         Заземление электроприемников карьера выполняется через четвертые жилы кабелей и проводов марки АС-25 на центральные заземлители, расположенные у ПКТП-110/6кВ.

         Для защиты от внешних перенапряжений на ВЛ-6кВ через 200-400м и в местах отпаек устанавливаются трубчатые разрядники. Для защиты от внутренних перенапряжений на ПКТП-110/6кВ и ПКТП-110/6/0,4кВ устанавливаются вентильные разрядники.

         В качестве компенсаторов реактивной мощности используются синхронные электромашины экскаваторов и блоки статических конденсаторов (БСК).

         Перечень основного энергетического оборудования

1.  Экскаваторы:

                       ЭКГ-8,,И” – 3 ед;

                       ЭКГ-10 – 4 ед;

                2. Буровые станки  СБШ-250-55 – 9 ед;

                3. Водоотливная  установка  – 1 ед.

5.1.1 Расчёт электрического освещения карьера

         Площадь освещаемой территории, м²

S_к=2208000

         Световой поток (лм) определяется по формуле:

F₀ = Е₀·S_к = 0,5·2208000= 1104000,                                  (5.1)

         где Е₀ – требуемая нормируемая освещённость, лм [по правилам ТБ Е₀=0,5 лм]. 

         Согласно ЕПБ места работы машин и механизмов должны иметь освещённость Е₀=5 лм.

         Площадь территории с усиленной освещённостью, м²

                                       (5.2)

         где L – длина карьера, м;

               m – число уступов, одновременно находящихся в работе, ед;

               b – средняя ширина рабочей площадки, м;

               h – высота уступа, м;

                      – угол откоса уступа, град.

 

 

         Требуемый световой поток для создания усиленной освещённости, лм

F_д = 5×S_д = 5×463814 = 2319069                             (5.3)

         Полный световой поток (лм) составляет:

F_к = F₀ + F_д = 1104000+2319069 = 3423069                    (5.4)

         Для освещения карьера принимаются прожекторы типа ОУКсН с лампами ДКсТ- 20000.

         Расчётное количество прожекторов для освещения карьера, ед

,                                                        (5.5)

         где  К_з – коэффициент запаса;

                с – коэффициент учитывающий потери света;

     – КПД прожекторов;

                F_л – световой поток лампы, лм.

         Высота установки прожектора

H =,                                (5.6)

         где  I_max – максимальная осевая сила света прожектора, кд [11].

         К установке принимается 13 прожекторов типа ОУКсН-20000.

         Площадь промплощадки составляет S_пп=0,1S_к

         При норме освещения Е₀=0,5 лм необходимый осветительный поток для промплощадки, лм

=0,5×0,1×2208000=110400                        (5.7)

         Для  освещения  промплощадки  принимаются  прожекторы  типа ПЗС- 4Б с лампами мощностью 700 Вт.

         Количество прожекторов для освещения промплощадки

                                  (5.8)

         Принимается к установке 17 прожекторов.

         Для питания прожекторов ОУКсН с лампами ДКсТ-20000 применяются отдельные понизительные подстанции с трёхфазными трансформаторами 6/0,4 кВ.

         Расчётная мощность трансформатора для питания одного прожектора, кВА

,                                                    (5.9)

         где Р_л – мощность лампы, кВт;

                – коэффициент мощности осветительной установки[11];

           – КПД  осветительной сети [11];

 

    Сила тока в кабеле для питания лампы, А

       ,                                 (5.10)

         где U – подводимое напряжение В.

5.1.2 Расчёт освещения дороги на дробилку

         Дорога имеет протяжённость 2,9 км. Принимаются светильники СКЗПР-500 с лампами ДРЛ-400. Выбирается боковое размещение опор. Расстояние между опорами l = 50 м. Расстояние  от  оси  дороги  до  оси опор x = 8 м. Высота подвески светильников h = 10 м.

         Исходя из ЕПБ минимальная освещённость дороги Е_min= 0,5 лм. Принимается минимальная освещённость в точке А, находящейся на оси дороги, по середине между двумя соседними опорами.

У = L/2 = 50/2 = 25 м                                            (5.11)

         Рассчитываются величины

                                                 (5.12)

                                                     (5.13)

         Относительная освещённость точки А [11, таблица 11.2.4], = 2,08.

         Относительная освещённость, создаваемая в точке А от двух ламп составляет 

                                          (5.14)

         Необходимый световой поток лампы, лм

,                                         (5.15)

         где  К_з – коэффициент запаса, [11]; 

                –  коэффициент,   учитывающий    свет   удалённых  светильни-ков [11];

                              

         Световой поток лампы ДРЛ – 400 равен 18000 лм. Расчётное значение F_л=16390 лм находится в пределах допустимых норм (-10%…+20%).

         Окончательно принимаются для освещения дороги светильники

СКзПР –500 с лампами ДРЛ – 400.

         Количество светильников для освещения дороги, ед

                                     (5.16)

         Суммарная установленная мощность всех ламп, кВт

                                 (5.17)

6.1.3 Расчёт электрических нагрузок и выбор трансформаторных подстанций

         Определение расчётной мощности карьера. Расчёт проводится путём установления мощности и коэффициента спроса и сводится в таблицу.

         Полная расчётная электрическая мощность нагрузок, кВА

         (5.18)

         Выбирается КТП – 110/6 мощностью S_тр=4000 кВА

         Средневзвешенный cos

    (5.19)

              cos больше нормального, следовательно нет необходимости устанавливать комплексные конденсаторные установки.