ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ

МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР УПРАВЛЕНИЕ ГЛАВНОГО МЕХАНИКА И ЭНЕРГЕТИКА

УТВЕРЖДАЮ Министр угольной промышленности Б. Ф. БРАТЧЕНКО

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ

Часть III ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ

ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА» Москва, 1972

X. Выбор и проверка уставок тока срабатывания защиты от т. к. з. в участковой сети

Выбор уставок тока максимальных реле автоматов и магнитных пускателей произведен в соответствии с методикой, изложенной в Правилах безопасности.

1. Уставку тока срабатывания реле максимального тока защитного автомата, встроенного в передвижную трансформаторную подстанцию ТКШВП = 320/6, и уставку тока общего фидерного автомата АФВ-3, установленного в РПП № 1, выбирают по формуле

^/н. _п + S ^н. р.    (22)

где /_у — уставка тока срабатывания, а;

/„. _п — номинальный пусковой ток наиболее мощного электродвигателя, а\

S /,,.р — сумма номинальных токов всех остальных токоприемников, а.

В рассматриваемом примере принимаем /_у = 1000 а. Найдем ток короткого замыкания в точке К_г, пользуясь методикой, определенной «Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах».

/<²⁾з = 6200 а.

Для нормального действия защиты должно быть соблюдено условие:

В рассматриваемом примере

/к®.    6200     _Q    . _

/у ~ 1000    ^6,2^^{> ,5}‘

2. Уставку тока фидерного автомата АФВ-1, который защищает кабельную сеть и передвижной пункт РПП № 2, определяют по вышеизложенной методике:

/_у = 62 + 11 + 4 = 75 а.

Поскольку фидерный автомат АФВ-1 имеет минимальную уставку 300 а, принимают /_у = 300 а.

Ток /<²\ в точке Аг /к²⁾3 = 598 а, а

^^к-¹ _    —    1    99    1    5

/_у ^— 300 “    ¹-°-

Двухфазный ток короткого замыкания у двигателя комбайна Л²⁾з = 1795 а.

4. Определим уставку реле максимального тока для магнитных пускателей ПВИ-4, включающих хвостовые и головные двигатели забойного конвейера.

Фактический пусковой ток головных и хвостовых двигателей конвейера

Поскольку общий пусковой ток забойного конвейера, равный 873 а, больше, чем пусковой ток комбайнового двигателя, равный 485 а, необходимо пересчитать величину уставки тока фидерного автомата АФВ-3 и общего автомата передвижной подстанции по пусковому току двигателя забойного конвейера, т. е.

/_у = 873 + 117 + 6 + 2 + 37 + 11 + 7= 1053 а.

Принимаем /_у = 1250 а, тогда

6. Для двигателей перегружателя, маслостанции, лебедки уставки реле максимального тока для магнитных пускателей, включающие соответствующие механизмы, выбираются по той же методике.

Проведенный расчет кабельной сети электрической схемы № 1 показал, что выбранные параметры кабельной сети, трансформатор и пускатели соответствуют существующим нормам, определяемым «Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах».

Расчет системы электроснабжения подготовительного участка ведется по вышеизложенной методике.

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ СХЕМАМИ ЭЛ ЕКТРОСН АБЖЕНИ Я

Примерные схемы электроснабжения являются основой при применении их в конкретных условиях.

Выбор пригодной схемы электроснабжения возможен только после выбора технологических схем очистных и подготовительных работ. По номеру технологической схемы выбирается электрическая схема. Выбранную схему следует дополнить исходя из конкретных условий и проверить элементы схемы по вышеприведенной методике расчета электрической сети, а затем утвердить ее в соответствующих инстанциях, определенных Правилами безопасности. Следует учитывать, что технологические схемы, как и схемы электроснабжения, выполнены для условий с выделением метана не свыше 10 ж³ на тонну добытого угля.

Наименование аппарата	Тип электрооборудования	Завод-изготовитель	Коли чествс
Очистной участок
Передвижная подземная подстанция мощностью 320 ква на напряжение 6/0,69 кв			1
Автомат фидерный на 500 а, 660 в	АФВ-3	«Кузбасс- электромотор»	1
То же на 200 а, 660 в	АФВ-1	То же	1
Пускатель магнитный на 240 а, 660 в	ПВИ-4	»	3
То же на 125 а, 660 в » » 63 а 660 в	ПВИ-3	»	1
	ПВИ-2	Торезский электротехнический	2
» » 25 а, 660 в	ПВИ-1	То же	2
Агрегат пусковой мощностью 4 ква на напряжение 660/133 в	АП-4	«Красный металлист», г. Конотоп	2
Подготовительный участок
Передвижная подземная п одета н ци я мощностью 63 ква на напряжение 6/0,69 кв			1
Пускатель магнитный на 63 а, 660 в	ПВИ-2	Торезский электротехнический	1
То же на 25 а, 660 в	ПВИ-1	То же	3
» » 80 а, 660 в	ПМВР-1441	«Кузбасс- электромотор»	1
Агрегат пусковой мощностью 4 ква на напряжение 660/133 в	АП-4 Спецификаци!	«Красный металлист», г. Конотоп 1 кабелей	2

« о с £ Откуда Куда Марка кабеля Напряжение, в Сечение, мм* Длина, м 1 ЦПП РПб ЭВТ-6000 6000 3X35+1X10 2 РП6 ПУПП1 ЭВТ-6000 6000 3X25+IX 10 700—800 3 РП6 ПУПП2 ЭВТ-6000 6000 3X25+1X10 700—800 4 РПб ПУППЗ ЭВТ-6000 6000 3X16+1X10+4X4 400—500 5 РП6 ПУПП4 ЭВТ-6000 6000 3X16+1X10+4X4 400—500 6 РПб ПУПП5 ЭВТ-6000 6000 3X16+1X10+4X4 700—800 7 РПб ПУПП6 ЭВТ-6000 6000 3X16+1X10+4X4 700—800 8 РПб Камера БМ ЭВТ-6000 6000 3X25+IX 10 200—250 9 РПб Трансформатор № 1 Привод конвейера No 1 ЭВТ-6000 6000 ЗХ 25+ IX 10 10—15 10 РПП-0,66 № 1 ЭВТ-660 660 3X25+1X10+4X4 30—40 11 Привод конвейера № 1 Привод конвейера № 2 ЭВТ-660 660 3X25+IX 10+4X4 400—600 12 РПП-0,66 № 1 Привод конвейера No 3 ЭВТ-660 660 3X25+1X10+4X4 30—40 13 Привод конвейера No 3 Привод конвейера N° 4 ЭВТ-660 660 3X25+1X10+4X4 400—600 14 ПУПП1 РПП0.66 No 2 ЭВТ-660 660 3X70+1X10+4X4 5—200 15 ПУПП2 РПП0,66 No 3 ЭВТ-660 660 3X70+IX 10+4X4 5—200 16 ПУППЗ РПП0,66 No 6 ЭВТ-660 660 3X35+1X10+4X4 150—200 17 ПУПП4 РПП0,66 No 7 ЭВТ-660 660 3X35+IX 10+4X4 150—200 18 ПУПП5 РПП0,66 No 8 ЭВТ-660 660 3X35+1X10+4X4 150—200 19 ПУПП6 РПП0,66 № 9 ЭВТ-660 660 3X35+IX 10+4X4 150—200 20 РПП0,66 № 1 Камера привода конвейера № 5 ЭВТ-660 660 3X95+1X10 200—250 21 Камера привода конвейера № 5 Камера привода конвейера № 6 ЭВТ-660 660 3X70+IX 10 200—250 22 Камера привода конвейера № 6 Камера привода конвейера № 7 ЭВТ-660 660 3X35+1X10 200—250 Нг (именование Тип, гост Сечение, мм2 Длина,

Длина, м

Подготовительный участок 5—200    *

250 130 Кабель экранированный в полихлорвиниловой оболочке на 660 в ЭВТ-660 ТУ 16—06 3X35+1X10 150—200 250 Кабель гибкий с резиновой изоляцией, шахтный, экранированный на 660 в ГРШЭ Ю694—68 3X25+1X10+3X4 70 300 10 То же ГРШЭ 10694—63 3X10+1X6+ +3X2,5 140 5 20 » ГРШЭ 10694—68 3X6+IX4+ +3X2,5 200 Шахтный гибкий бурильный экранированный кабель в шланговой резиновой оболочке ШРБЭ 10695—63 5X4 150 — Кабель гибкий крпсн 13497—68 ЗХ4+1Х2,5 —

13

УДК [622.272/.274 f622.26+621.3.03] (061)

Технологические схемы очистных и подготовительных работ на угольных шахтах, ч. III,

Электроснабжение. Министерство угольной промышленности СССР. М., изд-во «Недра», 1972, стр. 84.

Схемы электроснабжения очистных и подготовительных забоев к технологическим схемам очистных и подготовительных работ разработаны Институтом горного дела им. А. А. Скочинского в соответствии с приказом Министра угольной промышленности СССР №252 от 1 июня 1967 г.

Исходными материалами для разработки настоящих схем электроснабжения послужили представленные проектными институтами Донгипрошахт, Днепрогипрошахт, Карагандагипро-шахт и Сибгипрошахт схемы электроснабжения очистных и подготовительных забоев, выполненные по методическим указаниям ИГД им. А. А. Скочинского.

При разработке схем электроснабжения использовались работы института Центрогипрошахт.

Схемы электроснабжения составлены для очистных и подготовительных забоев применительно к оборудованию, рекомендованному технологическими схемами очистных и подготовительных работ на угольных шахтах.

Таблиц 153, иллюстраций 51.

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:

Б.Ф. БРАТЧЕНКО (председатель), А. В. ДОКУКИН (зам. председателя), А. С. КУЗЬМИЧ (зам. председателя), В. Г. СИДОРОВИЧ, В. В. ДЕГТЯРЕВ, Н. Ф. ШИШКИН, В. И. СЕРОВ, В. П. МУРАВЬЕВ, А. А. ПАВЛОВСКИЙ.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ

Часть III Электроснабжение

Редактор издательства Е. Г. Вороновская    Техн.    редактор    Т.    Г. Сизова    Корректор Э. И. Капульская

Сдано в набор 12/Х 1971 г.    Подписано в печать 19/VI 1972 г. Т-03782    Формат    90х60‘/в-    Печ. л. 10,5    Уч.-изд.    л.    9,50

Бумага литогр. Индекс 3-4-1 Заказ 1373/1101Ы2 Тираж 5 000 экз. Цена 1 р. 24 к.

Издательство «Недра». Москва, К-12, Третьяковский проезд, д. 1/19.

Ленинградская типография № 6 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Ленинград, ул. Моисеенко 10.

Спецификация электрооборудования    Спецификация    кабелей

Наименование Тип электрооборудования Завод-изготовитель Коли чество Наименование Тип, гост Длина, марка м Очистной и подготовительный участки Передвижная подземная трансформаторная подстанция мощностью 250 ква на напряжение 6/0,69 кв 1 Очистной и подготовительный участки Автомат фидерный на 350 а, 660 в АФВ-2 «Кузбассэлектро- мотор» 1 Кабель экранированный в поли-хлорвиниловой оболочке на 660 в ЭВТ-660 ТУ 16—06 3X70+1X10 5—200 То же на 200 а, 660 в Пускатель магнитный на 200 а, 660 в АФВ-1 ПВИ-4 То же » 2 1 Кабель экранированный с резиновой изоляцией на 660 в ГРШЭ 10694—68 3X35+IX 10+3X4 430 То же на 120 а, 660 в » » 63 а, 660 в ПВИ-3 ПВИ-2 Торезский электротехнический То же 3 1 Кабель гибкий экранированный с резиновой изоляцией на 660 в ГРШЭ ТУ 10—64 3X16+1X10 125—145 » » 25 а, 660 в ПВИ-1 » 5 То же ГРШЭ ТУ 10—64 ЗХ 6+1X4 — Агрегат пусковой на 660/133 в АП-4 «Красный металлист», г. Конотоп 3 » ГРШЭ — 3X4 80

Кабельный журнал

№ поз. Откуда Куда Марка кабеля Напряжение, в Сечение, ммг Длина, м 1—2 ЦПП РП6 ЭВ Т-6000 6000 3X35+IX 10 3 Камера привода конвейера № 2 Камера № 3 привода конвейера ЭВТ-660 660 3X35+IX 10 200 4 Камера привода конвейера № 1 Камера № 2 привода конвейера ЭВТ-660 660 3X50+IX 10 200 5 ТР1 Камера № 1 привода конвейера ЭВТ-660 660 3X70+IX 10 100 6 РП6 ТР2 ЭВТ-6000 6000 3X25+IX 10 250 7 РП6 УПП1 ЭВТ-6000 6000 3X25+1X10 200—600 8 РП6 УПП2 ЭВТ-6000 6000 3X25+IX 10 200—600 9 УПП1 РПП0.66 лавы ЭВТ-660 660 3X70+1X10 5—200 10 РПП0.66 РПП0.66 забоя подготовительного ЭВТ-660 660 3X35+IX 10 40 11 УПП2 РПП0.66 лавы ЭВТ-660 660 3X70+ IX 10 5—200 12 РПП0.66 лавы РПП0.66 забоя подготовител ьного ЭВТ-660 660 3X35+IX 10 40 13 РП6 ТР1 ЭВТ-6000 6000 3X25+IX 10 15

20

В В E

На протяжении последних лет вопросами разработки рациональных систем электроснабжения угольных шахт и создания более совершенного подземного электрооборудования занимаются многие научно-исследовательские и проектные институты, вузы, СКВ и заводы. В результате этого в области электрификации угольных шахт имеются значительные достижения: разработаны и внедрены подземные передвижные и взрывобезопасные подстанции; повышено напряжение шахтных участковых электрических сетей; создан ряд новых шахтных кабелей с негорючими шланговыми оболочками и экранами из полупроводящих резин и пластикатов; внедрены надежные и экономичные схемы коммутации главных и центральных подземных подстанций шахт; разработаны, исследованы и повсеместно внедрены средства защиты от токов утечки в шахтных электрических сетях; проведены важные исследования по разработке и внедрению нового более надежного взрывобезопасного шахтного электрооборудования, по повышению качества напряжения у шахтных потребителей, по автоматизации систем электроснабжения шахт, по уточнению методов определения электрических нагрузок и другим важным вопросам.

Целью составления примерных схем электроснабжения применительно к технологическим схемам очистных и подготовительных работ на угольных шахтах является создание возможности более эффективного использования горной техники, рекомендованной к применению на шахтах СССР.

В схемах электроснабжения предусмотрено использование электротехнического оборудования, выпуск которого начался с 1969 г.

При составлении схем учтен ряд прогрессивных направлений в подземном электроснабжении, принятых в практике проектирования.

При составлении схем электроснабжения в качестве руководящих материалов использованы: «Принципиальные схемы электроснабжения участков шахт от передвижных подземных подстанций». М., Центрогипрошахт, 1966; «Указания по проектированию электроснабжения угольных шахт». М., Центрогипрошахт, 1963; Сборник основных технических данных запланированного к выпуску в 1969 г.

1*

Д Е Н И E

серийного оборудования для угольной промышленности. М., Центрогипрошахт, 1968.

В настоящем альбоме содержатся принципиальные схемы электроснабжения, спецификации на электрооборудование и материалы, справочные таблицы, т. е. то, что необходимо при конкретном проектировании и монтаже электрооборудования участков. Во всех схемах электроснабжения в качестве силового принято напряжение 660 в.

В разработке III части Технологических схем принимали участие: А. А. Павловский, Н. Ф. Шишкин, В. П. Муравьев, В. И. Серов, М. И. Гурова, Э. Ф. Моргунов.

ПРИМЕРНЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ 'ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Примерные схемы электроснабжения составлены применительно к оборудованию, указанному в технологических схемах механизации очистных и подготовительных работ. Поскольку в ряде технологических схем имеется определенная однотипность оборудования, схемы электроснабжения в ряде случаев выполнялись для целого ряда технологических схем.

Схемы электроснабжения для группы технологических схем составлялись при одном и том же направлении отработки лавы и выемочного столба, расположении транспортных средств очистного забоя и при одной и той же подготовке шахтного поля.

Там, где на планах горных работ технологических схем указывались подготовительные забои, схемы электроснабжения учитывали и их.

Всего составлено 18 схем электроснабжения для 49 технологических схем очистных и подготовительных работ. Во всех схемах для электроснабжения принято высоковольтное напряжение 6 кв и низковольтное напряжение 660 в. Для ручных электросверл и освещения принято напряжение 127 в. Во всех схемах электроснабжение участков принято от передвижных трансформаторных подстанций.

3

Мощности электродвигателей, применяющихся в рекомендованном технологическими схемами оборудовании, определялись по технологическим схемам механизации очистных работ и по справочнику «Машины для угольной промышленности» под общей редакцией проф., докт. техн. наук В. Н. Хорина и канд. техн. наук С. X. Кло-рикьяна (изд-во «Недра», 1968). Схемы электроснабжения выполнялись в соответствии с рекомендациями, указанными в «Правилах безопасности в угольных и сланцевых шахтах».

Для групп технологических схем выполнены схемы кабельных сетей на планах горных работ, а также схемы электроснабжения на планах горных работ очистного забоя и подготовительного забоя. В качестве примера для технологических схем 1, 2, 7, 29 и 3, 8 выполнены принципиальные схемы электроснабжения бремсберговых полей. В соответствующих приложениях приведены кабельные журналы, спецификации кабелей и электрооборудования; кроме этого, для каждой технологической схемы очистных работ имеется расчет установленной мощности электрооборудования на участке, а также рекомендуется примерная мощность питающего трансформатора (см. приложение 2).

Для питания передвижного распредпункта от передвижной подстанции рекомендуется применять кабели типа ЭВТ, технические данные которых приведены в табл. 11 приложения 1.

Передвижные подстанции в зависимости от горногеологических условий рекомендуется устанавливать над скребковым конвейером в штреке либо на разминовке, либо в нише штрека.

Интститут Центрогипрошахт исследовал различные варианты установки подземных участковых передвижных подстанций.

В результате исследований определены зависимости годовых затрат на монтаж подземных передвижных подстанций и распределительных пунктов в зависимости от расстояния между ними и способа установки (рис. 1).

Из рис. 1 видно, что установка подземной участковой передвижной подстанции над скребковым конвейером экономически более целесообразна, чем на разминовке или в нише.

По данным Центрогипрошахта установка передвижной участковой подстанции возможна над скребковым конвейером любого типа: СР70А, СП63/1С53 и др. (рис. 2). Для этой цели используются специальные салазки, чертежи которых даны в альбомах «Принципиальные схемы электроснабжения участков шахт от передвижных подземных подстанций» (М., Центрогипрошахт, 1966). Суммарная высота подстанций на салазках составляет 1815 мм. Поэтому установка ПУПП над конвейером возможна только в штреках с металлическим креплением и высотой, большей 2100 мм. Наиболее целесообразна установка ПУПП над скребковым конвейером в конвейерном штреке при отработке лавы обратным ходом.

В случае невозможности установить ПУПП над конвейером она устанавливается без салазок в специальной нише или разминовке (рис. 3).

4

При разработке крутых пластов и участков с небольшой суммарной мощностью электрооборудования трансформаторная подстан ция устанавливается на главном откаточном штреке.

с, руб

Рис. 1. Годовые затраты при раздельной и совмещенной установках (над конвейером) ПУПП и РПП-0,66 кв при различных расстояниях между ними: а—при установке ПУПП в нише; \ б—при установке ПУПП на разминовке; в — при установке ПУПП над скребковым конвейером

Распредпункт РПП-0,66 кв комплектуется из отдельных аппаратов; автомат АФВ, пускатель ПВИ или ПМВИ, пусковой агрегат АП.

Распредпункт рекомендуется устанавливать над скребковыми конвейерами, аналогично передвижной подстанции. РПП-0,66 кв

вентиляционный штрек I — /01-53 ' РПП ПЛЮ конвейерный штрек д 11 *\‘.....- \ ч СП-63 I кабель Ленточный конвейер •»^30~й0ы -»-1

Рис. 2. Установка ПУПП над скребковым конвейером

можно располагать в камере или на штреке. При установке передвижных подстанций в тупиковых заездах и ухудшении охлаждения трансформаторов номинальную нагрузку трансформаторов следует снизить на 5—10%.

Выбор мощности трансформаторов подземных передвижных подстанций рекомендуется производить по формуле Центрогипро-шахта:

S-TP — V Ру„ _с()5^Сф ,    (1)

где Руст — суммарная установленная мощность электродвигателей, квпг,

К_с — коэффициент спроса; cos ср — средневзвешенный коэффициент мощности групп токоприемников.

Вентиляционный штрек Ленточный ктЗейер СП-53 \ \ ЛонВейерньш штрек СП-63 |Тт'Кабель Г4 \ш/7 I СБ-1000-2(3*70)ммг //у//// ■^ЗО-ЧОм -1* -15П-250м -

Рис. 3. Установка ПУПП в специальной нише

При расчетах за величину    Руст следует принимать суммарную

установленную мощность электродвигателей и освещения, присоединенных к передвижной подстанции.

Если для механизации очистных или подготовительных работ используется технологическое оборудование с индивидуальными крепями, коэффициент спроса определяется по формуле Центрогип-рошахта:

К_с = 0,286 -f 0,714—"-^ _>    (2)

~уст

где Л,._д — установленная мощность наиболее крупного электродвигателя в группе.

В случае применения для очистных работ комплексов с механизированной крепью коэффициент спроса рекомендуется определять по формуле

К_с = 0,4 + 0,б|^.    (3)

*уст

Значения К_с для выработок, оборудованных комплексами, вычисленные по формуле (3), выше величин, вычисленных по формуле (2), примерно на 14—16%. Опыт определения К_с по формуле Центро-гипрошахта в течение ряда лет эксплуатации электроустановок участков шахт подтвердил их достаточную практическую точность.

Контроль содержания метана и газовой защиты, борьба с угольной пылью подробно рассмотрены в I части в разделах «Автоматическая газовая защита на выемочных участках» и «Мероприятия по борьбе с угольной пылью». Технические данные по трансформаторам, передвижным трансформаторным подстанциям, аппаратуре, двигателям и кабелям даны в соответствующих приложениях.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ УЧАСТКА УГОЛЬНОЙ ШАХТЫ

I. Выбор силового трансформатора

1. Расчетная активная нагрузка участка

Рр = S РустКс,    (4)

где £Р_УСТ — общая суммарная мощность электродвигателей, кет; К_с — коэффициент спроса, который определяется по формулам (2) и (3).

Для рассчитываемого варианта

п . .    „    „ Ю5

’ 382 ~ °.б;

К_с = 0,4 + 0,6    =    0,4    +    0,6_;

yw

Р_р = 380-0,6 - 230 кет.

Для схемы рис. 4

2 Руст — Ри. Д, + Рн. Д₂ + Ри. Д„ + Ра. Д< + Рн. Д, +

+ Ян. Д, + Ря. Д, + Рн. Д, + Рн. Д„ + Ри. Д,„ + 2А„, св —

= 105 + 4-40 + 2-32 + 34,5 + 10 + 4,5 -f 2-1,2 = 380 кет.

2. Подставив формулу (4) в (1), получим расчетную мощность трансформатора

S_p = - А_,    (4а)

^р cos ср    ⁴⁷

где cos ф = 0,6 — средний коэффициент мощности участка, рекомендуемый институтом Центрогипрошахт для практических расчетов.

Для рассчитываемого варианта

_с 230 оор,

S_n = тгс *=» 380 кет.

р    и,о

Желательно для такого участка выбрать трансформатор с мощностью S_Tp = 400 ква, но поскольку такие трансформаторы в настоящее время имеются только в опытных образцах, принимается мощность

5

Принимаем два питающих кабеля сечением по 70 мм², таким образом, общее сечение фидерного кабеля принимается равным 140 мм².

По кабелю сечением 70 мм² согласно табл. 11 приложения 1 допускается токовая нагрузка, равная 200 а. По двум кабелям сечением 70 мм², соединенным параллельно, можно пропустить ток величиной 400 а, в то время как расчетный ток равен 338 а, следовательно, выбранные кабели общим сечением 140 мм² соответствуют нагрузкам по нагреву. По нагреву можно также принять кабель марки ПВШЭ сечением 3xl20-flx25 мм².

III. Выбор кабеля комбайна

Кабель комбайнового двигателя предварительно определяется по экономической плотности тока согласно формуле, которая справедлива для кабелей типа ГРШЭ:

+. э — 7_Р ]/ 7\,С • 10³.    (7)

где /_р = /_н — значение /„ берется из табл. 4 приложения 1; Т_и = 4000 ч — продолжительность использования максимума нагрузки комбайна в год;

С — стоимость 1 квт-ч электроэнергии; согласно прейскуранту для рассчитываемого варианта С = 0,01 коп.

Sk.b = 117/4000-0,ОМО"³ 23,6 мм².

Согласно табл. 11 приложения 1 ток величиной 117 а рекомендуется пропускать по кабелю сечением 35 мм². В связи с этим принимается для двигателя комбайна кабель ГРШЭ 3x35+1x10 + + 3X4.

IV. Выбор кабеля для прочих потребителей

Кабели для прочих потребителей предварительно определяются по экономической плотности тока с последующей проверкой сечения по нагреву.

1. Выбор кабеля от распределительного пункта РП1 (см. рис. 4) до головного двигателя забойного конвейера производится по формуле (7):

Vэ = 45/4000-0,01 • 10~³ = 9 мм²,

где /_Р = /„ = 45 а — номинальный ток одного двигателя конвейера (определяется по табл. 8 приложения 1).

Ток величиной 45 а можно пропустить по кабелю сечением 10 мм² (см. табл. 11 приложения 1). Выбирают сечение кабеля, равное 16 мм², учитывая систематическое перемещение забойного конвейера, а именно кабель ГРШЭ 3x16 + 1x10.

2.    Выбор кабеля /₄ к хвостовым двигателям забойного конвейера по (7):

s_{k э} = 90 JAOOO-O.OI-К)-³ = 18 мм²,

где    /_р    = 2/_н = 2-45 = 90 а.

Ток величиной 90 а можно пропустить по кабелю сечением 25 мм² (см. табл. 11 приложения 1).

Для питания хвостовых двигателей забойного конвейера принимаем кабель ГРШЭ 3X25 + 1x10.

3.    Выбор кабеля /„ к двигателям перегружателя по (7):

s_K. _э = 37 V4000-0,01 • Ю~³ = 7,4 мм², где /_р = /_н = 37 а.

Ток величиной 37 а можно пропустить по кабелю сечением 6 мм² (см. табл. 11 приложения 1). Поскольку перегружатель систематически перемещается, принимается для питания двигателей перегружателя кабель ГРШЭ 3x16 + 1x10.

4.    Выбор кабеля между РЯ7 и РП2 (/₅);

/_р = 17,5 + 17,5 + 3,8 = 38,8 а;

Sk.sk = 38,81/4000-0,01-10-³ = 7,76 мм².

Для прохождения тока величиной 38,8 а достаточно кабеля сечением 10 мм². Для питания распределительного пункта РП2 принимаем кабель ГРШЭ 3x10+ 1x6.

5.    Для двигателей Д,, Д₉ принимаем кабель по нагреву согласно табл. 11 с учетом механической прочности: для двигателя Д₈ — ГРШЭ Зх 10 + 1x6, для двигателя Д₉ — ГРШЭ Зх 10 + 1x6.

V. Определение допустимых уровней напряжения у двигателей комбайна при номинальной работе, пуске и опрокидывании

1. Наименьшее допустимое напряжение при пуске

(A,.„ = l,2U,l/lg,    (8)

М„ = 975-£;    (9)

где М_н — номинальный вращающий момент, соответствующий часовой мощности, кГ-м\ т_с — коэффициент загрузки принимается равным 0,5;

М_п — пусковой момент двигателя при номинальном напряжении (находится из табл. 4 приложения 1; в рассматриваемом примере М_а = 120 кГ-м.

ТогдаМ_н = 975 ^ = 70 кГ-м. •

7

При указанных параметрах двигателя

и_ПшН = 1,2-660    =    790-0,53    =    427 в.

2. Необходимое минимальное напряжение, исключающее опрокидывание двигателя,

_(Ю)

U,., = 1,18 ■ 660    = 407    в,

при т_с = 1

U_K.„= 1,18-660 У~^- = 578 в,

где Л1_шах — каталожный максимальный вращающий момент двигателя, определяемый из табл. 4 приложения 1.

VI. Определение напряжения у двигателей комбайна при нормальной работе

1.    Потери напряжения в трансформаторе и фидерном кабеле 1₁

р .к ю³

М\ = A t/_TP + At/_Ka6 = (Я_тр + X_Tp + R_x + X,) ^ —^С-, (11)

где /?_1Р, Х_тр — активное и индуктивное сопротивление трансформатора (см. табл. 2 приложения 1), ом;

R_x, Х_х — активное и индуктивное сопротивление кабеля, ом;

R_x — R₀l;

Rо — сопротивление кабеля на 1 км длины (см. табл. 13 приложения 1), ом;

Х_х = Х₀/;

Х₀ — 0,07 ом/км для шахтных кабелей напряжением до

1000 в.

В рассматриваемом примере

R_Tр = 0,0122 ом; Х_тР = 0,0375 ом;

#_{1 =} 0,135-0,2 = 0,027 ом; Х_х = 0,07-0,2 = 0,014 ом;

оол 1Л-3

AU_x = (0,0122 + 0,0375 + 0,027 + 0,014)-——- = 52,8 в.

2.    Потеря напряжения в гибком кабеле комбайна /₂

At/., = (R₂ -j- Х₂)    Ю³,    ^(Па)

где Р_н — мощность двигателя, кет;

Rz, Х₂ — соответственно активное и индуктивное сопротивление кабеля от распределительного пункта лавы до комбайна, ом;

R_t = 0,540-0,25 = 0,135 ом; X₂ = 0,07-0,25 = 0,017 ом;

At/_s = (0,I35 + 0,0I7)-~^-.10³ = 12,1 в.

3.    Общая потеря напряжения

AU = Дг/_Х + At/_S = 52,8 + 12,1 = 64,9 в.

4.    Напряжение у двигателя комбайна при номинальном режиме работы

t/д. к. „ = и₀ — At/ = 690 — 64,9 ^ 625 в,

где U₀ — 690 в — напряжение холостого хода со стороны обмотки НН трансформатора.

VII. Определение напряжения у двигателей комбайна при пуске

it _ и_л Д(/_н. р

^п~ 1+Y    ’

где Д{/„. р — падение напряжения в сети от работающих двигателей при номинальном напряжении в тех элементах сети, через которые подключен пускаемый двигатель, в;

Y — V 3[5j/?cos<p_n + EXsm<p_n],    (12а)

где /_п.„— пусковой ток комбайнового двигателя при t/„ (см. табл. 4 приложения 1);

Yi R — сумма активных сопротивлений от трансформатора до комбайнового двигателя, ом; cos ср_п — коэффициент мощности при пуске (в расчетах принимается равным 0,5);

^ X — сумма индуктивных сопротивлений от трансформатора до комбайнового двигателя, ом.

В рассматриваемом примере

Л/, р = (Я_тр + Х_тр + R_x + Х_х) - 10³,

где р — установленная мощность электродвигателей, питающихся от тех элементов сети, через которые подключен пускаемый двигатель.

At/„. _р =(0,0122 + 0,0375 + 0,027 + 0,014)-?^- =37,5 в;

У = /3^1(0,0122 + 0,027 + 0,135).0,5 +

+ (0,0375 + 0,014 + 0,017) 0,866] = 0,185. 690—37,5

1 + 0,185

U_0x — U₀ — Л^н.р.х. — напряжение у пускателя хвостового привода конвейера;

AU„. _р. _х — то же для хвостовых двигателей забойного конвейера;

Д£/_П.н. г — потеря напряжения при пуске головных двигателей Д₂ и Д₃ в кабельной сети, включая трансформатор, до места подключения головных двигателей при номинальном пусковом токе, е;

Д£/_п. н. _х — потеря напряжения от хвостовых двигателей Д₄ и ,Д₆ в кабельной сети, включая трансформатор, до места подключения двигателей при номинальном пусковом токе, в;

Д//п, н. г. о* Д1/п.н.*.о — потеря напряжения при номинальном пусковом токе соответственно от двигателей Д₂, Дз, Л₄. Дь в общих для этих двигателей элементах схем электроснабжения, в.

В рассматриваемом примере

U_0r = U_m = U₀- А£/„. р = U₀-(R_r + Х_т + Rx -f XJ    -^С    •    10»,

(16)

где £Л,._Р — установленная мощность двигателей, работающих в тех элементах схемы электроснабжения, через которые подключены двигатели забойного конвейера;

U_w = и_0к = 690 — (0,0122 + 0,0375 -j- 0,027 + 0,014) -^*⁷⁵-10» =

= 667 Ь;

п. н г. о — п. н. х. о = 2 КЗ/_п. „ [(R_T -f- Ri) COS фп. д₂ +

+ (X, -f- Х₄) sin ф„. д₂].    (17)

Принимается cos ф_п. _н. д₂ = 0,5, тогда

Л£/_п. н. г. о = Д«/_п. я. х. о = 2 КЗ • 270 [(0,0122 + 0,027) • 0,5 +

+ (0,0375 + 0,014) 0,866] = 60 в;

п. н. г ⁼ п. н. ГО + КЗ I п. н. Д₂ (Дз COS фп. Д₂ “Н Х₃ Sin ф_п. Д ₂),

п. н. х ⁼ п.н.х.О + 2 КЗ/п. н. Д₄ (Д₄ COS ф_п. д₄ -)- Х4 sin фп. д₄),    (18)

9

1

Уставка реле максимального тока, встроенных в пускатель ПВИ-4, через который подключен комбайновый двигатель,

1 у = /н. п = 485 а.

Для пускателя ПВИ-4 /_у = 500 а; в некоторых пускателях типа ПМВ-1365 минимальная уставка реле равна 600 а, в этом случае /_у — 600 а.