Характеристика потребителей электроэнергии ДСУ

Общие сведения

 

Потребителями электроэнергии, рассматриваемыми в проекте, являются электроприемники дробильно-сортировочной установки (ДСУ), которая расположена вне помещения.

Все потребители предприятия по категории надежности электроснабжения относятся к нагрузкам III категории. Согласно [6] дробилки относятся к III категории надежности, а остальные установки, рассматриваемые на ДСУ не попадают под определения электроприемников I или II категории надежности, поэтому относятся к III категории.

Источником питания для ДСУ является ПС «Карьер» с напряжением 6 кВ, способ передачи электроэнергии воздушная линия. Непосредственно на ДСУ стоит понижающий трансформатор 6/0,4 кВ.

Согласно [7] для осветительных сетей должна применяться электрическая система с изолированной нейтралью при линейном напряжении не выше 220 В. Для питания остальных электроприемников используется система с глухозаземленной нейтралью, т.к. отсутствуют какие-либо требования для остальных электроприемников.

 

Характеристика потребителей электроэнергии ДСУ

 

Основной вид нагрузки на ДСУ - двигательная нагрузка.

 

Таблица 2.1. Потребители электроэнергии ДСУ

Номер в технологи-ческой цепи	Наименование потребителя	Двигатель	Номинальная (установленная) мощность, кВт	КПД
3	Питатель вибрационный ДРО-585-10		15	0,89
4	Дробилка щековая СМД-110А (ЩДС 6х9)		75,0	0,930
5	Конвейер ленточный СМД-152-50		11	0,850
6	Агрегат сортировки СМД-513		11	0,850
	Электроприводной барабан		4	0,83
7	Конвейер ленточный СМД-151-60	АИР М132S4У1 или АИР А132S4У1	7,5	0,88
9	Конвейер ленточный СМД-151-50		11	0,850
11	Конвейер ленточный СМД-151-60	АИР М132S4У1 или АИР А132S4У1	7,5	0,88
13	Таль электрическая 5 т. ТЭ 500-5210-1ПТО		5	0,75
			0,37	0,68
19	Вентилятор радиальный пылевой ВР-100-45	АИР200М4	37	0,91

Расчет освещения

 

Согласно [8] норма освещенности:

· в местах разгрузки автомобилей соответствует - 3 лк;

·   конвейерной поточной линии - 5 лк;

·   зона обслуживания конвейерных барабанов конвейера - 10 лк;

·   лестницы - 3 лк;

·   автодороги - 0,5-3 лк (в зависимости от интенсивности движения);

·   территория в районе ведения работ - 0,2 лк.

В работе использованы светильники Ардатовского светотехнического завода по каталогу. Расчет произведен при помощи программы DialUX 4.1.

 

Таблица 3.1. Осветительные приборы

Название	Количество	Описание
РКУ11-250-001	3	Мощность осветительного устройства с учетом ПРА: 270 Вт. Коэффициент мощности, сos, не менее: 0,85. КПД светильника: 68%. Тип источника света: ртутная лампа высокого давления типа ДРЛ-250
НПП03-2×40-003	1	Мощность осветительного устройства: 80 Вт. Коэффициент мощности, не менее: 1. КПД светильника: 68%. Тип источника света: лампа накаливания 40 Вт
ГКУ11-250-001	6	Мощность осветительного устройства: 270 Вт. Коэффициент мощности, сos, не менее: 0,85. КПД светильника: 69%. Тип источника света: лампа высокого давления типа ДРИ-250

Для установки светильников, освещающих конвейеры 7 и 9 была выбрана мачта типа МТП-14 производства Radio ТЕХНИК [22]. Рабочая длина 13110 мм, мачта состоит из стальных труб Ø 32, 40, 45, 51, 57, 63 и 70 мм; длина колен 1980 мм, толщина стенок 1,5 мм.

Выбор осветительного трансформатора и щитков освещения будет произведен после расчета электрических нагрузок.

Пример расчета для ШР1

Типовой расчет присоединения - Конвейер ленточный СМД-151-60

 

 

Далее аналогичный расчет ведется для всей сборки.

Данные в колонках 5, 9, 11 суммируются соответственно.

 - коэффициент использования для группы электроприемников

 - коэффициент активной мощности для группы электроприемников

- коэффициент реактивной мощности для группы электроприемников

 

 - округляется в меньшую сторону

 

 - расчетная активная мощность присоединения

 - расчетная реактивная мощность присоединения

 - расчетная полная мощность присоединения

 - расчетный ток присоединения

Согласно п. 3.2.7 литературы [2] для присоединения ШР3 берется ток радиального пылевого вентилятора ВР-100-45.

 

Выбор аппаратов

Щиток осветительный

Для распределения электроэнергии в осветительных сетях использован щиток ЩО-5-220-20-6-4 УХЛ3 производства ЗАО «Электропривод НПЦ-21» [14]. Щиток обеспечивает:

· ввод трехфазной электрической сети напряжением 380/220 В частотой 50 Гц или однофазной сети напряжением 220 В;

· распределение электроэнергии по трехфазным и / или однофазным цепям;

·   защиту всех цепей от перегрузок и токов короткого замыкания;

·   нечастые (до 6 в сутки) оперативные включения и отключения отходящих электрических цепей;

·   защиту от токов утечки при установке в распределительной сети дифференциальных выключателей или устройств защитного отключения (УЗО) совместно с автоматическими выключателями.

Согласно пункту 1.6.12 [17] в системах с изолированной нейтралью должен осуществляться непрерывный контроль изоляции. В качестве устройства, выполняющего этот контроль, выбран прибор АСТРО*ИЗО-470. АСТРО*ИЗО-470 выполняет следующие функции:

− наложение на контролируемую сеть оперативного тока;

− непрерывное измерение текущего значения оперативного тока;

− обработка результатов измерения электронным устройством на базе микропроцессора и сопоставление их с задаваемой уставкой;

− индикация значения сопротивления изоляции относительно земли контролируемой электроустановки;

− включение сигнала тревоги в случае снижения сопротивления изоляции ниже заданного значения (уставки).

 

№	Наименование	Номинальное значение
1	Напряжение контролируемой сети, В	до 690
2	Частота контролируемой сети, Гц	50¸ 400
3	Напряжение питания, В	230 ± 20%
4	Напряжение оперативного тока, В	40
5	Оперативный ток, не более, мкА	200
6	Собственное потребление, ВА	3
7	Внутреннее сопротивление (омическое), кОм	200
8	Внутреннее сопротивление (полное, 50 Гц), кОм	180
9	Максимально допустимое напряжение постоянного тока в контролируемой цепи, В	800
10	Уставка (регулируемая), кОм	1¸ 200
11	Время срабатывания (при емкости контролируемой сети не более 1 мкФ), с	1¸ 3
12	Максимально допустимая емкость контролируемой цепи, мкФ	20
13	Ток в цепи внешнего измерительного прибора (Rвн. = 120 кОм), мкА	0 ¸ 400
14	Исполнительные контакты	1-разм., 1-замык.
15	Напряжение, коммутируемое исполнительными контактами, В - переменный ток - постоянный ток	250 300
16	Максимальный коммутируемый ток, А - переменный ток 230 В, cos j = 0,4 - постоянный ток 220 В, t = 0,04 с	2А 0,2
17	Класс защиты	IP 30
18	Диапазон рабочих температур,°С	-10 /+55

 

К вводному автомату QF5 устанавливается независимый расцепитель V10-LSN-X230 (цепь управления 230В AC, 50 Гц).

 

Выбор кабельных линий

Для прокладки выбраны кабели производства «Камакабель» по каталогу [15]. Тип используемого кабеля - КПГС-ХЛ - кабель с медными жилами, резиновой изоляцией и оболочкой для внутренней и наружной прокладки. Устойчив к солнечному излучению. Планируемая прокладка - комбинированная (по эстакаде, по существующим металлоконструкциям).

Таблица 6.1. Технические характеристики кабеля КПГС-ХЛ

Параметр	Значение
Гарантийный срок эксплуатации [месяц]	6
Испытательное переменное напряжение частотой 50 Гц, 5 мин. [кВ]	2500
Максимальная рабочая температура жилы [°С]	+75
Номинальное переменное напряжение частотой 50 Гц [кВ]	0,66
Радиус изгиба многожильных кабелей, не менее [наружных диаметров]	5
Сопротивление изоляции при температуре +20° С, не менее [МОм х км]	50
Температура окружающей среды, верхний предел [°C]	+50
Температура окружающей среды, нижний предел [°C]	-60

 

Требуемые проверки кабеля:

1)  - по напряжению;

)  - по длительно допустимой токовой нагрузке, где I _ДЛ.ДОП - длительно допустимый ток по таблице 1.3.6 [17];

k_i - поправочные коэффициенты по таблицам 1.3.3; 1.3.26 [17].

Пример расчета для кабельной линии вентилятора пылевого радиального:

)  - проверка по напряжению;

)  - проверка по длительно допустимой токовой нагрузке, где 95 А - допустимый длительный ток для трехжильного кабеля сечением 25 мм², проложенного в воздухе; 0,95 - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды; 0,8 - поправочный коэффициент на количество прокладываемых рядом кабелей (4 шт. с расстоянием между ними 100 мм).

 

Таблица 6.1.1. Выбор стандартного сечения кабелей

Линия	Расчетный ток в линии, А	Ток с учетом коэффициентов, A	Допустимый ток по табл. 1.3.6 [1], A	Стандартное сечение жилы, мм^2
Н1	57,5	75,66	95	25
Н2	152,1	200,1	220	95
Н3	69	90,8	95	25
Н4	6,1	8	19	1,5
Н5	22	28,9	35	4
Н6	15,6	20,5	25	2,5
Н7	22	28,9	35	4
Н8	15,6	20,5	25	2,5
Н9	29	38,2	42	6
Н10	131	172,4	180	70
Н11	22	28,95	35	4
Н12	8,8	11,58	19	1,5
Н13	15,5	20,39	25	2,5
Н14	68,6	90,3	95	25

 

Длины кабелей взяты с 15% запасом. Сечения защитных заземляющих проводников соответствуют требованиям пункта 1.7.126 [17].

Список литературы

 

1. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования. Барыбин Ю.Г. Москва, Энергоатомиздат. [Текст]; 1982 - 504 с.;

2. РТМ 36.18.32.4-92. Указания по расчету электрических нагрузок. [Текст];

3. Каталог установок компенсации реактивной мощности КРМ (АУКРМ). [электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.nucon.ru/Reactive-power-compensation/adjustable-capacitors.php

.   Каталог трансформаторной подстанции «НЕМАН» [электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.tiz.by/production/2/

.   ГОСТ 14209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки. М.: Изд-во стандартов, 1985. [Текст];

.   ВНТП 35-86. (Минцветмет СССР) Нормы технологического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии с открытым способом разработки. [Текст];

.   ПБ 03-571-03. ЕПБ при дроблении, сортировке, обогащении полезных ископаемых и окусковании руд и концентратов [Текст];

.   ПБ 03-498-02. ЕПБ при разработке месторождении полезных ископаемых открытым способом [Текст];

.   Каталог светильников АСТЗ. [электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.astz.ru/promyshlennye.php;

.   Каталог автоматических выключателей серии NZM. [электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.moeller.ru/products_solutions/power_distribution/power_communication/circuit_breaker_new1600a_start;

.   Устройства плавного пуска, каталог 2010 [электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.schneider-electric.ru/sites/russia/ru/products-services/automation-control/products-offer/range-presentation.page? c_filepath=/templatedata/Offer_Presentation/3_Range_Datasheet/data/ru/local/automation_and_control/altistart_22.xml#;

12. Система полностью испытанных распределительных щитов xEnergy. Каталог, 2005 г., «Moeller» [электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.moeller.ru/products_solutions/power_distribution/distribution_systems/xenergy_switchboards/docs;

.   Пуск и защита электродвигателей. Каталог, 2010 г. «Moeller» [электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.moeller.ru/products_solutions/motor_applications/switch_protect/mini_contactor_relays;

.   Щитки осветительные [электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.elektropriv.ru/shro.htm;

.   Подробный кабельный каталог в 4 томах. Том 3: Кабели силовые гибкие, кабели шахтные и экскаваторные, кабели и провода для электротранспорта, кабели для аэродромных огней, провода антикоррозийные [электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.kamkabel.ru/production;

.   Каталог LSN автоматические выключатели до 63 А «OEZ». [электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.oez.ru/produkty/lsn-avtomaticheskie-vyklyuchateli-do-63-a-10-ka

17. ПУЭ 7 издание [текст];

.   ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ. [Текст];

.   РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету ТКЗ и выбору электрооборудования. [Текст];

.   Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий: Учебное пособие. - М.: Издательство Московского государственного университета. 2006.-116 с. [Текст]

Общие сведения

 

Потребителями электроэнергии, рассматриваемыми в проекте, являются электроприемники дробильно-сортировочной установки (ДСУ), которая расположена вне помещения.

Все потребители предприятия по категории надежности электроснабжения относятся к нагрузкам III категории. Согласно [6] дробилки относятся к III категории надежности, а остальные установки, рассматриваемые на ДСУ не попадают под определения электроприемников I или II категории надежности, поэтому относятся к III категории.

Источником питания для ДСУ является ПС «Карьер» с напряжением 6 кВ, способ передачи электроэнергии воздушная линия. Непосредственно на ДСУ стоит понижающий трансформатор 6/0,4 кВ.

Согласно [7] для осветительных сетей должна применяться электрическая система с изолированной нейтралью при линейном напряжении не выше 220 В. Для питания остальных электроприемников используется система с глухозаземленной нейтралью, т.к. отсутствуют какие-либо требования для остальных электроприемников.

 

Характеристика потребителей электроэнергии ДСУ

 

Основной вид нагрузки на ДСУ - двигательная нагрузка.

 

Таблица 2.1. Потребители электроэнергии ДСУ

Номер в технологи-ческой цепи	Наименование потребителя	Двигатель	Номинальная (установленная) мощность, кВт	КПД
3	Питатель вибрационный ДРО-585-10		15	0,89
4	Дробилка щековая СМД-110А (ЩДС 6х9)		75,0	0,930
5	Конвейер ленточный СМД-152-50		11	0,850
6	Агрегат сортировки СМД-513		11	0,850
	Электроприводной барабан		4	0,83
7	Конвейер ленточный СМД-151-60	АИР М132S4У1 или АИР А132S4У1	7,5	0,88
9	Конвейер ленточный СМД-151-50		11	0,850
11	Конвейер ленточный СМД-151-60	АИР М132S4У1 или АИР А132S4У1	7,5	0,88
13	Таль электрическая 5 т. ТЭ 500-5210-1ПТО		5	0,75
			0,37	0,68
19	Вентилятор радиальный пылевой ВР-100-45	АИР200М4	37	0,91

Расчет освещения

 

Согласно [8] норма освещенности:

· в местах разгрузки автомобилей соответствует - 3 лк;

·   конвейерной поточной линии - 5 лк;

·   зона обслуживания конвейерных барабанов конвейера - 10 лк;

·   лестницы - 3 лк;

·   автодороги - 0,5-3 лк (в зависимости от интенсивности движения);

·   территория в районе ведения работ - 0,2 лк.

В работе использованы светильники Ардатовского светотехнического завода по каталогу. Расчет произведен при помощи программы DialUX 4.1.

 

Таблица 3.1. Осветительные приборы

Название	Количество	Описание
РКУ11-250-001	3	Мощность осветительного устройства с учетом ПРА: 270 Вт. Коэффициент мощности, сos, не менее: 0,85. КПД светильника: 68%. Тип источника света: ртутная лампа высокого давления типа ДРЛ-250
НПП03-2×40-003	1	Мощность осветительного устройства: 80 Вт. Коэффициент мощности, не менее: 1. КПД светильника: 68%. Тип источника света: лампа накаливания 40 Вт
ГКУ11-250-001	6	Мощность осветительного устройства: 270 Вт. Коэффициент мощности, сos, не менее: 0,85. КПД светильника: 69%. Тип источника света: лампа высокого давления типа ДРИ-250

Для установки светильников, освещающих конвейеры 7 и 9 была выбрана мачта типа МТП-14 производства Radio ТЕХНИК [22]. Рабочая длина 13110 мм, мачта состоит из стальных труб Ø 32, 40, 45, 51, 57, 63 и 70 мм; длина колен 1980 мм, толщина стенок 1,5 мм.

Выбор осветительного трансформатора и щитков освещения будет произведен после расчета электрических нагрузок.