Организация техобслуживания и ремонта оборудования

2.11 Организация техобслуживания и ремонта оборудования

Безопасная и надежная работа оборудования зависит от качества обслуживания. Ремонтом и техническим обслуживанием оборудования руководит служба главного механика. Для этой цели на участке имеются ремонтные и дежурные слесаря. Для обслуживания комбайна имеется комбайнер-механик.

Дежурные слесаря занимаются сменным обслуживанием закрепленного за ними оборудования. Ремонтные слесаря занимаются ежесуточным и текущим ремонтом оборудования по графику ПКР и согласно выданного им наряда механиком участка.

По окончанию смены они отчитываются о выполнении наряда перед механиком участка.

График ППР составляется механиком участка и утверждается главным механиком. Для выполнения сложных работ на шахте имеются несколько участков, которые производят ремонт шахтного оборудования.

Графиком ППР предусматриваются месячные ремонты, когда люди со специальных участков участвуют в ремонте и обслуживанию забойного оборудования. Обычно эти работы выполняют, когда проходческая бригада отдыхает. В это время проверяется качество по ремонту и обслуживания персоналом участка, после этого составляется акт о недостатках в работе и подписывается механиком участка и подписывается главным механиком шахты.

2.12 Расчет электроснабжения забоя

Расчет схемы электроснабжения конвейерного бремсберга 22БК-12-110.

Таблица 2.1 Технические данные электроприемников

№	Приемники тока – 1ГПКС	Тип электро-двигателя	Номин. мощность Рн, кВт	Номин. ток Iн, А	Пусковой ток Iн, А	cosφ %
1	Рабочий орган	АИУМ-225М4	55	58,5	355	0,9
2	Погрузочный орган	ВРП 160S-4	22	23,2	140	0,86
3	Ходовая часть	ВРП 180S-4	22	23,2	140	0,86
4	Маслонасос	ВР 132М-4	11	12,6	78	0,78
5	Перегружатель УПЛ-2	ВРП 160М	15	16,5	99	0,84
6	Лебедка №1 ЛВД-24	2 ВР 132М-4	11	12,6	78	0,78
7	Насос 1В-20-10	ВРП 160М-4	15	16,5	99	0,84
8	Конвейер 1Л80 №1	АИУМ 225М-4	55	58,5	355	0,9
9	Конвейер 1Л80 №2	АИУМ 225М-4	55	58,5	355	0,9
10	Лебедка ЛВД-24	2 ВР 132М-4	11	12,6	78	0,78
11	Вентилятор ВМЦ-8	ВРМ 160М-2	75	76,5	456	0,86
Итого			347	369	2226

Выбор участковой подстанции.

Определяем коэффициент спроса по формуле:

 (2.15)

где  - мощность наиболее мощного электродвигателя;

 - суммарная мощность токоприемников.

Определяем расчетную мощность подстанции:

(2.16)

где cosφ – для проходческих участков равен 0,6 (по справочнику).

Определяем полную мощность трансформатора:

 (2.17)

где  - осветительный силовой агрегат;

Выбираем к установке подстанцию ТСВП 400/6.

Таблица 2.2 - Данные подстанции ТСВП 400/6

Номинальная мощность, кВт	Напряжение, В		Номинальный ток, А		Uк.в%	Iх.х%
400	ВН	НН	ВН	НН	3,5	2,2
	6±5%	0,69	38,5	355

Определяем коэффициент загрузки:

(2.18)

где  - полная мощность трансформатора;

 - мощность принятой подстанции.

С учетом механической прочности выбираем сечение магистрального кабеля и гибких кабелей питающих нагрузки.

Ток магистрального кабеля от ПУПП до АВ определяется по формуле:

 (2.19)

где Кс – коэффициент спроса;

 - номинальный ток вторичной обмотки трансформатора.

Принимаем кабель ГРШЭ 3∙70мм² с I_доп=250А ℓ-50м.

I_доп=250А > I_м.к=218А (2.20)

где I_доп – длительно допустимые токи на кабель.

Для перегружателя УПЛ-2 с I_н=16,5А принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм² с I_доп=80А ℓ-40м.

Кабель для питания от АВ до 1ГПКС определим по формуле:

 ℓ-550м.(2,21)

где  - суммарный ток электроприемников;

Кс – коэффициент спроса.

Для насоса ВН-20-10 с  принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм² с I_доп=80А ℓ-50м.

Для конвейеров 1Л 80 с  принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм² с I_доп=80А ℓ-10м.

Для лебедок ЛВД 24 с  принимаем кабель ГРШЭ 3∙10мм² с I_доп=80А ℓ-20м.

Для вентиляторов ВМЦ-8 (раб) с  принимаем кабель ГРШЭ 3∙25мм² с I_доп=135А ℓ-40м.

Выбор кабелей по допустимой потере напряжения в нормальном режиме

Потери напряжения в силовом трансформаторе определяем по формуле:

 (2.21)

где К_з – коэффициент загрузки;

cosφ – условный коэффициент мощности;

sinφ – синус угла, приведенный к cosφ;

U_а - U_р – активная и реактивная составляющая напряжения К.3 %.

Значения U_а и U_р % определяем по формулам:

 ; (2.22)

где Р_к и U_к – потери напряжения К.3 трансформатора.

(2.23)

(2.24)

или в абсолютных величинах:

(2.25)

Для определения потери напряжения от ПУПП до АВ 400 используем формулу:

 (2.26)

где  - ток магистрального кабеля;

 - длина кабеля;

 - удельная производительность проводника (Ом∙мм²), для меди =53;

S – сечение рабочей жилы кабеля.

Потеря напряжения от АВ до 1ГПКС

(2.27)

Потеря напряжения от ПВИ 63 до перегружателя УПЛ-2

(2.28)

От ПВИ 63 до насоса 1В-20-10

(2.29)

От ПВИ 125 до конвейеров 1Л80

(2.30)

От ПВИР 63 до лебедок ЛВД-24

(2.31)

От ПВИ 250 до вентилятора ВМЦ-8

(2.32)

Суммарная потеря напряжения составит:

(2.33)

(2.34)

где  - допустимые падения напряжения в норма-режиме.

Выбор кабелей в пусковом режиме

Для пускового режима принимаем . Определяем пусковой ток на выходе ПУПП по формуле:

(2.35)

где  - номинальный ток низкой стороны трансформатора;

 - номинальный ток самого мощного электродвигателя;

 - пусковой ток самого мощного электродвигателя.

.(2.36)

Определяем потери напряжения в трансформаторе при пуске электродвигателей 1ГПКС по формуле:

 (2.37)

где  - пусковой ток на выходе ПУПП;

К_з – коэффициент загрузки;

U_а и U_р – активная и реактивная составляющие напряжения К.З.%.

(2.38)

В абсолютных величинах:

(2.39)

Определяем потери напряжения от АВ до 1ГПКС

 (2.40)

Суммарная потеря напряжения составит

(2.41)

(2.42)

Расчет токов К.З.

Определяем токи К.з в наиболее характерных точках кабельной сети. Точки соответствуют К₁ АВ-ПУПП; К₂ АВ-РП; К₃ – двигатели 1ГПКС; К₄ последний светильник освещаемого магистрального штрека; К₅ – ввод 6кВ в ПУПП; К₆ – ВМЦ8.

С помощью коэффициента таблицы в ПБ определяем приведенную длину кабельных линий (участков).

По таблицам ПБ определяем токи К.З. в точке К₁

(2.43)

(2.44)

Определяем токи К.з в точке К₂

(2.45)

(2.46)

Определяем токи К.з в точке К₃

(2.47)

(2.48)

Определяем токи К.з в точке К₄

(2.49)

(2.50)

Определяем токи К.з в точке К₆

(2.51)

(2.52)

Расчет тока К.З. на вводе 6 кВ ПУПП произведем, исходя из максимально допустимой мощности К.з на шинах ЦПП, которая согласно ПБ, не должна превышать 100000 кВ∙А. Мощность задана, определяем действительные значения тока и мощности К.З. в месте установки ПУПП.

Ток К.З. на шинах ЦПП

(2.53)

Сопротивление электросистемы до шин ЦПП

 или(2.54)

(2.55)

От ЦПП до РПП – 6 проложен бронированный кабель длиной 1500 м с учетом провисания 5%. Сечение рабочей жилы 25 мм². От РПП-6 до ПУПП проложен кабель марки ЭВТ 3∙16 мм² длиной 1320 м. Активное сопротивление кабелей:

; (2.56)

Суммарное активное сопротивление кабелей

(2.57)

Индуктивное сопротивление кабелей

;  (2.58)

Полное сопротивление кабелей

(2.59)

Суммарное сопротивление до ввода 6 кВ ПУПП

(2.60)

Установившийся ток на шинах ввода ПУПП

 (2.61)

Мощность К.З. на вводе ПУПП

(2.62)

Выбор низковольтной коммуникационной аппаратуры и установок МТЗ

Выбираем комбайновый пускатель ПВИ 125БТ с U_н=660В; УМЗ=250-700А, отключающая способность 2500 А.

(2.63)

где  - номинальный ток пускателя;

 - номинальный ток двигателей комбайна.

Выбираем токовую установку (I_у)

(2.64)

Выбираем ближайшую I_у=450А где I_н.п – пусковой ток самого мощного электродвигателя

 - номинальный ток всех остальных.

Для перегружателя УПЛ-2 с I_н=16,5А и I_п=99А выбираем пускатель ПВИ 63 БС U_н=660В; УМЗ=125-375А; отключающая способность 1500А.

Выбираем ближайшую токовую установку.

Для насоса 1В-20-10 с =16,5А и =99А выбираем пускатель ПВИ 63 БС =125А.

Для лебедок ЛВД-24 с =12,6А и =78А выбираем пускатель ПВИР 63 БС =125А.

Для конвейера 1Л-80 с =58,5А и =355А выбираем пускатель ПВИ 125 БТ с U_н=660В; УМЗ=250-750А, отключающая способность 2500 А.

Выбираем .

Для вентилятора ВМЦ-8 с =76,5А и =456А выбираем пускатель ПВИ 250 БТ с U_н=660В; ПМЗ=500-1500А, отключающая способность 4000 А.

Выбираем .

Проверяем чувствительность токовой установки

 в точке (2.65)

.(2.66)

При максимально возможном токе трехфазного К.З. на зажимах электродвигателя с учетом 20% запаса

(2.67)

Выбранный пускатель не подходит потому что 8154>4000, но отключение будет производить АФВ-2А установленный возле пускателя ПВИ250БТ.

Для группового пускателя выбираем пускатель ПВИ-250БТ, с U_н=660В; ПМЗ=500-1500А, отключающая способность 4000 А.

.(2.68)

Выбор и проверка токовых уставок реле для защиты магистрали

(2.69)

где  - номинальный пусковой ток самого мощного электродвигателя, А;

 - сумма номинальных токов всех остальных токоприемников, А.

(2.70)

где  - выбранная токовая уставка.

Проверяем чувствительность токовой уставки на срабатывание:

 в точке (2.71)

(2.72)

При максимально возможном токе трехфазного К.З. на зажимах электродвигателя с учетом 20% запаса

(2.73)

Выбранный пускатель ПВИ-250БТ для группового пускателя надежно отключит нокл К.З. в самом отдаленном участке двигателей 1ГПКС.

Для отключения группового пускателя в РП установим автомат АВ400ДО, с U_н=660В;  отключающая способность 20 кА.

Выбор высоковольтного кабеля

Произведем выбор кабеля для 6кВ питания ПУПП. Номинальный ток первичной обмотки трансформатора ТСВП-400/6 равен 38,5 (таблица 11.2М). по таблице 9.6 выбираем кабель с сечением жил 10мм², который при 6кВ, допускает нагрузку 55А. определим пользуясь формулой (9.6), сечение кабеля (с учетом провисания) по допустимой потере напряжения, которую примем равной 1,5% от 6 кВ, т.е. 90В.

(2.74)

Сечения кабеля по термической стойкости определим по формуле (9.5М), в которой время прохождения тока К.З. принимаем равным собственному времени срабатывания реле защиты силового выключателя. Поскольку защита от токов К.З. должна быть мгновенного действия.

 (2.75)

К прокладке принимаем кабель на 6кВ марки ЭВТ 3∙16+1∙10+4∙4.

Согласно ПБ силовые кабеля меньше 16мм² в подземных условиях шахты применять нельзя. Выбор ячейки КПУ, установленной в РПП-6. по номинальному току трансформатора ТСВП-400/6, равному 38,5А, выбираем КРУ типа КРУВ-6 на I_ном=40А с предельно отключаемым током 960А.

Определяем токовую уставку на КРУВ-6 с высокой стороны.

(2.76)

где  - пусковой ток самого мощного электродвигателя;

 - сумма номинальных токов всех остальных.

(2.77)

где  - принятая токовая уставка;

Определяем ток с высокой стороны

(2.78)

где ВН_тр – напряжение высокой стороны трансформатора; НН_тр – напряжение низкой стороны трансформатора; К_тр – коэффициент трансформации;

Уставки в (2.79)

На шкале уставок максимально токовых реле в приводе ячейки имеются шесть делении, которые соответствуют 100, 140, 160, 200, 250 и 300% номинального тока ячейки. У КРУВ-6 на , эти цифры соответствуют 40, 48, 56, 64, 72, 80 или действительному току 40, 56, 64, 80, 100, 120А. ставим уставку на деление 72, что будет соответствовать 100А. При пуске электродвигателей комбайна ложных срабатываний не произойдет.

Проверим выбранную уставку на требование ПБ.

(2.80)

где  - установившийся ток К.З. на шинах вводе ПУПП;

 - ток принятой уставки;

При возникновении К.З. защита надежно отключит силовой трансформатор от сети, даже если не сработает защита в сети 660В.

Расчет освещения

Произвести расчет освещения магистрального откаточного штрека от начала перегрузки длиной выработки 200 м, высотой 3 м. Для освещения выбираем светильники РВЛ – 20М. Согласно ПБ расстояние между светильниками а=6м. Коэффициент запаса принимаем R=1,4. Высота подвески светильников 2,5 м.

Технические данные светильника РВЛ – 20М

Напряжение V=127

Мощность Рл=20Вт

Световой КПД η_св=0,65

Коэффициент мощности cos=0,5

Световой поток Ф_л=980 лм

Расстояние между светильниками L=6 м, а полу расстояние будет равно 3 м.

tga=3/2,5=1,2; a=50º; cosa=0,64(2.81)

Для принятого светильника сила света под углом 50º Iа=50 кд

Световой поток светильника согласно таблицы 13.2Ф=980 лм

Тогда

С=980/1000=0,98

Где С – коэффициент, зависящий от проводимости материала проводника и напряжения сети;

Освещенность в заданной точке по формуле

Ер=2С Iа cos³ а/k₃Н²=2∙0,98∙50∙0,643/1,4∙2,5²=3 лк(2.82)

Что выше минимальной освещенности, равной 2 лк. [15, табл. XV. 1]

По формуле находим количество светильников необходимых для требуемой освещенности

N=L/L_св=200/6=33(2.83)

где L – длина выработки, L_св – расстояние между светильниками

Требуемое число светильников 33 шт.

Мощность осветительного агрегата

Мощность осветительного агрегата питающего светильники с лампами люминесцентными находим по формуле

S_тр=Р_лn_л/100 η_с η_св cosφ(2.84)

где Р_л – мощность лампы Вт;

n_л – количество ламп;

η_с – 0,92 – 0,95 КПД сети;

η_св – КПД светильника

cosφ – коэффициент мощности

S_тр=(20∙33)/(100∙0,93∙0,65∙0,5)=2,2 КВ∙А(2.85)

К установке принимаем осветительный агрегат АПШ – 1, мощность 4 КВ∙А, напряжением 660/127В.

Определяем сечение осветительного кабеля

По формуле определим сечение жилы осветительного кабеля, предварительно определив момент нагрузки. Так как в шахтных кабелях три силовые жилы, а для работы светильника требуется две, то мы имеем равномерно распределенную нагрузку и момент нагрузки будет равен половине суммарной нагрузки умноженной на всю длину кабеля.

М=(20∙33∙200)/(2∙1000)=66 кВт м(2.86)

Тогда сечение осветительного кабеля будет равно

S_к=66/(8,5∙4)=2 мм²(2.87)

К прокладке принимаем гибкий кабель марки ГРШЭ 3х4+1х2,5 с сечением рабочей жилы 4 мм², ℓ-200 м.

Проверим чувствительность защиты в точке К₄ при К.З. в последнем светильники выработки.

Определение токов К.З. будем производить с помощью таблицы ПБ.

(2.88)

(2.89)

(2.90)

Чувствительность защиты будет равна , что больше 1,5 и удовлетворяет требованиям ПБ.