Электрический расчет цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Характеристика технологического процесса и требования к надежности электроснабжения

Обогащением полезных ископаемых называется совокупность процессов первичной обработки минерального сырья с целью разделения минералов и получения кондиционных продуктов с повышенной концентрацией в них одного или нескольких ценных компонентов. При обогащении полезных ископаемых используют различая в физических, химических и физико-химических свойствах входящих в их состав минералов с учетом особенностей вещественного состава минерального сырья. В результате обогащения получают один или несколько концентратов и хвосты, являющиеся отвальным продуктом, в котором концентрируются минеральные породы, не представляющие непосредственной практической ценности в данных технико-экономических условиях.

К обогатительным также относятся процессы разделения горной массы по крупности кусков и частиц, процессы окускования мелкого минерального сырья, различные виды обжига и выщелачивания при использовании их в схемах обогащения. Обогатительная фабрика относится к потребителям первой категории по надежности т.к. процесс обогащения полезных ископаемых является основным производственным звеном, определяющим не только комплексность, но и экономическую эффективность использования сырья.

По своему назначению процессы последовательной обработки полезных ископаемых на обогатительных фабриках делятся на подготовительные, основные обогатительные, вспомогательные и процессы производственного обслуживания.

Целью подготовительных процессов является подготовка сырья к последующему обогащению с учетом возможности применения тех или иных методов обогащения или непосредственного его использования в народном хозяйстве.

К основным подготовительным процессам относятся:

1 процессы разделения материала по крупности - грохочение и классификация, обеспечивающие разделение материала на классы крупности.

2 процессы разрушения минеральных комплексов - дробление, измельчение и дезинтеграция, обеспечивающие раскрытие (разъединение) минералов перед их разделением.

3 процессы изменения физических, физико-химических свойств и химического состава разделяемых минералов, с целью увеличения различия их технологических свойств и повышения эффективности процессов обогащения. Они могут включать в себя операции термической, химической, механической, электрической и другие виды обработки минеральных частиц перед их разделением.

Основными обогатительными процессами являются процессы разделения, использующие различные технологические свойства минералов, при которых извлекаемые минералы выделяются в отдельные концентраты или продукты, а неизвлекаемые минералы - в хвосты. Остановимся подробнее на флотационном методе обогащения.

Флотация, в отличие от других процессов обогащения, является процессом универсальным. Ее можно применять для разделения любых минералов, поскольку все они имеют разные значения удельной свободной поверхностной энергии. Универсальность флотационного процесса обеспечивается еще и тем, что если «природная» разница в значениях удельной поверхностной энергии у разделяемых минералов невелика и недостаточна для эффективного флотационного разделения, то она может быть увеличена с помощью специальных реагентов, называемых флотационными, избирательное закрепление которых на поверхности определенных минералов изменяет их поверхностную энергию в заданном направлении.

Прогресс в области флотационного обогащения в значительной мере определяется совершенствованием реагентного режима, улучшением способов использования флотационных реагентов, разработкой и внедрением новых эффективных реагентов и их сочетаний.

К вспомогательным относятся процессы обезвоживания и обеспыливания продуктов обогащения путем их дренирования, сгущения, фильтрования и сушки для доведения влажности этих продуктов до установленной нормы, а также процессы кондиционирования оборотных вод с целью повторного их использования и очистки сточных вод перед сбросом в водоемы.

Подготовительные, основные и вспомогательные процессы называются технологическими. Процессы производственного обслуживания обеспечивают непрерывность и стабильность технологических процессов. К ним относятся: внутрифабричный транспорт сырья и продуктов обогащения, водо- и электроснабжение, снабжение сжатым воздухом, технический контроль, механизация, автоматизация и т.п. [1].

2. Определение центра электрических нагрузок цеха

В целях экономии проводникового материала и электроэнергии ГПП (ТП или КТП) рекомендуется устанавливать в центре электрических нагрузок. Координаты ЦЭН цеха , м и , м, определяются из соотношений [2]:

(1)

(2)

где - расчетная мощность i-го электроприемника, кВт;

- координаты i-го электроприемника, м.

Для упрощения расчеты сведем в таблицу 3. В этой таблице представлены координаты приемников ремонтно-механического цеха, их установленные мощности, коэффициенты использования, а также активная расчетная нагрузка каждого приемника. Активную расчетную нагрузку i-го электроприемника , кВт, определяем методом, основанным на использовании коэффициента спроса, по формуле [3]

(3)

где - коэффициент использования i-го приемника;

- номинальная мощность i-го приемника, кВт.

Определение координат ЦЭН цеха

3. Определение расчетных нагрузок цеха

Расчётную нагрузку электроприёмников , кВт, определяем методом упорядоченных диаграмм, основанном на использовании группового коэффициента использования и коэффициента максимума, по формуле [2]

(4)

где - групповой коэффициент максимума

- групповой коэффициент использования активной мощности, который вычисляется по формуле [2]

(5)

где - индивидуальный коэффициент использования;

- номинальная мощность электроприёмника, кВт;

- средняя нагрузка за наиболее загруженную смену, кВт.

Для определения k_м необходимо найти эффективное число электроприемников n_э, которое вычисляется по формуле [2]

. (6)

Расчетная реактивная нагрузка , кВар, определяется из формулы [2]

(7)

где - средняя реактивная нагрузка группы электроприемников, кВар;

- средневзвешенное значение тангенса угла сдвига фаз между током и напряжением, определяемое по средневзвешенному значению коэффициента мощности;

- коэффициент максимума реактивной нагрузки.

Нагрузки электрического освещения , кВт и , кВар, учитываются по формулам [2]

(8)

(9)

где - нагрузка производственной площади, Вт/,Вт/;

F - площадь цеха, м², F=864;

tgц₀ - определяется по cosц₀ устанавливаемого вида электроприемника освещения, для ламп ДРЛ tgц₀ = 1,39;

- коэффициент спроса на осветительную нагрузку, для производственных зданий, состоящих из ряда пролётов = 0,95 [3];

Максимальная расчётная реактивная мощность от силовых нагрузок , кВар, принимается равной [2]:

а) при ;

б) при .

Полная мощность группы электроприёмников за наиболее загруженную смену , кВА, определяется по формуле [3]

(10)

Расчётный максимум полной мощности силовых нагрузок на разных ступенях системы электроснабжения , кВА, определяется по формуле [3]

(11)

Расчётный максимум полной мощности цеха , кВА, определяется по формуле [2]

(12)

Расчетный максимальный ток , А, определяется по формуле [3]

(13)

Расчетные нагрузки электроприемников

Расчетные нагрузки силовых пунктов

Питание светильников общего освещения осуществляется на напряжении 380 В переменным током при заземленной нейтрале.

Электроснабжение рабочего освещения выполняется самостоятельными линиями от РП-1 подстанции. При этом электроэнергия от подстанции передается питающими линиями на осветительные магистральные пункты, а от них - групповым осветительным щиткам. Питание источников света осуществляется от групповых щитков групповыми линиями. Электроснабжение аварийного освещения выполняется от РП-2 подстанции.

4. Выбор силовых распределительных пунктов

Для цехов с нормальными условиями окружающей среды используем распределительные пункты серии ПР11 [4]. Они предназначены для распределения электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах короткого замыкания, для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей. Параметры выбранных распределительных пунктов сведем в таблицу.

Параметры выбранных распределительных пунктов

5. Выбор сечений проводов и кабелей и аппаратов защиты цеховых сетей

электроснабжение цех сечение нагрузка

Питающие низковольтные сети (от РП до СП) выполняем кабелем АВВГ, способ прокладки в канале и трубе. Распределительные сети (от СП к отдельным электроприёмникам) выполняем кабелем АВВГ (предусматриваем скрытую прокладку в каналах и изоляционных трубах под полом).

Сечение кабелей для напряжения до 1 кВ при нормальных условиях прокладки определяется по условию нагрева длительным допустимым током [3]:

(14)

(15)

для группы приемников:

(16)

(17)

В качестве СП используется силовые пункты с автоматическими выключателями. Автоматические выключатели обладают рядом преимуществ: после срабатывания автоматический выключатель снова готов к работе, в то время как в предохранителе требуется замена калиброванной плавкой вставки, увеличивающая время простоя электроприемника; более точные защитные характеристики; совмещение функций коммутации электрических цепей и их защиты; наличие в некоторых автоматических выключателях независимых расцепителей и др.

Для ответвления, идущего к одиночному электродвигателю I_кр равен пусковому току электродвигателя I_п.

Пиковый (кратковременный) ток для группы электроприемников I_кр, А, определяется по формуле [3]

I_кр = I_пик = I_{пуск. макс} + (I_макс - I_ном k_и), (18)

где I_{пуск. макс} - наибольший из пусковых токов двигателей в группе, А;

I_макс - максимальный расчетный ток группы электроприемников, А;

I_ном - номинальный ток электроприемника имеющий наибольший пусковой ток двигателя, А;

k_и - коэффициент использования для электроприемника имеющего наибольший пусковой ток.

Диаметр труб , мм², находим по формуле

(19)

где - наружный диаметр провода, мм²;

- число проводов и кабелей данного размера.

Номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя , А, выбираем по номинальному току приемника , А, из условия:

(20)

Уставки по току срабатывания выбираем из условия несрабатывания при запуске электродвигателя приемника:

(21)

где k - коэффициент учитывающий неточность при определении I_кр при разбросе характеристик электромагнитных расцепителей автоматических выключателей, = 1,25.

Для силовых пунктов выбираем два выключателя: вводной и на отходящую линию к данному силовому пункту от РП цеха.

Список источников

1 Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых [Текст]: учебник для вузов. В 3-х т. Т.1. Обогатительные процессы и аппараты. / А.А. Абрамов. - М.: Горная книга, 2008. - 470 с.

2 Волков, В.М. Электроснабжение промышленных предприятий [Текст]: методические указания к курсовому и дипломному проектированию/ В.М. Волков. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. - 44 с.

3 Федоров, А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий [Текст]: учебник для вузов/ А.А. Федоров, В.В. Каменева. - М.: Энергия, 1979. - 408 с.

4 Электронный каталог электрощитового оборудования «Стандарт - Энерго» [Электронный ресурс]: база данных электрощитового оборудования. - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.st-en.ru/. - Загл. с экрана.

5 Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования [Текст]: учебное пособие для вузов/ Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

6 Электронный каталог «СпецТехРесурс» [Электронный ресурс]: база данных электрооборудования. - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.laborant.ru/index.shtml. - Загл. с экрана.

7 Электронный каталог ЗАО «Электрощит» [Электронный ресурс]: база данных электрооборудования. - Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.electroshield.ru/ - Загл. с экрана.

8 Электронный каталог «Schneider Electric» [Электронный ресурс]/ Электрон. дан. - Режим доступа: http://www.schneider-electric.ru/sites/russia/ru/home.page - Загл. с экрана.

9 Бабаханян, И.С. Справочник по проектированию электроснабжения [Текст] / И.С. Бабаханян, А.А. Бейдер, В.И. Вертебный и [др.]; под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовера. - М.: Энергия, 1980. - 456 с.

10 2 Воскобойников, В.Г. Общая металлургия [Текст]: учебник для вузов / В.Г. Воскобойников, Кудрин В.А., Якушев А.М. - М.: Академкнига, 2005 - 768 с.

Размещено на Allbest.ru