Электроснабжение шахтного комплекса Жайремского месторождения



Аңдатпа

Дипломдық жұмыс Жайрем кен орнындағы шахталық комплексті электрмен жабдықтауға арналады. Жұмыс негізі – шахтаның қажетті(электрлік және жарықтандыру) жүктемесін есептеп, экономикалық тұрғыда электрмен жабдықтаудың тиімді сұлбасын таңдап, сәйкесінше қысқа тұйықталу токтарын есептей отырып, құрылғылар мен қондырғыларды таңдау. Өмір тіршілік қауіпсіздігі бойынша жұмыс орнын жарылыс қаупінен қорғау шаралары жүргізілді. Экономикалық бөлімде шахтаның капиталдық жағдайы бағаланды. Өндіріс орнының бірсызықты электрмен жабдықтау, басқы жоспар және БТҚС қима сұлбасы салынады.

Аннотация

Дипломная работа посвящен электроснабжению шахтного комплекса Жайремского месторождения. Основа работы – расчет необходимой нагрузки (электрический и осветительный) шахты, выбор экономический целесообразный вариант схемы электроснабжения, согласно расчет токов короткого замыкания и выбор оборудования. По безопасности жизнедеятельности рассмотрен меры защиты предприятия от взрывов газовых смесей. В экономической части оценил капитальное положение шахты. Так же нарисовал однолинейную схему электроснабжения, генеральный план шахтного комплекса и план разрез ГПП.

Annotation

The graduate work is dedicated for power supply Zhairem’s mine complex.

Basis of work – calculation of necessary (electrical and lighting) load, choice of economical expedient scheme of power supply, calculation of short-circuit currents and choice of equipment. On the safety of vital activity examined protection of the enterprise from explosions of gas mixtures. In the economic part was estimated the capital status of the mine. Similarly, were drew single-line power supply scheme, master plan of the mine complex and plan of the cut of main step-down substation.

Мазмұны

Кіріспе...................................................................................................................

7

1Технологиялық бөлім.......................................................................................

8

1.1 Кен орны жайында жалпы мағлұмат ..........................................................

8

1.2 Кендердің сапалық сипаттамасы .................................................................

9

1.3 Жобалау үшін бастапқы берілгендер..........................................................

10

2Электр жүктемелерінің есебі ..........................................................................

11

2.1 Жарықтандыру жүктемелерінің есебі .........................................................

11

2.2 Өндіріс орны бойынша электрлік жүктемелер есебі .................................

11

2.3 Бөлім трансформаторларының санын таңдау және 0,4 кВ кернеудегі реактивті қуатты компенсациялау .....................................................................

19

2.4 Шахта бойынша электр жүктемелерінің нақтыланған есебі ....................

22

3 Сыртқы электрмен жабдықтау сұлбасының нұсқаларын техника-экономикалық салыстыру ..................................................................................

27

3.1Iнұсқаның техника-экономиалық есебі .....................................................

27

3.2IIнұсқаның техника-экономиалық есебі ....................................................

37

4 БТҚС 115 кВ-қа қондырғы таңдау .................................................................

47

4.1 Ажыратқыштарды таңдауды жүргізу .........................................................

48

4.2 Жүктеме ажыратқыштарын таңдау .............................................................

51

4.3 Ток трансформаторын таңдау ......................................................................

51

4.4 Кернеу трансформаторын таңдау.................................................................

55

4.5 БТҚС шинасын таңдау .................................................................................

55

4.6 Изолятор таңдау ............................................................................................

56

4.7 Шығыс желілерге күштік кәбілдерді таңдау ..............................................

57

4.8 Өзіндік мұқтаж трансформаторын таңдау ..................................................

60

5 Картограмманы құрастыру .............................................................................

62

5.1 Картограмманы құрастыру үшін деректерді есептеу ................................

62

6 Техника-экономикалық негіздеме бөлімі ......................................................

63

6.1 Капиталды салымдарды анықтау ................................................................

64

  1. Жалпы шахта үшін қосынды ұсталымды есептеу ......................................

65

6.3 Жобаның экономикалық тиімділігін есептеу..............................................

65

6.4 Капиталдық салымдардың жалпы тиімділігін есептеу .............................

66

6.5 Таза келтірілген құны ...................................................................................

66

7 Өмір тіршілігі қауіпсіздігі бөлімі ...................................................................

70

7.1 Шахтаның жалпы жағдайларын бағалау ....................................................

70

7.2 Есептеу бөлімі ...............................................................................................

73

Қорытынды ..........................................................................................................

79

Әдебиеттер тізімі ................................................................................................

80

Кіріспе

Электрмен жабдықтау жүйесі – дегеніміз электр энергиясын өндіретін, тасымалдайтын, бөлетін қондырғылар жиынтығы. Әр түрлі машиналар мен механизмдердің электрлі қозғалтқыштарды, электрлі пештерді, электрлі дәнекерлеуші қондырғылар мен жарықтандырғыш қондырғыларды электр энергиясымен жабдықтау жүйесі құрылады.

Өндіріс орындарын электрмен жабдықтау әр түрлі механизмдердің айналатын, қозғалатын бөліктерін қозғалысқа келтіру үшін электрлі жетектің кеңінен қолданыла бастауына және электрлі стансалар құрылысының дамуына байланысты болды. Көптеген электрлі қабылдағыштар энергияны энергия жүйесінен немесе орталық жылу стансаларынан алады. Шахталарды электр энергиясымен жабдықтаудың алғышарттары:

Шахтаның үстінде өндіріске қажетті барлық ғимараттар мен құрылымдар бар. Сонымен қоса барлық ғимараттар мен құрылымдар темір жолдың бір жақ шетінде, кеннің резервтік қоймасы мен тау жынысының конус түріндегі үйіндісі екінші шетінде орналасқан. Кейбір өндірістік ғимараттар орынды үнемдеу мақсатында бір ғимаратқа біріктірілген.

  1. Копер, шахта үстіндегі ғимарат, калорифтер бөлімі.
  2. Жүк көтергіш машиналарға арналған ғимараттар, компрессор бөлімі, электроцех.
  3. Жабдық қоймасы және механикалық шеберхана ғимараттарының бөлімі.
  4. Іс сапарға жіберу бөлімі.
  5. Асхана.
  6. ЖЖМ және орман қоймасы.
  7. Өту жолдары.
  8. Қалыпты және тар кололдағы темір жол тұрақтары.
  9. Желдеткіш ғимараты.

1 Технологиялық бөлім

  1. Кен орны жайында жалпы мағлұмат

Кен орны Қарағанды облысының Жәйрем кентінде орналасқан. Оның ауданы (1,8 км2) келесі координаттармен шектелген: 48021´ - 48022´ с.е. және 70018´ - 70019´ ш.б.

Кен денесі 20 км радиусындағы аудан жазық рельефпен сипатталады (салыстырмалы көтерілімі 3 м-ге дейін), абсолюттік белгілер 375...425 м арасында ауытқып отырады.

Гидроторап кен орнынан солтүстікке қарай 13 км жерден шығыстан батысқа ағатын биіктік белгілері 360...370 м болатын жалғыз сарысу өзенімен көрсетілген. Жазғы кезде өзен кеуіп кетеді. Көктем кезінде ұзақ емес (5...10 күн) ағын сулары тереңдігі 1,5 м аспайтын жаздың ортасында кеуіп кететін және тұздалатын науасыз қазаншұңқырларға ағатын уақытша ағын сулар (аты жоқ жылғалар мен жырмалар) жанданады.

Халықтың тығыздығы 0,6 адам/м2 аспайды, ол кеніш үшін жергілікті жұмыс күшінің тапшылығын анықтайды. Жақын орналасқан қалалар мен кенттермен (Қаражал, Қарағанды, Жезқазған, Жайрем, Атасу) кен орны асфальттелген шосселі жолдармен байланысқан. Солтүстігінде 1 км жерден өтетін бір жолды темір жолы 13 км-ден Қарағанды-Жезқазған темір жол магистраліне шығады.

Қарағанды қаласы солтүстік-шығыс жағында 300 км жерде, Жезқазған – батысқа қарай 200 км жерде орналасқан. Қазақстандағы жалғыз марганец концентраттарын өндіретін Ақсу ферроқорытпа зауытынан кен орны оңтүстік-шығысқа қарай 650 км жерде орналасқан. Темір кендері мен концентраттарының тұтынушысы Теміртау қаласындағы Қарағанды металлургия зауыты кен орнынан солтүстік шығысқа қарай 340 км жерде орналасқан.

Қазақстанның энергетикалық жүйесімен кен орнын ЭБЖ-35 байланыстырады. Тұщы ішетін су Тұзкөл сутартқының насосты стансасынан өткізілген.

Үшқатын кен орнының төңірегінде құрылыс тасының (диабазды порфириттер), жол төсеміне арналған қиыршық тастың (риолит-порфирлер), әктастың (кальций құрамы 80-98%), ақ және ақшыл сұр түсті мәрмәрдің шығыстары бар. Құм мен гравийді Жайрем КБК-нің құрылыс ұйымдары кен орнынан Б-СБ қарай 13 км жердегі Сарысу өзенінің жазылмалы аллювиінен қазып отырады. Кең дамыған эолды құмдар кірпіш қалау кезінде құрылыс ерітінділерін дайындауда пайдалануы мүмкін. Оңтүстік-батысқа қарай 20 км жерде 250 маркалы жоғары беріктікті кірпіш дайындауға жарамды саздақ кен орны барланған. Неогеннің арал свитасынынң монтмориллонитті саздары бұрғылау ерітінділерін дайындауда пайдаланылады.

Үшқатын карьерінің аршу әктастары құрылыс қиыршық тасы ретінде жарамды. Әктастар МЕСТ 8267-82 «Құрылыс жұмыстары үшін табиғи тастар әктасы», МЕСТ 22132-76 «Ірі кесекті тас», МЕСТ 7392-78 «Темір жолдың балласт қабаты үшін табиғи тас қиыршығы», МЕСТ 10268-80 «Ауыр бетон» сәйкес келеді және сонымен қатар ауыр бетонға арналған қиыршық тас ретінде және авто-темір жол құрылысында пайдалануы мүмкін. Олардың қоры (С1 категориялы) 34807 мың м2.

  1. Кендердің сапалық сипаттамасы

Темір-марганец кендері.

Үшқатын кен орнында негізгі кенді минералдардың басым таралуы бойынша темір және марганец кендерінің келесі түрлері бөлінген: гематитті (темір); бірінші марганецті – гаусманитті, браунитті, браунит-гаусманитті; якобситті (темір-марганецті); пиролюзит-псиломеланды (қышқылданған марганецті).

Гаусманитті кендер.

Кен орнының солтүстік бөлігінде (II-X барлау сызықтары) 4, 6, 8, 9, 10...13 тақталарында кең тараған. Оларда гаусманиттің аралық қабатшалары (0,3...5,0 м), сұр детритті және қызыл түйінді әктастар (5...50 см) кезектесіп, сирек браунит және гематит аралық қабатшалары (0,3...0,5 м) кейде 4, 6, 7 және 8 тақталарының құрылысында кездеседі. Кейде браунит пен гаусманиттің аралық қабатшаларының (5...50 мм) кезектесуі байқалады, ол кен түрлерінің браунит-гаусманитті түрін бөліп шығаруға мүмкіндік береді.

Кен орынның орталық бөлігінде гаусманитті кендер, браунитті кендері сияқты, интенсивті қайта кристалданған, жіңішке жолақты текстуралы: гаусманитпен әркелкі пигменттелген орта-ірі түйіршікті гаусманит пен кальциттің жолақтарының (0,5...4мм) кезектесуі (кеннің кальцит-гаусманитті түрі). Гаусманитті кендерде және де кальцит-гаусманитті кендерде марганец  силикаттарының болуы олардың кальцит-тефроит-гаусманитті түрін бөліп шығаруға мүмкіндік береді.

Брауниттікендер кен орынның солтүстік бөлігінде сирек кездеседі. 4, 6 және 8 тақталарында олардың аралық қабатшаларының қуаты 0,2...2,0 м арасында ауытқиды. Орталық бөлігінде оладың саны күрт өседі (1, 6, 8 және 9...10 тақталарында басым). Кен орынның оңтүстігінде барлық дерлік тақталар браунитті кендермен көрсетілген, бірақ аралық қабатшалардың қуаты 0,3...1,5 м-ге төмендейді. Браунит пен кальциттің жіңішке (1...4мм) кезектесуі кезінде кендердің кальцит-брауниттітүрі бөлінеді. Сонымен қатар, карбонат-силикат (фиделит,родонит) – браунит-гаусманиттітүрлері кездеседі.

Якобситтікендер тек 2-тақтада кен орынның көпшілік бөлігінде таралған. Синклин қатпарының ядросында олар 1,3 тақталарында және 4-тақтаның төменгі бөлігінде бацқалады. Онда түйінді-қабатты гематит-құрамды әктастардың аралық қабатшалары (1...3 см), гематит, якобсит және гаусманит кезектесіп келеді. Химиялық құрамы бойынша темір және марганецтің жақын құрамымен сипатталады.

Пиролюзит-псиломеланды кендер бірінші марганецті және темір-марганецті кендердің қышқылдануынан қалыптасты. Кен орнының жоғарғы бөлігінде 50...80 м тереңдікке дейін, кейде 120 м дейін таралған. Жақындасқан тақталар (1 және 2, 3 және 4, 5 және 6, 9...13) қышқылдану зонасында қышқылданған марганецті кендердің «телпектерін» құра отырып жиі өсіп-өніп кетіп отырады. Пиролюзит-псиломеланды кендер екі түрлі болып келтірілген: бекем тығыз бай металлды жылтырлықты кендер және қопсытылған ысталған кендер. Соңғылар кедей бірінші марганец кендерін желдету кезінде пайда болады.

  1. Жобалау үшін алынған бастапқы мәліметтер

Шахтаға қорек көзі энергожүйенің қуаты 63 МВА болатын екі трансформаторы бар, кернеуі 115/37/10,5 кВ болатын қосалқы стансасынан алынуы мүмкін. Энергожүйенің қуаты шектелмеген. Шахта бірінші санатты тұтынушыға жатады (Sқт.110кВ = 600 МВА). Шахта екі ауысымда жұмыс істейді.

Қосалқы станса шахта аумағынан 5 км қашықтықта орналасқан.

1.1 кесте – Шахтаның бөлімдері бойынша электрлік жүктемелер

Атауы

ЭҚ саны,n

Орнатылған қуаты, кВт

Бір ЭҚ-тың, Рн

∑Рн

1

Электр бөлімі

20

1-20

300

2

Кен байыту комбинаты

200

1-80

5600

3

Компрессор бөлімі

а) 0,4 кВ

10

1-30

430

б) СҚ 10 кВ

4

630

2400

4

Әкімшілік тұрмыстық ғимарат

25

1-30

300

5

Іс сапарға жіберу бөлімі

10

1-20

320

6

Дайын өнім қоймасы

5

1-20

80

7

Механикалық шеберхана бөлімі

50

1-40

1150

8

Жанғыш-жақпа материалдар бөлімі және орман қоймасы

10

1-25

200

9

Конвейер

10

1-15

150

10

Қалыпты және тар кололдағы темір жол тұрақтары

8

1-20

160

11

Копер және калориф бөлімі

а) 0,4 кВ

40

1-130

920

б) СҚ-10кВ

2

4000

8000

12

Желдеткіш ғимарат

5

250-630

2390

Жарықтандыруға қажетті жүктеме ауданға байланысты анықталды.

2 Электр жүктемелерінің есебі

2.1 Жарықтандыру жүктемесінің есебі

Өндіріс орнының  жүктемесін  анықтағанда  жарықтандыру   жүктемесін

1 м2 өндірістік аумаққа сәйкес келетін жарықтандыру жүктемесінің меншікті тығыздығы және сұраныс коэффиценті бойынша ыңғайландырылған әдіспен есептейміз.

Осы әдіс бойынша есептік жарықтандыру жүктемесі ең жоғары жүктелген ауысымдағы жарықтандырудың орташа қуатына тең және келесі формуламен анықталады [1]:

бұнда Кcұр.ж– жарықтандыру жүктемесінің активті қуат бойынша         сұраныс коэффициенті [2, қосымша А];

tgjж – cosjж арқылы анықталатын реактивті қуат коэффиценті(ДРШ үшін – cosjж=0,9, ҚШ үшінcosjж=0,95);

Рорн.ж – бөлім бойынша жарық қабылдағыштарының орнатылған қуаты. Ол  белгілі өндіріс ауданының еденінің 1 м2-на сәйкес келетін меншікті жарықтандыру жүктемесі арқылы анықталады.

мұнда F – зауыттың жалпы жоспары бойынша анықталатын өндіріс орнының ауданы, м2;

rж- меншікті есептік қуат, кВт/м2.

Барлық есептелген шамалар 2.1 кестеге (Жарықтандыру жүктемесінің есебі) енгізіледі.

2.2 Өндіріс орны бойынша электрлік жүктемелер есебі

Бөлім бойынша күштік және жарықтандыру жүктемесінің барлық  есебі 2.2 кестеде көрсетілген.

m санын келесі формуламен анықтаймыз:

Ескере кету қажет, m 3-тен үлкен болса, онда электрқабылдағыштардың эффективті саны (2.8) формуламен анықталады, m 3-тен кіші болса, онда электрқабылдағыштардың эффективті саны оның фактілік санына тең nэф= n.

Ең жоғары жүктелген ауысымдағы орташа активті жүктемені келесі формуламен анықтаймыз:

                                            (2.6)

Ең жоғары жүктелген ауысымдағы орташа реактивті жүктемені келесі формуламен анықтаймыз:

                                              (2.7)

мұнда  Роа –ең жоғары жүктелген ауысымдағы орташа активті жүктеме;

tgφ – белгіліcos φ арқылы анықталатын қуаттың реактивті коэффиценті.

Электрқабылдағыштардың эффективті саны оңтайланған формуламен анықтаймыз:

Күштік электрқабылдағыштардан болатын максималды активті жүктеме келесі формуламен анықталады:

                                    (2.9)

мұнда Кесепт. – есептік коэффицент;

Роа – ең жоғары жүктелген ауысымдағы орташа активті жүктеме.

Күштік қабылдағыштардан болатын максималды реактивті жүктеме:

                  (2.10)

               (2.11)

Толық максималды жүктеме:

                       .                                                (2.12)

2.1 кесте – Жарықтандыру жүктемесінің есебі

Өндіріс орнының

атауы

Өндіріс орнының өлшемдері

Ауданы, м2

Меншікті жарықтандыру жүктемесі rж, кВт/м2

Сұраныс коэффиценті,Ксұр.ж

Жарықтан-дыру орнатылған қуаты, Рорн.ж, кВт

Жарықтандыру жүктемесінің есептік қуаты

Шамның түрі

Ұзындығы(м)

ені

(м)

Ресепт.ж, кВт

Qесепт.ж, кВАр

1

Электр бөлімі

37,5

27

1012,5

0,014

0,85

14,18

12,05

5,78

0,9/0,48

ДРШ

2

Кен байыту

120

75

9000

0,011

0,95

99

94,05

45,14

0,9/0,48

ДРШ

3

Компрессор бөлімі

48

30

1440

0,011

0,8

15,84

12,67

6,08

0,9/0,48

ДРШ

4

Әкімшілік тұрмыстық ғимарат

37,5

15

1980

0,014

0,8

27,72

22,17

7,3

0,95/0,33

ЛШ

63

22,5

5

Іс-сапарға жіберу цехі

15

22,5

337,5

0,015

0,8

5,06

4,05

1,34

0,95/0,33

ЛШ

6

Дайын өнім қоймасы

39

21

819

0,007

0,6

5,7

3,42

1,64

0,9/0,48

ДРШ

7

Механикалық шеберхана бөлімі

52,5

75

3937,5

0,015

0,95

59,06

56,1

26,9

0,9/0,48

ДРШ

8

Жанғыш-жақпа материалдар және орман қоймасы

42

60

2520

0,005

0,6

12,6

7,56

3,63

0,9/0,48

ДРШ

9

Конвейер

9

27,5

247,5

0,011

0,8

2,72

2,18

1,05

0,9/0,48

ДРШ

10

Қалыпты және тар кололдағы темір жол тұрақтары

120

9

1080

0,012

0,8

12,96

10,36

4,97

0,9/0,48

ДРШ

11

Копер және калориф бөлімі

72

39

2808

0,015

0,85

42,12

35,8

17,18

0,9/0,48

ДРШ

12

Желдеткіш ғимарат

37,5

21

787,5

0,011

0,8

8,66

6,93

3,32

0,9/0,48

ДРШ

13

Территория

54958

0,009

1

494,6

494,6

237,4

0,9/0,48

ДРШ

2.2 кестеШахтаныңбөлімдерібойыншаэлектрлікжүктеменіңесебі, U = 0,4кВ

Бөлімдердің

атауы

ЭҚ саны,          n

Рmin-Pmax

Номи-налды қуат, ∑Рн

m

Кқолд.

cos

tg

Орташа жүктеме

nэ

Кес.

Есептік жүктеме

Роа,            кВт

Qоа,         кВАр

Ресепт.кВт

Qесепт.кВАр

Sесепт. кВА

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Электр бөлімі

Күштік

20

1-20

300

>3

0,5

0,8

0,75

150

112,5

20

1

150

112,5

Жарықтандыру

12,05

5,78

Қосындысы

152,05

118,28

192,64

Кен байыту комбинаты

Күштік

200

1-80

5600

>3

0,65

0,8

0,75

3640

2730

140

1

3640

2730

Жарықтандыру

94,05

45,14

Қосындысы

3734,05

2775,14

4652,36

Компрессор бөлімі

Күштік

10

1-30

430

>3

0,75

0,8

0,75

322,5

241,87

10

1

322,5

266

Жарықтандыру

12,67

6,08

Қосындысы

335,17

272,08

431,7

Әкімшілік тұрмыстық ғимарат

Күштік

25

1-30

300

>3

0,5

0,8

0,75

150

112,5

20

1

150

112,5

Жарықтандыру

22,17

7,3

Қосындысы

172,17

119,3

209,46

2.2 кестенің жалғасы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Іс-сапарға жіберу бөлімі

Күштік

10

1-20

320

>3

0,5

0,7

1,02

160

163,2

10

1,05

160

82,56

Жарықтандыру

4,05

1,34

Қосындысы

164,05

83,9

184,25

Дайын өнім қоймасы

Күштік

5

1-20

80

>3

0,4

0,8

0,75

32

24

5

1,16

204

238,68

Жарықтандыру

3,42

1,64

Қосындысы

207,42

240,32

317,45

Механикалық шеберхана бөлімі

Күштік

50

2-40

1150

>3

0,3

0,65

1,17

345

224,3

50

1

96

112,32

Жарықтандыру

56,1

26,9

Қосындысы

152,1

139,22

206,19

Жанғыш-жақпа материалдар және орман қоймасы

Күштік

10

1-25

200

>3

0,3

0,7

1,02

60

61,2

10

1,13

92,5

94,35

Жарықтандыру

7,56

3,63

Қосындысы

100,06

97,98

140,04

Конвейер

Күштік

10

1-15

150

>3

0,4

0,75

0,75

60

45

10

1,07

227,5

255,26

Жарықтандыру

2,18

1,05

Қосындысы

229,68

256,3

344,15

2.2 кестенің соңы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Темір жол тұрақтары

Күштік

8

1-20

160

>3

0,3

0,7

1,02

48

48,96

8

1,19

57,12

53,86

Жарықтандыру

10,36

4,97

Қосындысы

67,48

58,83

89,52

Копер және калориф бөлімі

Күштік

40

1-130

920

>3

0,65

0,8

0,75

598

540

14

1

720

540

Жарықтандыру

35,8

17,18

Қосындысы

755,8

557,18

938,97

Желдеткіш ғимарат

Күштік

5

250-630

2390

<3

0,6

0,8

0,75

1434

1075,5

5

1,08

225

299,25

Жарықтандыру

6,93

3,32

Қосындысы

231,93

302,57

381,24

Территорияны жарықтандыру

494,6

237,4

548,62

0,4 кВ шинадағы барлығы

6796,56

5258,5

8636,59

  1. Бөлім трансформаторларының санын таңдау және 0,4 кВ кернеудегі реактивті қуатты компенсациялау

Бөлім трансформаторларының қуатын және санын дұрыс анықтау техник-экономикалық есептеулер арқасында тек келесі факторларды ескерсек мүмкін болады: тұтынушыларды электрмен жабдықтаудың сенімділік категориясы; 1 кВ дейінгі кернеудегі реактивті жүктемені компенсациялау; қалыпты және апатты режимдегі трансформаторлардың асқын жүктелу қабілетін, стандартты қуат адымын; жүктеме графигінен тәуелді трансформаторлардың тиімді жұмыс режимін.

Есептеу үшін берілгендер:

Ресепт.0,4= 6796,56 кВт; Qесепт.0,4= 5258,5 кВАр; Sесепт.0,4= 8636,59 кВА.

Кәсіпорын 1 санаттағы тұтынушыға жатады, кәсіпорын 2 ауысымда жұмыс істейді, сондықтан, трансформатордың жүктелу коэффиценті Кжтр=0,65. Трансформатордың қуатын Sнт=2500 кВА тең деп аламыз.

Бірдей қуатты бөлім трансформаторларының технологиялық концентрацияланған тобы үшін олардың аса жоғары есептік активті жүктемені жабуға қажетті саны келесі формуламен анықталады:

мұнда Ресепт.0,4 – есептік қосынды активті жүктемесі;

кж – трансформатордың жүктелу коэффиценті;

Sнт – трансформатордың қабылданған номинал қуаты;

DN –ең жақын бүтін санға дейін жуықтау.

Трансформаторлардың экономикалық пайдалы саны келесі формуламен анықталады:

Nт.пайд. = Nmin + m =5+0=5,                                        (2.15)

мұнда m = 0 – трансформаторлардың қосымша саны [3, 14 бет, 1.5

сурет].

Трансформатордың таңдалған саны бойынша 1 кВ дейінгі кернеуде трансформатор арқылы желіге беруі пайдалы болатын ең үлкен рективті қуат Q1 анықтаймыз:

                                   (2.16)

                кВАр,

мұнда  Кр.е.асқ..=1,1 – майлы трансформаторлардың рұқсат етілген асқын     жүктелу коэффиценті.

2.1 сурет – Төмен кернеулі батарея конденсатордың орнату сұлбасы

0,4 кВ шинадағы реактивті қуат балансының шарттарынан QТБК мәнін анықтаймыз:

                                        (2.17)

                                                                            (2.18)

                                           (2.19)

мұндаγ – К1 және К2 функцияларынан анықталатын коэффицент [4, кесте 2.190, 2.191 cурет, 2.133 б];

           К1– жұмыс ауысымы санынан тәуелді меншікті шығын кэффиценті;

            К2 – қоректендіретін желі мен трансформатор қуатынан тәуелді коэффициент.

кВАр;

кВАр.

Әрбір трансформаторға сәйкес келетін батарея конденсатордың қуатын анықтаймыз:

ТБК-ның таңдалған түрі: УК6-0,4-200 У3 және УК6-0,4-225 У3 [5].

Есептеулерге сүйеніп, алынған мәліметтерден 2.3 кестені құрамыз, онда бөлім ТҚС-лары бойынша төменгі вольтті жүктеменің таралуы көрсетілген.Кестеде Кж – транформаторлардың жүктелу коэффициенті, ол мынаған тең:

2.3 кесте – бөлім ТҚ-лары бойынша төменгі вольтті жүктеменің таралуы

№ТҚС, Sн.тр кВА, QТБК

Бөлім

Ресепт.0,4, кВт

Qесепт.0,4, кВАр

Sесепт.0,4, кВA

Кж

ТҚТҚ3

ТҚС1 (2 x2500)

ТҚС2 (2 x2500)

ТҚС3 (1x2500)

1

152,05

118,28

192,64

2

3734,05

2775,14

4652,36

3

335,17

272,08

431,7

4

172,17

119,3

209,46

5

164,05

83,9

184,25

6

207,42

240,32

317,45

7

152,1

139,22

206,19

8

100,06

97,98

140,04

9

229,68

256,3

344,15

10

67,48

58,83

89,52

11

755,8

557,18

938,97

12

231,93

302,57

381,24

Территорияны жарықтандыру

494,6

237,4

548,62

QТБК5x(200+225) кВАр

- 2125

ТҚС1-ТҚС-3 бойынша барлығы

6796,56

3133,5

7484,12

0,599

  1. Шахта бойынша электр жүктемелерінің нақтыланған есебі

ЦТҚС блоктарындағы қуат шығынын анықтау.

Қуаттың есептік активті қуат шығындарын анықтаймыз:

Қуаттың есептік активті қуат шығындарын анықтаймыз:

ТМ -2500 - 10 - 0,4 трансформаторын таңдаймыз [6].

2.4 кесте – Трансформатордың паспорттық берілгендері

Трансформатор-дың түрі

Sн,кВА

Iбж,%

,кВт

,кВт

Бағасы

ТМ - 2500- 10 - 0,4

2500

0,4

6,5

2,5

28

5 462 295 тг

Активті және реактивті қуат шығындарын табамыз:

                             (2.24)

Синхронды қозғалтқыштардың есептік қуатын анықтау.

Бастапқы алынған қозғалтқыштың қуаты бойынша анықтамадан синхронды қозғалтқыштың түрі және паспорттық берілгендері таңдалады.

Компрессор бөлім үшін 2.5 кесте – СДН-2-16-36-8 типті қозғалтқыштың паспорттық берілгендері [4,132бет].

2.5 кесте

Түрі

Pном,кВт

Uном, кВ

Айналу жиілігі,

айн/мин

tgj

Х''d,%

СДН-2-16-36-8

630

6

750

0,48

21,4

Копер және калориф бөлімі үшін Кесте 2.6 – СДНЗ-2-18-76-8 типті қозғалтқыштың паспорттық берілгендері [4,133 бет].

2.6 кесте

Түрі

Pном,кВт

Uном, кВ

Айналу жиілігі,

айн/мин

tgj

Х''d,%

СДНЗ-2-18-76-8

4000

10

750

0,48

13,7

СҚ-тың есептік активті және реактивті қуатты анықтау:

, кВт;(2.25)

(2.26)

БТҚС 10 кВ шинасындағы реактивті қуатты компенсациялау.

2.2 сурет – Реактивті қуатты компенсациялауға арналған сұлба

10 кВ шинадағы реактивті қуаттар балансының теңдеуі:

                                (2.27)

мұнда Qэ – кәсіпорынға ең үлкен жүктеме кезінде энергожүйеден берілетін реактивті қуат. Ол – экономикалық оңтайлы реактивті қуат ретінде энергожүйемен орнатылады және мына формуламен анықталады:

 (2.28)

бұл жердегі Qрез – өндірістегі резервтік реактивті қуат мөлшері, мына  формуламен анықталады:

         ;     (2.29)

     .

ЖБК қуатын реактивті қуат балансы шарттарынан анықтаймыз:

              ;                 (2.30)

    .

Бір батарей конденсатордың қуатын анықтаймыз:

-2700-(1800+2×450) У3 [7].

ЖБК-ның номинал қуаттарының қосындысы 5400 кВАр.

Бүкіл зауыт үшін орташа өлшенген қолдану коэффицентін табамыз:

Өндірістік кәсіпорын бойынша қуаттың нақтыланған есебі 2.7 кестеде келтірілген

2.7 кесте – Өндірістік кәсіпорын бойынша қуаттың нақтыланған есебі

№ТҚС, Sнт, QТБК

Бөлім

n

Pnmin-

Pnmax

∑Pн, кВт

Орташа қуат

nэ

Kес.

Есептік қуат мәндері

Kж

Роа,

кВт

Qоа,

кВАр

Рес.,

кВт

Qесепт.,

кВАр

Sесепт. ,

кВА

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

ТҚС 1 (2х2500) кВА

1

20

1-20

300

150

112,5

ТҚС 2 (2х2500) кВА

2

200

1-80

5600

3640

2730

ТҚС 3 (1х2500) кВА

3

10

1-30

430

322,5

241,87

4

25

1-30

300

150

112,5

5

10

1-20

320

160

163,2

6

5

1-20

80

32

24

7

50

1-40

1150

345

224,3

8

10

1-25

100

60

61,2

9

10

1-15

150

60

45

10

8

1-20

160

48

48,96

11

40

1-130

920

598

540

12

5

250-630

2390

1434

1075,5

Магистраль бойынша барлығы

393

1-630

12000

0,58

6999,5

5379,03

38

0,84

5879,58

5379,03

Территория жарықтандыру

494,6

237,4

Жарықтандыру жүктемесі

267,34

124,33

Qтбк

-2125

0,4 кВ жүктеме

6641,52

3615,76

7561,97

0,6

ТҚ трансф-ғы шығын

62,73

341,5

СҚ-10 кВ

2268

1088,64

СҚ-10 кВ

7200

3456

Qжбк

- 5400

Зауыт б/ша барлығы

16172,25

3101,9

16467,1

  1. Сыртқы электрмен жабдықтау сұлбасының нұсқаларын техник-экономикалық салыстыру

Шахтаға қорек көзі энергожүйенің қуаты 63 МВА болатын екі үшорамды  трансформаторы бар, кернеуі 115/37/10,5 кВ болатын қосалқы стансасынан алынуы мүмкін. Энергожүйенің қуаты шектелмеген. Шахта бірінші категориялы тұтынушыға жатады (Sқт.110кВ = 600 МВА).

Қосалқы станса шахта аумағынан 5 км қашықтықта орналасқан.

Шахта екі ауысымда жұмыс істейді.

Зауыттың сыртқы электрмен жабдықтау нұсқаларының техника-экономикалық салыстыру үшін сыртқы электрмен жабдықтаудың екі нұсқасын қарастырамыз:

3.1I нұсқаның техника-экономикалық есебі

3.1 сурет – Электрмен жабдықтаудың бірінші нұсқасы

I нұсқа бойынша электрқондырғыны таңдаймыз.

БТҚС трансформаторын таңдаймын.

БТҚС трансформаторының толық есептік қуаты:

Қуаты16000 кВА болатын екі трансформатор таңдаймыз:

Қуаты 16000 кВА болатын екі трансформаторды таңдаймыз,  Кж=0,47, түрі ТДН-16000-110/10 [9].

3.1 кесте – БТҚС трансформаторының техникалық сипаттамалары

Sном, МВА

UЖК, кВ

UТК,кВ

РБЖ,

кВт

РҚТ,

кВт

UҚТ, %

ІБЖ, %

Цена, тг

16

115

10,5

15,8

90

10,5

0,33

35 000000

БТҚС трансформаторларындағы қуат шығынын анықтаймыз:

Есептік активті қуат шығынын анықтаймыз:

Есептік реактивті қуат шығынын анықтаймыз:

ЭБЖ арқылы өтетін қуатты анықтаймыз:

Бір желіден ағатын есептік ток:

Апатты режимдегі ток:

Токтың экономикалық тығыздығы бойынша өткізгіштің қимасын анықтаймыз:

мұнда =1,1 А/мм2 өткізгіштің материалынан және максимум жүктемені қолдану сағаты санынан тәуелді токтың экономикалық тығыздығы. Менің жағдайымда – оқшауланбаған алюмин өткізгіш, Тм = 4000 сағ./жыл [4].

«Тәжге» кететін шығын шарты бойынша 110 кВ-тық желі үшін минималды қимасы 70 мм2 тең, демек, мына маркалы өткізгішті таңдаймын: АС –70/11 ( х0=0,444 Ом/км; r0=0,428 Ом/км;Iрұқс.ет=265 А).

Таңдалған өткізгіштерді рұқсат етілген ток бойынша тексереміз.

Есептік ток кезінде:

рұқс.етесепт.ЭБЖ, (265 А > 39,89 А).

Апаттық режим кезінде:

.1,3 ∙ Ірұқс.ет ≥  Іап.ЭБЖ., (344,5 > 79,79 А).

БТҚС трансформаторларындағы электр энергиясы шығындарын анықтаймыз:

Екі ауысымды жұмыс режимі кезінде  Тқос= 4000 сағ.

шығынды максимум қолдану сағатының саны және ол жүктемені максимум қолдану сағаты санынан тәуелді :

мұнда Тм = 4000 сағ. – максимум қолдану сағатының саны [4].

ЭБЖ 110 кВ-тағы электр энергия шығынын анықтаймыз:

мұндаR =r0l = 0,428∙5 = 2,14 Ом, ескере кету қажет,r0=0,428 Ом/км – болат-алюминді өткізгіштің меншікті кедергісі,l=5 км – ЭБЖ ұзындығы.

U=110 кВ-қа қондырғы таңдау.

Аппараттарды таңдамас бұрын орынбасу сұлбасын құрамыз (3.2 сурет) және қысқа тұйықталу тогын есептейміз.

3.2 сурет – Орынбасу сұлбасы

Қабылдаймыз:Sб=1000 МВА;Uб=115 кВ.

Базистік ток анықтаймыз:

Жүйенің кедергісін анықтаймыз:

мұнда = 600 – қосалқы станса трансформаторларының ЖК

жағындағы қысқаша тұйықталу қуаты.

К1 нүктесіндегі қысқа тұйықталу тогы:

ЭБЖкедергісінанықтау:

К2 нүктесіндегі қысқа тұйықталу тогы:

БТҚС трансформаторының кедергісін анықтаймыз:

Базистік токты анықтаймыз:

К3 нүктесіндегі қысқа тұйықталу мәні:

К1, K2, K3 нүктелеріндегі соққы тоғын анықтаймыз:

мұнда Ксоққы1= 1,72 (энергожүйе үшін);

Ксоққы2= 1,8 (ЭБЖ және торап үшін);

 Ксоққы3= 1,92 (БТҚС тр-р, торап және ЭБЖ үшін) [4].

ҚТ тогын есептегеннен кейін U=110 кВ-тағы қондырғыны таңдау жүргізіледі:

Орнатуға жоғары вольтті бактік ВЭБ-110-40/2500 УХЛ1 маркалы ажыратқыш таңдаймыз, бағасы 14 млн. теңге [10].

Жоғары вольтті ажыратқыштарды таңдау бойынша тексеру:

1-ші және 2-ші ажыратқыштар үшін:

Uн ≥ Uорн.;      115 кВ  110 кВ;

Ін ≥ Іап.эбж;   2500 А  79,79 А;

Іаж.  ≥ Іқт;    40 кА  3 кА;

Ідин ≥ ісоққы;     102 кА  7,3 кА;

Іаж2өт. ≥  Іаж.2аж.. 402 ∙  3 кА2 ∙ с. 32 ∙ 0,055 кА2 ∙ с.

3-ші және 4-ші ажыратқыштар үшін таңдау шарттары:

Uн ≥ Uорн.;    115 кВ  110 кВ;

Ін ≥ Іап.эбж;    2500 А  79,79 А;

Іаж. ≥ Іқт;     40 кА   2,73 кА;

Ідин ≥ ісоққы;     102 кА  6,92  кА;

Іаж.2өт ≥  Іқт2аж. 402 ∙ 3 кА2 ∙ с.  2,732 ∙ 0,035 кА2 ∙ с.

Орнатуға горизонталь-бұрамалы айырғыштың РГ–110/1000УХЛ1 түрін таңдаймыз, бағасы 800 000 тг.

1, 2, 3 және 4 номерлі айырғыштарды таңдау шарттарын қараймыз:

UнUорн ;

115кВ  110кВ;

Ін ≥ Іап.ток;

1000А  79,79 А;

Ідин ≥ ісоққы;

80 кА  7,3 кА;

Ітерм ≥ Іқт.

31,5кА  3 кА.

5-ші және 6-шы айырғыштарды таңдау шарттарын тізбектейміз:

Uн ≥ Uорн. ;

115кВ110кВ;

Ін ≥ Іап.ток;

1000 А  79,79 А;

Ідин ≥ ісоққы ;

80 кА  6,92 кА;

Ітерм ≥ Іқт.

31,5 кА   2,73 кА.

Асқын кернеу шектегішін (АКШ) таңдау кернеу бойынша жүргізіледі. АКШ таңдау шарттары бойынша тексеру:

UН ≥ Uорн ;               115кВ  110кВ.

Орнатуға ОПН-110УХЛ1 типті АКШ таңдаймыз,  бағасы  600 000 тг.

Таңдалған қондырғылардың капиталды шығындарын анықтаймыз.

БТҚС үшін капиталды шығын:

мұндағы  - трансформатор саны;

               - трансформатордың бағасы.

110 кВ ЭБЖ кеткен шығыны: (темір-бетонды екітізбекті біруақытты екі тізбектің бірдей ілінуі), АС-70/11 Ұзындығы - 5 км. Бағасы – 9,6 млн тг/км [11, кесте 9.5].

мұндағы - ЭБЖ бағасы.

Капиталды ажыратқыштың шығыны:

)

бұнда Каж– бір ажыратқыштың бағасы;

          N – ажыратқыштың саны.

Айырғыштың капиталды шығыны:

теңге,                                (3.24)

мұндағы - бір айырғыштың бағасы;

N - айырғыштың саны.

Асқын кернеу шектеуіш капитал шығыны:

теңге,                                       (3.25)

бұнда Какш– бір асқын кернеу шектеуіштің бағасы;

N – бір асқын кернеу шектеуіштің саны.

1 нұсқа бойынша жалпы капитал шығыны:

Қосынды ұсталым келесі формуламен есептеледі:

Амортизациялық ұсталым :

Қондырғыларға амортизациялық ұсталым:

ЭБЖ-ға амортизациялық ұсталым:

Темір-бетонды тіреудегі ӘЖ-110 кВ үшін Еа=0,028. Қондырғы үшін Еа=0,063.

Ұсталымды есептеу:

Қондырғы эксплуатациясына ұсталым:

ЭБЖ эксплуатациясына ұсталым:

Темір-бетонды тіреудегі ӘЖ-110 кВ үшін  Еэ=0,004. Қондырғы үшін  Еэ=0,01.

Электр энергия шығынына ұсталымын анықтаймыз:

Айта кету керек, Со=22 тг./кВт.сағ.

Қосынды ұсталымды анықтаймыз:

.

Осы нұсқаның құндылығының өлшемі болып келетін келтірілген шығындар келесі өрнекпен анықталады:

Ескеру керек, Ен=0,12 эффективті инвестициялар нормативті коэффиценті.

3.2II нұсқа үшін техника-экономикалық есептеулер

3.3 сурет – Электрмен жабдықтаудың екінші нұсқасының сұлбасы

Жүйеге орнатуға ТДТН-63000/110/35/10 маркалы екі трансформаторды таңдаймыз, бағасы 55 000 000 тг.

3.2 кесте – Жүйе трансформаторының паспорттық берілгендері

Sном, МВА

UЖК,

кВ

UОК,

кВ

UТК,

кВ

РБ,

кВт

РҚ,

кВт

UК.ЖК-ОК-сн, %

UК.ЖК-ТК, %

UК.ОК-ТК, %

ІБЖ,

%

Баға, тг

63

115

37

10,5

45

270

18

10,5

7

0,28

55млн.тг

IІ нұсқа бойынша электр қондырғыны таңдаймыз.

БТҚС трансформаторын таңдаймыз.

БТҚС трансформаторының толық есептік қуаты:

(3.2) формулаға қойсақ, қуаты 16000кВА болатын екі трансформаторды былай таңдаймыз:

Қуаты 16 000 кВА болатын екі трансформаторды таңдаймыз,  Кж=0,47, түрі ТДН-16000/35/10 [12].

3.3 кесте – БТҚС трансформаторының техникалық сипаттамалары

Sном, МВА

UЖК, кВ

UТК,кВ

Рбж,

кВт

Рқт,

кВт

Uқт, %

Ібж, %

Бағасы, тг

16

37

10,5

18,5

115

12,7

0,3

25 000000

БТҚС трансформаторындағы қуат шығынын анықтаймыз.

Есептік активті қуат шығынын анықтаймыз:

Есептікреактивтіқуатшығынынанықтаймыз:

(3.6) өрнекке сүйеніп, бір желіден өтетін есептік ток:

(3.7) өрнекке қойсақ, апатты режим тогы:

Токтың экономикалық тығыздығы бойынша өткізгіштің қимасын (3.8) өрнегі арқылы анықтаймыз:

=1,1 А/мм2 өткізгіш материалынан және жүктемені максимум қолдану сағаты санынан тәуелді. Менің жағдайымда өткізгіш – оқшауланбаған алюмин, Тм = 4000 сағ/жыл [4].

Өткізгіш қабылдаймыз: АС –120/19 ( х0=0,249 Ом/км,r0=0,414 Ом/км ,Iрұқс.ет=390 А).

Таңдалған өткізгіштерді рұқсат етілген ток бойынша тексереміз.

Есептік ток кезінде:

рұқс.ет.есепт.ЭБЖ,              (390 А > 125,47 А).

Апаттық режим кезінде:

1,3 ∙ Ірұқс.ет. ≥  Іап.ЭБЖ.,         (507 > 250,94 А).

БТҚС трансформаторындағы электр энергиясы шығынын анықтаймыз:

Екі ауысымды жұмыс режимі кезінде Тқос= 4000 сағ.

–шығынды максимум қолданудың сағат саны және ол жүктемені максимум қолданудың сағат санынан тәуелді.

ЕскергенжөнТм = 4000сағ. -максимумқолданусағатыныңсаны.

ЭБЖ 35 кВ-тағы электр энергиясы шығындарын анықтаймыз:

мұнда R = r0∙l = 0,414∙5 = 2,07 Ом, мұнда r0=0,425 Ом/км – болат-алюминді өткізгіштің меншікті кедергісі, l=5 км – ЭБЖ ұзындығы.

U=35кВ-кеқондырғытаңдау.

Аппараттарды таңдамас бұрын орынбасу сұлбасын құрамыз және қысқаша тұйықталу тогын есептейміз.

3.4 сурет – Орынбасу сұлбасы

Қабылдаймыз: Sб=1000 МВА; Uб=37 кВ.

Базистік токты (3.12) формуламен анықтаймыз:

Жүйенің кедергісін анықтаймыз:

бұнда  SҚТ= 600 – Қосалқы станса трансформаторының ЖК  жағындағы Қ.Т. қуаты.

Энергожүйе трансформаторының кедергісін анықтаймыз:

К1 нүктесіндегі қысқа тұйықталу тогы:

ЭБЖ кедергісін анықтау:

К2 нүктесіндегі қысқаша тұйықталу тогы:

БТҚС трансформаторы кедергісін анықтаймыз:

Базистік токты (3.12) формуламен анықтаймыз:

К3 нүктесіндегі қысқа тұйықталу тогы:

К1, K2, K3 нүктелеріндегі соққы тогын (3.20) формулаға сүйеніп анықтаймыз:

ҚТ тогы есептелгеннен кейін U=35 кВ-қа қондырғы таңдау жүзеге асырамыз.

Жүйе трансформаторының апатты режим тогы бойынша 1 және 2-ші  ажыратқыштарын таңдаймыз. 1 және 2 ажыратқыштары арқылы өтетін токты табамыз:

Орнатуға 48РМ31-12 маркалы жоғары вольтты бакты элегазды ажыратқыш таңдаймыз, бағасы 11 млн.тг [13].

Жоғары вольтты ажыратқыштарды таңдау шарттарымен тексеремін:

UнUорн;      48,3 кВ  35 кВ;

Ін ≥ Іап.Аж1,Аж2;   1200 А  1039,26 А;

Іаж.  ≥ Іқт1;    31,5 кА  4,62 кА;

Ідин ≥ ісоққы1;     105 кА  11,98 кА;

Іаж.2өт ≥  Іқт2аж.. 31,52 ∙  3 кА2 ∙ с. 4,622 ∙ 0,06 кА2 ∙ с.

Секциялық ажыратқыш жұмыс тогы бойынша таңдаймыз:

3-ші ажыратқышты таңдау шарттары бойынша тексеремін:

Uн ≥ Uорн;      48,3кВ  35кВ;

ІнІжұмыс.Аж3.;   1200АА;

Іаж  ≥Іқт1;    31,5кА  4,62кА;

Ідинісоққы1;     105кА11,98кА;

Іаж2өтІқт2аж. 31,52 ∙  3кА2с. 11,982 ∙ 0,06кА2с.

Жоғарывольтты 4-шіжәне 5-шіажыратқыштардытаңдаушарттарыбойыншатексеремін:

Uн ≥ Uорн;      48,3кВ  35кВ;

ІнІап.эбж;   1200АА;

Іаж  ≥Іқт1;    31,5кА  4,62кА;

Ідинісоққы1;     105кА  11,98кА;

Іаж2өтІқт2аж. 31,52 ∙  3кА2с. 4,622 ∙ 0,06кА2с.

6-шыжәне 7-шіажыратқыштарүшінқарастырамын:

Uн ≥ Uорн;      48,3кВ  35кВ;

ІнІап.ЭБЖ;   1200АА;

Іаж  ≥ІҚТ2;    31,5кА  3,65кА;

Ідинісоққы2;     105кА  9,78кА;

Іаж2өтІқт2аж. 31,52 ∙  3кА2с. 3,652 ∙ 0,06кА2с.

ОрнатуғаРГ–35/1000УХЛ1типтігоризонталь-бұрмалыайырғыштаңдаймыз,бағасы 400 000тг.

1, 2, 3 және 4 айырғыштарды таңдау шарты бойынша қараймын:

Uн ≥ Uорн ;     35кВ  35кВ;

Ін ≥ Іап.ЭБЖ;     1000 А А;

Ідин ≥ ісоққы1;  50 кА  11,98 кА;

Ітерм ≥ ІҚТ1. 20 кА  4,62 кА.

5-ші, 6-шы айырғышты таңдау шарттары бойынша қарасам:

Uн ≥ Uорн ;    35кВ  35кВ;

Ін ≥ Іап.ТОК;   1000 А А;

Ідин ≥ ісоққы2;   50 кА  9,78 кА;

Ітерм ≥ ІҚТ2.                         20 кА  3,65 кА.

Асқын кернеу шектегіші кернеу бойынша таңдалады. АКШ таңдау шарттары бойынша тексеру:

UН ≥ Uорн ; 35кВ  35кВ.

Орнатуға ОПН-35УХЛ1 типті АКШ таңдаймыз, бағасы 300000 тг.

Жобаланған шахтаның энергожүйе трансформаторы қуатындағы үлестік қатысу коэффицентінγ табамыз:

Жүйе трансформаторының үлестік қатысуы:

1-ші және 2-ші ажыратқыштарының үлестік қатысуы:

3-ші ажыратқышының үлестік қатысуы:

Таңдалғанқондырғыларүшінкапиталдышығындардыанықтаймыз:

БТҚС трансформаторына кететін шығын (3.21) өрнек арқылы табамыз:

(3.22) өрнекке сүйенсек, ЭБЖ 35 кВ кететін шығын: (темірбетонды екі тізбекті біруақытты ілінуімен), АС-120/19, Ұзындығы – 5 км. Баға – 8,9 млн тг/км [11].

(3.23) өрнек арқылы 4 пен 7 аралығындағы ажыратқыш шығындарын есептейміз:

Айырғышқа кететін шығындар (3.24):

АКШ кететін шығындар (3.25):

Жүйе трансформаторы шығындары:

        Ктр.жүйе1×2×Ктр.эж= 0,24 ×2× 55 000 000 =26,4 млн. тг.

1-ші және 2-ші ажыратқыш шығындары:

     КАж1,Аж22×2×КАж1,Аж2= 0,21 ×2× 11 000 000 = 4,62 млн. тг.

3-ші ажыратқыш шығындары:

             КАж33×КАж3= 0,105 × 11 000 000 = 1,15 млн. тг.

Қосынды шығындар:

;

 ∑КII = 44+2,4 +1,8 +50 + 26,4 + 4,62 + 1,15 + 44,5 = 174,87 млн. тг.

Қосынды ұсталымды есептеу жұмыстарын жүргіземін.

Қондырғы үшін амортизациялық ұсталым (3.29) өрнек бойынша:

ЭБЖ үшін амортизациялық ұсталым (3.30) өрнегі арқылы:

Сонымен, амортизацияға ұсталым (3.28) өрнеггі бойынша:

Темірбетонды тіреулі ӘЖ-35 кВ үшін Еа=0,028. Қондырғы үшін Еа=0,063.

Қондырғы эксплуатациясына ұсталымды есептеймін.

Қондырғы эксплуатациясына ұсталым (3.32) формула бойынша қараймын:

ЭБЖ эксплуатациясына ұсталым (3.33):

Сонда, эксплуатация үшін ұсталым:

Темір-бетонды тіреулі ӘЖ-35 кВ үшін Еэ=0,004. Қондырғы үшін Еа=0,01.

Электр энергиясы шығындарына ұсталымды анықтаймыз.

Электр энергиясы шығыныны бағасы (3.34):

Қосынды ұсталымды анықтаймыз (3.27):

Осы нұсқаның құндылығының мөлшері болып табылатын келтірілген шығындар келесі өрнекпен анықталады:

мұнда  Ен=0,12 капиталдық салымдардың эффективтілігінің нормативті                    коэффициенті.

3.4 кесте – Жылдық шығындар

Нұсқа

Uном ,кВ

КΣ, тг.

ИΣ, тг.

З ,тг.

I

110

196 400 000

17 719 821,54

41 287 821,54

II

35

174 870 000

27 231 931

48 216 331

І Итұт =22∙ (+)= 5 421 425,54 тг;

ІІИтұт =22∙ (+) =  16 290 921 тг.

Қорытынды:I нұсқаны таңдаймын, себебі, трансформатордағы және ЭБЖ-дағы жылдық шығындар екінші нұсқадан әлдеқайда аз.

4. БТҚС 115 кВ-қа қондырғы таңдау

СҚ тогын есептейміз

Бастапқы мәліметтер.

Бөлімде 6 синхронды қозғалтқыш келесі сипаттамаларға ие:

4.1 кестеде – СДН-2-16-36-8 типті 4 қозғалтқыштың паспорттық берілгендері келтірілген.

4.1 кесте – СҚ  паспорттық мәліметтері

Түрі

Pном,кВт

Uном, кВ

Айналу жиілігі,

айн/мин

tgj

Х''d,%

СДН-2-16-36-8

630

6

750

0,48

21,4

4.2 кестеде – СДНЗ-2-18-76-8 типті 2 қозғалтқыштың паспорттық берілгендері келтіріледі.

4.2 кесте – СҚ паспортты мәліметтері

Түрі

Pном,кВт

Uном, кВ

Айналу жиілігі,

айн/мин

tgφ

Х''d,%

СДНЗ-2-18-76-8

4000

10

750

0,48

13,7

СҚ-тың есептік активті және реактивті қуатты анықтау:

СҚ толық қуатын анықтаймын:

СҚ есептік тогын анықтаймын:

СҚ үшін кәбілдің қимасын және маркасын таңдаймыз:

  1. токтың экономикалық тығыздығы бойынша:

  1. минималды қимасы бойынша:

Компрессор бөліміндегі СҚ үшін ААШв-10-(3x50) маркалы кәбілді таңдаймыз,Iрұқс.ет= 134 А >Iесепт..СҚ= 36,42 А. Кәбілдің берілген мәндері:r0= 0,641 Ом/км; х0= 0,083 Ом/км [13].

Копер бөліміндегі СҚ үшін ААШв-10-(3x185) маркалы кәбіл таңдаймыз,Iрұқс.ет= 275 А >Iесепт.СҚ= 231,2 А. Кәбілдің берілген мәндері:r0= 0,167 Ом/км; х0= 0,077 Ом/км [13].

4.1 Ажыратқыштарды таңдауды жүргізу

5 пен 6-шы кірме ажыратқыштарының таңдалуы:

ВВТЭ-10-20/1000УХЛ 2 типті ажыратқыш таңдаймыз [15].

Uн ≥ Uорн;      10 кВ  10 кВ;

Ін ≥ Іап.;   1000 А  А;

Іаж  ≥ Іқт3;    20 кА   6,55 кА;

Ідин ≥ ісоққы3;     52 кА   17,73 кА;

Іаж2өт ≥  Іқт2аж. 202 ∙  3 кА2 ∙ с. 6,552 ∙ 0,05 кА2 ∙ с.

Секциялық 7-ші нөмерлі ажыратқыш:

ВВТЭ-10-20/630УХЛ2 типті ажыратқыш таңдаймыз:

UнUорн;      10 кВ  10 кВ;

Ін ≥ Іесепт;   630 А  А;

Іаж  ≥ ІҚТ3;    10 кА  6,55 кА;

Ідин ≥ ісоққы3;     25 кА  17,73 кА;

Іаж2өт ≥  ІҚТ2аж. 202 ∙  3 кА2 ∙ с. 6,552 ∙ 0,05 кА2 ∙ с.

Шығыс желіге ажыратқыштар таңдау жұмысын жүргіземін.

Магистраль  БТҚС-(ТҚС1-ТҚС3):

ВВТЭ-10-20/630УХЛ2 типті ажыратқыш таңдаймыз.

БТҚС-(ТҚС1-ТҚС3) шығыс магистраліне ажыратқыш таңдау шарттары:

Uн ≥ Uорн;      10 кВ  10 кВ;

Ін ≥ Іесепт.;   630 А  А;

Іаж  ≥ Іқт;    20 кА  6,55 кА;

Ідин ≥ ісоққы;     52 кА  17,73 кА;

Іаж2өт ≥  Іқт2аж. 202 ∙  3 кА2 ∙ с. 6,552 ∙ 0,05 кА2 ∙ с.

БТҚС-СҚ арасындағы аралық үшін:

ВВТЭ-10-20/630УХЛ2 типті ажыратқыш таңдаймыз [15].

БТҚС-СҚ шығыс желісіне ажыратқыш таңдау шарттары:

Uн ≥ Uорн;      10 кВ  10 кВ;

Ін ≥ Іесепт.СҚ.;   630 А  А; 630 231,2;

Іаж  ≥ Іқт3;    20 кА   кА;

Ідин ≥ іқт3;     52 кА  17,73 кА;

Іаж2өт ≥  Іқт2аж. 202 ∙  3 кА2 ∙ с. 6,552 ∙ 0,05 кА2 ∙ с.

ЖБК үшін ажыратқыштар таңдайтын боламыз.

ВВТЭ-10-20/630УХЛ2 типті ажыратқыш таңдаймыз.

БТҚС-ЖБК шығыс желісіне ажыратқыш таңдау шарттары:

Uн ≥ Uорн;      10 кВ  10 кВ;

Ін ≥ Іесепт.СҚ.;   630 А  А;

Іаж  ≥ ІҚТ3;    20 кА   кА;

Ідин ≥ ісоққы3;     52 кА  17,73 кА;

Іаж2өт ≥  Іқт2аж. 202 ∙  3 кА2 ∙ с. 6,552 ∙ 0,05 кА2 ∙ с.

4.2Жүктеме ажыратқыштарын таңдау

Барлық трансформаторлар үшінВНАп-10/400-20-зп-У2 типті жүктеме ажыратқышын таңдаймыз [16].

ТҚС1-ТҚС3 үшін жүктеме ажыратқышын таңдау шарттары:

UН ≥ Uорн;                     10 кВ  10 кВ;

ІН ≥ Іап.;                     400 А  289 А;

Іөтп. ≥ ісоққы;                     40 кА  17,73 кА;

4.3 Ток трансформаторын таңдау

-қондырғы кернеу бойынша:;

-ток бойынша:;

- электродинамикалық беріктігі бойынша:  ;

- екінші ретті жүктеме бойынша:  .

Кірістегі ток трансформаторын таңдау.

Кірме ток трансформаторын таңдаймыз:ТОЛК 10-1-х/5-У2;Uн=10 кВ;Iн=1600А;Sн=15 ВА.

4.3 кесте – ТТ-ға қосылған құрылғылар

Құрылғы

Түрі

А, ВА

В, ВА

С, ВА

A

Э-350

0,5

0,5

0,5

Wh

САЗ-И681

2,5

2,5

2,5

Varh

СР4-И689

2,5

2,5

2,5

W

Д-355

0,5

0,5

0,5

Var

Д-345

0,5

0,5

0,5

Барлығы

6,5

6,5

6,5

Ток трансформаторының екінші ретті жүктемесін есептейміз.

Екінші ретті жүктеме кедергісі құрылғылардың, өткізгіштердің кедергісінен және түйіспелердің өтпелі кедергісінен тұрады:

Құрылғылардың кедергісі келесі өрнекпен анықталады:

мұнда Sқұр.. –құрылғылар тұтынатын қуат;

I2 – құрылғының екінші ретті номинал тогы.

Өткізгіштердің кедергісі: өткізгіштің мына түрін қабылдаймыз: ПВ - 3х2,5; F=2,5 мм2.

4.4 кесте – Ток трансформаторын таңдау шарттары.

Есептік өлшемдері

Шарты

Каталог бойынша

Uн= 10 кВ

=

Uн= 10 кВ

Iап= А

Iн=1600А

Iсоққы=17,73 кА

Iдин=26 кА

S2есепт=9,85 ВА

S2 н=15 ВА

БТҚС шинасындағы секциялық ажыратқышқа ток трансформаторын таңдаймыз.

Ток трансформаторын таңдаймыз:ТОЛК10-1-800/5-У2,Uн=10 кВ;

Iн= 800А;Sн=15 ВА.

4.5 кесте – ТТ-ға қосылған құрылғылар

Құрылғылар

Түрі

А, ВА

В, ВА

С, ВА

Aмперметр

Э-350

0,5

0,5

барлығы

0,5

0,5

Ток трансформаторының екінші дәңгейлі жүктемесін есептейміз.

Екінші ретті жүктеме кедергісі құрылғылардың, өткізгіштердің кедергісінен және түйіспелердің өтпелі кедергісінен тұрады.

Құрылғылардың кедергісі келесі өрнекпен анықталады (4.13):

Өткізгіш кедергісі: ПВ - 3х2,5;F=2,5 мм2 типті өткізгіш қабылдаймыз (4.14).

Және (4.12) өрнекке сәйкес:

4.6 кесте – Ток трансформаторын таңдау шарттары:

Есептік өлшемдер

Шарттары

Каталог бойынша

Uн= 10 кВ

=

Uн= 10 кВ

Iап= А

Iн=800А

Iсоққы=17,73 кА

Iдин= 26 кА

S2есепт=3,85 ВА

S2 н=15 ВА

БТҚС-(ТҚ1,ТҚ2,ТҚ3) желісіндегі ток трансформаторын таңдау :

4.7 кесте – ТТ-ға қосылған құрылғылар

Құрылғы

Түрі

А, ВА

В,ВА

С, ВА

A

Э-350

0,5

0,5

Wh

САЗ-И681

2,5

2,5

Varh

СР4-И689

2,5

2,5

Барлығы

5,5

5,5

Ток трансформаторының екінші жүктемесін есептейміз.

Екінші ретті жүктеме кедергісі құрылғылардың, өткізгіштердің кедергісінен және түйіспелердің өтпелі кедергісінен тұрады.

Құрылғылардың кедергісі келесі өрнекпен анықталады (4.13):

Өткізгіш кедергісі: ПВ - 3х2,5;F=2,5 мм2 типті өткізгіш қабылдаймыз (4.14):

Және де (4.12)-ге сайкес:

БТҚС-(ТҚС1-ТҚС3) желісіндегі ток трансформаторы:ТОЛК10-1-600/5-У2,Uн=10 кВ;Iн=600А;Sн=15 ВА.

4.8 кесте -Тоқ трансформаторын таңдау шарттары:

Есептік өлшемдері

Шарттары

Каталог бойынша

Uн= 10 кВ

=

Uн= 10 кВ

Iап=А

Iн= 600А

Iсоққы=17,73 кА

Iдин= 26 кА

S2 есепт= 8,85 ВА

S2 н=15ВА

СҚ-қа ток трансформаторын таңдау:

ТОЛК10-1-800/5-У2,Uн=10 кВ;Iн=600А;Sн=15 ВА.

4.9 кесте – ТТ таңдау шарттарын тексеру

Құрылғы

Түрі

А, ВА

В,ВА

С, ВА

A

Э-350

0,5

0,5

0,5

А

Э-350

0,5

0,5

0,5

А

Э-350

0,5

0,5

0,5

Varh

СР4-И689

2,5

2,5

2,5

Барлығы

4

4

4

4.10 кесте – БТҚС-СҚ желісіндегі ТТ-ны таңдау шарттары:

Есептікмәндері

Шарттары

Каталогбойынша

Uн= 10кВ

=

Uн= 10кВ

Iесепт=А

Iн= 600А

Iсоққы=17,73кА

Iдин= 26 кА

S2 есепт= 4 ВА

S2 н=15ВА

4.4 Кернеу трансформаторын таңдау

Кернеу трансформаторы келесі шарттар бойынша таңдалады:

1. қондырғы кернеуі бойынша:UномUорн;

2. екінші ретті жүктеме бойынша:Sном2S2есепт;

3. дәлдік класы бойынша;

4. қосылу сұлбасы және құрылысы бойынша.

БТҚС шинасы үшін:

4.11 кесте - КТ-на қосылған құрылғылар

Құрылғы

Тип

Sорама, ВА

Орам саны

cosφ

sinφ

Құрылғы саны

Рбар, Вт

Qбар, Вар

V

Э-335

2

2

1

0

1

4

-

W

Д-335

1,5

2

1

0

1

3

-

Var

И-335

1,5

2

1

0

1

3

-

Wh

СА3-И681

3 Вт

2

0,38

0,925

8

48

116,64

Varh

СР4-И689

3 Вар

2

0,38

0,925

8

48

116,64

Барлығы

106

233,28

Екінші ретті жүктеме есебі:

НАМИ-10 типті КТ таңдаймын.

4.12 кесте – КТ үшін таңдау шарттары

Есептік өлшемдер

Шарттар

Каталог бойынша

Қосылу тобыҮнн/П-0

4.5 БТҚС шинасын таңдау

Шинаның қимасын оның рұқсат етілген тогы және экономикалық орындылығы бойынша таңдаймыз. Шинаны тексеру қысқа тұйықталу тогына электродинамикалық және термиялық беріктігі бойынша тексеріледі.

ШМТ- 60x6 маркалы тікбұрышты қималы мыс шинаны таңдаймыз; Iрұқс.ет= 1125 А (бір фазаға бір жолақ) , Iап= А; iсоққы= 17,73 кА.

;

Динамикалық беріктігі бойынша тексеру iсоққыҚТ:σрұқс.ет=700 кгс/см2

мұнда L=80 см-изолятор арасындағы қашықтық; а=60 см-фаза аралық     қашықтық; b=0,8 см-бір жолақтың ені;

           h=6 см-шинаның ені.

Жоғарыдағы шарттардан көрінгендей таңдалған шина динамикалық берік болғандықтан, осы шинаны орнатуға лайық деп санап, шинаның осы түрін қабылдаймын.

4.6Изолятор таңдау

Қатты шина тіреулі изоляторға бекітіледі.Оны таңдауы келесі шарттармен анықталады:

ИОР-10-2,5 типті тіреулі изолятор таңдаймыз (Fбұз=2500 Н).

Номинал кернеу бойынша:

Рұқсат етілген жүктеме бойынша:

.,

бұнда Fесепт. –  изоляторға әсер ететін күш, ;

          Fрұқс.ет – изолятордың рұқсат етілген жүктемесі;

  Fбұз – иілгіштікті бұзғыш жүктеме.

  1. Шығыс желілерге күштік кәбілдеді таңдау

Кәбілді таңдау келесі шарттармен жүзеге асырылады:

-токтың экономикалық тығыздығы бойынша:;

- минимал қима бойынша;

- жұмыс тогы қыздыру бойыншаIрұқс.ет.каб;

- апаттық режимі бойыншаIрұқс.ет апIап.

Магистраль БТҚС-(ТҚС1-ТҚС3):

БТҚС-ТҚС1 үшін кәбіл таңдаймыз:

Экономикалық ток тығыздығы бойынша (4.3):

IҚТ-ға термиялық беріктігі бойынша минималды қима бойынша таңдалған кәбілді тексереміз (4.4):

F=185мм2қабылдаймыз,

ААШв-10-(3x185)маркалыкәбілдітаңдаймыз.

Iрұқс.ет= 390 А >Iесепт=  А.

Ктүз бір траншеяда жататын кәбіл санынан тәуелді түзету коэффицентін ескеріп, жұмыс режимі бойынша (траншеяда 2 кәбіл) тексереміз:

Апатты ток бойынша тексеру:

Шарттар орындалады, демек нақты ААШв-10-(3x240) маркалы өткізгішті таңдаймыз [13].

ТҚС1-ТҚС2 кәбіл таңдаймыз:

Экономикалық тоқ тығыздығы бойынша (4.3):

IҚТ-ғатермиялықберіктігібойыншаминималды қима бойыншатаңдалғанкәбілдітексереміз (4.4):

F=150мм2қабылдаймыз.

ААШв-10-(3x150) маркалы кәбілді таңдаймыз, Iрұқс.ет= 300 А > Iесепт=  А.

Ктүз бір траншеяда жататын кәбіл санынан тәуелді түзету коэффицентін ескеріп, жұмыс режимі бойынша (траншеяда 2 кәбіл) тексереміз:

Апатты ток бойынша:

.

Шарттар орындалады, онда түбегейлі ААШв-10-(3x150) маркалы кәбілді таңдаймыз.

ТҚС2-ТҚС3-ке кәбіл таңдаймыз:

Экономикалық ток тығыздығы бойынша (4.3):

IҚТ-ғатермиялықберіктігібойыншаминималды қима бойыншатаңдалғанкәбілдітексереміз (4.4):

F=70мм2қабылдаймыз,

ААШв-10-(3x70)маркалыкәбілтаңдаймыз, Iрұқс.ет= 180А > Iесепт=А.

Ктүзбіртраншеядажататынкәбілсанынантәуелдітүзетукоэффицентінескеріп,жұмысрежимібойынша (осытраншеяда 2кәбіл)тексереміз:

Апаттықтокбойыншатексеру:

Шарттар орындалады, демек нақты ААШв-10-(3x70) маркалы кәбілді таңдаймыз [13].

4.8 Өзіндік мұқтаж трансформаторын таңдау

ӨМТ қуаты қосалқы стансаның әр түрлі жұмыс режимдеріне сәйкес жүктемелерге байланысты таңдалады. Бірақ қуаты 630 кВА-дан көп болмауы тиіс. Трансформаторлық қосалқы стансалар үшін тұтынушылның толық қуатынан 0,3 – 0,5 % үлесіне тең етіп аламыз.

Өзіндікмұқтаждыққакететінқуат,кВА.

Өзіндік қажеттері үшін ТСЗ-63/10 маркалы транформаторды таңдаймыз.

4.13 кесте – Кәбілдердің журналы

Аймақтың атауы

Sесепт, кВА

Траншеядағы кәбіл саны

Жүктеме

Токтың экономикалық тығыздығы бойынша, мм2

Рұқсат етілген жүктеме бойынша, мм2

Қысқа тұйықталу тогы бойынша, мм2

Таңдалған кәбіл

Iрұқ.е, A

1,3∙Iрұқ,A

Iес, A

Iап, A

jэ

Fэ

Кп

Fдоп

Iк, A

Fmin

БТҚС-ТҚС1

7785,1

2

225

450

1,4

160,71

0,9

240

6,55

49,52

ААШв-10-(3х240)

390

507

ТҚС1-ТҚС2

5190,1

2

150

300

1,4

0,9

150

6,55

49,52

ААШв-10-(3х150)

300

390

ТҚС2ҚС3

2595

1

75

150

1,4

53,6

1

70

6,55

49,52

ААШв-10-(3х70)

180