В качестве опорного методического пособия предлагаю использовать учебник Назарова АИ. «Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий» г. Кировск 2006г.
В качестве вспомогательной литературы – любые учебники для средних и высших учебных заведений «Электроснабжение промышленных предприятий», ПУЭ издание 7 Электроснабжение – комплекс мероприятий и технических средств по обеспечению потребителей электрической энергией. Электроснабжение промышленных (горных) предприятий, в большинстве случаев, производится от электроэнергетических систем. Временные (сезонные) или небольшие горнорудные (например карьеры по добыче строительных материалов, золотодобычные предприятия и т.п.) обычно получают электроэнергию от собственных источников питания (дизельные и ветровые генераторы и т.п.).
Потребитель электрической энергии – электроприемник(и) объединенные общим технологическим процессом на территории промышленного предприятия. Электрическая сеть - совокупность электроустановок для распределения электри-ческой энергии. В состав электрической сети входят понизительные (повысительные) станции, распределительные устройства, воздушные (ВЛ) и кабельные (КЛ) линии электропередачи, токопроводы и вспомогательные устройства (элементы релейной защиты и автоматики, телемеханики, учета электроэнергии, устройства безопасности
Для нормальной работы предприятия, как правило, все системы шин имеют секционирование. Секционирование – разделение системы шин на секции одной ступени напряжения посредством коммутационного аппарата. Каждая секция имеет независимый источник питания. Согласно ПУЭ все электроприемники имеют 3 категории электроснабжения, которые жестко регламентируются по времени перерывов в электрообеспечении. Перерыв в электроснабжении I категории электроприемников допускается только на время автоматического восстановления питания.
Из I категории электроприемников также выводится особая группа объектов электроснабжения, бесперебойная работа которых влияет на массовую угрозу жизни и здоровья людей, возможности несанкционированных взрывов и пожаров но дорогостоящем оборудовании. Такие объекты, как правило, имеют питание от двух взаиморезервирующихся источников питания по разным линиям электропередачи, которые никогда не идут вместе (на одних опорах ВЛ, в одних кабельных каналах КЛ). Так же для особой группы электроприемников должен быть предусмотрен третий источник питания. Примером такой категории могут служить реанимационные и родильные отделения больниц, производства особоопасных химических и
в зрывчатых веществ, биологические лаборатории и т.д. II категория – электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь массовый недовыпуск продукции, простоям технологического процесса, нарушению работы транспорта, качества жизни населения. В горной и строительной промышленности к таким объектам относят центральные понизительные подстанции горизонтов, карьеры, цеха обогатительных фабрик. Электроснабжение электроприемников II категории, как правило осуществляется от двух взаиморезервируемых источников питания.
Перерыв электроснабжения электроприемников II категории допускается на время включения электроэнергии от второго источника питания дежурным персоналом. III категория – все остальные приемники, не попадающие под действие первых двух категорий электроснабжения.
Электроустановка – совокупность машин, аппаратов, линий электропередачи и вспомогательного оборудования вместе со зданиями, сооружениями и помещениями в которых они установлены для производства, преобразования, трансформации, передачи и распределения электроэнергии. Делятся : по условиям электробезопасности на электроустановки низкого – до 1000В и высокого напряжения – выше 1000В. (в горной промышленности электроустановки на напряжение 1140 В относятся к низковольтным).
по напряжению – на электроустановки низкого напряжения (НН) – до 1 кВ ( в горной промышленности электроустановки на напряжение 1,1 кВ относятся к низкому напряжению); среднего напряжения 2 (СН2) – от 1 кВ до 35 кВ ; среднего напряжения 1 (СН1) – от 35 кВ до 110 кВ ; высокого напряжения – 110кВ и выше. по условиям эксплуатации – на наружные (открытые) – не защищенные от атмосферных воздействий; на внутренние (закрытые) – внутри зданий и сооружений (защищены от атмосферных воздействий).
Электропомещения – помещения (их отгороженные части) в которых установлены электроустановки (кроме элементов электроосвещения). Электропомещения делятся: по степени влажности на: сухие – влажность воздуха до 60%; влажные – влажность воздуха 60 – 75%; сырые – влажность воздуха выше 75%; особо сырые - влажность воздуха около 100%; по температуре эксплуатации электрооборудования на: нормальные – температура воздуха до +35 С; жаркие - температура воздуха выше +35 С; по токопроводности пыли на: с токопроводящей пылью и с нетокопроводящей пылью. Так же подразделяют помещения с активной химической или биологической средой.
Так же подразделяют помещения с активной химической или биологической средой. По степени опасности поражения людей электрическим током на: - помещения без повышенной опасности – отсутствуют особые условия опасности; - помещения с повышенной опасностью – имеют следующие условия опасности - токопроводящяя пыль или сырость; - токопроводящий пол (металлический, земляной, железобетонный и т.д.);
- в помещениях имеется возможность прикосновения человека к токопроводящим частям - особоопасные помещения – характеризуются наличием одного из условий: особой сырости; наличие активной химической или биологической среды; наличие двух и более факторов помещений с повышенной опасностью.
Подстанция – электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии. Состоит из распределительного устройства высшего напряжения(РУВН), силовых трансформаторов и преобразователей, распределительного устройства низшего напряжения(РУНН), устройств защиты, управления и телемеханики. Так же в состав подстанции входит вспомогательное оборудование (аккумуляторное хозяйство, компрессорное хозяйство и т.п.). Подстанции делятся: РПС – районная подстанция; ГПП – главная понизительная подстанция; ЦРП (ГРП) – центральный или главный распределительный пункт; РП – распределительный пункт;
ТП -трансформаторная подстанция (установлены только трансформаторы); КТП – комплектная трансформаторная подстанция (имеет в составе также РУВН и РУНН ). Чаще всего, по зонам ответственности за электроснабжение, предприятия получают электрическое питание по следующей цепи: электростанция → ФСК (Федеральная сетевая компания (сети ВН обычно 220 кВ и выше)) → МРСК ( Межрегиональная сетевая компания (сети ВН (до 220 кВ) и СН1 и СН2)) → предприятие (сети ВН, СН1, СН2, НН)
Промышленная частота - 50 Гц (отклонение 0,5 Гц). Уровни напряжения – ВН – 1150 кВ, 750 кВ, 500 кВ, 330 кВ, 220 кВ (150 кВ для АО «Апатит») СН1 – 110 кВ СН2 – 35 кВ, 27 кВ (только ж/д транспорт), 20 кВ, 10 кВ, 6 кВ (переменный ток) - 3,3 кВ – постоянный ток (ж/д транспорт) НН - 1140 В, 660 В, 380 В, 220 В, 127 В, 42 В (36 В, 24В, 12В (переменный ток)
По напряжению допускается отклонение +5%, - 10%. Напряжение делится на базисное (на шинах РУНН трансформатора (генератора)) и номинальное (в сети). Они отличаются примерно на 5% для компенсации потерь напряжения в ВЛ и КЛ (например номинальное 380В – базисное 400В или номинальное 6 кВ – базисное 6,3 кВ).
Современные обогатительные фабрики представляют собой высокомеханизированные предприятия. Разнообразные агрегаты фабрик, работающие в строгой последовательности, объединяются в несколько параллельных технологических линий, разветвляющихся в ряде случаев на большое число параллельных трактов. Даже сравнительно кратковременный перерыв в работе одного из многочисленных звеньев обогатительной фабрики может вызвать расстройство сложного, тщательно отрегулированного технологического процесса. На некоторых обогатительных фабриках целый ряд процессов, таких, как грохочение, дробление и другие, связан с выделением в атмосферу пыли, а также газов и паров способных в соединении
с воздухом, кислородом или другими газами-окислителями образовывать кислотные, щелочные, взрывчатые и др. смеси. В этом случае при наличии паров воды, открытого огня или искры появляется опасность возникновения кислоты, щелочи, опасных для природы и человека газов, пожара а также взрыва различных газов или пыли, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе. Причины возникновения пожара на фабриках вследствие применения электрической энергии могут быть различными: - неисправность электрического оборудования; - нарушение правил эксплуатации;
- несоответствие вида установленного оборудования условиям производственной среды, в которой оно эксплуатируется. На некоторых обогатительных фабриках технологический процесс связан с большим расходом воды (флотация, обогащение на отсадочных машинах и концентрационных столах и т. д.). Относи-тельная влажность воздуха в таких помещениях достигает 60—75 %, а в ряде случаев близка к 100 %. При мытье стен и полов, оборудования возникают условия прямого попадания воды на электродвигатели и электрическую аппаратуру.
Большая влажность усложняет поддержание изоляции электро-оборудования и сетей на уровне, необходимом по условиям безопасности. Наличие многих металлических конструкций повышает опасность поражения электрическим током работа-ющих при одновременном прикосновении к ним и частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением вследствие нарушения изоляции. Диапазон мощностей электрических двигателей, применяемых на обогатительных фабриках, очень широк — от мелких двигателей мощностью в несколько сот ватт до двигателей мощностью 10 МВт и более. Наличие на фабриках большого числа разнообраз-ных электрических двигателей и аппаратов, работающих на
переменном и постоянном токе, усложняет условия их эксплуатации. При переработке полезных ископаемых на обогатительных фабриках возникает пыль различного состава: рудная, известковая, угольная. Оседая на деталях и токоведущих частях электрооборудования, пыль может нарушить взаимодействие частей приборов и аппаратов, создать токопроводящий слой или находясь во взвешенном состоянии, образовать кислото-, щелочно-, пожаро и взрывоопасную смесь с воздухом. При эксплуатации электрооборудования в помещениях с повышенной влажностью, наличием токопроводящей, пожаро- и
и взрывоопасной атмосферы необходим постоянный контроль за состоянием изоляции электрических двигателей, аппаратов; т.е. 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. Важным средством повышения безопасности эксплуатации электрооборудования является правильное расположение аварийных выключателей, позволяющих отключать установки при отклонении от нормального режима работы.
В местах образования пыли устанавливают дополнительные пылеотсасывающие и фильтрующие устройства, применяют системы гидро- и электрообеспыливания, а на серных, ртутных. а сбестовых, углеобогатительных и брикетных фабриках и других с первым классом веществ по опасности и признанными опасными по пыли, необходимо вводить пылевой режим. При введении пылевого режима производят осланцевание цехов и помещений. Кроме перечисленных требований к электрооборудованию обогатительных фабрик имеются специальные требования к его ремонту и монтажу.
Современные обогатительные фабрики, перерабатывающие десятки миллионов тонн руды в год. являются крупными потребителями электрической энергии. Установленная мощность электроприемников отдельных обогатительных фабрик составляет 50—150 МВт. Источником электроснабжения фабрики служат районные сети энергосистем напряжением 35—330 кВ, а также различные электростанции.
