Электроснабжение и электрооборудование центрального участка карьера ОАО 'Ураласбест'
Министерство
общего и профессионального образования
Свердловской
области
ГАПОУ СО
"Асбестовский политехникум"
Специальность
13.02.11 "Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и
электромеханического оборудования"
Пояснительная
записка к
дипломному проекту
Электроснабжение
и электрооборудование центрального участка карьера ОАО "Ураласбест"
Студент группы ЭРО 4-1 (з)
В.С. Кожевников
Руководитель проекта
Р.А. Ашуров
Консультант
по экономической части
М.А. Гончарова
Содержание
Введение
1. Общая часть
1.1 Общие
сведения о предприятии, специфика его производства
.2
Мероприятия, направленные на экономию электроэнергии, энергосберегающие
технологии
2. Расчётно-техническая часть
2.1 Выбор
схемы электроснабжения и места расположения подстанции на плане открытых горных
работ
.2
Определение мощности и выбор количества и типа трансформаторов ГПП
.3 Расчёт
средневзвешенного коэффициента мощности и выбор количества БСК
.4 Расчет
питающих линий электропередач от районной подстанции до ГПП и распределительных
внутрикарьерных воздушных и кабельных линий
2.5 Расчет
токов короткого замыкания по кривым затухания
2.6 Выбор
аппаратуры управления и защиты ГПП
2.7 Расчет
освещения
2.8 Расчет
заземляющей сети
3. Электропривод механизма вращения
экскаватора ЭКГ-10
3.1 Общие
сведения
3.2 Силовое
оборудование электропривода
3.3 Элементы
схем управления, описание и работа
3.4
Техническое обслуживание и ремонт
4. Расчёт стоимости монтажа и наладки
электропривода поворота экскаватора ЭКГ-10
4.1 Описание
организации монтажных работ
4.2 Расчёт продолжительности монтажа и
наладки
4.3 Расчет
затрат на оплату труда
4.4 Расчет
сметы цеховых расходов
.5
Составление сметы затрат на монтаж и наладку
5. Охрана труда и противопожарные
мероприятия
5.1 Охрана
труда
.2 Противопожарные
мероприятия
Заключение
Литература
Приложение
Введение
Карьер, типа Баженовского месторождения, представляет собой предприятие с
высоким уровнем механизации. Способ ведения горных работ требует применения
сверхмощного электрифицированного оборудования неограниченных габаритов, веса и
большой энергоемкости. Такого рода горные машины и комплексы обеспечивают
высокую производительность работ, но одновременно обуславливают рост
электроснабжения, а, следовательно, первоочередной задачей является повышение
качества электроснабжения и уровня эксплуатации электрооборудования. Большую
роль в этом играют специалисты, обслуживающие электроустановки, а также
постоянное совершенствование систем электроснабжения, повышение эффективности и
надежности работы применяемого электрического оборудования, внедрения нового
электрооборудования на базе полупроводниковой и микроэлектронной техники.
Таким образом, базой любого производства является электроэнергетика, от
совершенствования которой зависит развитие всех отраслей народного хозяйства.
Цель работы - разработать проект электроснабжения участка карьера с
заданной нагрузкой.
Для дипломного проекта ставлю перед собой ряд задач:
- выбрать силовые трансформаторы для ГПП;
выбрать конденсаторы для повышения коэффициента мощности;
рассчитать питающие воздушные и кабельные линии;
рассчитать токи короткого замыкания;
выбрать аппаратуру управления и защиты;
рассчитать освещение карьера;
рассчитать заземляющую сеть;
изучить электропривод поворота ЭКГ-10;
рассчитать стоимость монтажа и наладки электропривода ЭКГ-10;
изучить и запомнить правила техники безопасности и противопожарные
мероприятия.
Тема дипломного проекта: "Электроснабжение и электрооборудование
центрального участка карьера ОАО "Ураласбест", а также Спецчасть
"Электропривод механизма вращения экскаватора ЭКГ-10" выбрана не
случайно. В современном мире особое место
занимает учёт энергоресурсов, его рациональное использование. На долю
электроснабжения предприятий приходится до 70% потребления вырабатываемой
электроэнергии!
Уменьшить эту цифру в разы помогает внедрение на предприятиях
электроприводов на основное электрооборудование.
Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем перехода на
энергосберегающие технологии производства, совершенствования энергетического
оборудования, реконструкции устаревшего оборудования, сокращения всех видов
энергетических потерь и повышение уровня использования вторичных энергетических
ресурсов, улучшения структуры производства, преобразования и использования
энергетических ресурсов.
Из вышесказанного, можно сделать вывод, что тема дипломного проекта
актуальна.
Работа состоит из введения, пяти глав, заключения,
списка литературы. В работе приведено 7 рисунков, 29 таблиц. В качестве
приложений представлены три чертежа:
· Однолинейная принципиальная схема подстанции.
· Схема электроснабжения участка карьера, на плане горных
работ.
· Схема электрическая электропривода механизма вращения ЭКГ-10.
1. Общая
часть
.1 Общие
сведения о предприятии, специфика его производства
Баженовское месторождение хризотил-асбеста расположено на восточном
склоне Уральского хребта в 80 км на северо-восток от Екатеринбурга.
Месторождение было открыто в 1885 году, а первые тонны асбеста были добыты в
1889 году.
ОАО "Ураласбест" способно производить в год около одного
миллиона тонн асбеста. При таком уровне работы, а в настоящее время добывается
гораздо меньше, разведанных запасов хватит еще более чем на сто лет.
ОАО "Ураласбест" создано в процессе приватизации
государственного предприятия в 1993 году.
В состав ОАО "Ураласбест" входят структурные подразделения:
рудоуправление, обогатительная фабрика, автотранспортное предприятие,
управление железнодорожным транспортом, завод "Порэмит" и др.
ОАО "Ураласбест" специализируется на выпуске асбеста
хризотилового всех марок, нерудных строительных материалов (щебень), холодного
асфальтобетона, металлургического литья, металлоконструкций и др.
ОАО "Ураласбест" является одним из четырех асбестовых
комбинатов стран СНГ, производя более половины продукции этих комбинатов. По
производству длинноволокнистого асбеста предприятие является единственным в
СНГ.
Земельный отвод, занимаемый ОАО Ураласбест равен 7 тыс.га. Общая площадь
строений 948 тыс. м3, в том числе производственных помещений 872
тыс.м3. Общая протяженность ж.д. путей предприятия составляет более
250 км, автомобильных 40 км. Протяженность карьеров 11 км, ширина 2,5 км,
глубина 350 м.
Слова "хризотил" и "асбест"- греческие и означают
"тонкий золотой волос". Хризотил-асбест единственный среди минералов,
который имеет тонковолокнистую структуру.
Хризотил-асбест, минерал группы серпентинита, представляющий собой водный
силикат магния (3MgO*SiO2*2H2O), способный расщепляться на тончайшие эластичные
волокна.
Уральский асбест выгодно отличается по своим природным свойствам от
асбеста, как зарубежных, так и отечественных месторождений. Прочность его
волокон самая высокая, что обеспечивает его высокую прядильную способность и
большую удельную поверхность. В уральском асбесте нет присущих другим
месторождениям асбеста вредных примесей - талька и магнетита.
Ни один из известных материалов - заменителей асбеста не имеет всей гаммы
полезных свойств, которым обладает хризотил - асбест.
Несгораемость асбеста позволяет использовать его как материал для
спецодежды пожарных и металлургов, защиты кабелей и помещений от огня,
теплоизоляции муфельных печей и нагревательных приборов.
Большая механическая прочность и высокий коэффициент трения позволяет
использовать асбест при изготовлении тормозных накладок, колодок и целого ряда
асбоцементных изделий.
Высокое электрическое сопротивление и огнестойкость обеспечивают
применение асбеста в качестве хорошего электроизоляционного материала,
способного работать и при высоких температурах.
Устойчивость против загнивания, способность удерживать бактерии, вредные
вещества и радиационное излучение широко используется в фильтрах пищевой,
атомной и фармацевтической промышленности. Высокая упругость, прочность,
химическая стойкость, высокая адсорбционная способность используется при
изготовлении асбоцементных изделий (трубы).
Стабильность химического состава, эластичность и прочность используется
при изготовлении гербовой бумаги и денежных знаков.
Срок службы изделий из асбеста намного превышает, в тех же условиях,
долговечность изделий из металла и других материалов.
Основной продукцией, выпускаемой ОАО "Ураласбест", является
асбест товарный, который в зависимости от длины, волокон подразделяется на 8
групп. Каждая группа включает в себя от 2 до 7 марок.
Из других видов изделий, выпускаемых ОАО "Ураласбест", основная
доля в товарной продукции приходится на нерудные строительные материалы -
песчано-щебеночные смеси (Гост 25607-94) и щебень различных фракций (Гост
8267-93), применяемые для устройства оснований и покрытия автомобильных и
железных дорог, в качестве заполнителя для бетона и др.
На рынке у ОАО "Ураласбест" явное преимущество заключается в
том, что оно производит нерудные строительные материалы попутно, из отходов
основного производства.
Достаточно сильное влияние на рынок асбеста могли бы оказать материалы
заменители, но они не соответствуют оригиналу по совокупности свойств: химикам
удалось реализовать лишь отдельные свойства в некоторых материалах, но они в
несколько раз дороже природного сырья.
Поставщики не оказывают какого-либо серьезного влияния на работу
комбината, т.к. количество по всей номенклатуре требуемых материалов и
запчастей достаточно велико, и при попытке ценового или иного вида воздействия
с их стороны, сменить поставщика не представляется сложным.
Основными потребителями ОАО "Ураласбест" являются:
асбестоцементная промышленность РФ и стран СНГ;
асбестотехническая промышленность;
потребители теплоизоляционных материалов;
потребители дорожного щебня и наполнителя асфальта;
железные дороги.
В 1997 г. произошло увеличение объемов поставок асбеста не только на
внутренний рынок, но и возрос экспорт в дальнее зарубежье.
Значительно увеличилась отгрузка щебня. В частности прогнозируется рост
поставок щебня в северные районы Тюменской области.
В состав асбестовой промышленности России входят три комбината:
Ураласбест, Оренбургасбест, Туваасбест, работающие на базе Баженовского,
Киембаевского, Актовранского месторождений соответственно.
По сравнению с 1990 г. производство асбеста снизилось в три раза.
Основная причина снижения объемов производства - резкое падение объемов
инвестиций в народное хозяйство, а также навязывание рядами стран
"антиасбестовой" кампании.
В состав ОАО "Ураласбест" входит рудоуправление (объеденное ЦРУ
и ЮРУ с 01.10.93 г.) - горное предприятие, осуществляющее разработку
месторождения хризотил-асбеста открытым способом карьера.
При ведении горных работ месторасположение добычных и вскрышных забоев,
погрузочных пунктов и транспортных коммуникаций постоянно меняются. Это
вызывает дополнительные трудности в налаживании связи и в общей организации
работ.
Необходимо также повышенное внимание к обеспечению безопасности ведения
горных работ.
Состав подразделения Рудоуправления, их взаимосвязь в процессе
производства, обслуживание коллектива работников и территориальное размещение
определяют его структуру. Производственная структура должна обеспечить наиболее
благоприятные условия для работы каждого структурного подразделения.
В зависимости от роли и участия подразделения в процессе добычи полезных
ископаемых и выполняемых ими функций в структуре рудоуправления выделяют
основное и вспомогательное производство.
Потребление электроэнергии на комбинате "Ураласбест" составляет
около 1 млрд. кВт/ч. год.
Для электроснабжения промышленных предприятий и коммунально-бытовых нужд
комбинат имеет 16 головных понизительных и совмещенных тяговых подстанций общей
установленной мощностью трансформаторов 449,7 МВА, в том числе совмещенных
тяговых подстанций с 25 тяговыми агрегатами, суммарной присоединенной мощностью
трансформаторов 111,9 МВА.
.2
Мероприятия, направленные на экономию электроэнергии, энергосберегающие
технологии
Проблема энергосбережения на настоящее время является наиболее актуальной
для всех современных промышленных предприятий. Потребитель старается приобрести
энергию по минимальным тарифам, при этом используя с максимальной
эффективностью. Так, приобретая электроэнергию по двухставочному тарифу,
потребитель заинтересован в уплотнении графика нагрузки, так как при этом
снижается удельная стоимость (кВт час) электроэнергии, при этом уделяя внимание
на снижение потерь электроэнергии и целенаправленного ее использования
(нахождение оптимальных решений и проведение мероприятий по энергосбережению,
капиталовложения на перевооружение производства для эффективного использования
всех видов энергии.
Государство уже давно позаботилось положением страны в области
использования ресурсов, в связи с этим 23 ноября 2009 г. был подписан
Федеральный закон №261-ФЗ "Об энергосбережении". Закон обязует
проводить мероприятия по снижению уровня потребления энергоресурсов и
обеспечивать постепенное достижения экономического эффекта в использовании
ресурсов как зданий и сооружений, так и промышленных объектов.
Формула достижения эффекта проста: мероприятия ведут к снижению
потребления энергоресурсов при сохранении текущего объема производства, либо к
увеличению объемов производства при сохранении текущего потребления
энергоресурсов, в зависимости от планов компании. Это в свою очередь приводит к
снижению затрат на энергоресурсы.
Таким образом, внедряя мероприятия по энергосбережению: предприятие
получает экономический эффект, в виде снижения стоимости приобретаемых
энергоресурсов, снижается потребление энергоресурсов на единицу продукции, что
повышает конкурентоспособность продукции на рынке; за счет модернизации
оборудования снижается вероятность возникновения аварий, выхода из строя
оборудования и другие факторы.
Любые энергосберегающие мероприятия следует начинать с анализа текущих
условий. В области электрики такой анализ включает в себя:
· Аудит условий энергоснабжения
· Аудит технического состояния оборудования и всех систем
обеспечения производства предприятия.
К мероприятиям по энергосбережению и внедрению энергосберегающих
технологий можно отнести:
. составление руководств и режимных карт эксплуатации, управления
и облуживания оборудования и периодический контроль со стороны руководства
учреждения за их выполнением;
. установка систем учета расходов топлива, электроэнергии, воды и
отпуска тепла;
. автоматизация управления работой;
. применение электроприводов;
. поддержания номинальных уровней напряжения в сетях;
. увеличение коэффициентов загрузки электроприемников с
электродвигателями и трансформаторных подстанций и ограничения их холостого
хода;
. оснащение систем электроснабжения системами мониторинга
потребления электроэнергии;
. сокращение области применения ламп накаливания и замена их
люминесцентными, в некоторых случаях диодными;
. применение малогабаритных криптоновых ламп вместо обычных
люминесцентных;
. замена люминесцентных ламп старой модификации на новые: 18 Вт
вместо 20, 38 Вт вместо 40, 58 Вт вместо 65;
. окраска помещений в более светлые тона;
. замена электромагнитных пускорегулирующих устройств у
люминесцентных ламп на электронные;
. замена устаревшего оборудования с низким КПД на современные с
более высоким КПД;
. применения частотного регулирования скорости вращения;
. назначение ответственного лица за расходом энергоносителей и
проведение мероприятий по энергосбережению;
. соблюдение правил эксплуатации и обслуживания систем энергопотребления
и отдельных энергоустановок, введение графиков включения и отключения систем
освещения, электрооборудования и т.д.;
. организация работ по эксплуатации светильников, их чистке,
своевременному ремонту оконных рам, оклейка окон, ремонт санузлов и т.п.;
. ведение разъяснительной работы с сотрудниками по вопросам
энергосбережения;
2.
Расчётно-техническая часть
.1 Выбор
схемы электроснабжения и места расположения подстанции на плане открытых горных
работ
Электроснабжение карьеров имеет ряд особенностей, обусловленных
технологией ведения торных работ и специфическими условиями эксплуатации
электрооборудования и электрических сетей. К ним относятся: работа на открытом
воздухе, значительная площадь, большая глубина и уступная форма разработок;
рассредоточенность оборудования по всей территории и глубине разработок;
систематическое перемещения фронта работ; широкое ведение взрывных работ
применение мощных электрифицированных горных машин, комплексов и
железнодорожного транспорта; сезонность нагрузки, обусловленное применением
системы отработки уступов способом гидромеханизации.
Электроснабжение и сети на карьерах круглый год работают на открытом
воздухе и подвергаются воздействию атмосферных осадков, резких колебаний
температуры, окружающей среды, запыленности и содержащихся в воздухе паров
химических реагентов.
Для подвода электроэнергии к экскаваторам и другим горным машинам
сооружаются разветвленные воздушные и кабельные линии, а также значительное
число подстанций и приключательных пунктов.
Трассы воздушных и кабельных линий могут проходить как в продольном так и
в поперечном направлений отрабатываемых уступов. Такое размещение электрических
установок усложняет их эксплуатацию, так как их состояние на одном уступе
зависит от характера работы на смежных установках.
Выбор схемы электроснабжения и места расположения подстанции
Высокое требование к системе электроснабжения карьера могут быть
обеспечены рациональным построением схемы электроснабжения с применением
электрооборудования, обладающего устойчивостью к работе в условиях открытых
горных работ.
Важнейшим требованием при построении схемы распределительных сетей
карьера является поддержание номинального напряжения на клеймах
электродвигателей экскаваторного оборудования.
В зависимости от расположения воздушных и кабельных линий электропередач
относительно фронта горных работ схема электроснабжения подразделяется
продольную, поперечную и комбинированную. В продольной схеме сетей воздушных и
кабельных линий электропередач прокладка трасс может осуществляться на
поверхности карьера или по рабочим уступам.
При применении поперечной схемы, по периметру карьера, за технологической
линией отработки сооружается магистрально-бортовые воздушные линии
электропередач, к которым через переключательные пункты присоединяются
распределительные линии. Эта схема применяется на глубоких карьерах.
В данном случае продольная схема электроснабжения более удобна.
Для обеспечения минимальных затрат на содержание и эксплуатацию линий
электропередач подстанция должна располагаться в непосредственной близости от
центра электронагрузки.
При определенном месте расположения подстанции необходимо учитывать
следующее:
подстанция должна располагаться вблизи от центра электрической нагрузки;
если центр нагрузки находится в границах отработки карьера, со сроком
отработки 7-8 лет и в зоне взрывных работ, подстанция должна располагаться вне
границ карьера и в не зоны взрывных работ.
распределительные устройства со стороны высшего и низшего напряжения
должны располагаться так, чтобы не было пересечений вводов и выводов из них.
Рисунок 1 -
Электроснабжение участка карьера на плане горных работ
2.2 Определение мощности и выбор количества и типа трансформаторов ГПП
Определение электрических нагрузок является первым этапом проектирования
системы электроснабжения горного предприятия. Определение расчетных нагрузок
подстанций и электрических сетей является ответственной задачей. Занижение
расчетных электрических нагрузок по сравнению с фактическими приводит к перегреву
обмоток трансформаторов, проводов и кабелей сетей, токоведущих частей
аппаратуры, что, в свою очередь, приводит к ускоренному износу изоляции.
Завышение расчетных нагрузок повлечет за собой увеличение мощности
трансформаторов, сечения проводов и жил кабелей, т.е. необоснованное увеличение
капитальных затрат на систему электроснабжения.
Мощность подстанции определяем методом коэффициента спроса.
Для этого составляется расчетная таблица, в которую входят высоковольтные
(ВС) и низковольтные (НС) потребители. В конечном итоге по ней определяю расход
активной и реактивной энергии за сутки.
Определяем
мощность трансформатора ГПП по ВС (
.
Sтр.(вс)=
(1)
где
∑Pуст. - суммарная активная мощность всех сетевых двигателей
экскаваторов, работающих по системе "Генератор - двигатель", кВТ
Кс
- коэффициент спроса для определения мощности трансформаторов
Cosφср- средний коэффициент мощности
тр.(вс)=
=1083,6
кВА
Определяем
мощность трансформатора ГПП по НС (.
(2)
где
∑Pp - расчетная активная мощность по низковольтным потребителям
Кc.max
- коэффициент совмещения максимальной нагрузки
ηc - КПД сети, ηc=0,95-0,96;
Cosφр.о. - коэффициент мощности расчетный общий, берется через tgφраб
(3)
tgφраб= 1371,2/1344 = 1,02
Sтр.(нс)=
1344
0,9/(0,70,95)=1818,9кВА
Определяем
общую расчетную мощность трансформатора ГПП (
. По
расчетной мощности выбирают два трансформатора, при этом один трансформатор
должен быть загружен не более 70 % расчетной, коэффициент перегрузки
трансформаторов принимаем равным КП =1,4
расч
тр (0) =(Sрасч тр (н/в)+ Sрасч тр (в/в)) (4)расч тр (0)=(1083,6+1818,9)=
2902,5кВА
(5)
где
n - количество трансформаторов в нормальном режиме работы
По
каталогу выбираем два трехфазных двухобмоточных трансформатора марки
ТМH-2500/35/6.
2.3 Расчёт средневзвешенного коэффициента мощности и выбор количества БСК
Коэффициент мощности приемников электроэнергии не является постоянной
величиной и изменяется в соответствии с величиной и характером их нагрузки. Для
характеристики потребителя исходят из средневзвешенного коэффициента мощности,
под которым понимается отношение активной энергии (кВт ч), потребляемой в
установке за определенное время, к кажущейся энергии, потребляемой за тоже
время.
Определяем средневзвешенный коэффициент мощности по показателям счетчика
активной и реактивной энергии
(6)
где
Wа - общий расход активной энергии, кВт·ч;
Wр - общий расход реактивной энергии, кВт·ч.
Должен быть соѕjср.взв
≥0,95, а т.к. 0,78<0,95, то определяем мощность и число статических
конденсаторов, необходимых для повышения соѕjср.взв=0,78.
Определяем мощность батарей статических конденсаторов
(7)
Находим
значения tgj1=0,80; соѕj2=0,95; tgj2=0,33
Принимаем
бумажно-масляные статические конденсаторы с мощностью элемента qск=25кВАр, при
Uн=6000В.
Определяем
число конденсаторов
(8)
Гдеск
- мощность одного конденсатора, кВАр;
Uн - номинальное напряжение, В;р - рабочее напряжение, В.
Принимаю 42 статических конденсатора по 7 штук на каждую фазу.
2.4 Расчет
питающих линий электропередач от районной подстанции до ГПП и распределительных
внутрикарьерных воздушных и кабельных линий
Расчет линии электропередач от районной подстанции до ГПП
Для удобства расчета составляю схему электроснабжения (рисунок 2).
Рисунок 2 - Схема электроснабжения центрального участка карьера
а) Рассчитываем воздушную линию от РПС до ГПП.
Электроснабжение от РПС осуществляется двумя линиями 35 кВ
Определяем расчетный ток нагрузки, Iрасч, А
Iрасч=
(9)
где
Sрасч - расчетная мощность трансформатора, кВА;
Uн - номинальное подводимое напряжение, кВ.
Iрасч=
34,3 А
По длительно допустимому току нагрузки выбираем сечение провода так,
чтобы выполнялось условие:
≤Iдл.доп.р = 34,3≤ 111А;
Выбираем провод марки АС-16 сечением 16 мм2.
Проверяем провод по потере напряжения
DU%=
(10)
где
Zоч - общее сопротивление линии;
DU%=
Согласно
ПУЭ, потери напряжения в линии меньше допустимого, т.е. DU%доп
5%, 1,7
Принимаем
провод АС-16 длиной 5 км.
По
условию ветровой нагрузки принимаем провод АС-25.
Исходя
из того, что воздушная линия, постоянная, со сроком службы 5 лет, проверяем ее
по экономической плотности тока.
эк
= 
(11)
Где
Δiэкон - экономическая плотность тока,
т.к.
t=(3000¸5000) час/год, то Δiэкон = 1,1 - согласно по таблице 3.205 [4,418]
Sэк
=
31,2
2(12)
По экономической плотности тока принимаем провод марки
АС-35.
Минимальное допустимое сечение проводов воздушных линий напряжением выше
1000 В по условиям механической прочности определено ПУЭ и для районов с
толщиной стенки гололеда до 15 мм составляет: для сталеалюминевых проводов - 35
мм2
По механической прочности провод проходит. Окончательно принимаем провод
марки АС-35.
б) расчет внутрикарьерных воздушных линий.
Расчёт внутрикарьерных ЛЭП ведется по линии L2, длинной 2 км с нагрузкой
2 экскаватора ЭКГ-10.
Определяем нагрузку для линии L2.
Определяем расчетный ток нагрузки от 2 экскаваторов ЭКГ-10.
Iр
= 
(13)
где
ΣР - мощность двигателя экскаватора, кВт
Кс(ср)
-коэффициент спросанапряжение сети, кВ
Cos φр - коэффициент мощности
ηдв - КПД двигателян.тр - общая мощность ТСН экскаватора
р.2хЭКГ-10
= 
+ 
56,3+30,8=87,1
А (14)
По
длительно допустимому току нагрузки выбираем сечение провода так, чтобы
выполнялось условие:расч≤Iдл.доп. т.е 87,1 
, то
принимаем провод марки А-25
Проверяем
выбранный провод по потере напряжения.
(15)
(16)
Согласно
ПУЭ, потери напряжения в линии должны быть меньше допустимого, т.е DU%доп5% DU%доп = 6,53,
Провод
по потере напряжения не подходит. Выбираем провод марки А-35, проверяем его по
потере напряжения:
(17)
Провод по потере напряжения подходит. Выбираем провод марки А-35, длинной
2 км.
Для остальных линий расчет ведется аналогично.
Таблица 2 - Внутрикарьерные воздушные линии
|
Линия
|
Наименование нагрузки
|
Iрасч, А
|
∆U %
|
Расчётное сечение провода,
мм2
|
Длина линии, км
|
Выбранный провод
|
|
L1
|
ЭКГ-8УС СБШ-250МН
|
67
|
1,06
|
А-35
|
0,5
|
А-35
|
|
L2
|
ЭКГ-10 ЭКГ-10
|
87,1
|
4,52
|
А-35
|
2
|
А-35
|
|
L3
|
ЭКГ-8УС СБШ-250МН СБШ-250МН
|
90,3
|
3,39
|
А-35
|
1,5
|
А-35
|
в) Расчет внутрикарьерных кабельных линий.
Для экскаватора ЭКГ-10, ЭКГ-8И выбираем гибкий высоковольтный кабель типа
КГЭ.
Определяем расчетный ток нагрузки на кабель, Iр, А
Iр
= 
(18)расч
=
+
41,5А
По
длительно допустимому току нагрузки выбираем кабель КГЭ 3х25+1х10+1х6 длиной
300 метров
Проверяем
выбранный кабель по потере напряжения, т.е. находим минимальное сечение жилы
кабеля
=
(19)= 
2
Проверяем
кабель по току термической устойчивости при трехфазном к.з.
терм
= 
(20)
где
I∞ - установившийся ток к.з. I∞=1,97кА,ф - действительное время
протекания к.з.ф =0,5с
с
- коэффициент, который при максимально допустимых температурах, равен: для
медных шин и жил кабелей до 10кВ включительно - 165.
терм=
2 (21)
Окончательно
для питания экскаватора ЭКГ-10 принимаем кабель марки КГЭ - 3х25+1х10+1х6 ,
длиной 300 м.
Для
бурового станка СБШ-250МН выбираем гибкий кабель.
Расчетный
ток нагрузки 
, А, на кабель определяется
(22)
(23)
Принимаем
два кабеля с сечением питающих жил 70 мм
.
(24)
, поэтому
окончательно принимаем марку кабеля КГЭ 3*70+1*35
Проверяем
кабель по минимальному сечению питающей жилы S, мм
(25)
По
минимальному сечению выбранное сечение жилы подходит.
Проверяем
кабель на ток термической устойчивости при К.З. 
, мм, по
формуле
(26)
где
- установившийся ток К.З. в точке К3;
-
фиктивное время действия защиты, выбирается в зависимости
(27)
(28)
(29)
Окончательно для питания бурового станка СБШ-250МН принимаем два кабеля
КГЭ-3×70+1×35
Таблица 3 - Внутрикарьерные кабельные линии
|
Вид нагрузки
|
Iрасч, А
|
Расчётное сечение кабеля
|
Выбранное сечение кабеля
|
Длина
|
|
ЭКГ-10 ЭКГ-8УС
|
40
|
КГЭ 3х25+1х10+1х6
|
КГЭ 3х25+1х10+1х6
|
300
|
|
СБШ-250МН
|
492,5
|
2КГЭ-3х70+1х35
|
2КГЭ-3х70+1х35
|
150
|
2.5 Расчет
токов короткого замыкания по кривым затухания
Составляем схему электроснабжения участка карьера, на которую наносим
характерные точки короткого замыкания.
Схема для расчета токов к.з. трех характерных точек приведена на рис. 3.
Рисунок 3 Схема для расчета токов к.з.
Принимаем базисные величиныб=100 мВА - базисная мощность системы;б1 - 37
кВ - базисное напряжение от РПС до ГПП (по заданию)б2 - 6,3 кВ - базисное
напряжение в карьере
Определяем базисный ток
Iб=
(30)б1 =
= 1,56
кА(31)б2 = 
= 9,2
кА(32)
Определяем сопротивление отдельных элементов схемы в
относительных единицах и приводим их к базисным.
а) сопротивление ЛЭП от РПС до ГПП= 35кВ; L = 5км;
АС-35; r0=0,89 x0=0,4(33)
Согласно ПУЭ, при U=35кВ расстояние между поводами принимаем равным 2500
мм.
Xб*
= x0·L·
; (34)б*
= r0·L·; (35)
где
r0 - активное сопротивление линии- реактивное сопротивление линии- длина
линииб1 - базисный токб1 - базисное напряжение
б*
= 0,4·5·
=
0,14(36)б* = 0,89·5·
0,32
(37)
б)
для двухоботочного трансформатора ТМ-2500-35/6
н
= 2500 кВА = 2,5 МВА Uк%=6,5%б* = xн*
=
, (38)
Гдеб
- базисная мощность, МВАн - номинальная мощность трансформатора, МВАн* -
относительное реактивное сопротивление, отнесенное к номинальной мощности
трансформатора.
б*=
= 2,6(39)
в)
сопротивление синхронного двигателя экскаватора ЭКГ-10.
Рн
= 630кВт = 0,63МВт - номинальная мощность двигателя, cosφ = 1 - коэффициент мощности синхронного двигателя.
Активным
сопротивлением пренебрегаем, а реактивное сопротивление берём в относительных
единицах xн*=0,2
=
(40)
(41)б*дв
= xн* ·
= 0,2·
(42)б*дв = 0,2·
= 32(43)
г)
сопротивление линии L1 = 2,0 км, провод А-35
x0 = 0,4, r0 = 0,89
б* = x0·L·
;
(44)б* = r0·L·
(45)
Xб*
= 0,4·2,0·
= 2,02(46)б*
= 0,89·2,0·
4,5 (47)
д)
сопротивление кабеля КГЭ 3х25+1х10+1х6, L= 300 м= 0,07 r0 = 0,727
б*
= 0,07·0,3·=
0,053(48)б* = 0,727·0,3· 0,55(49)
Расчет
токов к.з. в точке К1
Составляем
эквивалентную схему замещения. Подпиткой со стороны синхронных двигателей
экскаваторов в точке К1 пренебрегаем в виду большого сопротивления до точки
к.з.
Рисунок
4 - Эквивалентная схема замещения для расчетов токов к.з. в точке К1
карьер трансформатор ток электропривод
Sс
- мощность системы
Определяем
результирующее сопротивление до точки к.з.
б*рез
=0,2+0,14= 0,34 (50)б*рез = 0+0,32 =0,32(51)
Проверяем
нельзя ли пренебречь активным сопротивлением по условию
б*рез
≤ 
Xб*рез
(52)
,32
0,113(53)
Активным
сопротивлением пренебрегать нельзя
Находим
общее результирующее сопротивление
б*
=
(54)б* =
= 0,47
Определяем
ток и мощность к.з. в момент времени t = 0; 0,2 и ∞ сек. т.к. мощность
системы неизвестна и бесконечно велика, то кривую тока к.з. считаем не
затухающей и равной
Int= In 0.0 = In 0.2 = In∞ = 
(55)=
(56)=
Sn 0.0 = Sn 0.2 = Sn∞=
(57)= 
=
213 МВА(58)
Ку=
1,05
у
= Ку·
Int ,
где (59)
Ку
- коэффициент ударный, определяется как функциональная зависимость f(
)
-
ток к.з.у = 1,05·
кА(60)
Определяем
действующее значение ударного тока к.з.
у
= Int · 
(61)у =
3,3·1= 3,3кА(62)
Полученные
результаты заносим в таблицу 4.
Таблица
4 - Расчет токов к.з. в точке К1
|
Питание точки К1
|
Z*брез
|
Sno.o МВА
|
Sno.2 МВА
|
Sn∞ МВА
|
Ino.o кА
|
Ino.2 кА
|
In∞ кА
|
iy кА
|
Iу кА
|
|
от системы
|
0,47
|
213
|
213
|
213
|
3,3
|
3,3
|
3,3
|
4,9
|
3,3
|
Расчет токов к.з. в точке К2.
Составляем эквивалентную схему замещения.
Подпиткой от синхронных двигателей экскаваторов в точке К2 пренебрегаем в
виду большого сопротивления до точки короткого замыкания.
Рисунок 5 - Эквивалентная схема замещения для расчетов токов к.з. в точке
К2
Определяем результирующее сопротивление до точки к.з.
б*рез =0,2+0,14+2,6 = 2,94 (63)б*рез = 0+0,32+0 = 0,32(64)
Проверяем нельзя ли пренебречь активным сопротивлением по условию
Rб*рез
≤ Xб*рез(65)
,32
0,98
Активным
сопротивлением пренебрегать можно, следовательно
б*рез
= 0, а Xб*рез = Zб*рез.
Определяем
ток и мощность к.з. в момент времени t = 0; 0,2 и ∞ сек. т.к. мощность
системы неизвестна и бесконечно велика, то кривую тока к.з. считаем не
затухающей и равной
Int
= 
0,53 кА(66)
Согласно
формуле (31)= 
=
34МВА(67)
Т.к.
активным сопротивлением пренебрегаем, то формула принимает вид
iу = Ку·
Int (68)у = 1,75·
·0,53
= 1,31 кА (69)
Определяем
действующее значение ударного тока к.з.
у
= Int · (70)у =
1,46·0,53 = 0,77 кА(71)
Полученные
результаты заносим в таблицу 5.
Таблица
5 - Расчет короткого замыкания в точке К2
|
Питание точки К2
|
Z*брез
|
Sno.o МВА
|
Sno.2 МВА
|
Sn∞ МВА
|
Ino.o кА
|
Ino.2 кА
|
In∞
|
iy кА
|
Iу кА
|
|
от системы
|
2,94
|
34
|
34
|
34
|
0,53
|
0,53
|
0,53
|
1,31
|
0,77
|
Расчет токов короткого замыкания в точке К3
Сначала определяем токи короткого замыкания со стороны системы, затем в
двигателе экскаватора ЭКГ-10 и находим общий ток короткого замыкания.
Составляем эквивалентную схему замещения к расчёту токов к. з. в точке К3
Рисунок 6. Эквивалентная схема замещения для расчетов токов к.з. в точке
К3
Определяем результирующие сопротивление до точки К3
(72)
(73)
Проверяем
нельзя ли пренебречь активным сопротивлением
(74)
,32>
4,96 (75)
Активным
сопротивлением пренебречь нельзя, поэтому находим общее сопротивление
(76)
(77)
Определяем
результирующее сопротивление со стороны СД экскаватора до точки К3
0,55+0=0,55(78)
0,053+32=32,053
(79)
Проверяем
нельзя ли пренебречь активным сопротивлением
(80)
,55<32,053(81)
Активным
сопротивлением пренебрегаем, поэтому 
Составляем
упрощенную эквивалентную схему замещения к расчету токов к.з. в точке К3
Определяем
ток и мощность к.з. со стороны системы, т.к. мощность системы неизвестна и
бесконечно велика, то кривую тока к.з. считаем не затухающей.
Int=In0,0=In0,2=In
=
,(82)=
кА,(83)
Мощность к. з.:
=Sn0,0= Sn0,2= Sn=
,(84)
St=
мВА,(85)
Определяем
ударный ток к.з.
=
отсюда =1,05(86)
кА,(87)
Действующие
значение ударного тока, кА
кА,(88)
Определяем
ток и мощность к. з. со стороны СД экскаватора, для чего определяю расчётное
сопротивление:
,(89)
где
0,07 - коэффициент учитывающий наличие проводов обмотки СД экскаватора.
, (90)
По
кривым затухания периодической составляющей тока к. з. находим:
=0,0
=5,5=0,2
=4,4=
=3,4
Определяем
ток к.з. со стороны синхронных двигателей экскаватора в абсолютных единицах:
, (91)
кА ,(92)
·
,(93)
-
суммарный номинальный ток всех генераторов, питающих точку К3
5,5·0,06=0,33
кА(94)
=4,4·0,06=0,264
кА (95)
=3,4·0,06=0,204
кА(96)
Определяем
мощность к.з. со стороны синхронных двигателей экскаватора в момент времени
t1=0,0; t2=0,2; t3=
(97)
МВА(98)
МВА(99)
МВА(100)
Определяем
ударный ток к.з.:
(101)
кА (102)
=1,8 т.
к. 
=0 (103)
Определяем
действительное значение ударного тока:
(104)
кА (105)
Полученные
данные заносим в таблицу 6.
Таблица
6 - Расчет токов короткого замыкания в точке К3.
Питание т К3 к.з. 
МВА
МВА
МВА
кА
кА
кА
кА
|
кА
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
От системы
|
6,58
|
15,2
|
15,2
|
15,2
|
1,4
|
1,4
|
1,4
|
2,08
|
1,4
|
|
От синхронных двигателей
|
15,7
|
7,2
|
5,76
|
4,44
|
0,66
|
0,528
|
0,408
|
1,64
|
1
|
|
Всего
|
|
22,4
|
20,96
|
19,64
|
2,06
|
1,928
|
1,808
|
3,76
|
2,4
|
2.6 Выбор
аппаратуры управления и защиты ГПП
Аппаратура со стороны высокого напряжения 35 кВ.
Составляем таблицу для правильности выбора разъединителя наружной
установки РНДЗ-35/400 с типом привода ПРН-10.
Таблица 7 - Выбор разъединителя
|
Расчетная величина
|
Каталожная величина
|
=35 кВ
= 34,3 А
= 4,9 кА
= 3,3 кА
= 0,86 кА
=35кВ
=400 А
= 64 кА
= 63 кА
|
 = 25 кА
|
|
, (106)
где
- расчетная мощность
=I∞
(107)
где
- установившейся ток К.З. в точке К2
= 0,2 -
фиктивное время действия защиты.
=
3,3·0,26 = 0,86 кА(108)
Все
расчетные величины ниже каталожных, значит разъединитель выбран правильно.
Принимаем к установке на ГПП разъединитель наружной установки РНД-35/400 с
типом привода ПРН-10.
Со
стороны ГПП принимаем аппараты наружной установки.
Составляем
таблицу для правильности выбора короткозамыкателя КРН-35/400.
Таблица
8
Выбор
короткозамыкателя
|
Расчетная
величинаКаталожная величина
|
|
=35 кВ
= 4,9 кА
= 0,86 кА=35 кВ
=42 кА
|
=12,5 кА
|
|
Все расчетные величины ниже каталожных, значит короткозамыкатель выбран
правильно.
Принимаем к установке на ГПП короткозамыкатели КРН-35
Составляем таблицу для правильности выбора отделителя ОДЗ-35/630 с
приводом главных ножей ПРУ 1.
Таблица 9
Выбор отделителя
|
Расчетная
величинаКаталожная величина
|
|
= 35 кВ
= 34,3 А
= 4,9 кА
= 3,3кА
= 0,86 кА= 35 кВ
= 630 А
= 80 кА
= 445 кА
|
= 12,5 кА
|
|
Все расчетные величины ниже каталожных, значит отделитель выбран
правильно. Принимаем к установке на ГПП отделитель ОДЗ-35/630 с приводом
главных ножей ПРУ 1.
Аппаратура со стороны подстанции 6кВ
Составляем таблицу для правильности выбора разъединителя РВ-6/630.
Таблица 10
Выбор разъединителя
|
Расчетная
величинаКаталожная величина
|
|
=6 кВ
= 354 А
= 1,31 кА
= 0,53кА
= 0,14 кА=6кВ
=630 А
= 32 кА
= 31 кА
|
= 15 кА
|
|
, (109)
где
- расчетная мощность
=I∞ (110)
где
- установившейся ток К.З. в точке К2
= 0,2 -
фиктивное время действия защиты.
=
0,530,26 = 0,14кА(111)
Все
расчетные величины ниже каталожных, значит разъединитель выбран правильно.
Принимаем к установке разъединитель РВ-6/630.
Выбор
трансформатора напряжения НТМИ - с классом точности 0,5 для подключения
приборов на подстанции: реле напряжения РН-54 с S
=5 ВА,
счетчик активной энергии S
=1,5 ВА, счетчик реактивной энергии Ц-6802 с S=1,5 ВА, вольтметров Э-30 с S=0,75 ВА, реле защиты замыкания на землю ЗЗП-1М с S=2 ВА. Трансформатор напряжения будет работать в
данном классе точности если 
(112)
Окончательно
принимаем трансформатор напряжения НТМИ-6 с классом точности 0,5.
Составляем
таблицу для правильности выбора вакуумного выключателя ВМП-10/630-20 с типом
привода ПЭ-11.
Таблица
11 - Выбор высоковольтного выключателя
|
Расчетная
величинаКаталожная величина
|
|
= 6 кВ
= 354 А
= 1,31 кА
= 0,53 кА
= 0,2 кА
= 0,89 кА
= 57,2 МВА= 6 кВ
= 630 А
= 52 кА
= 45 кА
= 20 кА
= 20 кА
|
 = 120 МВА
|
|
I5
=I∞
(113)
I5 = 0,53·0,37 = 0,2 кА (114)
Sразр
= UнIразр (115)разр= 620= 120МВА (116)
Все
расчетные величины ниже каталожных, значит вакуумный выключатель выбран
правильно. Принимаем к установке на ГПП вакуумный выключатель ВМП -10-630-20 с
типом привода ПЭ-11.
Составляем
таблицу для правильности выбора трансформатора тока ТПОЛ-10-0,5-1000.
Таблица
12 - Выбор трансформатора тока
|
Расчетная
величинаКаталожная величина
|
|
= 6 кВ
= 354 А
= 1,31 кА
= 0,53 кА
= 0,14кА= 6 кВ
= 1000 А
= 250 кА
= 176 кА
|
= 45 кА
|
|
Трансформатор будет работать в данном классе точности, если
Окончательно принимаем трансформатор тока ТПОЛ-10-0,5-1000.
(117)
(118)
(119)
Выбор
ПП и ПТП. Для питания экскаваторов принимаем приключательный пункт типа ЯВП.
Таблица
13 - Выбор ЯВП
|
Расчетная
величинаКаталожная величина
|
|
= 6 кВ
= 70,3 А
= 3,76 кА
= 2,4 кА
= 0,62 кА
= 2,07 кА
= 22,4 МВА
= 6 кВ
= 630 А
= 16 кА
= 45 кА
= 8 кА
= 20 кА
|
= 120 МВА
|
|
Расчётные величины ниже каталожных,
следовательно для питания экскаваторов пронимаем ПП ЯВП 6/300 - УХЛ1
2.7 Расчет
освещения
Определяем нормируемую освещенность карьера.н=3 Лк
Определяем площадь освещаемой поверхности:
S = a·b (120)
S =400·400=160000(121)
Определяем суммарный световой поток:
Фс=Eн·S·K3·α (122)
Фс=3·160000·1,3·2,1=1310400
Лм(123)
Выбираем для установки прожектор ГО 50-2×2000 с двумя металлогалогенными
лампами ДРИ-2000-6, мощностью 2000 Вт каждая.
Так как освещается не помещение, а открытое пространство, то η
индекса помещения равен η
= 50%
n
=
(124)
где
Фс - суммарный световой поток
Фл
- световой поток лампы
=
= 6,55
шт. (125)
Принимаем
в проекте прожекторы на 4 осветительных мачтах по борту карьера по 2 прожектора
на каждой мачте.
.8 Расчет
заземляющей сети
Суммарная длина всех воздушных линий U= 6 кВ составляет 4 км, кабельных -
2,1 км. Принимаем на карьере систему с изолированной нейтралью. Определяем
емкостной ток однофазного замыкания на землю
Iз
= 
; (126)
где
-
напряжение линии
- длина
воздушных ЛЭП
- длина
кабельных ЛЭП
з
= 
= 1,3 А
(127)
Определяем
общее сопротивление сети заземления
з.общ
= 
; (128)
где
-
допустимое напряжение прикосновения
-
коэффициент прикосновения
з.общ
= 
= 30,8
Ом(129)
Сопротивление
центрального заземляющего контура будет рассчитываться из условия Rз.общ 4 Ом
з.к
= Rз.общ - Rпр - Rг.к ; где (130)
где
Rпр - сопротивление провода АС-35г.к - сопротивление заземляющей жилы гибкого
кабеля
пр
= R0
(131)
где
- длина
воздушной линии наиболее удалённой установкипр = 0,57
г.к
= 
; (132)
где
-
удельная проводимость материаласечение заземляющей жилы кабеля
г.к
= 0,34
Ом(133)з.к = 4-0,57-0,34 =3,08 Ом(134)
Центральный
заземляющий контур выполняется из стальных труб диаметром d =20 см, длиной l =
700 см, соединённых общим стальным прутом диаметром 1 см, длиной 3000 см. Трубы
и соединительный прут заглублены на t0=100 см от поверхности земли. Грунт -
каменистый, имеет удельное сопротивление ρ=2*104 Ом
эл
=
∙
(135)
-
удельное сопротивление грунта
эл
= 
∙
= 20,7
Ом(136)
Находим
необходимое число трубчатых электродов заземляющего контура.
n
= 
(137)=
= 9
шт.(138)
Находим
сопротивление растеканию стального соединительного прута
п.з
=
(139)
где
b=2d стального прута
п.з
= 
= 4,5 11.4 =
51.3 Ом(140)
Определяем
общее сопротивление заземляющего контура
з.к
= 
(141)
Где
hтр - коэффициент
использования заземлителей hтр =0,75
hn - коэффициент
использования соединительного прута, hn =0,75- число
трубчатых заземлителей.
з.к
= 
=2,87
Ом(142)
Определяем
общее сопротивление наиболее удаленной установки напряжением U=0,4 кВ
Rг.к = 0,34
(143)з.общ.= Rз.к+Rпр+Rгк (144)з.общ = 2,87+0,57+0,34=3,78 Ом(145)
Общее
сопротивление удовлетворяет нормам
Находим
общее сопротивление заземления наиболее удалённой установки напряжением 6 кВ
з.общ.=
Rз.к+Rпр+Rгк(146)г.к = 
(147)г.к
= 
= 0,34
Ом (148)з.общ = 2,87+0,57+0,34 = 3,78 Ом(149)
При
таком сопротивлении заземления напряжение прикосновения равно
= 
Iз Rз (150)
= 11,2 3,78 =
4,5 В (151)
3.
Электропривод механизма вращения экскаватора ЭКГ-10
3.1 Общие
сведения
Экскаватор состоит из рабочего оборудования, поворотной платформы с
установленными на ней механизмами и ходовой тележки.
Механизмы на поворотной платформе, за исключением напорной лебёдки,
закрыты кузовом. Съёмные секции крыши кузова обеспечивают доступ ко всем
механизмам при проведении ремонтных работ с использованием грузоподъёмных
средств. Установленная на площадке двуногой стойки вспомогательная лебёдка
предназначена для механизации работ при ремонтах и замене быстроизнашивающихся
деталей и канатов.
Поворотная платформа, стрела, рукоять, нижняя рама ходовой тележки
представляют собой сварные металлические конструкции из проката и стальных
отливок.
Основные механизмы экскаватора (подъёма, поворота, напора, хода и
открывания днища ковша) приводятся в действие двигателями постоянного тока, а
вспомогательные механизмы (вентиляторы, компрессор, вспомогательная лебёдка,
солидолонагнетатель, смазка редукторов поворота и хода) - двигателями
переменного тока.
Двигатели постоянного тока основных механизмов питаются от
соответствующих генераторов преобразовательного агрегата по схеме
"генератор - двигатель", двигатели переменного тока вспомогательных
приводов - от понижающего трансформатора 6000/400 В через соответствующие
включающие устройства.
Тормоза подъёмной и напорной лебёдок поворотного механизма управляются
сжатым воздухом от компрессорной установки. Тормоза ходовых механизмов -
электрические.
Для удобства обслуживания точек густой смазки на поворотной платформе
экскаватора установлена смазочная станция и предусмотрена соответствующая
система трубопроводов.
Все редукторы оборудованы электронагревателями, которые обеспечивают
надёжную работу экскаватора при минусовых температурах.
Экскаваторы ЭКГ-8 ус и ЭКГ-5у являются модификациями экскаватора ЭКГ-10.
один экскаватор преобразуется в другой путём замены рабочего оборудования
базовой модели сменным с соответствующей ёмкостью ковша.
Сменное рабочее оборудование с ковшом ёмкостью 8 м3 по конструкции
аналогично основному и отличается от последнего только размерами стрелы,
рукоятки, ковша и подвески стрелы.
Сменное рабочее оборудование с ковшом ёмкостью 5 м3 имеет кроме различий
в размерах оборудования некоторые конструктивные особенности, которые
обусловлены применением бесполиспастного механизма подъёма ковша.
3.2 Силовое
оборудование электропривода
Механизм поворота служит для вращения поворотной платформы экскаватора с
расположенными на ней механизмами и рабочим оборудованием.
Механизм поворота состоит из двух редукторов: вертикального исполнения,
на которые установлены по одному приводному двигателю с тормозом,
смонтированным на верхнем подшипниковым щите двигателя.
Редуктор механизма поворота двухступенчатый, планетарный, вертикального
исполнения.
Ведущая шестерня первой ступени крепится на валу двигателя гайкой,
имеющей прорезь, и стопорится болтом. крутящий момент от ведущей шестерни через
три сателлита, обегающих по центральному колесу, передаётся на водило, а от
него - на шестерню второй ступени и далее через четыре сателлита, обегающих по
центральному колесу, передаётся на водило, а от него - на зубчатую втулку,
сидящую на главном валу, который обегает по неподвижному зубчатому венцу,
заставляя вращаться поворотную платформу экскаватора. Сателлиты вращаются на
подшипниках качения. Шестерня самоустанавливающаяся, вращается на упорном
подшипнике скольжения.
Вертикальный главный вал имеет одну опору в корпусе редуктора, вторую - в
нижней расточке стакана поворотной платформы. Обе опоры выполнены на
сферических двухрядных роликовых подшипниках. В нижнюю расточку стакана
поворотной платформы запрессована закалённая втулка. От осевого перемещения вал
удерживается верхней опорой и крышкой.
Зубчатая втулка с помощью шлицевого соединения закреплена на выходном
валу. Для предотвращения утёчки масла через шлицевое соединение торец вала
закрыт крышкой с прокладкой. Верхняя опора выходного вала имеет комбинированное
уплотнение, состоящее из контактного уплотнения манжетами и лабиринтного,
расположенного выше уровня масла и образованного отражательным кольцом и
крышкой. Крышка уплотнена прокладкой и резиновым кольцом. Отражательное кольцо
напрессовано на зубчатую втулку и служит опорой для водила второй ступени.
Водило, первой ступени, опирается на два полукольца, вставленных в проточку в
зубчатом венце шестерни второй ступени.
Подшипники качения сателлитов фиксируются на водилах и в расточках
сателлитов с одной стороны буртами, а с другой - стопорными кольцами.
Смазка зубчатых передач редуктора и подшипников сателлитов - жидкостная
принудительная. Смазка опоры выходного вала и открытой зубчатой передачи
третьей ступени (шестерня выходного вала - зубчатый венец) - густая.
Каждый редуктор поворота имеет индивидуальную насосную установку,
состоящую из двигателя и шестеренного насоса. Насосную установку устанавливают
на специальном щите корпуса редуктора. Здесь же установлен люк для заливки
масла с фильтром и маслоуказатель. Всасывание масла производится из масляной
ванны редуктора. Для предохранения насоса на всасывающем трубопроводе
установлен фильтр.
Нагнетание масла производится по трубопроводу через фланец в редукторе на
шестерню первой ступени редуктора. На нагнетательном трубопроводе установлен
указатель потока жидкости. Во избежание работы редуктор поворота с неработающей
насосной установкой на ответвлении нагнетательного трубопровода установлено
реле потока, отключающее привод механизма поворота при отсутствии циркуляции
смазки.
Для нормальной работы редуктора при пониженных температурах окружающего
воздуха на каждый редуктор устанавливается по две установки электронагревателей
масла.
Редуктор механизма поворота крепится к раме поворотной платформы
шпильками. Для восприятия реактивного момента при работе редуктора служат втулки.
Втулки запрессовываются в нижний фланец редуктора и по внутреннему диаметру
привариваются к поворотной платформе.
Торможение механизма поворота при работе производится противотоком. Для
аварийного и экстренного торможения на двигателях устанавливают колодочные
пневматические тормоза.
В механизме поворота применяется тот же тормоз, что и
в напорной лебёдке.
Тормоза установлены на верхнем подшипниковом щите
двигателей поворота. Тормозные шкивы закреплены на верхних выходных концах
двигателей.
Таблица 14 - Основные параметры главных приводов
экскаваторов
|
№
|
Наименование параметра
|
Модификация ЭКГ-10
|
|
|
ЭКГ-10
|
ЭКГ-5У
|
ЭКГ-8У
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
1
|
Стопорные усилия: А)
Подъёма, тс. Б) Напора, тс. В) Поворота, тм. Г) Хода, тс.
|
100 50 170 110
|
50 33 170 110
|
80 50 170 110
|
|
2
|
Установившиеся скорости
механизмов: А) Подъёма, м/с. Б) Опускания, м/с. В) Напора, м/с. Г) Поворота,
об/мин. Д) Хода, км/час
|
0,95 1,2 0,65 2,5 0,8
|
1,38 1,38 0,65 2,5 0,8
|
0,95 0,95 0,85 2,5 0,8
|
|
3
|
Общее передаточное число
механизма: А) Подъёма Б) Напора В) Поворота Г) Хода
|
51,4 60,0 300 315
|
25,7 60,0 300 315
|
51,4 60,0 300 315
|
|
4
|
Коэффициент полезного
действия передачи: А) Подъёма Б) Напора В) Поворота Г) Хода
|
0,95 0,90 0,95 0,88
|
0,95 0,90 0,95 0,88
|
0,95 0,90 0,95 0,88
|
|
5
|
Номинальный момент одного
двигателя основных механизмов: А) Подъёма, кНм Б) Напора, кНм В) Поворота,
кНм Г) Хода, кНм
|
3,71 2,55 2,55 0,86
|
3,71 2,33 2,55 0,96
|
3,72 2,55 2,55 0,86
|
|
6
|
Диаметр барабана: А)
Подъёма Б) Напора В) Ведущее колесо гусениц
|
1,30 1,22 1,38
|
1,30 1,22 1,38
|
1,30 1,22 1,38
|
|
7
|
Отношение величин стопорных
и номинальных токов двигателей: А) Подъёма Б) Напора В) Поворота Г) Хода
|
2,10 2,22 1,20 2,80
|
|
|
|
8
|
Стопорные токи приводов, А:
А) Подъёма Б) Напора В) Поворота Г) Хода
|
1750 1300 700 750
|
1700 860 700 750
|
1650 1300 700 750
|
|
9
|
Расчётное напряжение
генератора в опыте холостого хода, В: А) Подъёма Б) Напора В) Поворота Г)
Хода
|
750 300 750 370
|
545 300 750 370
|
750 300 750 370
|
Приводной синхронный двигатель
Пуск двигателя прямой от полного напряжения сети.
Допускается три пуска двигателя с интервалом 5 мин. Последующий пуск - после
остывания двигателя до окружающей температуры. Возбуждение двигателя
осуществляется от теристорного преобразователя. Направление вращения должно быть
левое, если смотреть со стороны контактных колец.
Таблица 15 - Технические данные приводного синхронного
двигателя СД-800
|
№
|
Наименование параметра
|
Величина
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15
|
Мощность, кВт Напряжение, В
Ток статора, А Частота, Гц Частота вращения, об/мин Напряжение возбуждения, В
Ток ротора, А КПД, % Коэффициент мощности, cosφ (опережающий) Кратность пускового момента Кратность
входного момента Кратность максимального момента Кратность пускового тока
Класс изоляции Соединение фаз
|
800 6000 30 50/60 1000/1200
34,5/42 250/165 95 0,9 1,6/1,2 0,6/0,65 1,8/1,51 4,3/3,6 В Звезда
|
Таблица 16 - Генераторы постоянного тока
|
№
|
Данные машины
|
подъём
|
напор
|
поворот
|
|
Тип генератора
|
ГПЭ-800-1000-У2
|
ГПЭ-220-1000-У2
|
ГПЭ-450-1000-У2
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14
|
Номинальная скорость
вращения, об/мин Номинальная мощность, кВт Номинальное напряжение, В
Номинальный ток якоря, А Число пар полюсов Номинальный ток возбуждения при
последовательном соединении обмоток Число витков независимой обмотки
возбуждения (на полюс) Число витков противокомпаундной обмотки Сопротивление
независимой обмотки при последовательном соединении и 150С, Ом Постоянная
времени обмотки независимого возбуждения, сек Суммарные постоянные времени
обмоток возбуждения с учётом вихревых токов Перегрузки по току (К1Н) при:
U=Uном (длится не более 10 сек) U=Uном*0,25 (длится не более 10 сек)
Номинальное напряжение на обмотке возбуждения, В Максимальное напряжение на
выходе теристорного возбудителя, В
|
1000 800 900 889 3 72
102 1 0,51 1,9 2,29 2,0 2,5 49,2 300
|
1000 220 380 579 2 54,5
132 - 0,61 1,87 2,25 2,0 2,5 44,6 300
|
1000 450 750 600 2 53,5
154 - 0,65 2,73 3,28 2,0 2,5 46,6 150
|
Таблица 17 - Двигатели постоянного тока
|
№
|
Данные машины
|
подъём
|
напор
|
поворот
|
ход
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Тип двигателя
|
МПЭ-350-900-У2
|
МПЭ-200-750-У1
|
МПЭ-200-750-У2
|
МПЭ-90-1000-У1
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14
|
Мощность , кВт Скорость
вращения, об/мин Номинальное напряжение, В Номинальный ток, А Продолжительность
включений, ПВ % Ток независимого возбуждения, А Напряжение на обмотке
возбуждения, В Число пар полюсов Сопротивление обмотки якоря при 150С, Ом
Сопротивление независимой обмотки возбуждения при 150С, Ом Сопротивление
обмотки дополнительных полюсов при 150С, Ом Сопротивление компенсационной
обмотки при 150С, Ом Число пазов якоря Число витков якоря
|
350 900/1500 440 853 25
93,8 2 0,00984 2,8 0,00258 0,00482 58 43,5
|
200 750 370 585 31,5 87 2
0,013 67 2,06 0,006 42 42
|
200 750 370 585 31,5 87 2
0,0136 7 2,06 0,006 42 42
|
90 1000 370 265 9,3 79 2
0,0262 2 6,34 0,012 39 29,25
|
|
15 16 17 18 19
|
Число витков обмотки
возбуждения (на полюс) Перегрузки по току (к Iн) Режим 1 (длится не более 10
сек) Режим 2 (длится не более 10 сек) Режим 3 (длится не более 10 сек)
Отключающая Вращающий момент, кНм Динамический момент инерции, кг*м КПД при
номинальной нагрузке
|
531 2,5 2,25 1,8 2,75
3,71 16,5 92,0
|
230 2,5 2,75 2,55 15
91,0
|
230 2,5 2,75 2,55 15
91,0
|
461 3,2 2,5 2,0 3,5 -
91,7
|
3.3 Элементы
схем управления, описание и работа
Одноковшовые карьерные экскаваторы являются основными машинами,
применяемыми на угольных и рудных карьерах как наиболее удовлетворяющие
требованиям работы в самых горно-геологических и климатических условиях.
В настоявшее время экскаваторы ЭКГ-8, ЭКГ-10, ЭКГ-15 и их модификации,
оборудованным низковольтным комплектным устройствам НКУ ЭГ-ЦР-У2 с тиристорным
возбудителем типа ПТЭМ-2Р-22Ц с микропроцессорным управлением и цифрой
информационной сетью.
НКУ поставляется потребителю с высокой заводской готовностью,
установленными расчетными параметрами, требующими незначительной корректировки
во время наладки электротехнического комплекса экскаватора.
К обслуживанию и наладке НКУ допускаются лица, имеющие знание основ
тиристорного электропривода постоянного тока и практические навыки в наладке
электроприводов экскаваторов.
Нами было рассмотрено описание работы главных электроприводов
экскаватора, рассматривается назначение и принцип действия отдельных узлов,
вопросы подготовки к регулировке и пуску электрооборудования, также указания по
технике безопасности.
Эффектная работа электрооборудования экскаватора может быть обеспечена
при обязательном выполнении указании руководств по эксплуатации, поэтому их изучение
обязательно для всего наладочного и эксплуатационного персонала. Значение
настоящего руководства не освобождает персонал от необходимости изучения и
соблюдения правил техники безопасности, а также других инструкции, действующих
на предприятии, эксплуатирующем экскаватор.
Мы рассмотрели техническое обслуживание электрооборудования, входящего в
электротехнический комплекс экскаватора, оно осуществляется в соответствии с
техническими описаниями и инструкциями по эксплуатации заводов-изготовителей
оборудования. НКУ предназначена для:
Обеспечения регулируемым напряжением постоянного тока цепей возбуждения
генераторов по системе "тиристорным
преобразователь-генератор-двигатель" (ТВ-Г-Д) с цифровой двухконтурной
системой подчиненного регулирования параметров и цифровым адаптивным задатчиком
интенсивности на входе системы.
Обеспечения питания стабилизированным током цепей возбуждения двигателей
главных электроприводов.
Отклонения от параметров главных электроприводов, связанные с установкой
на экскаваторе других типов электрических машин, аппаратов и т.п. необходимо
согласовывать с заводом-изготовителем.
Для управления главными приводами экскаватора применена цифровая система
управления генератор-двигатель с тиристорным возбуждением генераторов с
микропроцессорной двухконтурной системой подчинённого регулирования тока якоря
и напряжение генератора.
Требование к электроприводам экскаваторов, которые при переходе к
современным микропроцессорным системам управления могут быть удовлетворены
наиболее эффективно:
Ограничение производной тока якоря допустимой по условиям коммутации
величиной.
Ограничение максимальных ускорений электропривода в лёгких переходных
процессах и момента (тока) электропривода в тяжёлых непереходных процессах.
Ограничение тока и момента электропривода в процессах стопорения при
черпании грунта.
Ограничение ударов при выборе зазоров и валопроводах механизма поворота,
выбора слабины канатов в электроприводах подъёма и напора.
Формирование экскаваторной механической характеристики осуществляется традиционным
путём в двухконтурной системе подчинённого регулирования тока и напряжения
генератора с пропорциональными регуляторами тока якоря ( РТ) и напряжение (РН).
Задатчик интенсивности.
Известно, что неоднозначность характеристик тиристорного возбудителя в
режиме прерывистых токов в сочетании с использованием генератора только с
независимым возбуждением затрудняет ограничение ускорений. Кроме того, выбор
максимального напряжения возбудителя из условия ограничения ускорений в
переходных процессах по управлению Исключает возможность реализации требуемых
форсировок в режимах перегрузок при стопорениях.
Поэтому при переходе к тиристорному возбуждению необходимо осуществить
ограничение ускорения в замкнутой системе регулирования напряжения за счёт
ограничения темпа изменения сигнала задания напряжения генератора.
Следовательно двухконтурную систему подчинённого регулирования тока якоря
и напряжения генератора возникает необходимость дополнить задатчиком
интенсивности (ЗИ).
Известно, что применение ЗИ для экскаваторных электроприводов в принципе
не рационально, так как ЗИ либо ограничивает производительность механизма, либо
вызывает неуправляемость электропривода в процессах, когда ускорение привода
дополнительно ограничивается действием системы ограничения тока якоря. Это
противоречие устраняется путём разработки специального регулируемого задатчика
напряжения генератора, обладающего возможностью адаптироваться к условиям
работы электропривода, обеспечивая возможность реализации заложенных ускорений
во всех режимах и сохранение управляемости электропривода в любых условиях. Его
введение расширяет функциональные возможности электропривода и позволяет
удовлетворить всем поставленным выше требованиям в унифицированной оптимальной
структуре электропривода без применения дополнительных узлов выбора зазора,
слабины подъёмного каната и ограничения тока при стопорениях.
Для согласования быстродействия электропривода в процессах по управлению
со временем реакции генератора, а также для ограничения адаптивный Задатчик
интенсивности РЗИ, формирующий сигнал задания производной тока. На вход ЗИ
поступает сигнал от цифрового джойстика, а выход ЗИ подключен к дополнительному
регулятору для масштабирования до необходимого уровня.
Характеристика РЗИ - кривая, если на вход РЗИ подать сигнал управления
скачком, то на его характеристике можно выделить три участка: первый участок
0-t1 с малым темпом изменения напряжения Uзи выхода задатчика, второй участок
t1-t2- с повышенным темпом и третий участок t2-t3 - установившееся значение Uзи.
Точками t3, t4, t5 показана характеристика РЗИ при сбросе в "0"
скачком управляющего сигнала, на ней повторяются участки с малым и повышенным
темпом изменения сигнала выхода РЗИ.
Первый участок автоматически включается при любом изменении задания от
джойстика, когда ЗИ находится в установившемся режиме (t2-t3), или при
изменении задания от джойстика в противоположную сторону не зависимо от
состояния ЗИ.
Темпы, задаваемые на характеристике, являются предельными, определяющими
максимальные ускорения приводов, регламентируемые конструктивными
особенностями. В тяжёлых переходных процессах, когда вступает в действие
токоограничение (насыщение РН), темп изменения скорости может значительно
отставать от темпа, задаваемого задатчиком по характеристике. Такое рассогласование
между заданным напряжением генератора и его действительной величиной может
привести привод в некоторые моменты времени к неуправляемости, которая может
длиться несколько секунд.
При этом привод не будет адекватно реагировать на изменение задания до
тех пор, пока выход ЗИ не сравняется с обратной связью по напряжению. Например,
при реверсе в точке t3 в режиме тяжёлого пуска рабочий орган изменит
направление движения только в точке t, что будет сопровождаться ударами в
механической системе, так как первый участок ЗИ в действительности не
отрабатывается.
В схеме регулируемого ЗИ это исключается путём введения внутренней
отрицательной обратной связи по напряжению РН, которая заводится
"внутрь" ЗИ. Для задержки действия этой связи применяется нелинейное
(близким звено, с большим коэффициентом отсечки к единице). Если напряжение
генератора отличается от заданного на величину больше допустимой U доп., то в
режиме токоограничение сигнал проходит через НЗ2 и подаётся на вход интегратора
ЗИ. Темп изменения Uзи снижается в такой степени, чтобы заданное значение
напряжения не превышало истинного на величину больше, чем U доп. РЗИ в этом
случае будет работать по характеристике 3 (рисунок 7), реверс привода начнётся
сразу же по кривой 4 после подачи команды в момент времени t и произойдёт с
ограничением производной dIя/dt и с ограничением ударов в момент выбора зазора
(первая ступень ЗИ).
Функции технологического контроллера.
Контроллер (ТК) выполняет функции цифрового обработчика сигналов, которые
поступают на разъём "обвязки" ХР. Параметры цифровой структуры
хранятся в ПЗУ микроконтроллера, управляющего тиристорами моноблока. Для
обеспечения взаимозаменяемости моноблоков необходимо автоматически заменять
параметры цифровой структуры в соответствии с местом установки моноблока в НКУ.
Следовательно, одной из основных функций ТК является распознавание,
диагностика программирование моноблоков. Для этого все преобразователи и ТК
соединены в единую информационную сеть. Каждый преобразователь имеет
индивидуальный сетевой адрес, который задаётся перемычками на разъёме обвязки
ХР. Список сетевых адресов показан в таблице 17.
Рисунок 7 - Характеристика РЗИ
Таблице 18 - Список сетевых адресов
|
устройство
|
Сетевой адрес
|
Перемычки
|
|
Возбудитель генератора
подъема
|
1
|
(6Б-8А)
|
|
Возбудитель генератора
напора
|
2
|
(6А-9Б)
|
|
Возбудитель генератора
поворота
|
3
|
(6Б-8А)+ (6А-9Б)
|
|
Возбудитель двигателей
подъема
|
4
|
(7Б-9А)
|
|
Возбудитель двигателей
напора/хода
|
5
|
(7Б-9А0+ (6Б-8А)
|
|
|
|
|
Возбудитель двигателей
поворота
|
6
|
(7Б-9А)+ (6А-9Б)
|
|
Преобразователь питания
якоря двигателя открывания днища ковша
|
7
|
(7Б-9А)+ (6Б-8А)+ (6А-9Б)
|
|
Возбудитель синхронного
двигателя (СД)
|
8
|
(4А-10Б)
|
|
Технический контроллер
|
15
|
|
|
Пульт настройки
|
0
|
|
Все необходимые параметры по всем приводам хранятся в одном постоянном
запоминающем устройстве ПЗУ, которая находится на лицевой панели ТК
("ФЛЭШ" память).
Сетевой адрес преобразователя сохраняется в списке настроек цифровой
структуры. При несовпадении адреса, заданным на разъеме ХР, и сохраненным
(например, при замене моноблока) блокируются импульсы управления тиристорами до
тех пор, пока ТК не произведет соответствующую настройку преобразователя.
Ошибка сетевого адреса вызывает сигнализацию в виде мигания индикатора
"Защ." на лицевой панели преобразователя.
Второй функцией ТК является управление релейно-контактной схемой НКУ -
включение силового питания на возбудитель генераторов, переключение режимов
работы экскавация-хода", реализация максимальных и минимальных защит. При
этом управление релейно-контакторной схемой происходит одновременно и
нераздельно с управлением преобразователями по информационной сети. Таким
образом, помимо начального программирования ТК осуществляет и оперативное
изменение режимов работы моноблоков в зависимости от текущих режимов работы
НКУ.
Подстройка параметров работы преобразователей ПТЭМ-2Р-22Ц осуществляется
с помощью пульта настройки ПНП-2, подключаемого к информационной сети.
Технические характеристики системы управления.
Питание системы осуществляется от трансформатора собственных нужд
экскаватора напряжением 380 В при частоте 50 Гц. Допустимые колебания
напряжения сети от 70% до 120% от номинального значения. Устройство сохраняет
работоспособность при кратковременных просадках напряжения до 60%, имеющих
место при запусках преобразовательных агрегатов экскаваторов, не оборудованных
системой предварительного разгона.
Система управления обеспечивает формирование экскаваторных механических
характеристик электропривода с любым требуемым коэффициентом отсечки.
Таблица 19 - Технические данные по главным приводам.
|
Параметры силовых цепей
постоянного тока экскаватора ЭКГ-10
|
|
|
Напряжение генераторов
|
|
|
подъем
|
750
|
|
напор
|
340
|
|
поворот
|
750
|
|
ход
|
370
|
|
Стопорный ток генераторов
|
|
|
подъём
|
1750
|
|
напор
|
1100
|
|
поворот
|
750
|
|
ход
|
750
|
В режимах удержания ковша для электропривода подъема обеспечивается
жесткая механическая характеристика.
Система управления без подналадки обеспечивает ограничение производной
тока якоря генератора на уровне от 10 до 12 Iном./с и ограничение максимальных
ускорений на любом требуемом уровне в пределах быстродействия генераторов при
выбранном запасе по напряжению возбудителя и соответствующем коэффициенте
форсировки.
Система управления обеспечивает требуемое ограничение ускорений во всех
переходных процессах при изменениях задания и реализацию максимальных
форсировок при тяжелых стопорениях электропривода.
Система управления обеспечивает автоматическое ограничение нагрузок
валопроводов механизма поворота в процессах выбора зазоров в передачах,
ограничение токов при резких стопорениях на уровне Iмах = 1,2 Iстоп.
Система управления обеспечивает увеличение скорости электропривода
подъема при спуске ковша в 1,5 раза автоматически.
Отключения стопорных токов от установленных значений при изменениях
температуры окружающей среды от минус 40 до плюс 40°С не превосходят 5%.
Отклонения установленной скорости идеального холостого хода
электроприводов при изменениях напряжения сети от минус 20 до плюс 10% от
номинала и температуры окружающей среды от минус 40 до плюс 40°С не превосходят
3%.
Система правления обеспечивает динамические качества электроприводов
экскаватора, соответствующие стандартной настройке контуров на модульный
оптимум.
Система управления с цифровым джойстиком позволяет получить максимальные
скорости приводов подъема и поворота при их совместном управлении.
.4
Техническое обслуживание и ремонт
В техническое обслуживание НКУ входят следующие работы:
наружный осмотр НКУ;
составление дефектной ведомости;
устранение дефектов.
В объем текущего ремонта входят следующие работы:
наружный осмотр, продувка сухим сжатым воздухом узлов НКУ от пыли;
проверка состояния контактных соединений;
составление дефектной ведомости и устранение дефектов;
проверка сопротивления изоляции токоведущих частей НКУ;
замена элементов, у которых истек срок службы;
проверка измерительных приборов в метрологическом центре;
проверка основных наладочных параметров.
В объем капитального ремонта входят следующие работы:
проверка в объеме текущего ремонта;
проверка электрической прочности изоляции токоведущих частей НКУ.
После аварийных отключе6ний необходимо:
проверить отсутствие механических повреждений аппаратуры;
проверить отсутствие обугливание и потемнение ошиновки и гибкого монтажа;
произвести измерение сопротивление изоляции.
Все не перечисленные работы, кроме наладочных, производить со снятым
напряжением со шкафов.
Возможные неисправности НКУ и методы их устранения.
Надежность работы НКУ в значительной степени зависит от качества
выполненного на экскаваторе монтажа, правильного и надежного закрепления
соединительных кабелей, проверки и протяжки всех контактных соединений перед
вводом НКУ в эксплуатацию, защиты шкафов НКУ от попадания в них воды.
Отказы в работе НКУ, связанные с выходом из строя релейно-контактной,
коммутационной аппаратуры, носят типовой характер и устранение их не вызывает
трудностей.
Преобразователи типа ПТЭМ-2Р-2Ц представляют собой высокоинтегрированную
конструкцию, они взаимно заменяемы, ремонту на экскаваторе не подлежат. Отказы
НКУ, связанные с любыми не исправностями преобразователей, устраняют заменой
преобразователей.
Технологический контроллер в случае неисправного состояния также подлежит
замене и ремонту на экскаваторе не подлежит.
В таблице 19 приведены возможные отказы НКУ, связанные с неисправностями
преобразователей, ТК, элементов их внешней обвязки и метода устранения отказов.
Таблица 20 - Отказы НКУ
|
Неисправность
|
Возможная причина
|
Способ устранения
|
|
1
|
2
|
3
|
|
Не включаются все или один
из приводов. На ТК мигает номер недостающего преобразователя.
|
1. неисправна информационная
сеть. 2. неисправна плата ПЗУ ТК. 3.неисправен преобразователь. 4. неисправен
ТК.
|
1. проверить целостность
проводов L1,L2,OVT на разъемах "RS-485" преобразователей и ТК. 2.
заменить плату ПЗУ ТК. 3. проверить разъём "RS - 485" на
соответствующем преобразователе. Заменить преобразователь. 4. проверить
разъём "RS - 485" ТК. Заменить ТК.
|
|
Не включаются ни один из
проводов. На ТК никакой индикации нет.
|
Не исправен ТК.
|
Проверить питание на
разъеме XS2T и/или заменить ТК.
|
|
Не включается один или несколько
контакторов. На ТК нет индикации ошибки
|
1. нет прохождения сигнала
к входным цепям ТК (В1-В16). 2. отказ в выходных цепях ТК (UT1-UT16). 3.
неисправны твёрдотельные реле (UT1-UT16).
|
1,2 по принципиальным
схемам 715. 0. 000. 000 ЭЗ определить неисправность. 3. заменить ТК.
|
|
Отсутствует движение
привода напора в одну сторону, аналогично в приводе подъёма.
|
1. загрязнение контактов на
командоаппарате напора (SQ1C, SQ2C) или конечном выключателе подъёма (SQH).
Неисправна плата джойстика. 2. неисправны платы А2. 1Н, А2. 1С 3. неисправны
преобразователи.
|
1. зачистить контакты 2.
проверить прохождение сигнала конечных выключателей через платы А2.111, А2.1С
до разъемов обвязки преобразователей. Заменить платы. 3. заменить неисправный
преобразователь.
|
|
Привод реверсируется, на
малых углах отклонения рукоятки джойстика, развивает максимальную скорость,
привод плохо управляется, срабатывает максимальная токовая защита по
возбуждению генератора.
|
Обрыв в цепи отрицательной
обратной связи по напряжению Uон.
|
Проверить разъёмные
соединения между US (GC, GC, Gs) и А2.1 (Н, C, S), устранить обрыв. Заменить
датчик.
|
|
Привод подъёма (напора)
управляется, регулируется скорость вращения двигателей, при работе в забое
нет ограничения тока якоря, срабатывает максимальная токовая защита.
|
1. обрыв цепи обратной
отрицательной связи по току якоря Uон. 2. неисправен датчик тока UA (H,C)
|
1. проверить качество
контактных соединений от шунтов шкафа А4 до датчиков тока приводов. 2.
заменить датчик.
|
|
Электропривод включается,
но не управляется
|
1. нет цифровых сигналов от
джойстиков. 2. неисправен преобразователь.
|
1. проверить прохождение
сигналов от джойстиков через платы А2. 1 (Н, С, S) до разъемов обвязки US
(GH, GC, GS).наличие и изменение величины напряжения задания измерять в
гнезде "ШИМ" (2,5-0 В и 2,5-5 В) отворотной панели соответствующего
привода. Проверить питание А7, А8, А6. 2. заменить преобразователь.
|
|
Возбуждение синхронного
двигателя не изменяется при увеличении нагрузки на копающих приводах,
находится на уровне 170- 180 А
|
На А3.6 отсутствует
положительная связь по току статора.
|
Проверить исправность
резисторов R1, R2 на TV11. проверить контактные соединения обмоток
трансформатора TV11. проверить правильность подключения измерительного керна
токового трансформатора 2ТТА ячейки КРУ.
|
|
При спуске ковша
отсутствует ослабление поля двигателей подъёма.
|
Неправильная уставка
напряжения срабатывания
|
с помощью пульта настройки
выставить правильное значение.
|
|
Отсутствует возбуждение
двигателей главных приводов. При включении возбудителя срабатывают
автоматические выключатели QF28, QF29, QF30.
|
Пробой тиристора в
преобразователе US (MH,MC,MS).
|
Заменить неисправный
преобразователь.
|
Программное обеспечение ТК позволяет производить частичную диагностику
аварийных ситуаций. Коды ошибок высвечиваются на индикаторе, установленном на
плате питания ТК. Индикация бывает трех типов:
при правильно работающем НКУ должно постоянно высвечиваться цифра
"8";
мигающая цифра с частотой около 1 Гц показывает сетевой номер (таблица 5)
преобразователя, который отсутствует в информационной сети;
мигающая последовательность трех цифр следующего формата:
"Пауза"-"Адрес преобразователя"-"О"-"Код
ошибка", или сокращенно "NОМ", где N-сетевой адрес
преобразователя, "М" - код ошибки.
4. Расчёт
стоимости монтажа и наладки электропривода поворота экскаватора ЭКГ-10
.1 Описание
организации монтажных работ
Для эффективной организации производства важно не только знание
технологии производства, но и экономическое обоснование. На предприятии затраты
на монтаж и наладку обязательно калькулируются.
Для расчета стоимости монтажа и наладки электропривода поворота
экскаватора ЭКГ-10 необходимо произвести ряд последовательных операций.
Прежде всего, составляем определитель работ для выявления трудоёмкости
каждой операции. Работа будет проводиться в одну смену, продолжительность смены
равна 8 часам. Монтаж будет выполнять бригада в составе трех человек.
Руководство и надзор за работой осуществляет энергетик.
Таблица 21 - Определитель работ
|
Состав звена (разряд,
численность)
|
Наименование выполняемых
работ
|
Трудоёмкость, чел-часов
|
|
1
|
2
|
3
|
|
IV -2 , V - 1
|
Насадка и смазка
подшипников
|
2
|
|
IV - 2, V - 1
|
Сборка и испытание
двигателя
|
3
|
|
IV - 2, V - 1
|
Насадка муфты, шкива и
монтаж тормоза
|
2
|
|
IV - 2, V - 1
|
монтаж
"наездника"
|
1
|
|
IV - 2, V - 1
|
Монтаж редуктора, зубчатых
колес и вала-шестерни
|
3
|
|
IV - 2, V - 1
|
Сборка редуктора
|
2
|
|
IV - 2, V - 1
|
Монтаж маслопровода
|
1
|
|
IV - 2, V - 1
|
Заливка масла
|
1
|
|
IV - 2, V - 1
|
Монтаж двигателя
|
3
|
|
IV - 2, V - 1
|
Сборка схемы и поворотной
платформы
|
20
|
|
IV - 2, V - 1
|
Присоединение питающего
кабеля 6кВ
|
4
|
|
IV - 2, V - 1
|
1
|
|
IV - 2, V - 1
|
Проведение испытания
|
5
|
|
итого
|
48
|
Трудоёмкость работ по монтажу и наладки электропривода поворота
экскаватора ЭКГ-10 составила 48 чел-часов.
Для определения стоимости используемых при монтаже и наладке материалов и
оборудования составляем смету затрат на материалы, представленную в таблице 22.
Таблица 22 - Смета затрат на материалы
|
Наименование
|
Количество единиц
|
Цена за единицу, руб.
|
Стоимость, руб.
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
Основное оборудование и
материалы
|
|
Колесо малое
|
2
|
3000
|
6000
|
|
Вал-шестерня малая
|
2
|
1560
|
3120
|
|
Колесо большое
|
2
|
4410
|
8820
|
|
Вал-шестерня большая
|
2
|
23460
|
46920
|
|
Шайба сферическая
|
1
|
3080
|
3080
|
|
Рабочее колесо
|
2
|
820
|
1640
|
|
Итого
|
|
|
69580
|
|
Вспомогательные материалы
|
|
Смазка жировая, кг
|
2
|
580
|
1160
|
|
обтирочные материалы, кг
|
4
|
20
|
80
|
|
Итого
|
|
|
1240
|
|
Транспортно - накладные
расходы, %
|
7
|
|
4957,4
|
|
Всего
|
|
|
75777,4
|
= 3000·2;(152)
= 1160+80 (153)
Величина транспортно-накладных расходов составляет 7% от суммы затрат на
материалы:
(154)
где
ЗМосн - затраты на основное оборудование и материалы;
ЗМвсп
- затраты на вспомогательные материалы.
(155)
4.2 Расчёт продолжительности монтажа и
наладки
Продолжительность монтажа и наладки Пм.н.(смен) определяем по формуле:
(156)
Где
Тобщ
- общая трудоёмкость монтажа и наладки, чел-часов;
Ч
- численность бригады, человек;- число рабочих смен в сутки;- продолжительность
смены, часов;
Квып.н.в.
- коэффициент выполнения нормы выработки.
(смен)
(157)
Составляем
баланс рабочего времени для нахождения коэффициента списочного состава (таблица
23).
Таблица
23 - Баланс рабочего времени
|
Наименование
|
Единицы измерения
|
Количество
|
|
1
|
2
|
3
|
|
Календарный фонд рабочего
времени
|
дней
|
365
|
|
Количество праздничных и
выходных дней
|
дней
|
116
|
|
Номинальное время
|
дней
|
249
|
|
Невыходы: - Очередные и
дополнительные отпуска
|
дней
|
56
|
|
- Прочие невыходы
|
дней
|
5
|
|
Явочное время
|
дней
|
188
|
|
Продолжительность смены
|
часов
|
8
|
|
Внутрисменные простои
|
часов
|
|
|
Среднее число работы одного
среднесписочного рабочего
|
часов
|
1504
|
|
Коэффициент списочного
состава
|
|
1,32
|
Определяем коэффициент списочного состава Ксс по формуле:
(158)
где
Т - время работы предприятия, дней;- время работы рабочего, дней;вых -
количество выходных дней;пр - количество праздничных дней;отп - количество дней
отпусков;
,96
- коэффициент, учитывающий невыходы на работу по уважительным причинам.
(159)
Далее
определяем численность рабочего персонала. Данные сводим в таблицу 24.
Таблица
24 - Явочный и списочный состав рабочих
|
Профессия
|
Разряд
|
Явочный штат, чел
|
Ксс
|
Списочный штат за сутки,
чел
|
|
|
за смену
|
за сутки
|
|
|
|
1
|
2
|
1
|
4
|
5
|
6
|
|
Электрослесарь
|
V
|
1
|
1
|
1,32
|
1
|
|
Слесарь
|
V
|
1
|
1
|
1,32
|
1
|
|
Слесарь
|
IV
|
1
|
1
|
1,32
|
1
|
|
Итого
|
4,3
|
3
|
3
|
1,32
|
3
|
4.3 Расчет
затрат на оплату труда
Для расчета заработной платы рабочих необходимо определить тарифный фонд
за время монтажа и наладки, дополнительную заработную плату и отчисления во
внебюджетные фонды. Расчеты сведены в таблицу 25.
Таблица 25 - Расчет заработной платы рабочих
|
Наименование профессии
|
Разряд
|
Тарифная ставка, руб.
|
Фонд рабочего времени, смен
|
Тарифный фонд, руб.
|
Доплаты к зарплате, руб.
|
|
|
Часовая
|
Сменная
|
|
|
Ноч/вр
|
Премии
|
Прочие
|
Всего
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
Cлесарь
|
IV
|
40
|
320
|
2
|
640
|
-
|
320
|
30
|
350
|
|
Слесарь
|
V
|
45
|
360
|
2
|
720
|
-
|
360
|
30
|
390
|
|
Электрослесарь
|
V
|
50
|
400
|
2
|
800
|
-
|
400
|
30
|
430
|
|
ИТОГО
|
4,3
|
45
|
360
|
2
|
2160
|
-
|
1080
|
90
|
1170
|
Продолжение таблицы 25
|
Основной фонд ЗП 1-го
рабочего, руб.
|
Списочный штат, человек
|
Основной фонд ЗП, руб.
|
Районная надбавка, руб.
|
Плановый фонд ЗП, руб.
|
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
|
990
|
1
|
990
|
148,5
|
1138,5
|
|
1110
|
1
|
1110
|
166,5
|
1276,5
|
|
1230
|
1
|
1230
|
184,5
|
1414,5
|
|
3330
|
3
|
3330
|
499,5
|
3829,5
|
=40*8
=320*2
=640*0,5
=320+30
=640+350
=990*1
,5=990*0,15
,5=990+148,5
Определяем дополнительную заработную плату рабочих ЗПдоп по формуле:
(160)
где
ЗПосн - основная зарплата, руб.;
Д
- размер дополнительной ЗП, %.
Определяем
сумму страховых выплат рабочих Остр по формуле:
(162)
где
δ
- размер выплат.
О=(3829,5+574,4)*0,30=1321,2
(руб.) (163)
Для
расчета численности специалистов составим таблицу 26.
Таблица
26 - Численность специалистов
|
Должность
|
Количество, человек
|
Оклад, руб.
|
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
|
Энергетик
|
1
|
12500
|
Затраты на оплату труда специалистов представлены в таблице 27.
Таблица 27 - Фонд оплаты труда специалистов
|
Наименование должности
|
Количество человек
|
Месячный оклад, руб.
|
ЗП за время монтажа, руб.
|
Районная надбавка, руб.
|
Основной фонд ЗП, руб.
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Энергетик
|
1
|
12500
|
446,4
|
67
|
513,4
|
|
Итого
|
1
|
12500
|
446,4
|
67
|
513,4
|
Заработная плата специалиста за время монтажа и наладки зависит от
продолжительности работы и коэффициента участия. Для расчёта принимаем 40% от
общей продолжительности монтажа:
;
=446,4*0,15
,4=446,4+67
Определяем
страховые выплаты специалистов Остр по формуле:
(164)
4.4 Расчет сметы цеховых расходов
Составляем смету цеховых расходов (таблица 28). Составляя смету,
предусматриваем затраты на обеспечение охраны труда в размере 20% от фонда
оплаты труда рабочих, а также расходы на рационализаторские предложения в
размере 50% от затрат на охрану труда.
Таблица 28 - Смета цеховых расходов
|
Наименование статей расходов
|
Сумма, руб.
|
№ исходной таблицы
|
|
1
|
2
|
3
|
|
1. Фонд заработной платы
специалистов
|
513,4
|
27, лист 71
|
|
2. Страховые выплаты
специалистов
|
154,0
|
Расчёт, лист 72
|
|
3. Затраты на охрану труда
|
765,9
|
Расчёт, лист 72
|
|
4. Расходы на
рационализаторские предложения
|
383,0
|
Расчёт, лист 72
|
|
Итого
|
1816,3
|
|
,9=3829,5*0,2
,0=765,9*0,5
.5
Составление сметы затрат на монтаж и наладку
Составляем итоговую смету затрат на монтаж и наладку для определения
полной стоимости монтажа электропривода поворота экскаватора ЭКГ-10.
Таблица 29 - Смета затрат на монтаж и наладку
|
Наименование статей
|
Затраты, руб.
|
№ исходной таблицы
|
|
1
|
2
|
3
|
|
1. Затраты на материалы
|
75777,4
|
2
|
|
2. Основная заработная
плата рабочих
|
3829,5
|
7
|
|
3. Дополнительная
заработная плата рабочих
|
574,4
|
|
4. Страховые выплаты
рабочих
|
1321,2
|
Расчёт, лист 71
|
|
5. Цеховые расходы
|
1816,3
|
9
|
|
Итого
|
83318,8
|
|
Вывод: стоимость монтажа электропривода поворота экскаватора ЭКГ-10
составила 83318,8 рублей, в том числе: затраты на материалы составляют 90,9%;
затраты на оплату труда - 6,9%; цеховые расходы- 2,2%. Для снижения затрат
необходимо механизировать ручные работы и находить поставщиков с более низкой
стоимостью запасных частей, но не уступающих по качеству и долговечности.
5. Охрана
труда и противопожарные мероприятия
.1 Охрана
труда
При эксплуатации и техническом обслуживании электрооборудования следует
строго выполнять требования действующих "Единых правил безопасности при
разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом "Правил
устройства электроустановок" (ПУЭ), "Правил технической эксплуатации
электроустановок потребителей и правил техники безопасности при эксплуатации
электроустановок потребителей" (ПТЭ и ПТБ), "Правил пользования и
испытания защитных средств, применяемых в электроустановках", а также
требовании местных инструкций по технике безопасности по профессиям и видам
работ и соответствующим разделам инструкций заводов изготовителей
электрооборудования.
Все работы по эксплуатации и техническому обслуживанию
электрооборудования должны выполняться персоналом, прошедшим специальную
подготовку, медицинское освидетельствование в установленные сроки, и имеющим
навыки обращения с подобным электрооборудованием.
Питание экскаватора от наружного высоковольтного распредустройства, не
имеющего масляного выключателя, не обеспечивающего максимальной защиты, защиты
от грозовых перенапряжений и не снабженного специальным отключающим устройством
завода изготовителя категорически запрещается.
Перед запуском главного преобразовательного агрегата необходимо убедиться
в правильности вращения электрических машин и агрегатов (особенно после
переключения высоковольтного питающего кабеля).
Перед началом работы экскаватора необходимо убедиться в следующем: 1.
правильности работы электрической схемы и срабатывания команда аппаратов
ограничения подъёма ковша и подтягивания его к блокам управления; исправности
механических тормозов на электроприводах;
2. исправности звукового сигнала;
3. срабатывании устройства защиты стрелы от растяжки.
Применение устройства защиты стрелы от растяжки ковша не освобождает
обслуживающий персонал от ответственности за правильное ведение работ.
Строго контролировать величину напряжения генератора собственных нужд,
которая должна быть 1000 В.
При работе экскаватора в темное время суток внутреннее и наружное
освещение кузова должно быть включено.
Всё электрооборудование, кожухами и дверьми - высоковольтное
распределительное устройство, станции управления, кольцевой токоприемник,
клеммные устройства электрических машин и т.д., - должно быть закрыто.
Высоковольтное распределительное устройство, кольцевой токоприёмник и
высоковольтный отсек в базе должны быть всегда заперты специальными замками.
Ключи для открытия высоковольтного распределительного устройства, станций
и пультов управления должны находиться у лица, ответственного за безопасность
на экскаваторе.
Ключи для снятия кожуха кольцевого токоприёмника и для доступа в
высоковольтный отсек базы должен находиться в специальном отключающем
устройстве, поставляемом в комплекте с экскаватором и устанавливаемом в
наружном высоковольтном распределительном устройстве.
При передвижении экскаватора посадку базы на грунт необходимо производить
на пониженной скорости электродвигателей. В случае, если этого добиться нельзя,
то во избежание удара базы о грунт, необходимо наложить механические тормоза.
После опускания экскаватора на грунт необходимо выявить и устранить
неисправность в электроприводе и только тогда производить дальнейшее
передвижение экскаватора.
При передвижении экскаватора необходимо внимательно следить за положением
наружного питающего высоковольтного кабеля. Указанный кабель не должен
подвергаться натяжению или изгибу радиусом, равным менее десяти его диаметрам.
Цепи подключения экскаватора к внешнему контуру заземления должны всегда
удовлетворятся требованиям норм по заземлению. В случаи несоответствия норм
экскаватор должен быть обесточен.
Запрещается подавать на экскаватор напряжение без проверки состояния
заземления всего электрооборудования экскаватора.
Разделку высоковольтного кабеля необходимо производить в строгом
соответствии указаниями приведенными в "Инструкции по монтажу, пуску
регулированию и обкатке".
На экскаваторе всегда должны быть противопожарные средства, изолирующие
защитные средства (диэлектрические боты и перчатки, резиновые коврики и т.п.),
а также комплект персонального защитного защемления.
Во время остановок для ремонта, смазки и осмотра, а также при работах,
связанных с обслуживанием оборудования и металлоконструкций, расположенных в
базе и между базой и поворотной платформой, экскаватор должен быть полностью
отключен от питающей сети (обесточен) во избежание случайного пуска его или
случайного прикосновения к токоведущим частям.
При кратковременных остановках экскаватора или при любой, даже
кратковременной, отлучке машиниста с пульта управления все рукоятки должны быть
поставлены в нулевое положение, цепи управления каждого привода должны быть
включены, ключ универсального переключателя цепей управления должен находиться
у машиниста экскаватора.
При эксплуатации распредустройства на экскаваторе необходимо строго
соблюдать следующие меры безопасности:
. открывать крышку разъединителя разрешается только после отключения
выключателя и полного снятия напряжения со шкафа с помощью наружного
высоковольтного подключающего устройства;
. оперировать разъединителем только при холостом ходе силового масляного
трансформатора (т.е. при полной разгрузке трансформатора);
. после каждого включения и отключения разъединителя фиксировать крайнее
положение его привода с помощью блокировочного ключа;
. доступ в отсек трансформаторов тока разрешается только после отключения
разъединителя и полного снятия со шкафа напряжения, наложения переносного
заземления на верхние неподвижные выводы разъединителя с соблюдением при этом
соответствующих правил техники безопасности;
. включение и выключение масляного выключателя, находящегося под
напряжением, осуществлять только дистанционно и, при этом, люди не должны
находиться вблизи распредустройства;
. проверять уровень масла в полюсах выключателя перед каждым его
включением и после отключения выключателем коротких замыканий;
. отключать синхронный двигатель после 30 секундной форсировки
возбуждения двигателя. Контроль длительности форсировки осуществлять с момента
загорания красной лампочки "форсировка" (в качестве этой лампочки
используется лампочка ЛК - "изоляция понижена" на пульте управления в
кабине машиниста);
. при выходе обслуживающего персонала экскаватора за пределы кузова и
кабины машиниста все электрические потребители должны быть отключены.
.2
Противопожарные мероприятия
Горючими в электроустановках являются изоляционные масла выключателях и
трансформаторах, изоляционная резина, пластмассы, лаки, бумажная и
полиэтиленовая изоляция кабелей, водород, применяемый для охлаждения
генераторов и синхронных компенсаторов и выделяющийся при заряде аккумуляторных
батарей. Основными причинами пожаров в электроустановках являются: короткие
замыкания в электрических сетях, машинах и аппаратах; токовые перегрузки;
перегревы мест соединения токоведущих частей из-за больших переходных
сопротивлений; электрическая дуга и искрения; воспламенения горючих материалов,
находящихся возле электроприемников, оставленных без присмотра, и др.
Рабочие места, проходы и проезды необходимо содержать в чистоте. Промасленный
обтирочный материал способен самовозгораться. Поэтому в помещениях
устанавливают закрытые металлические ящики с отделениями для чистого и
использованного обтирочного материала. Последний удаляют из цеха ежедневно.
В цехах запрещается хранить бензин, керосин, спирт, масло, нитрокраски,
другие легковоспламеняющиеся и горючие жидкости. Смазочное масло в количестве
суточной потребности хранят в масленках в специальных металлических бачках или
шкафах вблизи рабочего места.
Для хранения спецодежды устраиваются специальные помещения. Во избежание
самовозгорания промасленную одежду развешивают в развернутом виде. В карманах
нельзя оставлять промасленные тряпки и обтирочные концы. Нельзя бросать и
оставлять спецодежду на верстаках, ящиках в рабочих местах.
При эксплуатации оборудования его надежность может ухудшаться, что
приводит к снижению пожарной безопасности. Ухудшение надежности
электрооборудования возможно из-за механических воздействий на него и
увеличения нагрева токоведущих частей и корпусов.
Кроме механических нарушений корпусов электрооборудования, возможно
нарушение его степени защиты из-за действий персонала по неграмотности и
небрежности. Например, оставленный без крышки аппарат или электродвигатель без
крышки на коробке зажимов не являются пожаробезопасными, если они были такими
до этого.
Первоначальной причиной нагрева токоведущих частей или корпусов
электрооборудования является большой ток или повышение сопротивления в цепях.
Большой ток может быть вызван коротким замыканием в цепях за данным аппаратом
или увеличением тока нагрузки. Не отключенный ток короткого замыкания может
вызвать перегорание токоведущих частей внутри аппарата, замыкание между фазами
и на корпус аппарата, что может вызвать большой нагрев корпуса аппарата или его
выгорание с опасностью пожара. Ток нагрузки для данного аппарата может быть
большим тогда, когда он выбран неправильно для данного тока.
Ток короткого замыкания, проходящий через заземляющие проводники, может
вызвать искрение в ненадежных зажимах или перегорание проводников, что также
является пожарной опасностью.
Источником нагрева могут быть слабые зажимы в токоведущих частях или
заземляющих проводниках. Детали слабого зажима нагреваются и окисляются что еще
больше увеличивает сопротивление и нагрев.
Если не принять мер, то зажим может перегореть, что может вызвать
замыкание между фазами и на корпус аппарата и может привести к выгоранию
корпуса.
Нагрев присоединительных зажимов аппарата может быть из-за того, что
применены провода меньшего сечения, чем нужно, которые, нагреваясь, нагревают
сам зажим. Причина может быть также в неправильно или небрежно выполненном
зажиме. Нагрев концов проводов может быть также в месте контакта провода с
наконечником и при нормальной величине тока.
В таком случае прессовка наконечника не помогает, и наконечник нужно
отрезать от провода и ставить другой, а если его нет, то временно провод можно
присоединять без наконечника, согнув кольцом, что будет надежнее, чем с
нагревающимся наконечником.
Увеличение сопротивления в зажимах заземляющих проводников ведет не
только к повышению напряжения прикосновения, но и к пожарной опасности из-за
нагрева зажима и его искрения.
Следует учитывать возможность перегрева аппаратов и от нагрева рабочих
контактов и мест их крепления из-за повышения сопротивления в месте касания
контактов. Это сопротивление может быть повышено при неплотном касании
контактов и, как следствие, от их окисления.
От нагрева может быть перегорание и замыкание не только токоведущих
частей, но частичное или полное сгорание пластмассовых деталей и корпусов
аппаратов, что может привести к пожару.
Обеспечить надежность электрооборудования и связанную с ней пожарную
безопасность можно только при грамотном обслуживании электрооборудования.
Как правило, после пожара его причиной считается электрооборудование и
электропроводка. Исходя из вышеизложенного, вероятность такой причины есть, но
после пожара бывает трудно найти доказательства. Их приходится искать
инспектору пожарного надзора в присутствии лица, ответственного за
электрохозяйство, и персонала, обслуживающего данную электроустановку.
Есть и бесспорные случаи загорания в электроустановках и проводке
помещений. Загораются провода в пульте управления теплогенератора, если этот
пульт близко расположен к топке. Причиной является перегрев проводов, особенно
при наличии утечек топлива. Загоранию может способствовать и розжиг с помощью
факела, когда не работает автоматических розжиг топки.
Может быть загорание у электрокалорифера, если случайно перекрыт доступ
воздуха к Тэнам или при отказе вентилятора, прогоняющего этот воздух через
калорифер, когда Тэны не отключились, например, при сваривании контактов
пускателя. За электрохозяйством следит электротехнический персонал и
неэлектротехнический персонал также несет определенные обязанности.
Неисправное электрооборудование необходимо и медленно отключать;
Нельзя перегибать и скручивать электропровода или оттягивать светильники
и электропроводку светильников не допускается применять абажуры из бумаги
горючих материалов без каркасов; запрещается использовать ролики, выключатели,
штепсельные розетки для подвешивания плакатов, одежды и т.п., а также
заклеивать или части электросети. После окончания работы все электрохозяйство
должно быть обесточено.
Для быстрого вызова пожарной охраны на предприятии имеются средства связи
(телефон, пожарные извещатели). Вблизи средств связи вывешивают таблички о
порядке сигналов и вызова пожарной охраны. В любое к средствам пожарной связи
должен быть доступ. Производственные помещения обеспечиваются средствами
пожаротушения в соответствии с установленными нормами (огнетушители, ящик с
песком, лопата, багор и ведро с водой).
Заключение
Дипломный проект выполнен в виде пояснительной записки, и графической
части, состоящей из трёх чертежей.
В результате выполнения проекта закрепил знания по выбору
электрооборудования, расчетам освещения, заземления и др., а также изучил
работу схемы электропривода поворота экскаватора ЭКГ-10.
При модернизации существующих или проектировании новых промышленных
электрических сетей для обеспечения надежного и экономичного режима
энергоснабжения производства необходим детальный анализ технических
характеристик всей электрической системы предприятия.
В процессе проектирования электроснабжения карьера сделано следующее:
выбраны силовые трансформаторы для ГПП;
выбраны конденсаторы для повышения коэффициента мощности;
рассчитаны питающие воздушные и кабельные линии;
рассчитаны ожидаемые токи короткого замыкания;
выбрана аппаратура управления и защиты;
рассчитано освещение карьера;
рассчитана заземляющая сеть;
изучен электропривод поворота ЭКГ-10;
рассчитана стоимость монтажа электропривода поворота ЭКГ-10;
изучены правила техники безопасности и противопожарные
мероприятия.
Считаю, что цели и задачи проекта достигнуты. Выполнение дипломного
проекта позволило:
- сформировать навыки ведения самостоятельной исследовательской работы и
ознакомиться с методикой проектирования;
закрепить теоретические и практические знания по специальности и
применить их для решения конкретных задач.
Литература
1.
Апенко В.П.,
Шпортько В.И., Фареман А.Я. Справочник по освещению предприятий и
горно-промышленных комплексов. М.: Изд. "Недра", 1981. - 182 с.
2. Бершидский Л.Б., Библия электрика -
М.: Эксмо, 2010. - 751 с.
3. Голубева В.А., Лотов А.И., Мирошкин
П.П. Справочник энергетика карьера. - М.: Недра, 1986. - 420 с.
4.
Греков Э.Л.,
Руководство по эксплуатации низковольтного комплектного устройства НКУ ЭГ - ЦР
- У2 ОАО "Рудоавтоматика" 2006 г. стр. 40
5. Железных А.Н., Зосименко Н.А.
Электрослесарь по ремонту и эксплуатации электрооборудования карьеров:
Справочник рабочего. - М.: Недра, 1986. - 246 с.
6. Медведев Г.Д. Электрооборудование и
электроснабжение горных предприятий. - М.: Недра, 1988. - 356 с.
7. "ПУЭ и ПТБ при эксплуатации
электроустановок потребителей".
8. Подэрни Р.Ю. Горные машины и
комплексы для открытых работ - М.Недра, 2003г.
9.
Потапов М.Г.,
Карьерный транспорт, Москва "Недра", 1980 г. стр. 262
10.Преобразователь
тиристорный экскаваторный моноблочный типа ПТЭМ-2Р-22Ц4. Руководство по
эксплуатации.728.000.000 РЭ
11.Самохин Ф.И.
"Горная электротехника", М, "Недра", 1988;
12.Самохин Ф.И.,
Левиков А.М., Маврицын А.М. Горная электротехника. - М.: Недра, 1972. - 348 с.
13.Сатовский
Б.И., Современные карьерные экскаваторы, Москва "недра", 1971 г. стр.
479
14.Смирнов А.Д.,
Антипов К.М. Справочная книжка энергетика. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 440
с.
15.Чулков Н.Н.
Электрификация карьеров. - М.: Недра, 1974. - 344 с.
16.Чулков Н.Н.,
Чулков А.Н. Электрификация карьеров в задачах и примерах. - М.: Недра, 1972. -
254 с.
17.Шкаф управления
главными приводами. Руководство по эксплуатации. 715.1.000.000-03 РЭ.
18.Яковкин
С.В, Руководство по эксплуатации экскаваторов карьерных гусеничных типа ЭКГ -
10, ЭКГ - 8ус, ЭКГ - 5у ОАО "Ижорские заводы" 2000 г. стр. 196
19.Графический
редактор "Компас".
20.Графический
редактор "Автокад".
<http://www.Allbest.ru>
<http://www.leasingworld.ru>
<http://bibliofond.ru/view.aspx?id=478722>
1. http://www.netmechanics.ru Сайт
"Горные машины"
<http://www.elaparat.ru/cataloq/bloks/dzt21/nazn/>
<http://uztt.ru/paqe270310>
<http://ru.wikipedia.org/wiki>
Приложение
Ведомость документации
|
Формат
|
Зона
|
Поз.
|
Обозначение
|
Наименование
|
Кол
|
Примечание
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Документация
|
|
|
|
|
|
|
Задание
|
|
|
|
*
|
|
|
ДП ЭРО 2015.01.00.00 ПЗ
|
Пояснительная записка
|
1
|
А4х82
|
|
А1
|
|
|
ДП ЭРО 2015.01.00.00 Э3
|
Однолинейная
|
1
|
|
|
|
|
|
(принципиальная) схема
|
|
|
|
|
|
|
подстанции
|
|
|
|
А1
|
|
|
ДП ЭРО 2015.01.00.00 Э7
|
Схема электроснабжения
|
1
|
|
|
|
|
|
карьера на плане горных
|
|
|
|
|
|
|
работ
|
|
|
|
А1
|
|
|
ДП ЭРО 2015.01.00.00 Э3
|
Схема электрическая
|
1
|
|
|
|
|
|
Принципиальная
|
|
|
|
|
|
|
Электропривода
|
|
|
|
|
|
|
Механизма вращения
|
|
|
|
|
|
|
ЭКГ-10
|
|
|