Введение 5
1 Характеристика объекта реконструкции 7
1.1 Характеристика технологического процесса на обогатительной
фабрике 7
1.2 Характеристика существующей системы электроснабжения
обогатительной фабрики 10
1.3 Характеристика потребителей обогатительной фабрики 13
1.3 Обоснование необходимости проведения реконструкции 18
2 Реконструкция системы электроснабжения обогатительной фабрики 21
2.1 Реконструкция схемы электрических соединений обогатительной
фабрики 21
2.2 Расчёт электрических нагрузок 26
2.3 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов Г1П1 31
2.4 Выбор и проверка силовых трансформаторов цеховых ТП 34
2.5 Построение картограммы электрических нагрузок 38
2.6 Выбор сечения проводников 41
2.7 Расчёт токов короткого замыкания 45
2.8 Выбор и проверка электрических аппаратов 52
3 Обеспечение норм по охране труда 57
3.1 Обеспечение нормативных положений по охране труда 57
3.2 Охрана труда на обогатительной фабрике 59
Заключение 66
Список используемых источников 68
В работе детально рассматривается реконструкция системы электроснабжения обогатительной фабрики, в основе производственной деятельности которой лежит непосредственное обогащение полезными добавками рудного материала различного рода (руды чёрных, цветных металлов, а также нерудного материала), применяемых, в основном, на предприятиях тяжёлой промышленности, а также прочих сферах и отраслях на предприятиях страны.
Известно, что системы обогатительные фабрики обеспечивают технологический процесс непосредственного обогащения рудных и нерудных полезных ископаемых, а также их последующую реализацию. Кроме того, на обогатительной фабрике также выполняют их непосредственное обслуживание, монтажные и ремонтные работы различного рода, обеспечивая таким образом технологический процесс на данном предприятии. В виду этого, можно сделать вывод, что рассматриваемая в работе обогатительная фабрика имеет важное хозяйственное значение, поэтому реконструкция её системы электроснабжения в условиях современных экономических преобразований очень актуальна. Такая реконструкция позволит снизить расходы на энергоносители, уменьшить потери электроэнергии в сетях, минимизирует затраты на эксплуатацию оборудования, повысит надежность электроснабжения промышленных объектов, обеспечит безотказность работы электрооборудования. Данные аспекты в конечном итоге приведут к повышению конкурентоспособность предприятия.
Целью данной работы является повышение надёжности схемы электрических соединений системы электроснабжения обогатительной фабрики путём внедрения соответствующих технических решений, принятых и подтверждённых на основании нормативных документов [1].
Объектом исследования в данной работе является система электроснабжения производственных и вспомогательных технологических систем обогатительной фабрики.
Предметом исследования являются схема электрических соединений системы электроснабжения производственных и вспомогательных технологических систем обогатительной фабрики, а также элементы системы электроснабжения объекта исследования: электрические сети питающей и распределительной сети, а также электрические аппараты всех рассматриваемых в работе номинальных классов напряжения.
«Актуальность работы обусловлена требованиями нормативных документов к объектам и системам электроснабжения производственных и вспомогательных технологических систем, находящихся на стадии реконструкции и модернизации [10]. Актуальность исследования в работе также обусловлена и подтверждается необходимостью качественных мероприятий по проектированию, модернизации и реконструкции систем электроснабжения предприятий отечественного промышленного и энергетического комплекса всех типов согласно действующим нормативам и основным положениям, приведённым в программе [18].
В работе осуществляется решение основных поставленных задач:
- анализ исходных данных, необходимых для решения основных задач. На основе полученных данных анализа, проводится обоснование необходимости внедрения соответствующих решений в схеме электрических соединений объекта реконструкции;
- непосредственная реконструкция системы электроснабжения производственных и вспомогательных систем электроснабжения обогатительной фабрики;
- разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности на объекте, в частности, электробезопасности, а также пожарной и экологической безопасности, для их применений в системе электроснабжения производственных и вспомогательных цехов и участков фабрики.
При выполнении работы используются технические сведения и знания, полученные из типовых рабочих проектов.
В результате выполнения работы разработан проект реконструкции системы электроснабжения обогатительной фабрики при соблюдении заданных требований к надежности схемы электроснабжения и качеству электроэнергии, передаваемой потребителям.
Для реализации основной цели работы, в работе осуществлено последовательное решение следующих основных поставленных задач:
- проведён исходный анализ системы электроснабжения обогатительной фабрики, с детальным рассмотрением и анализом технологии и циклов производства, технических характеристик составляющих, а также потребителей участков и цехов объекта реконструкции;
- детально рассмотрены и систематизированы по категории надёжности и производственной среде цеха и участки системы электроснабжения обогатительной фабрики. На основании приведённых исходных данных, а также нормативных сведений и источников, обоснована необходимость и целесообразность разработки качественного проекта системы электроснабжения объекта;
- исходя из исходных технических данных, в работе предложена и обоснована реконструируемая схема электрических соединений системы электроснабжения обогатительной фабрики, которая отличается надёжностью, экономичностью и безопасностью проведения работ;
- проведены выбор и проверка трансформаторов ПП1-35/10 кВ марки ТМН-10000/35 и цеховых ТП-10/0,4 кВ марки ТМ различных типономиналов, на потребляемую мощность, а также на допустимую загрузку активной мощностью в нормальном и послеаварийном режимах;
- осуществлён выбор и проверка сечения проводников, в результате чего выбраны современные кабели напряжением 10 кВ марки АСБ-10, а также провод для питающей воздушной линии напряжением 35 кВ марки АС-95/16;
- выбраны и проверены современные типы и марки электрических аппаратов напряжением 35 кВ и 10 кВ для установки их в соответствующих РУ на ПП1-35/10 кВ объекта реконструкции. Выбор всего оборудования для реконструкции системы электроснабжения производства в работе проведён на основании результатов расчёта электрических нагрузок и токов короткого замыкания;
- путём проведения выборочного анализа, в работе установлены опасные и вредные факторы, оказывающие влияние на безопасность проведения работ, а также на факторы пожарной и экологической безопасности. Особое внимание уделено обязанностям обслуживающего персонала системы электроснабжения производства, обеспечивающие электробезопасность и сводящие травматизм к минимальным показателям;
- на основании проведённого анализа, разработан комплекс мероприятий, позволяющих качественно повысить критерии безопасности жизнедеятельности, а также пожарной и экологической безопасности при выполнении работ в электроустановках и сетях системы электроснабжения обогатительной фабрики.
Реконструированная система электроснабжения обогатительной фабрики отличается надёжностью схемы электрических соединений Г1П1- 35/10 кВ и цеховых ТП-10/0,4 кВ, а также электробезопасностью, минимумом затрат на обслуживание и ремонт, что позволяет свести межремонтный и эксплуатационный период до минимума, и, кроме того, значительно повысить показатели энергоэффективности и экономичности объекта реконструкции и его потребителей.
Результаты работы соответствуют всем требованиям основных нормативных документов.
1. Анчарова Т.В., Рашевская М.А., Стебунова Е. Д. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений. М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2018. 416 с.
2. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость
технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
3. Кадомская К.П., Лавров Ю.А. Электрооборудование высокого напряжения нового поколения. Вологда: Инфра-Инженерия, 2017. 343 c.
4. Курдюмов В.И., Зотов Б.И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности. М.: Колос, 2016. 184 с.
5. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности при эксплуатации электроустановок (ПОТ РМ-016-2001): (серия 17, норматив. док. по надзору в электроэнергетике). - М.: ОАО «Научно-технический центр по безопасности в промышленности», 2016. 208 с.
6. Михайлов Ю. М. Охрана труда при эксплуатации электроустановок. М.: Издательство «Альфа-Пресс», 2017. 224 с.
7. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для ВУЗов. 5-е издание, перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 2018. 608 с.
8. Никитенко Г. В. Электрооборудование, электротехнологии и электроснабжение. Дипломное проектирование: Учебное пособие. - СПб.: Лань, 2018. 316 с.
9. Обогатительная фабрика. [Электронный ресурс]: URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B1%D0%BE%D0%B3%D0%B0% D1 %82%D0%B8%D 1 %82%D0%B5%D0%BB%D 1 %8C%D0%BD%D0%B0%D 1 %8F%D 1 %84%D0%B0%D0%B1 %D 1 %80%D0%B8%D0%BA%D0%B0 (дата обращения: 14.04.2022).
10. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М: Энергоатомиздат, 2017. 174 с.
11. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Госэнергонадзор Минэнерго России. М.: ЗАО «Энергосервис», 2017.
12. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). М.: Альвис, 2018. 632 с.
13. Рожкова Л. Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования. М.: ИЦ Академия, 2016. 448 c.
14. Сибикин Ю. Д. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. 464 c.
15. Сибикин, Ю. Д. Электроснабжение. Вологда: Инфра-Инженерия, 2017. 328 с.
16. Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. 4-е изд., перераб. и доп. М.: ЭНАС, 2018. - 312 с.
17. СТО 56947007-29.240.30.010-2008. «Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения». [Электронный ресурс]: URL: https://www.twirpx.com/file/24666/ (дата обращения: 14.04.2022).
18. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ (ред. от 29.07.2017) «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
19. Энергетическая стратегия РФ на период до 2035 года. Распоряжение Правительства РФ от 9 июня 2020 г. № 1523-р. М.: Министерство энергетики, 2020. 142 с.
20. Copley P. Marketing Communications Management: Concepts and Theories, Cases and Practices. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2018. 441 p.
21. Hirsch J.E. An Index to Quantify an Individual's Scientific Research Output that Takes into Account the Effect of Multiple Co-authorship. Scientometrics, 2020, vol. 85, no. 3, pp. 741-754. doi: 10.1007/s11192-010-0193-9
22. Lezhniuk P., Netrebskiy V., Teptia V., Vydmysh V. Hamilton’s Principle as the Method of Self-Optimization Electric Systems. Nauka i Studia. Przemysl. 2019. №5 (136). Р. 63-69. ISSN 1561-6894.
23. Lezhnyuk P.D., Petrushenko O.J., Petrushenko J.V. Approximation of implicitly expressed optimality criteria by pozynom and analysis of their sensitivity. Materials digest of the XXXIX international Research and Practice Conference “Physico-mathematical and technical sciences as postindustrial foundation of the informational society evolution”. London, 2018. Р. 23-26.
24. Potter E.H. Branding Canada. Projecting Canada’s Soft Power through Public Diplomacy. Montreal: McGill-Queen’s University Press, 2019. 464 p.