ВВЕДЕНИЕ
Дробильно-сортировочные фабрики
представляют собой высокомеханизированные
предприятия. Общая установленная мощность
электрифицированных машин и механизмов
достигает 100-150 тыс. кВт.
Разнообразные агрегаты фабрик,
работающие в строгой последовательности,
объединяются в несколько параллельных
технологических линий, разветвляющихся
в ряде случаев на большое количество
параллельных трактов. Часто, даже сравнительно
кратковременный перерыв в работе одного
из многочисленных звеньев обогатительной
фабрики может вызвать расстройство сложного,
тщательно отрегулированного технологического
процесса. Восстановление работоспособности
фабрики с оптимальными параметрами ее
разнообразных звеньев требует много
времени, приводит к снижению качества
и количества готовой продукции, повышает
потери ценных компонентов в промежуточных
продуктах обогащения.
На некоторых дробильно-сортировочных
фабриках целый ряд процессов, таких, как,
например, грохочение, дробление, пневматическое
обогащение и другие, связан с выделением
в атмосферу цехов угольной пыли, а также
газов и паров, способных в соединении
с воздухом, кислородом или другими газами-окислителями
образовывать взрывчатые смеси. В связи
с этим при наличии открытого огня или
искры появляется опасность возникновения
пожара, а также взрыва различных газов
или пыли, находящихся во взвешенном состоянии
в воздухе. Образование газов и утечки
жидкостей могут возникнуть при разрыве
трубопроводов, переливе пульпы из флотационных
машин и при другихпроизводственных неполадках.
Дальнейшее строительство современных
дробильно-сортировочных комплексов потребует
уточнения некоторых положений теории
определении электрических нагрузок;
разработки экономичных систем электроснабжения
сприменением глубокого ввода; выбора
оптимального числа, мощности и места
установки цеховых трансформаторов; обеспечения
потребителей электрической энергией
высокого качества.
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Технологический процесс
Ведомость электрических нагрузок
предоставлена в таблице 1.1
Таблица 1.1 Ведомость электрических
нагрузок
Наименования электроприёмников |
Кол-тво
Шт. |
Коэффициент
использования,
Ки |
Коэффициент
мощности cos φ |
VI-дробилка |
2 |
0,8 |
0,8 |
M-дробилка |
4 |
0,7 |
0,75 |
Отопительный агрегат ПУ-32-ЦШП |
1 |
0,6 |
0,88 |
1.2 Категория электроснабжения
Надежность электроснабжения
- способность системы электроснабжения
обеспечить предприятие электроэнергией
хорошего качества, без срыва плана производства
и не допускать аварийных перерывов в
электроснабжении.
По обеспечению надежности
электроснабжения электроприемники разделяют
на три категории:
1) Электроприемники, перерыв
в электроснабжении которых может повлечь
за собой опасность для жизни людей, повреждение
дорогостоящего основного оборудования,
массовый брак продукции, расстройство
сложного технологического процесса.
Электроприемники 1 категории должны обеспечиваться
питанием от двух независимых источников
питания, перерыв допускается лишь на
время автоматического восстановления
питания.
2) Электроприемники, перерыв
в электроснабжении которых приводит
к массовому недоотпуску продукции, простоям
рабочих мест, механизмов и промышленного
транспорта, нарушению нормальной деятельности
значительного количества городских и
сельских жителей. Рекомендуется обеспечивать
электропитанием от двух независимых
источников, для них допустимы перерывы
на время, необходимое для включения резервного
питания действиями дежурного персонала
или выездной оперативной бригады. Допускается
питание от одного трансформатора, перерыв
в
электроснабжении разрешается
не более 24 часов.
3)Электроприемники несерийного
производства продукции, вспомогательные
цехи, коммунально-хозяйственные потребители,
сельскохозяйственные заводы. Для этих
электроприемников электроснабжение
может выполняться от одного источника
питания при условии, что перерывы электроснабжения,
необходимые для ремонта и замены поврежденного
элемента системы электроснабжения, не
превышают 24 часа.
Категория надежности электроснабжения
относится к 3 категории
1.3 Напряжение питающей и распределительной
сети
энергосистем при напряжении 6 кВ. Эта
энергия преобразовывается на напряжение
380/220 В трансформаторами, установленными
в производственных корпусах, или в специальных
помещениях на территории депо. Для питания
деповского электрооборудования (электродвигателей,
сварочных генераторов, электропечей,
электропрессов и т.д) используется переменный
трехфазный ток 50 гц. Линии электрического
освещения питаются переменным током
напряжением 220 В.
Питание подстанции депо выполняется
от Аксуйской ГРЭС линией электропередачи
110 кВ. На подстанции установлен понижающий
трансформатор 110/6 кВ. Поэтому для питающей
сети железнодорожном депо принимаю напряжение
6 кВ.
Понижающая подстанция,
питающая данное депо включена в кольцевую
схему железнодорожного узла и получает
питание на напряжении 6 кВ по двум кабельным
линиям.
Так как основными потребителями электроэнергии
являются электроприемники напряжением
380 В и осветительная сеть 220 В, для распределительной
сети принимаю напряжение 380 В и 220 В.
1.4 Выбор схемы электроснабжения
Схемы электроснабжения приемников
электрической энергии промышленных предприятий
зависят от мощности отдельных приемников,
их количества, распределения по территории
и других факторов и должны отвечать следующим
требованиям:
1.Обеспечить необходимую надежность
электроснабжения в зависимости от категории
приемников;
2.Быть удобными в эксплуатации;
3.Иметь оптимальные технико-экономические
показания по капитальным затратам, расходу
цветных металлов, эксплутационным расходам
и потерями энергии;
4.Допускать применение
индустриальных и скоростных
методов монтажа.
Цеховые сети делят на питающие,
которые отходят от источника питания,
и распределительные, к которым присоединяются
электроприемники.
Схемы электрических сетей
могут выполняться радиальными и магистральными.
Радиальные схемы характеризуются
тем, что от источника питания отходят
линии, питающие электроприемники или
группы распределительные пункты, от которых
в свою очередь отходят самостоятельные
линии, питающие прочие мелкие электроприемники.
Магистральные схемы находят
небольшие применения при равномерном
распределении нагрузки по площади цеха.
Для питания значительного
числа электроприемников небольшой мощности,
расположенных компактно по площади цеха.
Радиальные схемы распределительных
сетей с силовыми РП следует предусматривать
в тех случаях, когда применение распределительных
шинопроводов препятствуют условия среды,
территориальные размещение электроприемников,
наличие кранов и другие местные условия.
При радиальных схемах питания рекомендуется
использовать силовые распределительные
шкафы. При построении схем необходимо
стремиться к тому, чтобы длина линии была
минимальной. Следует также исключать
или сводить к минимуму случай обратного
потока мощности.
Для РУ 6, 10 и 35 кВ широко используют
схему с одной секционированной системой
шин. Число секций зависит от числа подключений
и принятой схемы внутризаводского распределения
электроэнергии.
В большинстве случаев число
секций не превышает двух. Каждая секция
работает раздельно и получает питание
от отдельной линии или трансформатора.
В нормальном режиме работы секционный
аппарат (разъединитель или выключатель)
отключен.
Применение секционного выключателя
обеспечивает автоматическое включение
резерва (АВР), что позволяет использовать
такую схему для потребителей любой категории
по надежности.
Для устройства РУ 6-10 кВ используют комплектные
распределительные устройства выкатные
и стационарные (типов КСО и др.).
В зависимости от назначения и от величины
первичного и вторичного напряжений понижающие
трансформаторные подстанции подразделяются
на районные, главные понижающие и местные.
Районные трансформаторные подстанции
принимают электроэнергию непосредственно
от высоковольтных ЛЭП и передают её на
главные понижающие трансформаторные
подстанции, а те (понизив напряжение до
6, 10 или 35 кВ) — на местные подстанции,
на которых осуществляется последняя
ступень трансформации (с понижением напряжения
до 400 или 230 В) и распределение электроэнергии
между потребителями.
ЦРП получает от энергосистемы
электроэнергию по двум воздушным линиям
на напряжении 110 кВ. На этой подстанции
установлены два двухобмоточных понижающих
трансформатора со вторичным напряжением
6 кВ.
Системы шин на напряжении 110
кВ и 6 кВ секционированы. \От ЦРП электрическая
энергии на напряжении 6 кВ передаётся
другим подстанциям железнодорожного
узла и далее по кольцевой или радиальной
схеме нескольким железнодорожным понизительным
подстанциям среди которых есть потребители
разных категорий надёжности электроснабжения.
Нагрузки первой категории находятся
на вокзале, дистанции сигнализации и
связи (дом связи, пост электрической централизации)
и др. На ЦРП системы шин питаются от различных
трансформаторов и независимы друг от
друга. Для питания электрических нагрузок
узла от каждой системы шин к железнодорожным
подстанциям проложены кабельные и воздушные
линии с рабочим напряжением 6 кВ. Схема
электроснабжения предприятий железнодорожного
узла строится на основе следующих принципов.
Первый принцип заключается
в максимальном приближении источников
высокого напряжения к электроустановкам
потребителей. Благодаря этому снижаются
потери электроэнергии, за счёт сокращения
длины низковольтных магистральных токопроводов
уменьшается расход цветных металлов
на прокладку кабелей и проводов,.
Второй принцип состоит в отказе
от «холодного резерва». Число специальных
резервных, нормально не работающих линий
и трансформаторов должно быть сведено
к минимуму.
Третьим принципом является
глубокое секционирование всех звеньев
системы электроснабжения. На секционных
аппаратах рекомендуется предусматривать
системы автоматического включения резерва
(АВР).
Четвёртым принципом является
выбор режима работы элементов системы
электроснабжения. Основным является
режим раздельной работы, поскольку при
этом существенно упрощается схема коммутации
сети и уменьшается ток короткого замыкания.
Благодаря раздельной работе на большинстве
подстанций можно установить только разъединитель
или выключатель нагрузки.
2 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет электрических
нагрузок
Расчет электрических нагрузок
проведем методом упорядоченных диаграмм
(или по коэффициенту максимума).[1] Расчет
ведем в следующей последовательности:
Определяем активную мощность
за наиболее загруженную смену:
(2.1)
где - суммарная активная
нагрузка, КВТ:
- коэффициент использования,
о.е.
Определяем полную мощность
за наиболее загружаемую смену:
(2.2)
Определяем реактивную мощность
за наиболее загруженную смену:
(2.3)
Определяем эффективное число
электроприемников.
При n
4, m> 3,
0,2, то
(2.4)
где – максимальная активная
мощность одного электроприемника, кВт.
Определяем коэффициент максимума.
Для электроприёмников с постоянным графиком
нагрузки . Для электроприемников с переменным
графиком
,где
(2.5)
Определяем максимальную активную
мощность
(2.6)
Определяем максимальную реактивную
мощность
10
(2.7)
10
(2.8)
Определяем максимальную полную
мощность без учета компенсации.
(2.9)
Реактивная мощность компенсирующих
устройств.
(2.10)
0,33 – нормируемый тангенс предприятия
берется по коэффициенту использования,
= 0,95.
Определяем максимальную мощность
с учетом компенсации.
(2.11)
Определяем потери в трансформаторе.
(2.12)
Рпот=0,02 3630=72,6кВт
(2.13)
=363кВ·Ар
Определяем мощность нагрузки
НН с учетом потерь в трансформаторе.
(2.14)
Smax ==4113кВ·А
Результаты расчета сведены
в таблицу 2.1
2.2 Выбор числа и мощности питающих
трансформаторов
Таблица 2.2 Характеристика трансформаторов
ТМН-2500/10/6 и ТМ-4000/10/6
Наименования |
ТМН – 2500/10/6 |
ТМ – 4000/10/6 |
Потери ХХ (∆Р хх) |
4,6 |
6,4 |
Потери КЗ (∆Р к.з.) |
23,6 |
35,5 |
Ток ХХ % (i хх) |
6,5 |
6 |
Напряжения КЗ % (Uк %) |
1 |
0,9 |
Цена |
2500000 тг. |
3800000 тг. |