Выбор схемы электроснабжения

Особенностью горного предприятия является их удаленное расположение от электрических станций. Для передачи электрической энергии чаще всего используют воздушные ЛЭП, которые подключаются к высоковольтным вводным устройствам ГПП предприятия. На практике применяются радиальные и магистральные схемы электроснабжения производственных объектов.

 

 

 - Высоковольтный выключатель

TV – понижающий трансформатор 110/ 6кВ. Перспективным является применение более высокого напряжения (10кВ) для электрического снабжения горного оборудования.

 КРУ – комплексное распределительное устройство, содержащее высоковольтный выключатель 6кВ, устройство распределения (Ошиновка), устройство защиты и автоматики. К КРУ подключают высоковольтные электроприёмники (экскаваторы и силовые трансформаторы 6/ 0,4 кВ). Буровые станки подключаются к трансформаторам 6/ 0,4кВ.

Установленная мощность оборудования:

Экскаватор: Рн=260кВт; Кс=0,45 … 0,9; cosφ=0,65

СБШ: Рн=125кВт; Кс=0,55 … 0,7; cosφ=0,65

Первоначально выбираем силовые трансформаторы для подключения буровых станков. Расчеты сводим в таблицу нагрузок.

 

Наименование оборудования	Количество n, шт	Единичная мощность Рн, кВТ	кВт	Кс	cosφ	Q, кВАр	S, кВА
СБШ	16	125	1200	0,6	0,65	1228,5	1847
ЭКГ	17	260	2210	0,5	0,65

 

кВт

 

кВАр

 

кВА

 

В соответствии с требованием технологического процесса желательно подключить карьерный экскаватор и СБШ к одному КРУ, поэтому определим активную, реактивную и полную мощность для единичного трансформатора питающего один буровой станок. Для этого произведем вычисления.

 

; ;  

 

 кВт

 

кВт

 

кВт

 

 

 

Важное значение для работы энергосистемы имеет коэффициент мощности (12), желательно, чтобы cosφ=0,95. При этом tgφ=0,33.

Если мы правильно скомпенсируем реактивную мощность, то это позволит выбрать силовой трансформатор меньшей мощности и уменьшить сечение проводников линии электропитания.

Для сравнения определим полную мощность трансформатора до и после компенсации

1.Мощность до компенсации, определим потери: активная(13) реактивная(14) общая(15)

 

 кВт

 

 кВт

 

кВА

 

кВА

2.Выполнить технические мероприятия по компенсации реактивной мощности, для этого определим величину реактивной мощности которую необходимо скомпенсировать.

 

 

 - коэффициент, учитывающий коэффициент повышения мощности естественным путем.

 - желаемое значение. Результаты расчета сведем в таблицу:

До компенсации	1,17	0,65	87,75	75	115,4
Компенсация			56,7	75
После компенсации			31,05	75	81,17

 

кВАр

 

кВА

 

Определим потери в трансформаторе после компенсации

 

кВт

 

кВАр

 

кВА

 

кВА

На основании расчетов производим выбор силового трансформатора

TV 6/0,4 кВ

 

Трансформатор	Схема соединения обмотки	Потеря		Uиз,%	Іх.х., %	Сопротивление
		х.х.	к.з			Rт	Хт	Zт
ТМ-63/6/0,4	Y/Yн-о	240	1280	4,5	2,8	52	102	114	1237

 

Определим мощность трансформатора на ГПП предприятия. Для этого определим мощность потребления карьерными экскаваторами.

Расчет произведем аналогично расчету СБШ и результаты сведем в таблицу.

Наименование оборудования	Количество n, шт.	Единичная мощность Рн, кВт	, кВт	Кс	cosφ	Q, кВАр	S, кВА
ЭКГ	17	260	2210	0,5	0,65	2585,7

 

кВт

 

кВАр

 

кВА

 

 кВт

 

кВт

 

кВт

 

 кВт

 

 кВт

 

кВА

 

кВА

 

 кВАр

 

кВАр

 

кВА

 

кВт

 

кВАр

 

Параметры		cosφ
До компенсации	1,17	0,65	152,1	130	200,1
Компенсация			98,28	130
После компенсации			53,82	130	140,7

 

кВА

 

кВА

 

 кВт

кВАр

кВА

 

Определим потери в трансформаторе

 

кВт

 

кВАр

 

кВА

кВА

 

S=0,7 кВА

 

Трансформатор	Номинальная мощность	Номинальное напряжение обмоток, кВ		Потери, кВт		Напряжение к.з. Uк.з. , %	Ток х.х. ,% Iном, А
		ВН	НН	х.х.	к.з
ТМН-6300/110	6300	110	6,6	13	49	10,5	0,9

Трансформатор выбираем большей мощности, т.к карьер будет в дальнейшем расширятся и понадобится большая мощность.

Трансформатор состоит из магнитопровода с обмотками высшего и низшего напряжения, помещенного в стальной бак сварной конструкции овальной формы с приваренными радиаторами и четырьмя крюками для подъема трансформатора. Для крепления активной части внутри бака приварены скобы. В нижней части бака расположены заземляющий болт, пробка для взятия пробы и спуска масла, а на дне бака находится пробка для слива остатков масла. Для непрерывной регенерации масла к стенке бака приварен термосифонный фильтр.

Бак установлен на тележке, конструкция которой позволяет производить продольные и поперечные перемещения трансформатора. На крышке бака установлены: вводы высшего и выводы низшего напряжения; маслорасширитель с указателем уровня масла с указателем уровня масла и силикагелевым воздухоосушителем. На крышку бака выведено переключающее устройство регулировочных зажимов обмотки высшего напряжения, что при необходимости позволяет применять коэффициент трансформации и получать на обмотке низшего напряжения значение, отличающееся на  номинала. У трансформаторов других серий пределы регулирования могут составлять от  до – 2,5% номинального значения.