Электрификация и автоматизация участка «Ачинский» АО «Разрез Назаровский» филиала АО «СУЭК-Красноярск» со специальной частью электроснабжение участка «Ачинский»
Введение
Целью данного дипломного проекта является проектирование электроснабжения, расчёты, анализы и выбор оборудования для последующей электрификации и автоматизации участка «Ачинский» АО «Разрез Назаровский».
Внедрение современного электрооборудования в совокупности со средствами автоматизации позволит повысить производительность предприятия, уменьшить простой технологических машин и увеличить производительность, а следовательно, и экономическую эффективность разреза.
Расчёт электроснабжения потребителей карьера дает возможность осуществить правильный выбор электрооборудования и защит. Выбор системы управления ПЧ-АД позволяет повысить производительность экскаватора и обеспечить его работу в наиболее экономичном режиме.
Внедрение автоматизированной системы контроля, учета и управления работой экскаватора (АСКУУР) позволит обеспечить повышение производительности шагающих экскаваторов, применяющихся на предприятии, и снижение их энергопотребления.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Технологическая часть 6
2 Электропривод 9
2.1 Общие сведения 9
2.2 Электропривод поворотного механизма экскаватора 10
2.3 Определение основных размеров, массы и веса экскаватора и рабочего оборудования 11
2.4 Выбор двигателя электропривода поворотного механизма экскаватора и его проверка 18
2.5 Расчёт механических характеристик при частотном регулировании 24
2.6 Выбор преобразователя для электропривода 29
2.7 Построение динамических характеристик 32
2.5 Заключение 34
3 Автоматизация 35
4 Электроснабжение 43
4.1 Общие сведения 43
4.2 Расчёт электрического освещения 43
4.3 Определение электрической расчётной мощности участка карьера 47
4.4 Выбор числа и мощности трансформаторов для ГПП 49
4.5 Выбор ПКТП-6/0,4 кВ 49
4.6 Расчёт воздушных и кабельных линий 50
4.7 Расчёт токов короткого замыкания 65
4.8 Выбор высоковольтного оборудования 78
4.9 Выбор релейной защиты 81
4.10 Выбор устройств защиты от атмосферных перенапряжений 92
4.11 Расчет коммутационных перенапряжений и выбор устройств защиты 93
4.12 Расчёт защитного заземления 96
5 Безопасность жизнедеятельности 99
5.1 Организация безопасности труда на разрезе 99
5.2 Безопасность жизнедеятельности в производственной среде 100
5.3 Охрана окружающей среды 108
5.4 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях 111
6 Экономические показатели проекта 114
6.1 Расчёт капитальных затрат 114
6.2 Расчёт издержек 117
6.3 Технико-экономические показатели проекта 126
6.4 Вывод по разделу 127
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 128
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ 129
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 130
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Акутин, Г.К. Автоматизация технологических процессов на карьерах / Г.К. Акутин, Л.В. Гулько, Ю.М. Щербина – М.: Недра, 1977, 311с.
Электроснабжение открытых горных работ : учеб. пособие / Б.С. Заварыкин [и др.]. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2013 – 220 с.;
Электроснабжение карьера: учеб. пособие / Б.С. Заварыкин, А.И. Герасимов. – ГОУ ВПО «Гос.ун-т цвет.металлов и золота» - Красноярск, 2006 – 108 с.;
Герасимов А.И., Электроснабжение горных предприятий. Проектные предложения для курсового и дипломного проектирования : учеб. пособие / А. И. Герасимов, С. В. Кузьмин, О. А. Ковалёва. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2017. – 264 с. ISBN 978-5-7638-3572-4;
Автоматизация горного производства: учебное пособие (электронный вариант лекций) /, Заварыкин Б.С., Кузьмин Р.С., Кручек О.А., Меньшиков В.А., Щербань Л.В., Майнагашев Р.А., Зыков И.С., Гаврилова Е.В.; «институт горного дела, геологии и геотехнологий» ФГОУ ВПО «Сибирский Федеральный Университет». – Красноярск, 2008. – 210 с.
Правила устройств электроустановок / Минэнерго РФ. – 7-е изд., перераб. и доп. – Красноярск, 2019. – 584 с.;
Автоматизированная система контроля, учета и управления работой экскаватора (АСКУУР): опыт внедрения и эксплуатации, перспективы усовершенствования / Васин В.В. – Назарово, 2016 – 6 c. УДК 65.011.056:621.879
Повышение производительности шагающих экскаваторов на примере разреза «Назаровский» / Ю.А. Килин, А.В. Константинов – Назарово, 2016 – 7 c. УДК 621.879.38
Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), выпуск 5, 2016 – https://giab-online.ru/catalog/11455Основы теории электрических аппаратов для электромеханических систем горных предприятий : лаб. Практикум для студентов специальности 130400 «Горное дело» / Б. С. Заварыкин, Р. С. Кузьмин, В. А. Меньшиков, А. И. Герасимов. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2014. – 116 с. ISBN 978-5-7638-3024-8;
В современном мире существует крайняя потребность в повышении производительности предприятий, для чего не обойтись без применения систем автоматизации. В настоящее время разработаны и широко применяются множество различных систем, нашедшие себе применение практически во всех сферах промышленности нашей страны и мира.
Из-за возрастающей конкуренции на рынке энергетического угля усиливается необходимость в существенном повышении эффективности и безопасности производства.
Одним из наиболее приоритетных направлений увеличения эффективности производства на предприятии является реализация мероприятий по повышению производительности шагающих экскаваторов (увеличение объемов по горной массе). Оно достигается за счёт получения достоверной информации о фактической работе горнотранспортного оборудования, повышения низкой степени автоматизации и уменьшения влияния человеческого фактора на технологический процесс.
Поэтому в условиях разреза «Назаровский» проводится работа по внедрению автоматизированной системы контроля, учета и управления работой экскаватора (АСКУУР).
Система направлена на совершенствование сбора, передачи и обработки информации о работе оборудования, предупреждение и защиту от аварийных режимов работы и может применяться на всех типах шагающих экскаваторов-драглайнов, а также экскаваторах карьерных гусеничных типа ЭКГ, оборудованных системой управления главных приводов типа:
- Генератор-Двигатель (Г-Д);
- Тиристорный преобразователь-Двигатель (Тп-Д);
- Транзисторный преобразователь-Двигатель постоянного тока (Тр-Дпт).
Система автоматически выполняет функции:
- учёт циклов погрузки-выгрузки ковша за смену, месяц;
- учёт времени работы экскаватора в целом, а также каждым главным приводом в отдельности (подъем, тяга, поворот, шагание, ход) за смену, за месяц;
- дублирование максимальных токовых защит якорных цепей главных приводов с выводом на сигнал машинисту экскаватора;
- формирование сигнала на переключение тока возбуждения синхронного двигателя между рабочим и стояночным в зависимости от режима работы и нагрузки синхронного двигателя экскаватора;
- передача на электронную почту (интернет-почту) по GSM-каналу посредством текстовых сообщений сменных и месячных отчетов о работе экскаватора;
- сохранение в памяти контроллера с возможностью вывода на дисплей количества циклов погрузки-выгрузки ковша и времени работы экскаватора за три последних смены (текущая, прошлая, позапрошлая), за текущий и предыдущий месяцы.
Система не производит вычисления массы (объёма) породы, перемещённой в отвал.