Определение мощности трансформатора участковой подстанции, ее типа и места установки

Есть несколько методов расчета мощности трансформатора УПП:

метод коэффициента опроса;

по самому мощному двигателю;

по диаграмме нагрузочной способности;

на основе теории вероятности.

Эти методы подробно описаны в книге Селищева А.А. «Шахтные сухие трансформаторы и передвижные подстанции». – М: Недра, 1968.

Наиболее распространенным является рекомендуемый институтом Центргипрошахт метод коэффициента спроса.

По этому методу расчетная мощность трансформатора:

, кВА

где ∑P_УСТ – суммарная установленная мощность, кВт.

Это номинальная мощность всех токоприемников, за исключением находящихся в резерве и работающих в ремонтную смену;

Кс - коэффициент спроса, учитывающий степень загрузки и одновременности работы двигателей, а также к.п.д. кабельной сети и двигателей. Коэффициент спроса определяется по формулам Центрогипрошахта: для очистных забоев с индивидуальной крепью:

;

для очистных забоев с механизированной крепью:

;

где Р_Н – номинальная часовая мощность наиболее крупного токоприемника, кВт.

сosφ_ср – средневзвешенный коэффициент мощности потребителей участка. По рекомендации Центрогипрошахт принимается:

для очистных работ на пологих пластах – 0,6;

для очистных работ на крутых пластах – 0,7;

для подготовительных работ - 0,6.

S_ТР.АП – номинальная мощность трансформаторов принятых пусковых агрегатов, кВА.

По расчетной мощности трансформатора S_ТР.Р принимается, как правило, ближайшая большая по мощности стандартная передвижная участковая подстанция /ПУПП/, имеющая известные преимущества перед стационарной УПП.

Расчетная мощность может и превышать мощность принятой подстанции, но не более, чем на 5٪. Этот вывод сделан на основании расчетов, выполненных в [15] (с.54-55).

Если для питания токоприемников участка принято напряжение 1140В, то расчеты производятся по соответствующей методике.

Основные положения заключаются в следующем.

Мощность участковой подстанции определяется методом коэффициента спроса. А т.к. промышленностью сейчас освоен выпуск только одной ПУПП со вторичным напряжением 1140В – ТСШВП – 630, то расчет чаще всего сводится к определению степени загрузки трансформатора.

Для большинства участков, на которых целесообразно применение напряжения 1140В, мощность трансформатора 630кВА близка к расчетной.

Если же эта мощность окажется недостаточной, то комбайн и мощные конвейеры необходимо подключить к ПУПП со вторичным напряжением 1140В, а токоприемники мощностью 10–30 кВт – к ПУПП со вторичным напряжением 660В.

В пояснительной записке необходимо привести техническую характеристику принятой подстанции.

Нужно указать, где предусмотрена установка ПУПП. Чаще всего ПУПП располагается на неиспользуемых разминовках, в специальных уширениях штрека /нишах/, в тупиковых выработках и т.п., где установка подстанции не мешает нормальной работе транспорта и передвижению людей. Место установки ПУПП должно интенсивно проветриваться.

В конвейерных выработках с углом падения до 6⁰ допускается установка подстанции над конвейером на специальных салазках.

При выборе места установки ПУПП необходимо соблюдать требования § 425 [1], а при установке в тупиковой выработке – и § 445 [1].

Расстояние от подстанции до распредпункта лавы /РПП/ колеблется в пределах 150-250м при напряжении 660В и до 400м – при напряжении 1140В. Определяется это расстояние в каждом конкретном случае в соответствии с принятой схемой отработки пласта.

Для уменьшения потерь в низковольтной кабельной сети Центрогипрошахт рекомендует установку ПУПП совместно с низковольтным РПП на расстоянии 3-15м друг от друга. Этот способ установки особенно эффективен при использовании в качестве РПП магнитных станций.

Технические данные трансформаторных подстанций стр.62

Определение длин кабелей

Длины кабелей определяются по принятой типовой схеме электроснабжения, на которой предварительно указывают расстояние от ПУПП до РПП и от РПП до каждого токоприемника (рис.1). Расчет длин кабелей производится с учетом провисания:

для бронированных кабелей - 5٪ ;

для гибких кабелей - 10٪ .

Например: L_К.Ф.=1,05L_{ПУПП-РПП}, м;

L_К.Г.=1,1(L_РПП-Л+L_Л), м;

где L_К.Ф. – длина фидерного кабеля;

L_{ПУПП-РПП} – расстояние от ПУПП до РПП;

L_К.Г. – длина гибкого кабеля комбайна;

L_РПП-Л – расстояние от РПП до окна лавы;

L_Л – длина лавы.

Для удобства ведения дальнейших расчетов составляют упрощенную схему электроснабжения участка (рис.4), на которой проставляют длины кабелей. В пояснительной записке приводятся только формулы, по которым производятся расчеты. Все расчеты длин кабелей производятся в черновике.