Файл: Контрольная работа дисциплина Электроснабжение обогатительных фабрик.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова»

Технический институт (филиал) в г. Нерюнгри
Кафедра «Горное дело»


КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Дисциплина: «Электроснабжение обогатительных фабрик»
Выполнил: ст. гр. С-ГД-19

Назибулин А. М.

Хоботов А.М.

Проверил: ст. препод

Редлих Э.Ф.

Нерюнгри, 2023 г.

сОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………...3

1 Выбор схемы внешнего оптимального электроснабжения…………………..6

2 Расчет электрических нагрузок…………………………………………….......9

2.1 Электрические нагрузки……………………………………………….....9

2.2 Расчет электрических нагрузок обогатительной фабрики……………..9

3 Расчет воздушной линии 110кВ………………………………………………16

4 Расчет кабельной линии 6 кВ от шин подстанции до вводных ячеек……...17

5 Расчет потерь напряжения в воздушной и кабельной линии……………....18

6 Выбор силовых трансформаторов подстанции……………………………...19

6.1 Расчет потерь мощности в трансформаторе……….………………….21

7 Расчет токов короткого замыкания…………………………………………..22

7.1 Вычисление силы тока и мощности при ко­ротких замыканиях……...22

7.2 Проверка кабельных линий на термическую устойчивость по току короткого замыкания…………………………………………………………....26

8 Компенсация реактивной мощности…………………………………………28

9 Определение потерь мощности и электроэнергии в линиях ……………….29

10 Источники оперативного тока……………………………………………….31

11 Выбор оборудования ГПП…………………………………………………...34

11.1 Выбор и проверка трансформаторов напряжения…………………...34

11.2 Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей……….34

11.3 Выбор ячеек КРУ……………………………………………..………..36

Заключение………………………………………………………………………37

Список использованных источников…………………………………………..38

Введение

Важным этапом при проектировании угольных предприятий является расчет оптимальной схемы электроснабжения предприятия.

---

Курсовой проект «Электроснабжения обогатительной фабрики» выполняется на основе места прохождения производственной практики.

Центральная обогатительная фабрика. Сферой деятельности фабрики является обогащение коксующихся рядовых углей с целью выработки угольного концентрата для металлургической промышленности.

Проектная мощность по переработки рядового угля – 6,6 млн. тонн в год. В результате модернизации и усовершенствований, производительность выросла до 7,7 млн. тон в год. В данных экономических условиях производительность за 2022 год составляет около 8,2 млн. тонн в год.

На фабрике используют следующие методы обогащения:

- гравитационные;

- в тяжелых средах;

- флотационные.

С получением следующих продуктов:

- концентрат;

- промпродукт;

- отходы

Технологическая схема фабрики включает следующие основные операции:

- предварительное грохочение угля по зерну 150 мм на грохоте ГЦЛ – 3-1(2шт.);

- ручную выборку породы и посторонних предметов;

- дробление надрешетного продукта грохотов ГЦЛ-3-1 (крупностью более 150 мм) в дробилках ДКУ – 1М (2шт.);

- мокрую подготовительную классификацию угля по зерну 18 мм на грохотах ГИСТ - 72 (4 шт.);

- дешламацию угля класса 0-18 мм на ситах OSO (2 шт. по зерну 0,5 мм),(2шт. по зерну 1,6 мм);

- обогащение угля класса 18 -250 мм на тяжелосредных сепараторах СКВП – 32 и СТЦ – 200 (сепаратор тяжелосредный цепной) с выделением отходов и микста;

- промывку микста от магнетита на грохотах ГИСТ – 72 (2шт.);

- обогащение микста на двух тяжелосредных сепараторах СКВП – 20 с выделением концентрата и промпродукта;

- регенерацию некондиционной суспензии с грохотов ГИСЛ – 62 полсе промывки крупного концентрата и промпродукта;

- промывку и обезвоживание концентрата, промпродукта и отходов на шести грохотах ГИСЛ – 62А;

- обогащение угля класса 0,5 – 18 мм на четырех отсадочных машинах ОМ 18 с выделением концентрата и периодически промпродукта;

- обезвоживание мелкого концентрата после багер – элеваторов ЭО СБ -12 (4 шт.) в центрифугах ФВВ – 1000 (8 шт.);

- обезвоживание промпродукта на грохотах ГСЛ -42 (4 шт.) и в центрифугах ФВВ – 1121У-02 (2 шт.);

- обогащение угля крупностью 0,2 – 1,6 мм на спиральном сепараторе LD -4 с выделением концентрата и отходов;

- обезвоживание концентрата спирального сепаратора на дуговом сите и высокочастотном грохоте;

---

- обезвоживание отходов отсадочных машин и спирального сепаратора на обезвоживающих элеваторах ЭО -6 этих машин;

- классификацию шлама перед флотацией и перед спиральным сепаратором в гидроциклонах ГЦ-360 (12 шт.)

- обогащение угля (шлама) крупностью 0-0,5 мм на флотационных машинах типа ФМ (6 шт.) с выделением концентрата и отходов, с двумя способами подготовки пульпы перед флотацией; в АКП-2 и в грануляторах;

- фильтрацию флотоконцентрата на дисковых вакуум-фильтрах ДУ-250-3,75 (8 шт.);

- сгущение и осветвление отходов флотации в радиальных сгустителях (2 шт.) с периферическим приводом П-30. Сгущенные отходы сбрасываются в гидроотвал, слив подается в систему оборотной и технической воды;

- сушку смеси мелкого концентрата отсадочных машин, кека с фильтров и концентрата спирального сепаратора в сушильных барабанах СБ 3,5*22 (5 шт.).

Цели курсовой работы: - расчет основных параметров схемы электроснабжения обогатительной фабрики.

ЦОф получает питание по линии ЛЭП -110. Потребителями электроэнергии является конвейерные линии, вакуум- насосы, дымососы, углесосы, электро-цех, мехцех.

Задачи:

- анализ схемы электроснабжения фабрики;

- составление таблицы электропотребителей;

- расчет и выбор трансформаторов напряжения;

- расчет и выбор кабелей и проводов электроснабжения;

- расчет токов короткого замыкания;

- выбор и расчет вспомогательного электрооборудования.

1.ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

При проектировании электроснабжения обогатительной фабрики следует руководствоваться следующими положениями:

• 
  схемы первичных ГПП на стороне 35–110–220 кВ можно применять с отделителями и короткозамыкателями или с выключателями;
  
• 
  распределительное устройство (РУ) 6 (10) кВ ГПП должно иметь одну систему сборных шин, секционированную по числу вводов с напряжением 6 (10) кВ;
  
• 
  на стороне 6 (10) кВ предусматривать раздельную работу трансформаторов с целью ограничения токов короткого замыкания;
  
• 
  подстанции рекомендуется проектировать без обслуживающего персонала с применением устройств автоматики (АВР, АПВ и др.);
  
• 
  потребители I категории по бесперебойности электроснабжения -обогатительной фабрики подключать к двум независимым источникам питания;
  
• 
  обеспечить возможность роста потребления электроэнергии обогатительной фабрики без коренной реконструкции системы электроснабжения.
  

---

При определении конкурентоспособных вариантов схем внешнего электроснабжения и напряжения электрического тока для угольных предприятий необходимо исходить из следующих основных технических и нормативных положений. Рассмотрение экономических и технических вопросов электроснабжения должно находиться в тесной связи с самым важным в электроснабжении горных предприятий вопросом–бесперебойностью электроснабжения. Для каждой категории потребителей необходимо обеспечить требуемую надежность работы электрической сети, используя:

• 
  резервирование сетей (резервные линии, трансформаторы и пр.) и применение надежных схем релейной защиты;
  
• 
  подключение потребителей I и II категорий по бесперебойности электроснабжения обогатительной фабрики к двум и более независимым источникам питания;
  
• 
  увеличение электрической и механической прочности всех рабочих элементов сети с одновременным сокращением числа этих элементов, т.е. разумным упрощением схем.
  

Выбор схем электроснабжения производится с учетом:

• 
  расчетного максимума нагрузки;
  
• 
  характера нагрузок и размещения их на генплане;
  
• 
  числа и мощности подстанций и крупных электроприемников;
  
• 
  числа, мощности, напряжения и расположения источников питания;
  
• 
  технических условий энергосистемы;
  
• 
  календарного плана ввода производственных мощностей предприятия.
  

При выборе упрощенных схем электроснабжения в первую очередь следует использовать схемы питания горных предприятий:

• 
  глухие ответвления от проходящих вблизи предприятия или мощных отнесенных объектов одиночных и параллельных воздушных линий (ВЛ) 35–220кВ районных энергосистем;
  
• 
  глубокий ввод 35–220 кВ, выполняемый в виде двух радиальных воздушных линий, подключаемый к трансформаторам ГПП со стороны высшего напряжения по схеме «H».
  

Сооружение собственного источника питания может предусматриваться:

• 
  при строительстве объекта в удаленном районе, не имеющем связи с энергосистемой, или при недостатке мощности в энергосистеме данного района;
  
• 
  при отсутствии второго независимого источника питания;
  
• 
  при значительной потребности в теплоносителе.
  

Ниже приводятся наиболее характерные схемы внешнего электроснабжения горных предприятий.

---

Схема радиального питания без трансформаторов в конце линии, применяется для электроснабжения небольших предприятий (с расчетным максимумом нагрузки до 2000 кВт) с расстоянием до источника питания 1,5–2км. Для секционирования сборных шин на ГПП применяется выключатель, позволяющий автоматически восстанавливать питание всех потребителей в случае исчезновения напряжения на одной из линий. Эта схема проста, обеспечивает высокую степень надежности и легко поддается автоматизации. Недостаток схемы – трудный пуск короткозамкнутых мощных электродвигателей 6 кВ, особенно если они расположены на значительном расстоянии от ГПП.

Схемами глубокого ввода 35–220 кВ радиальными линиями без выключателей (с выключателями) на стороне высшего напряжения ГПП. Предусматривается трансформация в месте перехода от схемы внешнего электроснабжения к схеме внутреннего электроснабжения. Схема без выключателей на стороне высшего напряжения рекомендуется как более экономичная в исполнении и не менее надежная в эксплуатации, чем схема с выключателями на стороне высшего напряжения. Однако применение первой из этих схем возможно только для тех случаев, когда операции по включению и отключению трансформаторов не проводятся ежедневно (например, с целью соблюдения экономически целесообразного режима работы). Если отключения и включения трансформаторов происходит ежедневно, следует выбирать вторую схему. Эти схемы целесообразны для электроснабжения предприятий с расчетным максимумом нагрузки более 3000–5000 кВт и при любых расстояниях до источников питания.

При наличии на предприятии собственной электростанции (размещенной, как правило, вне центра нагрузок) схемой предусматривается глубокий ввод от энергосистемы и распределение электроэнергии по электроустановкам на генераторном напряжении.

---