Электроснабжение ОГР

Допускается работа передвижных комплектных трансформаторных подстанций, передвижных приключательных пунктов без местных заземлителей при наличии дополнительного заземлителя (аналогичного центральному заземлителю), подключенного к магистрали заземления таким образом, чтобы при выходе из строя любого элемента центрального заземлителя или магистрали заземления сопротивление заземления в любой точке заземляющей сети не превышало 4 Ом.Все заземляющие устройства карьера соединяются в единую заземляющую сеть, к которой присоединяются корпуса передвижных машин и механизмов с помощью заземляющей жилы гибкого кабеля.Число электродов заземляющего устройства и расстояние между ними устанавливаются расчётом.Климатическая зона 3, грунт суглинок естественные заземлители отсутствуют [6].Установку электродов намечаем в 2 ряда на расстоянии 2,5 м друг от друга, горизонтальный заземлитель залегает на глубине 0,8 м от поверхности земли. В качестве вертикальных заземлителей применяем стальные стержни длиной 2,5 м и диаметром 20 мм. Для горизонтального заземлителя применим стальную полосу толщиной 5 мм и шириной 20 мм.По режиму нейтрали в карьере применяется система с изолированной нейтралью. Заземление выполняется общим для напряжения до и выше 1000 В.Общая заземляющая сеть выполняется с центральным заземляющим контуром у ГПП. Общая длина электрических связанных ЛЭП 6 кВ: воздушных lв =10 км, кабельных lk= 5 км. Длина ЛЭП 6 кВ от ГПП до наиболее удаленного приемника 0,4 кВ=0,8 км, экскаватора 2 км.Сечение заземляющей медной жилы кабеля 10 мм2. На присоединении карьерных ВЛ-6 кВ к шинам ГПП установлена защита от однофазных замыканий на землю. В качестве заземляющего провода принимаем ПМС -50. Центральный заземлитель предусматриваем из стальных труб диаметром dтр = 5,8 см длиной lтр= 300 см, соединенные между собой стальным прутом d=1 см, расстояние между трубами Lтр=600 см. Трубы и соединительный прут заглублены на n=50 см от поверхности земли. Грунт имеет удельное сопротивление ρ=0,4*104 Ом*см.Повышающий коэффициент Kmax=1,5.Определяем ток однофазного замыкания на землю:Сопротивление заземляющего провода на ЛЭП 6 кВ до трансформатора 6/0,4 кВ (индуктивным сопротивлением пренебрегаем):Сопротивление заземляющей жилы кабеля :Сопротивление заземлителя:Сопротивление одного элемента:где Ориентировочно число труб: mэл.ŋэк.эл.=13,4 /1,43 =10 трубПо таблице 50 (литература 6) для и расположение их по контурам Количество труб с учетом коэффициента экранирования: Длина соединительного прута:Сопротивление растеканию:Сопротивление заземлителя с учетом коэффициента экранирования: где ηэл.эл – принято по таблице 50 (литература 6) для 15 труб.Сопротивление защитного заземления наиболее удаленного приемника 0,4 кВ:Сопротивление заземляющего провода до экскаватора равно:Сопротивление заземляющей жилы кабеля:Общее сопротивление заземления на стороне 6 кВ до наиболее удаленного экскаватора:Напряжение прикосновения:Расчетное напряжение прикосновения значительно меньше допустимого (см. табл. 47 литература 6)9.ВЫБОР УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ.В последние годы в нашей стране и за рубежом активно проводятся исследования, связанные с внедрением нелинейных ограничителей перенапряжении (ОПН) в электрических сетях. Однако, как показывает опыт эксплуатации, из-за ряда причин применение ОПН не решает полностью проблему КП для электродвигателей. Во-первых, современные ОПН, выпускаемые промышленностью, имеют примерно трехкратный уровень ограничения импульсных перенапряжений, не обеспечивающий окончательную защиту электродвигателей от КП. Поэтому ОПН и разрядники могут быть применены лишь для защиты от КП нагрузок, имеющих более высокий уровень импульсной прочности изоляции, чем вращающиеся машины, например силовых трансформаторов. В частности, японская фирма «Тошиба» рекомендует применять разрядники и ОПН для защиты трансформаторов мощностью менее 300 кВА. Во-вторых, применение в передвижных электроустановках ОПН ограничено их недостаточной надежностью в результате низкой термической стойкости в условиях частых однофазных замыканий на землю и неудовлетворительного действия релейной защиты. В-третьих, применение ОПН, включаемых между фазами сети и корпусом электрооборудования, в районах с многолетнемерзлыми грунтами может приводить к появлению опасных потенциалов на корпусах оборудования вследствие неэффективного действия защитных устройств.Распространенным способом защиты высоковольтных двигателей от перенапряжений является подключение дополнительной емкости между фазами и корпусом машины. При этом уменьшается не только амплитуда, но и крутиз-на фронта импульсов КП, что создает более благоприятные условия эксплуатации изоляции. Для повышения эффективности ограничения КП на практике применяется конденсаторная защита не в чистом виде, а в виде RC - цепей. Конденсаторы уменьшают амплитуду и сглаживают форму импульсов КП, вызванных срезом тока. Резисторы способствуют затуханию высокочастотного тока, регулируют воздействие на другие фазы и вместе с конденсаторами уменьшают вероятность повторных зажиганий дуги в вакуумном выключателе.В качестве временных средств можно использовать косинусные конденсаторы емкостью 0,1 - 0,7 мкФ (например, типов КМ1-10,5-13-2УЗ, КСО-10,5-25-2У1, К41-1, К75-45 и др.) и резисторы 70 - 200 Ом мощностью не менее 75 Вт (например, типов ТВО, С5-40 и др.). Необходимо учесть, что изоляция конденсатора должна быть рассчитана на длительное рабочее напряжение сети и иметь соответствующую импульсную электрическую прочность. Конденсатор и резистор должны быть малоиндуктивными и малогабаритными.Применение нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН), как показывает опыт эксплуатации, по ряду причин не решает полностью проблему для электродвигателей. Современные ограничители, выпускаемые про-мышленностью, имеют примерно трехкратный уровень ограничения, не обеспечивающий окончательную защиту электродвигателя, поэтому ОПН и разрядники применимы лишь для защиты нагрузок, имеющих более высокий уровень импульсной прочности изоляции, чем вращающиеся машины (например, силовых трансформаторов).Распространенным способом защиты высоковольтных двигателей является подключение дополнительной емкости между фазами и корпусом машины. При этом уменьшается не только амплитуда, но и крутизна фронта им-пульсов КП, что создает более благоприятные условия эксплуатации изоляции.На практике конденсаторную защиту применяют в виде RC - цепей. В 2002 г. Центром независимых экспертиз, сертификации и проблем качества при Уральском государственном техническом университете (г. Екатеринбург) была проведена экспертиза по применению RC - ограничителей с указанием различий и преимуществ по отношению к применяемым в настоящее время ОПН, ОПНК и др. RC - ограничитель состоит из последовательно включённых конденсатора и резистора, предназначен для защиты изоляции электрооборудования до 1000 В от коммутационных и грозовых перенапряжений в сетях трехфазного перемен-ного тока частотой 50 Гц. Защитное устройство ограничивает:• перенапряжения, вызванные срезом тока в выключателе (за счет уменьшения волнового сопротивления защищаемого объекта емкостью защитного устройства, что снижает кратность и уменьшает крутизну фронта волны перенапряжений);• амплитуды высокочастотных коммутационных и грозовых перенапряжений, а также витковых перенапряжений на электродвигателях (вследствие снижения крутизны фронта волны емкостью устройства);• перенапряжения при повторных зажиганиях дуги в выключателе (за счет демпфирования резисторами высокочастотных колебаний, что существенно снижает вероятность повторных зажиганий).Применение RC - ограничителей целесообразно для защиты электроустановок с частыми коммутациями (электропечные, нефтебуровые, подъемные установки, экскаваторы и др.), особенно при использовании вакуумных выключателей, имеющих высокий уровень токов среза, а также в тех случаях, когда требуется глубокое (вплоть до 1,5 - l,6 Uф) ограничение коммутационных перенапряжений для защиты электрооборудования с низким уровнем электрической прочности изоляции (длительно находящиеся в эксплуатации электродвигатели, кабели с резиновой изоляцией, сухие трансформаторы, электрооборудование химического производства и др.). Основные преимущества RC - ограничителей по сравнению с ОПН, ОПНК - лучшие защитные свойства; высокая надежность и долговечность; высокая термическая стойкость при однофазном замыкании на землю в сети сизолированной нейтралью. Лучшие защитные свойства обуславливает более низкий (1,5 - l,6 Uф) уровень ограничения коммутационных перенапряжений.В сетях с изолированной нейтралью ОПН и ОПНК должны длительно, от долей секунды (при работающей на отключение быстродействующей защите от однофазного замыкания на землю) до нескольких часов (при защите, работающей на сигнализацию), выдерживать наибольшее линейное напряжение.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной работе было произведено проектирование электроснабжения технологического участка карьера.В ходе проекта определились нагрузки создаваемые экскаваторами, работающими на добыче и вскрыше.Была рассчитана мощность силовых трансформаторов для ГПП, для бур.станка и для питания освещения.Знание существ вопросов электроснабжения и наличие определенных навыков необходимы для успешного решения технических задач как при проектировании, так и при эксплуатации систем электроснабжения.При выполнении данной работы рассмотрены вопросы построения современных схем электроснабжения предприятий, методы расчета электрических нагрузок, режим электропотребления, требования надежности, элементы и схемы релейной защиты электроустановок. Основной целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний и проектированию современных систем электроснабжения горных предприятий.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.Мельников Н.В., Краткий справочник по открытым горным работам, М., Недра, 1982Самохин Ф.И. и др., Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ, М., Недра, 1988Справочник механика открытых работ/под редакцией М.И. Щадова, Р.Ю. Подерни и др.,М, Недра, 1989Справочник энергетика карьера /под редакцией В.А. Голубева, М,Недра, 1986Справочник энергетика по ремонту и эксплуатации электрооборудования карьеров /Под редакцией А.Н. Железных и др. М,Недра, 1986Чулков Н.Н., Чулков А.Н. Электрофикация карьеров в задачах и примерах, М, Недра, 1976И.И.Алиев Справочник по электротехнике и электрооборудованию. 5-е изд. испр. - Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 480 с., ил.Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы ПУЭ -и ПУЭ - 7. 5-й выпуск (с изм. и доп., по состоянию на 1 июня 2006 г.). - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2006. - 854 с., ил.Инструкция по безопасной эксплуатации электроустановок в горнорудной промышленности. Утверждена постановлением Госгортехнадзора России от 5 июня 2003года №65.Справочник по проектированию электроснабжения./Подред.В.И.Круповича, Ю.Г.Барыбина, М.Л.Самовера. - 3-е изд., перераб. идоп. - М: Энергия,1980.-456 с., ил. - (Электроустановкипромышленных предприятий.).