Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра горных машин

Курсовая работа

по дисциплине «Электроснабжение обогатительных фабрик»

Выполнил: ст. гр. Г0-06 Безносюк Д.А. Проверил: к.т.н., доцент Громова О.В.

Новокузнецк, 2010

СОдержание

Введение…………………………………………………………………………...2

1 Выбор схемы внешнего оптимального электроснабжения…………………..5

2 Расчет электрических нагрузок……………………………………………......8

2.1 Электрические нагрузки……………………………………………….....8

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

3 Расчет воздушной линии 110кВ………………………………………………14

4.Расчет кабельной линии 6 кВ от шин подстанции до вводных ячеек……..15

5.Расчет потерь напряжения в воздушной и кабельной линии……………....15

6 Выбор силовых трансформаторов подстанции……………………………...17

6.1 Расчет потерь мощности в трансформаторе……….………………….17

7 Расчет токов короткого замыкания…………………………………………..18

7.1.Вычисление силы тока и мощности при ко­ротких

замыканиях…………………………………………………………………..19

7.2 Проверка кабельных линий на термическую устойчивость по току короткого замыкания…………………………………………………………....22

8 Компенсация реактивной мощности…………………………………………23

9 Определение потерь мощности и электроэнергии в линиях …………………………………………………………………………………….23

10 Источники оперативного тока……………………………………………….24

11 Выбор оборудования ГПП…………………………………………………...25

11.1 Выбор трансформаторов напряжения………………………………...26

11.2 Выбор и проверка отделителей, разъединителей и короткозамыкателей…………………………………………………………….27

11.3 Выбор ячеек КРУ……………………………………………..………..27

Заключение………………………………………………………………………28

Приложение………………………………………………………………………29

Список использованных источников…………………………………………..31

Введение

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

Курсовая работа «Электроснабжения обогатительной фабрики» выполняется на основе места прохождения первой преддипломной практики. В нашем случае рассчитывается схема ЦОФ «Сибирь».

Центральная обогатительная фабрика Сибирь была построена в 1974 году. Генеральный проектировщик – Сибгиппрошахт, г. Новосибирск. Сферой деятельности фабрики является обогащение коксующихся рядовых углей с целью выработки угольного концентрата для металлургической промышленности стран СНГ и дальнего зарубежья.

Проектная мощность по переработки рядового угля – 5,6 млн. тонн в год. В результате модернизации и усовершенствований, производительность выросла до 7,4 млн. тон в год. В данных экономических условиях производительность за 2006 год составляет около 6 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 «Сибирь» получает питание по линии ЛЭП -110 от Томусинской ГРЭС. Потребителями электроэнергии является конвейерные линии, вакуум- насосы, дымососы, углесосы, электроцех, 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.