Модернизация, оптимизация работы системы электроснабжения дробильно-сортировочной фабрики

ВВЕДЕНИЕ

Проблематика и актуальность. Современные 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 других производственных неполадках.

Диапазон мощностей электрических двигателей, применяемых на дробильно-сортировочных фабриках, очень широк - от мелких двигателей мощностью в несколько сот ватт до двигателей мощностью 4000 кВт и более. Наличие па фабриках большого количества разнообразных электрических двигателей и аппаратов, работающих па переменном и постоянном токе, также усложняет условия их эксплуатации. Установки питаются различным по величине напряжением: 127, 220, 380, 500, 660, 3000, 60000 и 10 000 В.

Дальнейшее строительство современных дробильно-сортировочных комплексов потребует уточнения некоторых положений теории определении электрических нагрузок; разработки экономичных систем электроснабжения с применением глубокого ввода; выбора оптимального числа, мощности и места установки цеховых трансформаторов; обеспечения потребителей электрической энергией высокого качества.

В условиях рыночной экономики и значительного повышения цен на энергоресурсы особую важность приобретает задача эффективного использования энергии. Проблема эта многоплановая и включает комплекс задач, каждая из которых имеет большое значение при решении вопросов энергосбережения. Прежде всего, это задачи учета и анализа расхода энергоносителей, установление энергетических характеристик оборудования и его оптимальных режимов работы, нормирования и планирования энергозатрат, оперативное управление потоками энергоносителей, с учетом эффективности их использования, прогнозные оценки энергопотребления на различных уровнях управления производством и др.

Десятилетия неэффективного использования энергетических ресурсов создали огромный неиспользованный потенциал энергосбережения, достигающий 30-40 % существующего энергопотребления. С переходом на рыночные отношения составляющая энергозатрат в себестоимости продукции возросла с 2 % до 30 %. Одновременно наблюдается опережающий рост стоимости энергоресурсов по сравнению с ростом цен на продукцию производства.

Затраты энергоресурсов на производство в горнодобывающей и перерабатывающей отрасли России намного превышают энергопотребление ведущих зарубежных производителей металла. Значительная энергоемкость производства, изношенный парк технологического и энергетического оборудования предприятий, длительные ограничения в поставках угля, природного газа и электроэнергии диктуют необходимость существенных преобразований в структуре и технологии производства и максимального снижения потребления энергоресурсов. Решение актуальных проблем экономической стабильности горнодобывающих и перерабатывающих предприятий, конкурентоспособности их продукции и энергобезопасности требуют существенного повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), реализации энергосберегающих технологий, развития собственной энергетической базы и улучшения экологической обстановки.

Цели исследования. В изменяющихся условиях производства при расчетах и планировании энергозатрат возникает необходимость учитывать эти изменения, что возможно только с помощью математического аппарата и методов, отражающих конкретные условия и особенности эксплуатации оборудования. Потребление энергоресурсов в горнодобывающей и перерабатывающей промышленности зависит от множества производственных и технологических факторов, большинство которых в настоящее время не учитывается при анализе, планировании и управлении на всех уровнях. Это приводит к тому, что реализация комплекса вопросов по улучшению использования энергии оказывается слишком ориентировочной, в большой степени субъективной и слабо связано со спецификой и производственной программой предприятия и теми изменениями, которые происходят в процессе ее выполнения.

Для выработки и принятия технически верных и экономически обоснованных решений по энергосбережению и управлению режимами энергопотребления необходимо решение следующих задач:

Установить закономерности формирования энергозатрат.

Выявить тот причинно-следственный механизм, который определяет уровень и динамику энергопотребления в переделах пеперабытывающего производства.

Получить оценки объективно необходимых энергозатрат.

Установить неиспользованные резервы энергосбережения.

Разработать методику оперативного контроля и оптимального управления энергопотреблением с учетом изменения условий производства, поддерживающую технологические и режимные параметры процессов и обеспечивающую эффективное энергоиспользование.

Методика исследования. При решении поставленных задач использовались методы статистической обработки информации, теории моделирования, теории оптимальных процессов сложных систем в сочетании с нормативно-правовыми документами, регулирующими электроэнергетическую отрасль.

Научная новизна в работе:

Рассмотрен ряд актуальных методических вопросов по эффективному энерпотреблению предприятия перерабатывающей отрасли

Обосновано выбраны методы повышения эффективности оперативного управления электропотреблением - прогнозирование, оптимизации режимов энергопотребления и использование информационных технологий для управления потоками энергоресурсов.

Проанализировано влияние графиков нагрузок предприятия на стоимость электрической энергии.

Практическая ценность и реализация работы. Обобщенный материал по нормативно-правовому регулированию электроэнергетики в совокупности с анализом нагрузки предприятия позволил подобрать наиболее выгодную ценовую категорию для исследуемого завода. Повышение точности прогнозирования графиков нагрузки привело к снижению расходов при оплате электроэнергии. Реализация рекомендаций описанных во второй главе работы позволяет повысить надежность и экономичность заводского электроснабжения.

Достоверность и обоснованность научных результатов, выводов и рекомендаций подтверждается:

Корректным использованием основных положений теории моделирования. Применением проверенных методик анализа статистических данных. Учетом действующих нормативно-правовых документов в области электроэнергетики.

Апробация работы.

Основное содержание работы докладывалось на ежегодных научно-технических конференциях ЮРГТУ (НПИ) в 2012, 2013 г.

ГЛАВА 1. ВИДЫ ИСПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМОГО НА ДРОБИЛЬНО-СОРТИРОВОЧНОЙ ФАБРИКЕ ОАО «РУДА» И ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НЕМУ

По условиям эксплуатации электрооборудование, применяемое на дробильно-сортировочной фабрике, делится на три класса:

) стационарное, не предназначенное для изменения места установки (к данному типу электрооборудования относятся: электродвигатели конусных, щековых и роторных дробилок);

передвижное, которое при выполнении работ непрерывно или периодически перемещается (сварочное оборудование, электродвигатели электрических экскаваторов);

) ручное, находящееся в процессе работы в руках рабочего (переносной инструмент, переносное освещение).

На дробильно-сортировочной фабрике в основном применяется стационарное оборудование (дробилки, грохота, конвейера, питатели, вентиляционные установки, шкафы электрические распределительные и шкафы управления, щиты освещения, трансформаторные подстанции).

Передвижное оборудование применяется в основном на сгладах готовой продукции (экскаваторы, лебедки и т. п.).

Ручное электрооборудование используется сравнительно редко при выполнении монтажных и ремонтных работ.

По способу защиты от воздействия внешней на предприятии используются следующие виды исполнения электрооборудования:

. Открытые машины и аппараты, не имеющие специальных приспособлений дли предохранения от случайного прикосновения к вращающимся и движущимся частям, а также для предохранения от попадания внутрь других посторонних тел. Оборудование этого типа используется в том случае, если и его возможно установить в сухих непыльных помещениях, обслуживаемых специально обученным персоналом (подстанции, распределительные щиты или иные электропомещения). В помещениях повышенной влажности или сырых оборудование может использоваться только со специальной влагостойкой изоляцией.

. Защищенные машины и аппараты, имеющие приспособления (щитки, сетки), предохраняющие от случайного прикосновения к вращающимся и токоведущим частям, а также от попадания внутрь их посторонних предметов. Такое электрооборудование от пыли, влаги и газов защиты не имеет.

Каплезащищенные машины и аппараты, оборудованные приспособлениями (козырьками) для предохранения их внутренних частей от попадания капель влаги, падающих отвесно. Брызгозащищенные машины и аппараты, имеющие приспособления, предохраняющие их от попадания внутрь оболочки водяных брызг, падающих под углом до 45° к вертикали с любой стороны. Закрытые машины и аппараты, имеющие оболочку, которая отделяет внутреннюю полость от внешней среды и тем самым защищает их внутренние части от проникновения пыли. Оборудование может применяться и помещениях с пылью, проводящей электрический ток, или в помещениях с непроводящей пылью, но при отсутствии влаги. Кожухи таких аппаратов не защищают от проникновении газов внутрь аппаратов. В помещениях со взрывоопасной средой закрытые аппараты неприменимы, так как нагрев, происходящий внутри оболочки может воспламенить взрывоопасную атмосферу. Закрытыми для данного помещения называют аппараты, когда охлаждающий воздух (или иной реагент) отводится вне помещения. Поскольку на предприятии расположены корпуса, в которых происходят процессы дробления и переработки горной массы, то применяется в большие степени данный вид исполнения электрооборудования.

Обдуваемые машины и аппараты, снабженные вентиляционными устройствами для обдувания их наружной части.

Продуваемые машины и аппараты, в которых имеется возможность охлаждения их внутренних частей посторонним воздухом (или каким-либо другим реагентом). Пыленепроницаемые аппараты, имеющие оболочку, уплотненную так, что исключается возможность проникновения внутрь ее тонкой пыли. Маслонаполненные аппараты, характеризующиеся тем, что у них все нормально искрящие части погружены в масло с тем расчетом, чтобы исключалась возможность соприкосновения этих частей с окружающим воздухом, а неискрящие части заключены в закрытую или пыленепроницаемую оболочку.

1.1 Классификация электрооборудования дробильно-сортировочной фабрики ОАО «РУДА»

Классификация электрооборудования, которое используется на предприятии ОАО «РУДА», приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Классификация электрооборудования дробильно-сортировочной фабрики

Высоковольтные электрические аппараты

К ним относятся:

Высоковольтные выключатели ;

Разъединители;

Разрядники.

Высоковольтные выключатели служат для включения и отключения под нагрузкой электрических цепей в нормальных режимах работы и для автоматического отключения при коротких замыканиях в аварийных режимах.

В основном на обогатительных фабриках используются следующие виды выключателей:

масляные, со специальными жидкостями типа ВГГ-10,

воздушные (пневматические) серии ВВБМ-10 (6), ВВЭ-10(6),

электромагнитные (воздушные) серии ВЭ-6, ВЭС-6,

автогазовые (с газом, генерируемым твердым веществом под действием температуры дуги) серии ВБМЭ-10,

элегазовые серии ВГТ;

вакуумные серии ВБЭС-10.

В элегазовых выключателях в качестве изоляционной среды используют электрический газ - элегаз (шестифтористую серу SF6), обладающий высокой диэлектрической прочностью (в 2,5 раза больше прочности воздуха), с хорошей дугогасительной способностью (в 4 раза выше, чем воздушных) и теплопроводностью. Нашей промышленностью выпускаются элегазовые герметические устройства на напряжение 110 кВ и выше. Зарубежные фирмы выпускают коммутационные аппараты с элегазом на напряжение 3 кВ и более. Хорошая дугогасительная способность элегаза позволяет конструировать коммутационные аппараты с высокой отключающей способностью, а герметичность и высокая надежность значительно облегчает их эксплуатацию.

Вакуумные выключатели (ВВ) (давление не более 1,3102Па), как и элегазовые, надежны, удобны в эксплуатации; менее пожаро- и взрывоопасны по сравнению с масляными выключателями. Гашение дуги в вакууме происходит очень быстро в результате большой скорости диффузии паров металла, которые образуются во время горения дуги, и их быстрой рекомбинации на контактах. Вакуумные выключатели имеют большой срок службы (механическая износостойкость достигает 5 106 операций). Число коммутаций с номинальным током около 600 А равно (500 - 1000-103).

Разъединители типа РЛНД-10-2 используются для видимого отделения участка электрической сети на время ревизии или ремонта оборудования, для создания безопасных условий работы и отделения от смежных частей электрооборудования, находящихся под напряжением, для создания которых разъединители комплектуются блокировкой включенного (отключенного) положения и заземляющими ножами, исключающими подачу напряжения на выведенный в ремонт участок сети. Также разъединители применяются для переключения присоединений с одной системы шин на другую, в электроустановках с несколькими системами шин.

Разря?дник типа РВМ и РВМГ - электрически аппарат <#"justify">Комплектные распределительные устройства выкатного исполнения предназначены для установки в распределительных пунктах 10(6) кВ, в распределительных устройствах 10(6) кВ трансформаторных подстанций, включая комплектные трансформаторные подстанции с первичным напряжением 35-110 кВ. Основным достоинством КРУ выкатного исполнения является быстрая взаимозаменяемость аппаратов, установленных на выкатной тележке, что особенно важно для крупных и ответственных электроустановок Отсутствие разъединителей и применение вместо них специальных скользящих контактов штепсельного типа позволяет повысить надежность камер и удобство их технического обслуживания.

1.2 Пути повышения безопасности эксплуатации электрооборудования и требования, предъявляемые к нему

Для обеспечения безопасности обслуживания электрооборудования дробильно-сортировочной фабрики необходимо применение комплекса защитных мероприятий. В зависимости от состава воздуха в помещении должно применяться электрооборудование с различной защитой от воздействия окружающей среды.

Важным средством повышения безопасности эксплуатации электрооборудования является правильное расположение аварийных выключателей, позволяющих отключить установки при отклонении от нормального режима работы.

Большое значение оказывает применение системы сигнализации, оповещающей об изменениях режима работы оборудования (пуск в ход, оста нон к а и т. п.).

Независимо от общей, вентиляции в местах образования пыли устанавливаются дополнительные пылеотсасывающие устройства, применяется система гидрообеспыливания, а на обогатительных, брикетных фабриках и сортировках, признанных опасными по пыли, должен вводиться пылевой режим. При введении пылевого режима производится осланцевание цехов и помещений.

Исходя из особенностей эксплуатация электрооборудования на обогатительных фабриках, основные требования, предъявляемые к нему, сводятся к следующему:

взрыв газа, пара или пыли, который возможен внутри корпуса электроаппарата, по должен передаваться наружу;

для работы в условиях повышенной влажности электрооборудование должно иметь корпуса специального исполнения и влагостойкую изоляцию;

конструкция электроаппаратов, машин и механизмов должна предусматривать возможность установки электрооборудования в специальных камерах, изолированных от взрывоопасных помещений;

при эксплуатации электрооборудования и помещениях с повышенной влажностью, наличием токопроводящей пыли или взрывоопасной атмосферы необходим постоянный контроль за состоянием изоляции электрических двигателей, аппаратов и т. п.;

электрооборудование обогатительных фабрик должно обладать высокой надежностью и обеспечивать бесперебойность работы всех участков и фабрики в целом;

все электротехнические установки и сети должны обеспечивать безопасность их эксплуатации.

1.3 Система внутреннего электроснабжения дробильно-сортировочной фабрики

В схемах внутреннего электроснабжения обогатительных фабрик применяется напряжение переменного тока от 12 до 10 000 В и постоянного тока - 110 и 220 В.

Переменный ток. Напряжение 12 В нашло применение в сетях местного освещения в установках или цехах с особо неблагоприятными условиями эксплуатации, например трубных сушилок, котлов и т. п. Напряжение 36В в используется в сетях местного стандартного освещения, установок, расположенных в помещениях фабрик с повышенной опасностью поражения электрическом током, в ручных переносных лампах. Напряжение 48-60 В применяется в цепях сигнализации.

Для питания силовых потребителей на фабриках рекомендуются напряжения 380, 220 и 660 п. Напряжение 380 и 220 В является самым распространенным. Это объясняется тем, что его применение дает возможность объединять питание силовой и осветительной нагрузки, в результате чего отпадает необходимость в установке отдельного трансформатора для освещения. Электродвигатели на напряжение 380 В в ряде случаев более экономичны, чем двигатели на напряжение более 1000 В. Удельная стоимость асинхронных и синхронных двигателей на 380 В мощностью до 500 квт на 30-50% ниже, чем таких же двигателей на напряжение 6000 В. Кроме того, стоимость пусковой аппаратуры на напряжения до 1000 В в 2- 3 раза меньше, чем на 6000 или 10 000 В.

Установки напряжением до 1000 В надежнее эксплуатации потому, что изоляция двигателей более устойчива, а пускорегулирующая аппаратура, помещенная в специальные шкафы или оболочки, может устанавливаться непосредственно в цехе.

В настоящее время промышленностью осваивается серийное производство электрических двигателей и пускорегулирующей аппаратуры на напряжение 660 В. Верхний предел мощностей двигатели на 6 кВ в достигает 700-800 кВт. Применение напряжения 660 В по сравнению с 380 В дает возможность не только снизить потери в сетях и расход цветных металлов, но в ряде случаев отказаться от электродвигателей и аппаратуры высокого напряжения, а в сетях внутреннего электроснабжения применять напряжение 10- 35 кВ вместо 6 кВ.

При электроснабжении фабрики с мощными электроприемниками следует сравнивать варианты электроснабжения напряжения 10 кВ и 660 В с вариантом 6 кВ и 380 в.

Напряжение выше 1000 в (3, 6 и 10 кв) применяется на фабрике в основном для питающих и распределительных сетей. Наибольшее распространенно получило напряжение 6 кВ, так как при этом мощные двигатели (200 квт и более) могут получить электрическую энергию без трансформации, непосредственно от высоковольтной распределительной сети.

Сети напряжением 10 кВ применяются главным образом как распределительные. Это объясняется тем, что при мощности до 1500 кВт и средней скорости вращения 750 об/мин стоимость двигателя напряжением 3/6 кВ на 30-40% ниже, а к. п. д. на 1-1,5% выше по сравнению с аналогичными двигателями на напряжение 10 кВ.

Двигатели на напряжение 10 кВ вследствие повреждения электрической прочности изоляции по сравнению с двигателями на напряжение 6 кВ менее надежны. Ремонт их значительно дороже, гак как требуется большое количество дорогостоящих изоляционных материалов, а в ряде случаев возникает необходимость привлечения к ремонту высококвалифицированных специалистов заводов-изготовителей.

В некоторых случаях напряжение 10 кВ используется для питания двигателей мощностью 900- -2000 кВт (мельницы, эксгаустеры и т. п.). При напряжении в распределительных сетях 10 кВ, когда для привода машины не представляется возможным установить двигатели на 380 или 10 000 В, может возникнуть необходимость использования напряжения 3 или 6 кВ.

Стоимость двигателей на 6 кВ несколько выше стоимости двигателей на 3 кВ (примерно на 10 -15%), но на вновь строящихся фабриках следует принимать напряжение 6 кВ. На фабриках, где ранее использовалось напряжение 3 кВ, переход па напряжение 6 кВ следует обосновывать технико-экономическими расчетами.

Постоянный ток. Наиболее широкое распространение получило напряжение 110 и 220 в. Эти напряжения применяются для питания электромагнитных сепараторов, электромагнитных барабанов и шкивов. Для получения постоянного тока на фабриках применяются дизель-генераторные установки или различного типа выпрямители. Наиболее перспективными являются установки на кристаллических вентилях (германиевых или кремниевых).

Категории электроприемников.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок все потребители электроэнергии делятся на три категории.

К I категории относятся электроприемникп, нарушение в электроснабжении которых может повлечь за собой опаслостъ для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение оборудования, массовый брак продукции, расстройство технологического процесса.

Для обеспечения надежности электроснабжения потребители I категории должны получать электроэнергию от двух независимых источников питания. Перерыв в электроснабжении их может быть допущеп только па время автоматического ввода резервного питания.

На углеобогатительных, рудообогатительных и агломерационных фабриках к I категории относится сравнительно небольшое число электроприемников, такие, как сгустители, вращающиеся печи, насосы смазки аглоэксгаустерон, противопожарные насосы, насосы для перекачки хвостов, если не предусмотрен аварийный сброс их, а перерыв в электроснабжении может вызвать затопление фабрики.

Ко II категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может вызвать недоотпуск продукции, простой рабочих и механизмов.

Для потребителей II категории допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервттого питания дежурным персоналом. На фабриках к этой категории относятся все основные электропрпемники - дробилки, мельницы, сепараторы, вентиляторы, осадочные машины и т. п.

К III категории относятся потребители, не относящиеся к I и II категориям.

При эксплуатации электроприемпикон ТГГ категории допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента схемы электроснабжения, но не более одних суток.

К этой категории относится большинство электроприемников вспомогательных цехов обогатительных и агломерационных фабрик, таких, как склады, механические мастерские, и отделения, химическая лаборатория, и другие помещения.

Внутреннее электроснабжение дробильно-сортировочной фабрики

На промплощадке фабрики для приема электрической энергии от сети энергосистемы и распределения ее между цехами сооружается одна или несколько главных понизительных подстанций (ГПП).

От шип ГПП электрическую энергию напряжением 6 (10) кВ могут получать двигатели крупных механизмов (дробилок, шаровых и стержневых мельниц, и т. п.), а также трансформаторы цеховых подстанций. Аппаратура управления таких электроустановок помещается на ГПП или в распределительных пунктах, а и цехе у механизмов устанавливаются только командные аппараты.

На ГПП устанавливаются трансформаторы 6-10/0,4-0,23 кВ для удовлетворения собственных нужд. К ним можно подключать потребителей напряжением до 1000 В, расположенных вблизи ГПП. Комплекс сооружений, состоящий из цеховых подстанций, распределительных пунктов (1 -10 кВ, воздушных и кабельных линий предназначенный для распределения электрической анергии па промплощадке фабрики, относится к внутренней системе электроснабжения.

Цеховые подстанции (ТП) и распределительные устройства (РУ) 6-10 кВ, как правило, пристраиваются к корпусу или встраиваются в него. Отдельно стоящие подстанции применяются сравнительно редко. Питание РУ б-10 кВ производится по кабельным линиям, а подстанции - по кабелям.

При питании подстанций по радиальным кабельным линиям применяется схема линия - цеховой трансформатор ТП В таких схемах осуществляется непосредственное, т. е. без отключающих аппаратов, присоединение питающего кабеля 6-10 кВ к трансформатору. При передаче электроэнергии па подстанцию ТП по воздушной линии электропередачи (ВЛ) установка отключающего аппарата обязательна по условиям защиты подстанции. Подстанции ТП предназначены для питания потребителей III категории.

Релейная защита и сетевая автоматика

В процессе эксплуатации в электрических установках фабрик могут возникнуть различные отклонения от нормального режима. Если не предусмотреть специальных видов защити, незначительные неполадки могут перерасти в тяжелые аварии и привести к длительному перерыву в подаче электрической энергии. Для предотвращения возникновения и распространения аварий в электрических сетях обогатительных фабрик применяются следующие основные виды защит:

) от сверхтоков - от короткого замыкания;

) от перегрузок;

) от недопустимого падения или полного исчезновения напряжения;

) отдельных аппаратов или их частей от нагрева до температуры, превышающей допустимое значение;

) специальные гиды (газовая, от замыкания на землю и т. п.).

Защита должна обладать следующими основными качествами: селективностью (избирательностью), т. е. отключать только поврежденный элемент установки в зоне действия защиты; минимальным променом срабатывания, т. е. обладать необходимым быстродействием; чувствительностью к повреждениям в защищаемой зоне; надежностью в сочетании с простотой и дешевизной.

1.4. Электроснабжение дробильно-сортировочной фабрики ООО «РУДА»

Рассмотрим электроснабжение дробильно-сортировочного завода, расположенного в Тацинском районе Ростовской области, технологическая схема которого приведена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Технологическая схема ДСФ ООО «РУДА» (модернизированная)

Технологическая схема работает в следующей последовательности:

Горная масса, подвозимая из забоя карьера автосамосвалами разгружается в два приемных бункера ДСФ-2 Пб №1 (поз. 1) и. Пб №2 (поз. 2).

Далее с приемного бункера Пб №1(поз. 1) горная масса попадает на пластинчатый питатель ПП №1(поз. 7), который транспортирует ее на колосниковый грохот (поз. 9). На колосниковом грохоте (поз. 9) происходит разделение материала на фракции +200 мм и 0÷200 мм. Верхний продукт рассева фракция +200 мм течкой направляется на дробление в щековую дробилку ЩД №1 (поз. 11). Нижний продукт рассева фракция 0÷200 мм течкой направляется на ленточный конвейер №3 (поз. 5), затем перегружается на ленточный конвейер №6 (поз. 14), которым подается на вибрационный грохот CVB 1845-3P ГР-1 (поз. 16). После дробления в щековой дробилке ЩД №1 (поз. 11), дробленый продукт попадает на ленточный конвейер №7 (поз. 4), на котором установлен ленточный металлоотделитель МО-7 и металлодетектор МД-7, который в случае обнаружения недробимых включений (зуб ковша экскаватора, проволока, и т.д.) после ленточного металлоотделителя МО-7, отключает привод конвейера и тем самым предотвращает повреждение конусной дробилки КД-1 GP-300S (поз №18).

Из приемного бункера Пб №2(поз. 2) горная масса попадает на пластинчатый питатель ПП №2(поз. 8), который транспортирует ее на колосниковый грохот (поз. 10). На колосниковом грохоте (поз. 10) происходит разделение материала на фракции +200 мм и 0÷200 мм. Верхний продукт рассева фракция +200 мм течкой направляется на дробление в щековую дробилку ЩД №2 (поз. 12). Нижний продукт рассева фракция 0÷200 мм течкой направляется на ленточный конвейер №4 (поз. 6), затем перегружается на ленточный конвейер №6 (поз. 14), которым подается на вибрационный грохот CVB 1845-3P ГР-1 (поз. 16). После дробления в щековой дробилке ЩД №2 (поз. 12), дробленый продукт попадает на ленточный конвейер №5 (поз. 13), на котором установлен ленточный металлоотделитель МО-5 и металлодетектор МД-5, который в случае обнаружения недробимых включений (зуб ковша экскаватора, проволока, и т.д.) после ленточного металлоотделителя МО-5, отключает привод конвейера и тем самым предотвращает повреждение конусной дробилки КД-2 GP-300S (поз №74).

На грохоте CVB 1845-3P ГР-1 (поз. 16) происходит рассев на следующие фракции: 0÷20 мм, 20÷70 мм, 70÷110 мм и +110 мм. Нижний продукт рассева фракция 0÷20 мм течкой направляется на ленточный конвейер №8 (поз. 19), затем перегружается на ленточный конвейер №17 (поз. 30), после которого установлена течка с шиберной заслонкой, которой можно направлять поток либо в бункер №17 отгрузки в автотранспорт либо на ленточный конвейер №18 (поз. 31), которым транспортируется на ленточный конвейер №39 (поз. 57), затем перегружается на ленточный конвейер №43 (поз. 61), затем перегружается на ленточный конвейер №47 (поз. 65), которым транспортируется либо в бункер для погрузки в автотранспорт либо с помощью автоматического сбрасывателя АС-47 в штабель фракции 0÷20 мм.. Продукты рассева, фракции 20÷70 мм, 70÷110 мм и +110 мм объединяются и течкой подаются на ленточный конвейер №15 (поз. 28), который транспортирует дробленный продукт на ГР-2 CVB 1845 III (поз. 37).

Ленточный конвейер №7 (поз. 4), транспортирует дробленный продукт в промежуточный бункер ПБ-1 (поз. 17), который с помощью вибрационного питателя подает дробленный продукт на вторую стадию дробления в конусную дробилку КД-1 GP-300S (поз №18), после дробления дробленный продукт течкой направляется на ленточный конвейер №16 (поз. 29), которым транспортируется на ГР-3 CVB 1845 III (поз. 38).

Ленточный конвейер №5 (поз. 13), транспортирует дробленный продукт в промежуточный бункер ПБ-4 (поз. 73), который с помощью вибрационного питателя подает дробленный продукт на вторую стадию дробления в конусную дробилку КД-2 GP-300S (поз №74), после дробления дробленный продукт течкой направляется на ленточный конвейер №14 (поз. 27), которым транспортируется на ГР-8 CVB 1845 III (поз. 75).

ГР-2 (поз. 37), ГР-3 (поз. 38) и ГР-8 (поз. 75) установлены параллельно и полностью идентичны. На этих грохотах происходит рассев на следующие фракции: 0÷40 мм, 40÷70 мм, 70÷110 мм и +110 мм. Нижний продукт рассева фракция 0÷40 мм течкой направляется на ленточный конвейер №19 (поз. 32), которым далее транспортируется на ленточный конвейер №11 (поз. 24). Продукт рассева, фракция 40÷70 мм может направляться шиберной заслонкой либо на ленточный конвейер №19а (поз. 33), которым далее транспортируется на ленточный конвейер №11 (поз. 24), либо на ленточный конвейер №38 (поз. 56) затем перегружается на ленточный конвейер №42 (поз. 60), затем перегружается на ленточный конвейер №46 (поз. 64), которым транспортируется либо в бункер для погрузки в автотранспорт, либо с помощью автоматического сбрасывателя АС-46 в штабель фракции 40÷70 мм. Продукт рассева фракция 70÷110 мм может направляться шиберной заслонкой либо на ленточный конвейер №19а (поз. 33), которым далее транспортируется на ленточный конвейер №11 (поз. 24), либо на ленточный конвейер №19б (поз. 34), которым транспортируется на ленточный конвейер №37 (поз. 55) затем перегружается на ленточный конвейер №41 (поз. 59), затем перегружается на ленточный конвейер №45 (поз. 63), которым транспортируется либо в бункер для погрузки в автотранспорт, либо с помощью автоматического сбрасывателя АС-45 в штабель фракции 70÷110 мм. Верхний продукт рассева фракция +110 мм течкой направляется на ленточный конвейер №19а(поз. 33), которым далее транспортируется на ленточный конвейер №11 (поз. 24).

На ленточном конвейере №11 (поз. 24) установлен ленточный металлоотделитель МО-7 и металлодетектор МД-7. Этот конвейер производит загрузку промежуточных бункеров ПБ-2 и ПБ-3, на них установлены вибрационные питатели, с помощью которых производится питание роторных дробилок №1 и №2 NP 1315 (поз. 20 и 21). Дробленный продукт из дробилки №1 (поз. 20) направляется на ленточный конвейер №12 (поз. 25), а из дробилки №2 (поз. 21) направляется на ленточный конвейер №13 (поз. 26).

Ленточный конвейер №12 (поз. 25) транспортирует дробленный продукт на ГР-4 CVB 1845 III (поз. 39), а ленточный конвейер №13 (поз. 26) на ГР-5 CVB 1845 III (поз. 40). Грохота ГР-4 (поз. 39) и ГР-5 (поз. 40) установлены параллельно и полностью идентичны. На этих грохотах происходит рассев на следующие фракции: 0÷20 мм, 20÷25 мм, 25÷40 мм и +40 мм. Нижний продукт рассева фракция 0÷20 мм течкой подается: с ГР-4 (поз. 39) на ленточный конвейер №20 (поз. 35), с ГР-5 (поз. 40) на ленточный конвейер №21 (поз. 36). Ленточные конвейера №20 (поз. 35) и №21 (поз. 36) питают грохота ГР-6 (поз. 41) и ГР-7 (поз. 42) соответственно. Продукты рассева, фракция 20÷25 мм и 25÷40 мм поступают в одну течку и смешиваются, этот продукт фракции 20÷40 мм разделяется шиберной заслонкой в соотношении 50/50, один поток направляется на ленточный конвейер №19а (поз. 33), которым далее транспортируется на ленточный конвейер №11 (поз. 24), второй поток - на ленточный конвейер №25 (поз. 43) затем перегружается на ленточный конвейер №29 (поз. 47), затем перегружается на ленточный конвейер №33 (поз. 51), которым транспортируется либо в бункер для погрузки в автотранспорт, либо с помощью автоматического сбрасывателя АС-33 в штабель фракции 20÷40 мм. Верхний продукт рассева, фракция +40 мм направляется на ленточный конвейер №19а (поз. 33), которым далее транспортируется на ленточный конвейер №11 (поз. 24), которым транспортируется на третью стадию дробления.

На грохотах ГР-6 (поз. 41) и ГР-7 (поз. 42) происходит рассев на следующие фракции: 0÷5 мм, 5÷10 мм, 10÷15 мм и 15÷20 мм.

С грохота ГР-6 (поз. 41), нижний продукт рассева, фракция 0÷5 мм течкой подается на ленточный конвейер №40 (поз. 58) затем перегружается на ленточный конвейер №44 (поз. 62), затем перегружается на ленточный конвейер №48 (поз. 66), которым транспортируется либо в бункер для погрузки в автотранспорт, либо с помощью автоматического сбрасывателя АС-48 в штабель фракции 0÷5 мм. Продукт рассева, фракция 5÷10 мм поступает в течку, где разделяется шиберной заслонкой в соотношении 50/50, один поток смешивается с фракцией 15÷20 мм и направляется на ленточный конвейер №26 (поз. 44), второй поток - на ленточный конвейер №28 (поз. 46) затем перегружается на ленточный конвейер №32 (поз. 50), затем перегружается на ленточный конвейер №35 (поз. 53), которым транспортируется либо в бункер для погрузки в автотранспорт, либо с помощью автоматического сбрасывателя АС-35 в штабель фракции 5÷10 мм. Продукт рассева, фракция 10÷15 мм поступает в течку, где разделяется шиберной заслонкой в соотношении 50/50, один поток смешивается с фракцией 15÷20 мм и направляется на ленточный конвейер №26 (поз. 44), второй поток - на ленточный конвейер №27 (поз. 45) затем перегружается на ленточный конвейер №31 (поз. 49), затем перегружается на ленточный конвейер №36 (поз. 54), которым транспортируется либо в бункер для погрузки в автотранспорт, либо с помощью автоматического сбрасывателя АС-36 в штабель фракции 10÷15 мм. Верхний продукт рассева, фракция 15÷20 мм в течке смешивается с фракциями 5÷10 мм и 10÷15 мм и направляется на ленточный конвейер №26 (поз. 44).

С грохота ГР-7 (поз. 42), нижний продукт рассева, фракция 0÷5 мм течкой подается на ленточный конвейер №40 (поз. 58) и далее по схеме. Продукты рассева, фракции 5÷10 мм, 10÷15 мм и 15÷20 мм в течке объединяются в один поток и направляются на ленточный конвейер №26 (поз. 44). На ленточном конвейере №26 (поз. 44), таким образом получается смесь фракций, которая образует фракцию готовой продукции 5÷20 мм. Ленточным конвейером №26 (поз. 44), фракция 5÷20 мм транспортируется на ленточный конвейер №30 (поз. 48), затем перегружается на ленточный конвейер №34 (поз. 52), которым транспортируется либо в бункер для погрузки в автотранспорт, либо с помощью автоматического сбрасывателя АС-34 в штабель готовой продукции.

Электроснабжение дробильно-сортировочной осуществляется от главной понижающей подстанции 35/6 кВ по двум кабельным линиям. Питание электроприемников ДСФ производиться от трансформаторных подстанций напряжением 6/0,4 кВ, размещенных в производственных цехах:

ТП-1 с трансформатором 630 кВ?А - в цехе первичной стадии дробления;

ТП-2 с двумя трансформаторами по 1000 кВ?А - в цехе вторичной и третичной стадий дробления;

ТП-3 с двумя трансформаторами по 630 кВ?А - в цехе мойки и сортировки.

От трансформаторных подстанций электроэнергия подводится к релейным щитам 1ЩСУ, 2ЩСУ, 3ЩСУ, размещенным в отдельных помещениях.

В качестве электропривода для оборудования и механизмов ДСФ применяются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Электродвигатели поставляются комплектно с технологическим оборудованием. Все электродвигатели работают на напряжении 380В.

Аппаратура управления и защиты электроприводов в виде блоков управления типа БУ5000 монтируется на релейных щитах 1ЩСУ, 2ЩСУ и 3ЩСУ. Щиты размещаются в специальных помещениях в цехах первой, второй и третьей стадии дробления и сортировки соответственно.

Управление конусной и роторными дробилками осуществляется с помощью шкафов управления, поставляемых комплектно с оборудованием. Блоки управления выбраны в соответствии с номинальными токами защищаемых электродвигателей.

От ЩСУ к электродвигателям технологического оборудования электроэнергия подводится по кабелям.

Вследствие большого износа электрооборудования и электрохозяйства дробильно-сортировочной фабрики (дата постройки 1960 г.) предусматривается модернизация всего комплекса фабрики.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЗАВОДА

Основные показатели электроснабжения представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Основные характеристики электроснабжения предприятия

Наименование показателейПоказатель12Напряжение, кВ:- питающей электролинии6- вторичной трансформаторной подстанции0,4- силовых электроприемников0,38- электроосвещения0,22Установленная мощность, кВт- по предприятию в целом3971,2в том числе:- силовых электроприемников3841,7- электроосвещения129,5Годовое потребление электроэнергии, тыс кВт?ч25208,5Максимальная активная мощность на стороне 6 кВ, кВт/кВ?А3067,3/4090Коэффициент использования0,6Коэффициент мощности естественный средний на стороне 0,4 кВ0,75Количество трансформаторных подстанций, шт/ кВ?А3/3890

2.1 Подсчет электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности

Электроприемники дробильно-сортировочной фабрики:

пластинчатый питатель 1-18-90 - 2 шт.;

дробилка щековая - 2 шт.;

дробилка конусная GP300S - 1 шт.;

дробилка роторная NP1315 - 2 шт.;

грохоты -8 шт.;

ленточные конвейеры - 49 шт;

электроосвещение зданий и сооружений.

Напряжение силовых электроприемников - 380В, электрического освещения - 220В. Категория надежности электроснабжения - III

Подсчет нагрузок произведен методом коэффициентов использования симума. Результаты подсчета сведены в таблицу 2.2.1

Компенсирующие устройства в виде конденсаторных установок размещаются в помещениях ЩСУ и подключаются к шинам последних.

Мощность компенсирующих устройств рассчитывается по формуле:

Где Pсм - средняя активная нагрузка, кВт;

tg?1 - до компенсации;

tg?2 - после компенсации.

Расчет мощности компенсирующих устройств по щитам станций управления:

ЩСУ

ЩСУ

ЩСУ

2.2 Подсчет годового расхода электроэнергии

Годовой расход электроэнергии подсчитан по среднесменной активной мощности и годовому фонду рабочего времени (представлен в таблице 2.2).

Таблица 2.2 - Годовой расход электроэнергии предприятия

Потребители электроэнергииСредняя активная мощность, кВтГодовой фонд рабочего времени, чГодовой расход электроэнергии кВт?ч1. Силовые электроприемники3841,76400245868802. Электроосветительные нагрузки129,54800621600Всего25208480

2.3 Общее описание системы электроснабжения предприятия

Электроснабжение ДСФ-2 осуществляется от главной понижающей подстанции 35/6 кВ по двум кабельным линиям. Кабельные линии выполнены кабелями ААБ-6 кВ сечением 3х150 мм2 каждый. Кабели проложены в траншеях.

Ячейки отходящих линий в РУ-6 кВ ГПП-35/6 оборудованы максимальной токовой защитой с выдержкой времени, токовой отсечкой и токовой защитой.

Питание электроприемников ДСФ производиться от трансформаторных подстанций напряжением 6/0,4 кВ, размещенных в производственных цехах:

ТП-1 с двумя трансформаторами 630 кВ?А - в цехе первичной стадии дробления;

ТП-2 с двумя трансформаторами по 1000 кВ?А - в цехе вторичной и третичной стадий дробления;

ТП-3 с двумя трансформаторами по 630 кВ?А - в цехе мойки и сортировки.

От трансформаторных подстанций электроэнергия подводится к релейным щитам 1ЩСУ, 2ЩСУ, 3ЩСУ, размещенным в отдельных помещениях.

2.4 Электропривод, силовое электрооборудование

В качестве электропривода для оборудования и механизмов ДСФ применяются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Электродвигатели поставляются комплектно с технологическим оборудованием. Все электродвигатели работают на напряжении 380В.

Аппаратура управления и защиты электроприводов в виде блоков управления типа БУ5000 монтируется на релейных щитах 1ЩСУ, 2ЩСУ и 3ЩСУ. Щиты размещаются в специальных помещениях в цехах первой стадии дробления, второй и третьей стадии дробления и сортировки соответственно.

Управление конусной и роторными дробилками осуществляется с помощью шкафов управления, поставляемых комплектно с оборудованием. Блоки управления выбраны в соответствии с номинальными токами защищаемых электродвигателей.

2.5 Распределительные электросети

От ЩСУ к электродвигателям технологического оборудования электроэнергия подводится по кабелям марки АВВГ. Сечение кабелей выбрано по нагреву током и проверены по потере напряжения. Кабели прокладываются вдоль стен на лотках в ПВХ трубах и по конструкциям.

2.6 Расчет токов короткого замыкания

Рисунок 2.1

срНН=400 В

Значения параметров схемы замещения прямой последовательности.

Система

Трансформатор 630 кВА

Шинопровод

;

Кабель АВВБГ-3х50+1х25

;

Значения параметров схемы замещения нулевой последовательности

;

;

Суммарное сопротивление прямой последовательности цепи КЗ до точки К-1

Суммарное сопротивление нулевой последовательности цепи КЗ до точки

К-1

Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ в точке К-1.

Суммарное сопротивление прямой последовательности цепи КЗ до точки К-2

Суммарное сопротивление нулевой последовательности цепи КЗ до точки

К-2

Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ в точке К-2.

Рисунок 2.2

срНН=400 В

Значения параметров схемы замещения прямой последовательности.

Система

Трансформатор 1000 кВА

,

Шинопровод

;

Кабель АВВБГ-3х95+1х50

;

Значения параметров схемы замещения нулевой последовательности

;

;

Суммарное сопротивление прямой последовательности цепи КЗ до точки К-3

Суммарное сопротивление нулевой последовательности цепи КЗ до точки

К-3

Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ в точке К-3.

Суммарное сопротивление прямой последовательности цепи КЗ до точки К-4

Суммарное сопротивление нулевой последовательности цепи КЗ до точки

К-4

Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ в точке К-4.

Рисунок 2.3

срНН=400 В

Значения параметров схемы замещения прямой последовательности.

Система

Трансформатор 1000 кВА

Шинопровод

;

Кабель АВВБГ-3х16+1х10

;

Значения параметров схемы замещения нулевой последовательности

;

;

Суммарное сопротивление прямой последовательности цепи КЗ до точки К-5

Суммарное сопротивление нулевой последовательности цепи КЗ до точки

К-5

Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ в точке К-5.

Суммарное сопротивление прямой последовательности цепи КЗ до точки К-6

Суммарное сопротивление нулевой последовательности цепи КЗ до точки

К-6

Начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ в точке К-6.

2.7 Электроосвещение

Питание рабочего освещения ДСФ-2 осуществляется от трансформаторных подстанций ТП-1-1ЩСУ; ТП-2-2ЩСУ; ТП-3-3ЩСУ, напряжением 380/230 В. Трансформаторы устанавливается в помещениях 1ЩСУ в цехе первой стадии дробления, 2ЩСУ в цехе второй и третьей стадии дробления и 3ЩСУ в цехе сортировки. Нейтраль трансформаторов изолирована. В нейтрали устанавливается пробивной предохранитель ПП-А/З. Для защиты сетей освещения от однофазных замыканий на землю используется реле утечки РУП-220 В.

Для освещения производственных помещений приняты светильники РСП 11х400-001 и РСП 11х400-002 с ртутными лампами, НСП-02-200-003 с лампами накаливания. Аварийное освещение выполняется светильниками НСП-02-200. Сети освещения выполнены кабелями марки ВВГ. Сечения кабелей выбраны по условию нагрева электрическим током и проверены по потере напряжения.

2.8 Мероприятия по технике безопасности

На каждом пусковом аппарате должна быть четкая надпись, указывающая включаемую им установку.

При работе в электроустановках и на линиях электропередачи должны выполняться организационные и технические мероприятия, предусмотренные соответствующей нормативной документацией.

При обслуживании электроустановок необходимо применять электрозащитные средства (диэлектрические перчатки, боты и ковры, указатели напряжения, изолирующие штанги, переносные заземления и др.) и индивидуальные средства защиты (защитные очки, монтерские пояса и когти и др.).

Защитные средства должны удовлетворять действующим требованиям правил применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках, и подвергаться обязательным периодическим электрическим испытаниям в установленные сроки.

Перед каждым применением средств защиты необходимо проверить их исправность, отсутствие внешних повреждений, загрязнений. В местностях с низкими температурами следует применять утепленные диэлектрические перчатки. Допускается применение диэлектрических перчаток совместно с теплыми (шерстяными или другими) перчатками.

Персонал, допускаемый к работе с электротехническими устройствами, электрифицированным инструментом или соприкасающийся по характеру работы с электроприводом машин и механизмов, должен иметь квалификационную группу по электробезопасности.

Все работники организации должны быть обучены способам освобождения пострадавших от действия электрического тока, оказания первой помощи пострадавшему от действия электрического тока и других травмирующих факторов.

Вновь смонтированные или реконструированные электроустановки, а также технологическое оборудование и пусковые комплексы, питающиеся от электроустановок, должны приниматься в эксплуатацию в порядке, предусмотренном действующими нормами и правилами безопасной эксплуатации электрооборудования.

При обнаружении в процессе осмотра электроустановок неисправностей работа по их устранению должна проводиться оперативно-ремонтным персоналом данной установки согласно перечню работ, проводимых в порядке текущей эксплуатации. Все другие работы должны проводиться уполномоченными на это лицами в установленном порядке.

При обнаружении в процессе осмотра неисправности, которая согласно действующим нормам эксплуатации электроустановок потребителей и техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей не должна устраняться одним лицом, он обязан немедленно сообщить об этом своему непосредственному начальнику и сделать соответствующую запись в эксплуатационном журнале.

Устраняют такого рода неисправности по указанию вышестоящего начальника под наблюдением второго лица с соблюдением предусмотренных указанными правилами мер, обеспечивающих безопасное выполнение работ, и применением защитных средств.

Вносить длинные предметы (трубы, лестницы и т.п.) в помещения распределительных устройств и работать с ними вблизи электроустановок, где не все находящиеся под напряжением части закрыты ограждениями, исключающими возможность случайного прикосновения, разрешается только под наблюдением производителя работ или выделенного наблюдателя.

Включать и отключать отдельные производственные машины и механизмы с помощью пусковой аппаратуры могут лица, получившие разрешение на обслуживание этих машин и механизмов, прошедшие соответствующий инструктаж и имеющие право на самостоятельное их обслуживание. На пусковые устройства на время отключения должен быть вывешен плакат: "Не включать!".

Перед пуском временно отключенного оборудования его нужно осмотреть, убедиться в готовности к приему напряжения и предупредить работающий на нем персонал о предстоящем включении.

Электроинструмент (электродрели, электрогайковерты, шлифовальные и полировальные машины, электропаяльники, вибраторы и т.п.) должен иметь двойную изоляцию.

Напряжение переносного электроинструмента должно быть:

а) не выше 220 В в помещениях без повышенной опасности;

б) не выше 42 В в помещениях с повышенной опасностью и вне помещений.

При наличии защитного пускателя, обеспечивающего дистанционное управление и автоматическое мгновенное отключение электроинструмента от сети в случае замыкания его на корпус или обрыва заземляющего провода, допускается эксплуатация электроинструмента под напряжением 220 В независимо от категории помещения, а также вне помещения.

При невозможности обеспечить работу электроинструмента на напряжение 42 В допускается использование электроинструмента напряжением 220 В, но с обязательным применением защитных средств (перчаток) и надежного заземления корпуса электроинструмента.

Штепсельные соединения, предназначенные для подключения электроинструмента, должны иметь недоступные для прикосновения токоведущие части и дополнительный заземляющий контакт.

При обнаружении соединения какой-либо токоведущей части электроустановки с землей запрещается до отключения ее приближаться к месту такого повреждения на расстояние менее 4 - 5 м в закрытых распределительных устройствах и 8 - 10 м на открытых подстанциях.

Приближение на более близкое расстояние допустимо только для выполнения операций с коммутационной аппаратурой, позволяющей ликвидировать замыкание на землю, а также при оказании необходимой помощи пострадавшим. В этих случаях следует обязательно обезопасить себя от действия шагового напряжения: надеть диэлектрические боты, уложить коврики или другие надежно изолирующие от земли средства.

Все операции необходимо выполнять в диэлектрических перчатках или с помощью изолирующей штанги.

На временных ограждениях должны быть вывешены плакаты "Стой! Высокое напряжение!".

Ремонтные работы в электроустановках напряжением выше 1000 В необходимо проводить после выполнения организационных и технических мероприятий, предусмотренных действующими правилами эксплуатации электроустановок потребителей и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок.

Производитель работы (наблюдающий), осуществляя надзор, должен все время находиться на месте работ. Оставаться в помещении установок напряжением выше 1000 В или на открытой подстанции одному лицу из состава ремонтной бригады, в том числе производителю работ (наблюдающему), не разрешается.

При необходимости отлучки производитель работ (наблюдающий), если на это время его не может заменить ответственный руководитель, обязан на время своего отсутствия вывести бригаду из помещения и запереть за собой дверь.

После полного окончания работы бригада убирает за собой рабочее место, и затем его осматривает ответственный руководитель работ.

Передвижные ограждения (клетка или щит) должны иметь конструкцию, исключающую возможность случайного или ошибочного прикосновения работающих к токоведущим частям, оставшимся под напряжением, и перекрытия самим ограждением токоведущих частей. Должны быть также предусмотрены возможность безопасной установки и устойчивость ограждения.

Питание устройств связи и сигнализации, за исключением специальных транспортных устройств, должно производиться линейным напряжением не выше 220 В от осветительной сети, аккумуляторных батарей или выпрямительных установок. Для сигнальных устройств, кроме СЦБ, питаемых напряжением не выше 24 В, допускается выполнение линий неизолированными проводами.

На электродвигатели и приводимые ими в движение механизмы должны быть нанесены стрелки, указывающие направление вращения механизма и электродвигателя.

Коробки выводов электрических машин и пускорегулирующей аппаратуры должны быть надежно уплотнены и закрыты крышкой. Снятие крышек во время работы машин запрещается.

Выводы обмоток статора, якоря и полюсов должны иметь маркировку. На пускорегулирующих устройствах должны быть отмечены положения "Пуск" и "Стоп".

У выключателей, контакторов, магнитных пускателей, рубильников и т.п., а также у предохранителей, смонтированных на групповых щитах, должны быть надписи, указывающие, к какому двигателю они относятся.

После остановки электродвигателя на ремонт с питающего кабеля на щите или сборке должно быть снято напряжение, а на приводе выключателя вывешен плакат: "Не включать! Работают люди!".

Снять плакат: "Не включать! Работают люди!" и включить машину можно только после того, как лицо, выполнявшее работы, сделает в журнале запись об окончании работ, а лицо, принявшее работу, сделает отметку о разрешении на включение электродвигателя.

ГЛАВА 3. МОДЕРНИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДРОБИЛЬНО-СОРТИРОВОЧНОЙ ФАБРИКИ

Поскольку предприятие работает более 50-60 лет, необходима глубокая модернизация оборудования, позволяющая существенно сократить время получения готовой продукции, снизить максимально потребляемую мощность, повысить надежность процесса переработки горной массы. В качестве модернизируемого оборудования применено оборудование фирмы Metso Minerals.

К такому оборудованию относится:

пластинчатый питатель 1-18-90 - 2 шт.;

Рисунок 3.1 - Внешний вид пластинчатого питателя

дробилка щековая - 2 шт.;

Рисунок 3.2 - Внешний вид щековой дробилки

Щековые дробилки обычно используются в качестве дробилок первичного дробления. Их основным назначением является производство материала, который может быть транспортирован ленточными конвейерами на следующие стадии дробления. Процесс дробления происходит между неподвижной и подвижной дробящими плитами (щеками). Проушины подвижной щеки закреплены на шатунном механизме, совершающем возвратно-поступательное движение. Из-за износа проушины щеки следует регулярно заменять. Имеются два основных типа щековых дробилок: с одиночной распорной плитой и с двойной распорной плитой. Щековая дробилка с одиночной распорной плитой имеет эксцентриковый вал, расположенный в верхней части дробилки. Вращение вала вызывает вместе с действием распорной плиты сжимающее действие. Щековая дробилка с двойной распорной плитой имеет два вала и две распорных плиты. Первый вал - это шарнирная ось в верхней части дробилки, а другой - это эксцентриков вал, который приводит в действие обе распорные плиты. Подвижная щека совершает чистое возвратно-поступательное движение относительно неподвижной щеки «Жующее» движение, которое приводит к сжатию материала как на входе, так и на выходе, обеспечивает дробилке с одиночной распорной плитой б?льшую производительность в сравнении с одинакового размера дробилкой с двойной распорной плитой. Щековые дробилки являются прочными и надежными механизмами, поэтому весьма популярны в качестве машин первичного дробления.

дробилка конусная GP300S - 1 шт.;

Как конусные, так и гирационные дробилки имеют колеблющийся вал. Материал разрушается в камере дробления, между внешним фиксированным элементом (футеровка чаши) и внутренним вращающимся элементом (футеровкой подвижного конуса), смонтированным на узле колеблющегося вала. Эксцентриковый вал, приводимый во вращение шестерней и венцом, обеспечивает колебательное движение главного вала. Эксцентриситет заставляет дробящий конус колебаться между o.s.s. (= максимальный размер разгрузочной щели) и c.s.s. (= минимальный размер разгрузочной щели). В дополнение к минимальному размеру разгрузочной щели, эксцентриситет является одним из главных факторов, которые определяют производительность гирационных и конусных дробилок Разрушение материала происходит благодаря непрерывному сжатию, которое имеет место между футеровками по окружности камеры. Дополнительный эффект дробления имеет место между сжатыми частицами, что снижает износ футеровки. Этот эффект также называется дроблением в сжатом слое.

Гирационные дробилки оборудованы гидравлической регулирующей системой, которая изменяет ширину разгрузочной щели и, таким образом, влияет на крупность продукта. В зависимости от типа конуса, регулировку можно менять двумя способами. В первом случае регулировка производится путем поворота чаши на резьбе, при этом изменяется вертикальное положение внешней быстроизнашивающейся детали (дробящей поверхности). Одним из преимуществ такого способа регулировки является то, что футеровка изнашивается более равномерно. Другим способом регулировки является подъем / опускание главного вала. Преимуществом такого

способа является то, что регулировку можно производить в процессе работы под нагрузкой. Чтобы оптимизировать эксплуатационные расходы и улучшить форму продукта, в качестве основного правила рекомендуется держать дробилку под завалом, т.е. камера должна быть всегда максимально заполнена материалом. Этого легко достигнуть, используя штабель складирования или силос, с помощью которых можно регулировать колебания потока питающего материала. Устройства отслеживания уровня определяют максимальный и минимальный уровни материала, запуская и прекращая подачу материала в дробилку по необходимости

Рисунок 3.3 - Дробилка конусная

дробилка роторная NP1315 - 2 шт.;

Два основных типа (ударные дробилки с горизонтальным или вертикальным валом) характеризуются высокой степенью измельчения и выходом продукта кубовидной формы. Молотковые дробилки также могут быть использованы для селективного дробления, метода, при котором твердые минералы освобождаются от ненужного материала. Питающий материал разрушается посредством ударов высокой интенсивности, возникающих благодаря быстрому вращательному движению молотков / бил, прикрепленных к ротору. Полученные частицы затем подвергаются дальнейшему разрушению внутри дробилки, сталкиваясь с деталями дробилки и между собой, что приводит к получению более мелкого продукта правильной формы.

Рисунок 3.4 - Дробилка ударного действия (роторная)

грохоты -8 шт.;

Грохочение - разделение продуктов по классам крупности путем просеивания через одно или несколько сит, иначе можно сказать - классификация материала на просеивающих поверхностях.

Применение грохотов фирмы Metso Minerals. Позволяет существенно повысить производительность и эффективность грохочения.

Вышеперечисленное оборудование поставляется вместе с электрическими двигателями и шкафами управления, что позволяет существенно снизить потребляемую мощность по сравнения с использованием старого оборудования.

3.1 График суточной нагрузки с применением нового оборудования

Графики электрических нагрузок характеризуют потребление электроэнергии: отдельными электроприемникам, группой электроприемников, отделением цеха, цехом или объектом в целом. При проектировании и эксплуатации систем электроснабжения (СЭС) промышленных предприятий основными величинами являются: активная мощность Р, реактивная мощность Q, полная мощность S и ток I. Кривые изменения мощностей и тока во времени называются графиками нагрузок соответственно по активной мощности, реактивной мощности, полной мощности и току. Графики нагрузок подразделяются на индивидуальные - для отдельных электроприемников и групповые - для групп электроприемников (рис. 3.5).

Риcунок 3.5 - Графики нагрузок активной мощности: 1 - индивидуальный график нагрузок р1(t); 2 - то же р2(t); 3 - групповой график нагрузок P(t)=p1(t)+р2(t)

Индивидуальные графики необходимы для определения нагрузок отдельных мощных электроприемников (электрических печей, преобразовательных агрегатов главных приводов прокатных станов и т.п.).

При проектировании систем электроснабжения промышленных предприятий используются групповые графики нагрузок.

Графики нагрузок всего промышленного предприятия дают возможность определить потребление активной и реактивной мощности предприятием, правильно и рационально выбрать элементы системы электроснабжения, а также рационально спроектировать схему СЭС.

По продолжительности графики нагрузок предприятий различаются по их временному интервалу (за смену, сутки, месяц, квартал, год).

В практике проектирования наибольшее применение находят суточные (рис. 3.6) и годовые графики (рис. 3.7).

Риcунок 3.6 - Суточный график нагрузки промышленного предприятия

По суточным графикам активной мощности можно построить годовой график активной мощности по убыванию максимумов - годовую упорядоченную диаграмму нагрузок.

Риcунок 3.7 - Годовой график активной нагрузки объекта

Рисунок 3.8 - Суточные графики нагрузок завода по цехам предприятия

3.2 Исследование процессов срабатывания уставок и селективности аппаратов защиты

Для моделирования и исследования срабатывания уставок воспользуемся пакетом прикладных программ производства Шнайдер электрик.

Программа позволяет

составить электрическую модель системы

смоделировать процессы срабатывания аппаратов защиты

. задаем параметры сети

. задаем параметры питающих цепей

. производим расчет

Данные моделирования представлены ниже

W0Q0T1UrT2 = 380 V Sr = 400 kVA - Ukr = 4% - Pr = 4.96 kW - R(1)/X(1)T = 0.33 DynC1Length = 5 m XLPE - Single-core conductor Phase = 1x240mm² Copper - Neutral = 1x240mm² Copper - PE or PEN = 1x50mm² Copper Iz = 634A - IB = 572A - dU in component = 0.17% - dU from source = 0.17%Q1Compact - NSX630H - Micrologic 2.3 - 630A In = 630ABUS1Ks = 1LEQ2Pr = 160kW cos(Phin) = 0.85 Ku = 1 Ir = 286AQ3Compact - NSX400H - Micrologic 2.3 - 400A In = 400AC3Length = 50 m XLPE - Single-core conductor Phase = 1x95mm² Copper - Neutral = 1x95mm² Copper - PE or PEN = 1x50mm² Copper Iz = 342A - IB = 286A - dU in component = 1.69% - dU from source = 1.86%-L3Pr = 160 kW cos(Phin) = 0.85 Ku = 1 Ir = 286A

Frequency: 50 HzPh-Ph LV: 380 VPh-Ph MV: 10000 V/phase CSA ratio: Fulltolerance: 5%permissible CSA: 300 mm²

Circuit: Q1 - T1 - Q0 - W0 - C1: ITand type of live conductors: 3Ph+N: W0min: 500 MVAmax: 500 MVA(1)Q/X(1)Q: 0.1(1) min from LV: 0.32 m? Z(1) max from LV: 0.32 m?(1) min from LV: 0.03 m? R(1) max from LV: 0.03 m?(1) min from LV: 0.32 m? X(1) max from LV: 0.32 m?: T1: 10000 V: 380 V: 400 kVA: 4 %: Dyn: Immersed-typeimpedances: R(1)T: 4.94 m?(1)T: 15.1 m?: 572 A: C1: 5 mof installation: 31: Single-core or multi-core cables on perforated trayconductor type: Single-core conductor: XLPE Number of additional touching circuits: 0arrangement: Touching, flat

: THDi3: 0 %carrying capacity of the cable (Iz):theoretical: 634 Ax correction factors (real conditions of use): 600 Aconstraint: overloads: Temperature correction factor 1thermal resistivity correction factor Not applicableneutral correction factor 1conductors correction factor 0.98

User correction factor 1

/type correction factor 1

_______

.98

CSA (mm²)UsedmetalPhase1x240CopperNeutral1x240CopperPE or PEN1x50Copper

Voltage dropupstreamcircuitdownstreamdU (%)00.170.17results in accordance with CENELEC report R064-003 (1998).assumptions and device choices are the user's responsibility.

Circuit-breaker: Q1: Compact NSX630Hrating: 630 Aunit: Micrologic 2.3unit rating: 630 A: 4P4dlimit: Nonereinforced by cascading: 0 kA

Residual-current protection:

Residual-current device:::

Settings:

Long time: Ir = 0.92 x In = 580 Atime: Im/Isd = 5 x Ir = 2898 A

tm = 20 ms

Circuit: L3 - C3 - Q3: ITand type of live conductors: 3Ph+Nbreaker: Q3: Compact NSX400Hrating: 400 Aunit: Micrologic 2.3unit rating: 400 A: 4P4dlimit: Nonereinforced by cascading: 0 kA

Residual-current protection:

Residual-current device:::

Settings:

Long time: Ir = 0.72 x In = 288 Atime: Im/Isd = 5 x Ir = 1440 A

tm = 20 ms

Cable: C3: 50 mof installation: 31: Single-core or multi-core cables on perforated trayconductor type: Single-core conductor: XLPE Number of additional touching circuits: 0arrangement: Touching, flat

: THDi3: 0 %carrying capacity of the cable (Iz):theoretical: 342 Ax correction factors (real conditions of use): 300 Aconstraint: overloads: Temperature correction factor 1thermal resistivity correction factor Not applicableneutral correction factor 1conductors correction factor 0.98

User correction factor 1

/type correction factor 1

_______

.98

CSA (mm²)UsedmetalPhase1x95CopperNeutral1x95CopperPE or PEN1x50Copper

Voltage dropupstreamcircuitdownstreamdU (%)0.171.691.86results in accordance with CENELEC report R064-003 (1998).assumptions and device choices are the user's responsibility.

Load L3: 286 A Number and type of live conductors: 3Ph+N: 160 kW System earthing arrangement: IT(Phin) 0.85: 1results: C1

Isc upstr.Ik3 maxIk2 maxIk1 maxIk2 minIk1 minI fault(kA)14.914.412.511.411.310.22.61R (m?)5.355.356.975.467.1910015.23X (m?)15.915.920.1415.920.1439.06Z (m?)16.7816.7821.3116.8121.3810015.31results: C3

Isc upstr.Ik3 maxIk2 maxIk1 maxIk2 minIk1 minI fault(kA)14.49.58.256.156.985.052.12R (m?)15.0915.0926.4617.9332.1310042.86X (m?)20.420.429.1420.429.1428.69Z (m?)25.3825.3839.3627.1643.3710042.9

Calculation results in accordance with CENELEC report R064-003 (1998).

All assumptions and device choices are the user's responsibility.:

SwitchgearQ1Q3RangeCompactCompactDesignationNSX630HNSX400HTrip unit / CurveMicrologic 2.3Micrologic 2.3Rating630 A400 AResidual-current deviceLong timeIoIr580 A288 Atr16000 ms16000 msShort timeI2t--Im/Isd2898 A1440 ATm/Tsd20 ms20 msInstantaneousIi6900 A4800 Ati60 ms60 msResidual currentIdndtDiscriminationLimitNoneNone

Рисунок 3.9

RangeDesignationIn (A)Thresholds (A)Temp. (s)Ik (kA)Ik max (kA)BC (kA)CompactNSX630H630Ir = 580 Im = 2898 Ii = 6900Tr = 16 Tm = 0.02 Ti = 0.0610.214.920CompactNSX400H400Ir = 288 Im = 1440 Ii = 4800Tr = 16 Tm = 0.02 Ti = 0.065.0514.420

Upstream switchgearDownstream switchgearReinforced break. cap. (kA)Discrimination limit (kA)Q1Q30None

CompanyPrepared by домProject ProjectDesigner15/06/2013Description николайChecked byDepartmentтрансформаторный подстанция нагрузка мощность

Рисунок 3.10

RangeDesignationIn (A)Thresholds (A)Temp. (s)Ik (kA)Ik max (kA)BC (kA)CompactNSX630H630Ir = 580 Im = 2898 Ii = 6900Tr = 16 Tm = 0.02 Ti = 0.0610.214.920CompactNSX400H400Ir = 288 Im = 1440 Ii = 4800Tr = 16 Tm = 0.02 Ti = 0.065.0514.420

Upstream switchgearDownstream switchgearReinforced break. cap. (kA)Discrimination limit (kA)Q1Q30None

TransformerT1SrT400 kVAUrT2380 VUkr4 %PkrT4.96 kWConnectionDynInsulationImmersed-type

MV network feederW0SkQ max500 MVASkQ min500 MVAR(1)Q/X(1)Q0.1cos(Phisc)0.1Z(1) min from LV0.32 m?R(1) min from LV0.03 m?X(1) min from LV0.32 m?Z(1) max from LV0.32 m?X(1) max from LV0.32 m?R(1) max from LV0.03 m?

CableC1C3Length5 m50 mMethod of installation3131InsulationXLPEXLPETHDi30 %0 %Live conductor typeSingle-core conductorSingle-core conductorConductor arrangementTouching, flatTouching, flatNumber of additional touching circuits00Combined correction factor0.980.98Nbr of Ph conductors11Ph conductor CSA240 mm²95 mm²Ph conductor metalCopperCopperNbr of N conductors11N conductor CSA240 mm²95 mm²N conductor metalCopperCopperNbr of PEN conductors11PEN conductor CSA50 mm²50 mm²PE conductor metalCopperCopperUser correction factor11

Circuit-breakerQ1Q3RangeCompactCompactDesignationNSX630HNSX400HRating630 A400 ATrip unitMicrologic 2.3Micrologic 2.3Trip unit rating630 A400 APoles4P4d4P4dIr0.92 x In = 580 A0.72 x In = 288 Ax In =Im/Isd5 x Ir = 2898 A5 x Ir = 1440 Ax Ir =Residual-current protectionIdndt

LoadL3ConductorsP3-N-P2-P1-PEType of loadMiscellaneousPr160 kWIr286 Acos(Phin)0.85

Рисунок 3.11 - Время токовая характеристика смоделированного выключателя

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе отражены основные мероприятия по модернизации, оптимизации работы системы электроснабжения дробильно-сортировочной фабрики предприятия ООО «РУДА», расположенного в Тацинском районе ростовской области.

В первой главе приведены классификация, виды электрооборудования, используемого на дробильно-сортировочной фабрике, расписана краткая характеристика электроснабжения дробильно-сортировочной фабрики.

Вторая глава посвящена расчетам электрических нагрузок, которые используются на предприятии, так же приводятся мероприятия по технике безопасности, соблюдение которых необходимо для безопасной работы обслуживающего персонала.

Третья глава посвящена модернизации оборудования, приведены основные типы модерн6изируемого оборудования, с помощью которых можно добиться энергосбережения производственных мощностей предприятия, повышения качества готовой продукции и эффективности производственного процесса. Проведены исследования суточного графика нагрузки предприятия, с применением нового оборудования, а также уставок срабатывания и селективности аппаратов защиты.

Выводы, сделанные в ходе проведения диссертационной работы:

. Модернизация электрооборудования все предприятия

. Применение нового технологического оборудования позволяет повысить производственные мощности предприятия

. Исследование селективности уставок срабатывания аппаратов защиты позволяет улучшить не только показатели электроснабжения, но и производительности предприятия (с учетом бесперебойной работы технологического потока)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Расчет и построение систем электроснабжения угольных разрезов. РТМ12.25.006-90.-М.: 1990.

. Справочник энергетика карьера / В.А. Голубев, П.П. Мирошкин, Н.М. Шадрин и др.; Под ред. В.А. Голубева - М.: Недра, 1986.

.Электрификация обогатительных фабрик / Ахлюстин В.К. - М.: Недра, 1973.

. Справочник по электроустановкам обогатительных предприятий/ Ш.Ш. Ахмедов, А.Г. Кузьмичев, Ю.Т. Разумный. Под общей редакцией В.В. Дегтярева В.В. - М М.: Недра, 1986.

. www.metco.minerals.com

. Правила устройства электроустановок. Изд. 7, перераб. и доп. - М.: Главэнергонадзор России, 2001.

. СибикинЮ.Д. Электроснабжение промышленных и гражданских зданий 8. Ю.Д.Сибикин - М.: Академия, 2006.

. Фёдоров А.А.Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий / Фёдоров А.А., Старкова Л.Е.-М.: Энергоатомиздат, 1987.

. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования /Шеховцов В.П. - М.: ФОРУМ - ИНФРА-М, 2005.

. Справочник по проектированию электроснабжения/ред. Ю.Г.Барыбина - М.: Энергоатомиздат, 1990.

. Г.Н.Ополева. Схемы и подстанции электроснабжения/Г.Н.Ополева - М.: ФОРУМ - ИНФРА-М, 2006.

. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках: учебное пособие для вузов/Долин П.А. - М.: энергоатомиздат, 1984.

. Конюхова Е.А. Электоснабжение объектов:Учеб.пособие для студ. учреждений сред. проф. образования/ Е.А.Конюхова - М.: Мастерство, 2002.

. Волобринский С. Д. Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятий. М.: Энергия, 1976.

. Гительсон С. М. Экономические решения при проектировании электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 1971.

. Гринберг Г. С., Делибаш Б. А. Цеховые электрические сети напряжением до 1000 В. М.: Энергия, 1977.

. Ермилов А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий, М.: Энергия, 1976.