Размещено на http://www.allbest.ru

Департамент внутренней и кадровой политики Белгородской области

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Проектирование электроснабжения участка отгрузки ДСФ карьера ОАО «Лебединский ГОК»

Разработал

В.В. Виноградов

2015

ВВЕДЕНИЕ

Современный этап развития горнодобывающей промышленности характеризуется высоким уровнем техники и быстрым темпом технического прогресса, все возрастающими объемами производства высококачественного сырья для металлургии.

Актуальность темы «Проектирование электроснабжения участка отгрузки ДСФ карьера ОАО «Лебединский ГОК» обусловлена необходимостью повышения надежности электроснабжения участков карьера, обеспечения безопасности системы, персонала и потребителей.

Цель дипломного проекта - выбор современного электрооборудования с наилучшими характеристиками для надёжной и безопасной работы участка перегрузки карьера.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

рассчитать нагрузку и выбрать силовые трансформаторы, провода и кабели питающих линий; рассчитать токи коротких замыканий и выбрать высоковольтное коммутационные аппараты; рассчитать средневзвешенный коэффициент мощности и выбрать способ его повышения.

Объектом исследования дипломного проекта является электрооборудование участка перегрузки карьера ЛГОКа.

Базой исследования выступает участок перегрузки карьера ОАО «Лебединский ГОК».

При решении поставленных задач использовались метод табличного отображения данных и метод обобщения.



1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 История ЛГОКа

2014 начато выполнение строительно-монтажных работ ЦГБЖ-3, производственной мощностью 1,8 млн. тонн в год. Данный модуль по производству ГБЖ станет крупнейшим в мире.

2013 начат основной этап программы модернизации горнотранспортных комплексов. Завершены работы по монтажу, наладке оборудования и программного обеспечения МОДУЛАР в рамках реализации 1-го этапа внедрения автоматизированной системы управления горнотранспортным комплексом.

2012 ЛГОК увеличил мощности по сушке железорудного концентрата на 0,9 миллионов тонн в год, провел модернизацию оборудования второго цеха горячебриектированного железа (ЦГБЖ-2).

2007 начал производство ЦГБЖ-2.

2003 ЛГОК добыл миллиардную тонну железной руды.

2001 ЦГБЖ-1 достиг проектной мощности.

1982 введена в эксплуатацию фабрика дообогащения концентрата.

1975 фабрика окомкования начала выпуск товарной продукции.

1972 начато производство железорудного концентрата на обогатительной фабрике.

1971 комбинат введен в эксплуатацию.

1967 принято решение о строительстве ЛГОКа.

1.2 Технология добычи и переработки полезного ископаемого открытым способом на ЛГОКе

электронагрузка электрооборудование электроэнергия

Начальным и важнейшим звеном технологической цепи на комбинате является карьер. Горные работы здесь характеризуются высокой концентрацией и интенсивностью с применением высокопроизводительного выемочно-погрузочного и транспортного оборудования, разнообразием технологических схем в сложных горно-геологических условиях. Рыхлые породы покрывающей толщи отрабатываются мощными экскаваторами ЭКГ-10, ЭКГ-12,5, ЭШ- 10/70, на железнодорожный транспорт с последующим складированием на внешних экскаваторных отвалах. Часть рыхлой вскрыши отрабатывается средствами гидромеханизации.

При бурении взрывных скважин используются станки шарошечного бурения СБШ- 250МН, для расширения скважин станки огневого бурения СБШ-250МНР.

Для взрывания весьма крепких обводненных железистых кварцитов и скальных пород применяются горячельющиеся водонаполненные взрывчатые вещества местного приготовления - акватолы. Рудно-скальная горная масса после взрывных работ отрабатывается экскаваторами ЭКГ-10Р и ЭКГ-12,5ус на железнодорожный и автомобильный транспорт Caterpillar 785 С, БЕЛАЗ 75309с использованием автосамосвалов грузоподъемностью 110 -120 тонн горная масса перевозится на внутрикарьерные перегрузочные пункты экскаваторного типа, где перегружается в железнодорожный транспорт и вывозится на обогатительные фабрики и отвал.

Подвижной состав железнодорожного транспорта представлен тяговыми агрегатами ОПЭ-1А и ОПЭ-2 и вагонами-самосвалами грузоподъемностью 105 тонн, полезная масса груза в одном составе равна 1000-1200 тонн, горная масса вывозится по траншеям с повышенными уклонами железнодорожных путей от 0,04 до 0,06.

Отличительной особенностью технологии переработки железистых кварцитов на комбинате является применяемый метод полного самоизмельчения железной руды.

При этом методе исключается традиционное среднее и мелкое дробление руды, поступающей на обогащении, при этом снижаются капитальные затраты при строительстве и эксплуатационные затраты на переработку руды.

1.3 Использование вскрышных пород на ЛГОКе

Основной продукцией ЛГОКа являются железорудное сырье, продукты обогащения, вскрышные породы, которые используются в качестве стройматериалов.

Вскрышные породы

- увеличением дальности транспортирования и изъятием дополнительных земельных отводов;

- более эффективным ее использованием для повышения устойчивости и отметок заполнения действующих и перспективных намывных горно-технических сооружений;

- возможностью использования площади ранее намытого гидроотвала для размещения скальной вскрыши при значительном сокращении дальности транспортирования;

- расширением объемов ее использования для получения строительного и дорожного щебня, а также изыскания оптимального и экологически приемлемого варианта размещения отходов переработки.

1.4 Экологическая обстановка работы ЛГОКа

Максимальная ширина карьера Лебединского ГОКа -- 5 км, глубина -- 600 метров. Он дважды внесён в Книгу рекордов Гиннеса. В воздухе над Лебединским и, расположенным по соседству, Стойленским карьерами почти постоянно висит овальное пылевое облако радиусом около 40 км. В связи с постоянным откачиванием из карьеров грунтовых вод, образовалась депрессионная (обессушивающая) воронка площадью около 300 кв. километров. Максимальные понижения уровней подземных вод на карьерах и шахтах в городах Губкин и Старый Оскол составляют 200--250 м.

На площади прямого нарушения земель горнодобывающего комплекса (ЛГОК, СГОК, ОЭМК и др.) из 50--60 видов широко распространенных травянистых растений приспосабливаются к новым условиям существования только 6-7 видов. Жизнеспособность растений в зоне запыленности интенсивностью 500--700 кгга в год сохраняется у 10--12 видов диких трав. Данный фактор неизбежно приводит к сокращению популяций насекомых и мелких растительноядных животных. На 70-80% сокращается количество и видовой состав птиц и практически полностью исчезают копытные животные и хищники.

Содержание тяжелых металлов (медь, кобальт, цинк, свинец, молибден, марганец, железо, никель, олово, церий, ванадий и др.) вокруг промобъектов Лебединского и Стойленского горно-обогательных комбинатов (карьеры, хвостохранилища, отвалы, промплощадки дороги и т.д.) колеблется в пределах, в 100 раз превышающих природное

Высокие концентрации пыли ведут к угнетению и гибели растительности, заболеваниям у людей верхних дыхательных путей. В зависимости от погодных условий ЛГОКа выбрасывается в атмосферу от 12 до 39 тыс. т в год пыли и вредных веществ. В результате вокруг центра пы-левыбросов сформировалась устойчивая зона запыленности воздуха, радиус которой по со- держанию пыли колеблется от 10 - 20 до 26 - 40 км. В связи с длительной его разработкой здесь заметно ухудшается экологическая обстановка

Экологи Лебединского ГОКа в борьбе с пылением хвостохранилища комбината в 2014 году активно использовали малую авиацию. Она применялась для орошения отработанных участков специальным веществом - бишофитом, образующим на пылящей поверхности корку. Токсичных компонентов в используемых смесях нет. Все входящие в состав вещества безопасны для окружающей среды. В 2015 году работу в этом направлении планируется продолжить.

Много лет на Лебединском ГОКе реализуются экологические проекты, не имеющие аналогов на предприятиях отрасли. Один из основных - озеленение территории комбината. С этой целью было высажено 420 саженцев деревьев и столько же кустарников. На эти цели затрачено 180 тыс. рублей. На работы по озеленению и благоустройству в 2014 году было выделено и освоено около 2 млн. рублей.

За счет выполнения комплекса мероприятий по охране атмосферного воздуха фактический уровень выбросов комбината в окружающую среду почти на 33% ниже разрешенного.

В 2015 году лебединские экологи усилили контроль за состоянием окружающей среды на территории предприятия и города. В их арсенале появился новый экологический пост. Он дополнил собой три действующих в городе экопоста. Он представляет собой павильон, оснащённый современным оборудованием. Оно позволяет параллельно с замерами концентрации пыли в воздухе, наличия окислов азота, углерода, серы, аммиака и озона контролировать температуру воздуха, влажность, атмосферное давление, скорость и направление ветра. Здесь установлена система сбора, обработки, хранения визуализации полученных данных. Автоматическая станция контроля качества атмосферного воздуха работает в автоматическом режиме. Измерения проводятся непрерывно, передавая показания каждые 20 минут.

1.5 Электроснабжение ЛГОКа

ЛГОК характеризуется наличием большого количества промышленных предприятий со значительным потреблением электроэнергии. Источниками покрытия электроэнергии района являются две основные подстанции Белгородской области: Металлургическая 750/500/330 кВ, получающая питание от Курской АЭС, и Старый Оскол 500/330/110 кВ, получающая питание от Нововоронежской АЭС. Указанные подстанции совместно с подстанциями 330 кВ «Лебеди», «Губкин», «ОЭМК» объединены кольцевой сетью 330 кВ. Укрупненная схема сетей 500, 330, 110 кВ района размещения комбината

Электроснабжение объектов ОАО «Лебединский ГОК» осуществляется от подстанций ЦСП ЭЦ (Цех сетей и подстанций Энергоцентра), связанных с энергетической системой «ФСК ЕЭС» по наиболее надежной схеме - смешанной, включающей в себя разнообразие магистральных, радиальных и кольцевых линий 6 -330 кВ. Смешанные схемы питания получили наибольшее распространение на всех крупных предприятиях России, имеющих различные группы, как по мощности, так и по требованию надежности. Последние годы наш регион характеризуется постоянным увеличением энергопотребления. Это связано, прежде всего, с бурным экономическим ростом, который обозначен вводом в строй новых мощностей предприятий и развитием городских инфраструктур. Если максимальная нагрузка по энергосистеме ОАО «Лебединский ГОК» в 1989 году составляла 298 МВт, то в 2008 году она составила 389 МВт. За этот же период ежегодное потребление электроэнергии возросло на 23,1%, превысив показатель в 3383,57 млн.кВ/час. Но в связи с существующей перегруженностью трансформаторных мощностей питающих центров, а также питающих их высоковольтных линий подключение дополнительной нагрузки без их реконструкции и ввода новых мощностей практически невозможно.



2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет общего освещения района работ

Расчет освещения участка ведем методом изолюксы.

В настоящее время для освещения больших площадей карьеров широко используют светильники с ксеноновыми лампами.

Для расчета освещения задается и = 20 град., h = 20 м., тип светильника - СКсН-10000.

Расчет заключается в следующем:

1. Имея изолюксы на условной плоскости, задаемся высотой h установки светового прибора и углом наклона светового потока к горизонту и.

2. Строятся координаты оси X и Y. На оси X откладываем от 0 произвольные значения расстояний (10, 20, 30…).

3. Задаваясь отношением x/h, определяем о для данного угла и=const по формуле:

где коэффициент отражения.

4. Задаваясь величиной горизонтальной освещенности E_г, определяем величину относительной освещенности по формуле:

,

где Кз - коэффициент запаса.

5. По значениям о и Е по кривым относительной освещенности определяем Ю

6. Зная Ю, с, и h, определяем координату Y по формуле:

Y=Юсh

7.

8. Строим по координатам изолюксы. Наложением постоянных кривых на план горных работ получаем горизонтальные освещенности в любой точке участка.

Все расчеты сводятся в таблице

Таблица №3.

И, градусы	Тип светильника	h, м	Величины	x/h
				2	3	4	4,5	5	5,5	6	6,5
20	СКсН - 10000	20	E	3,3	9,4	20,6	28,6	38,4	50,1	64,1	80,4
			Ю	1,2	1,2	1,06	0,75	0,63	0,02	0,2	0,1
			Y	52,8	75,0	87,4	69,0	64,0	2,2	2,9	1,9

Затем зарисовывается полученная изолюкса в системе координат, которая получается по расчетным точкам.



Рисунок №4. Изолюкса светильника СКсН-10000.

Число светильников для освещения участка карьера:

Принимаем 28 светильников.

2.2 Расчет электронагрузок и средневзвешенного коэффициента мощности

Расчет электронагрузок ведем методом коэффициента спроса. Коэффициент спроса, расчетные мощности для отдельных групп потребителей по таб.6.2 (Л2). Руководствуясь рекомендациями (Л6 стр.124), для силовых двигателей главных преобразовательных агрегатов одноковшовых экскаваторов принимаем расчетный коэффициент мощности сosцд = 0.9 (опережающий). Для вспомогательных механизмов питаемых от трансформатора собственных нужд на одноковшовых экскаваторов сosцт = 0,7.

Расчетные активную и реактивную мощности для групп однотипных экскаваторов вычисляем по следующим формулам:

- коэффициент спроса (принимается одинаковый для двигателей главных преобразовательных агрегатов и для трансформаторов собственных нужд).

? сумма мощностей приводных двигателей главных преобразовательных агрегатов в группе однотипных одноковшовых экскаваторов.

? сумма мощностей трансформаторов собственных нужд групп однотипных одноковшовых экскаваторов.

? расчетная мощность потребляемая приводными двигателями главных группы однотипных одноковшовых экскаваторов преобразовательных агрегатов.

- расчетная активная мощность потребляемая трансформаторами собственных нужд групп однотипных одноковшовых экскаваторов.

и ?коэффициенты реактивной мощности соответственно приводных двигателей и трансформаторов собственных нужд.

Рассчитываем ЭКГ-12,5ус:

Определяем расход электроэнергии ЭКГ-12,5ус.

Силовой двигатель:

Активная электроэнергия:

Реактивная электроэнергия:

Трансформатор:

Активная электроэнергия:

Реактивная электроэнергия:

Рассчитываем СКсН-10000:

Активная электроэнергия:

Реактивная электроэнергия:

Вычисления по выше приведенным формулам заносим в таблицу расчета электронагрузок.

Рассчитываем средневзвешенный коэффициент мощности:

Определяем по таблице и находим - .

Таблица №4.Расчет электронагрузок.

Потребители	Кол-во	Номинальная мощность (кВт)	Суммарная мощность (кВт)				Расчетная мощность (кВт)	Т (час)	Расход электроэнергии (кВт/час)
												Активная	Реактивная
ЭКГ-12,5ус	2
Сетев. двиг.	2	1250	?	2500	?	0,4	0,9	-0,48	500	-240	22	11000	-5280
ТСН	2	?	250	?	500	0,4	0,7	1	70	70	22	1540	1540
СКсН - 10000	28	10	?	280	?	1	1	0	280	0	12	3360	0
Итого:	?	?	?	?	?	?			1740	-399	?	35480	-8778

2.3 Мероприятия по улучшению коэффициента мощности

tgц =35480:(-8778)= 4,04 tgц

Cosц = 0,97

По требованиям ПУЭ на современных мероприятиях коэффициент мощности должен быть не ниже 0,95. Полученный по расчету средне взвешенный коэффициентудовлетворяет этим требованиям.

Такой высокий коэффициент мощности получен за счет применения на экскаваторах ЭКГ-12,5ус синхронных приводных двигателей главных преобразовательных агрегатов в режиме работы с опережающим коэффициентом мощности.

Дополнительных мер по компенсации реактивной мощности не требуется.

2.4 Выбор силовых трансформаторов

Определяем полную расчетную мощность в целом по участку:

Трансформаторы на ГПП не выбираем, имея в виду, что от нее получает питание другие участки карьера. Поэтому трансформаторы на ГПП должны быть выбраны с учетом электронагрузок, создаваемых электропотребителями всех участков.

По таблице 6.12 принимаем для СКТП трансформатор ТМН-2500/35.



2.5 Расчет электрических сетей

Рассчитываем воздушную линию 35 кВ, питающую СКТП.

По известной нагрузке определяем ток в линии:

Где, - расчетная мощность участка карьера, кВА;

- номинальное напряжение электроприемников, кВ;

По таблице длительно-допустимых токов, где смотрим сечение, принимаем сталеалюминиевые провода:

Сечение выбираем из условий механической прочности проводов:

(минимальное для ВЛ должно быть не менее для сталеалюминиевых по таблице механической прочности).

Определяем экономически выгодное сечение проводов:

Где, - расчетный ток, А;

- экономическая плотность тока, А/(принимаем по таблице экономической плотности тока, цифра «2» для двухцепных проводов)



Провод полученного сечения проверяется по потере напряжения:

Где и- активное и реактивное сопротивление проводов ЛЭП (Ом/км).

Принимаем по таблице сопротивлений:

- длина ВЛ;

- номинальное напряжение;

- расчетный ток;

- всего участка карьера;

- находим по косинусу.

Так как выполняется, то окончательно принимаем провода марки АС-25.

Рассчитываем воздушную линию 6 кВ, питающую экскаваторЭКГ-15.

1,5 км. 0,9 км.



Принимаем для ВЛ-6кВ сталеалюминиевые двухцепные провода расстояние между проводами 2000мм. Срок службы существования карьерных ВЛ не превышает 5 лет. Поэтому сечения проводов необходимо выбирать по условиям нагрева, механической прочности и допустимой потере напряжения без учета экономически-выгодного сечения.

Определяем расчетный ток в ВЛ-6кВ линии:

Где:

? сумма активных токов приводных двигателей главных преобразовательных агрегатов одноковшовых экскаваторов.

? сумма активных токов, потребляемых трансформаторами экскаваторов;

- сумма реактивных токов, потребляемых приводными двигателями главных преобразовательных агрегатов одноковшовых экскаваторов;



?сумма реактивных токов, потребляемых трансформаторами экскаваторов;

Узнаем расчетный ток:

С учетом механической прочности проводов и допустимого тока по условиям нагрева (таб.15 Л6) принимаем провода АС-16:

Проверяем потерю напряжения, при допустимой 5%:

Где, и - активное и реактивное сопротивление проводов ЛЭП (Ом/км);

- длина ВЛ;

- номинальное напряжение;

- расчетный ток загрузки.

Так каквыполняется, окончательно принимаем провода АС-25.

2.6 Расчет токов короткого замыкания

1,5 км. 0,9 км.

Расчетная схема к определению токов короткого замыкания.

Намечаем точки к определению токов К.З.:

К1-на вводе ППП-6кВ;

Расчет ведем в относительных единицах, приведенных к базисным условиям. Принимаем базисную мощность , базисное напряжение , базисное напряжение и мощность СКТП .

Расчет токов короткого замыкания в точке К1:

Цепь короткого замыкания до точки .

Вычисляем сопротивление элементов цепи в относительных единицах приведенных к базисным условиям:



Определяем результирующее сопротивление до точки :

Так как , то активное сопротивление до точки равно:

Питание цепи со стороны энергосистемы считаем как от источника неограниченно большой мощности, поэтому токи не затухающие и вычисляем их по формуле:

Для определения ударных токов принимаем ударный коэффициент по таблице:



При

По кривой

Определяем действующее значение ударного тока:

Мощность короткого замыкания в точке :

Расчет токов короткого замыкания в точке :

Эквивалентная схема замещения цепи короткого замыкания до точки

Вычисляем сопротивление элементов цепи в относительных единицах приведенных к базисным условиям.

Определяем сопротивление трансформатора:

Определяем результирующее сопротивление до точки :

Так как , то активным сопротивлением можно пренебречь и полное сопротивление до точки равно:

Питание цепи со стороны энергосистемы считаем как от источника неограниченно большой мощности, поэтому токи не затухающие и вычисляем их по формуле:

Для определения ударных токов принимаем ударный коэффициент по таблице:

При

По кривой

Определяем действующее значение ударного тока:

Мощность короткого замыкания:

Точки к.з.
	0,28	5,57	5,57	5,57	9,3	5,7	357	357	357
	1,45	6,32	6,32	6,32	16	14,4	69	69	69



2.7 Выбор аппаратов распределительных устройств и приключательных пунктов

Для КРН предусматриваем разъединитель РВ-6/400 и выключатель высокого напряжения ВВ-TEL - 10/630.

Сравнение паспортных данных принятых аппаратов с расчетными величинами сводим в таблицу, которая приведена ниже:

Данные выключателя ВВ-TEL - 10/630 и разъединителя РВ-6/400

Выключатель ВВ-TEL - 10/630	Разъединитель РВ-6/400
Каталожные величины	Расчетные величины	Каталожные величины	Расчетные величины
Uн=10кВ	Uн=6,3кВ	Uн=6кВ	Uн=6,3кВ
Iн=630А	Iраб=100А	Iн=400А	Iраб=100А
Iд.с.=52кА	iy=2,15 кА	Iд.с.=50кА	iy=2,15 кА
Iоткл.=20кА	IК1 =2,9 кА	Umax=22кВ	IК1 =2,9 кА
Sотк=350МВА	SК1=МВА
I4?24=2024=1600	I?2tф =1,5321= 2,3 А2·сек	I10?210=1000	I?2tф =1,5321= 2,3 А2·сек

В качестве приключательных пунктов для подключения экскаваторов к карьерной сети 6кВ предусматриваем комплектное РУ типа ЯКНО-6-КН, в котором имеются: разъединитель РВ - 6/400 и выключатель высокого напряжения ВВ-TEL - 10/630, трансформаторы тока ТОЛ-10, трансформаторы тока нулевой последовательности ТНП-2, трансформаторы напряжения НТМИ-6 и высоковольтные предохранители ПКТ-6.

Сравнение паспортных данных разъеденителя и выключателя высокого напряжения сводим в таблицу, приведенную ниже:



Данные выключателя ВВ-TEL - 10/630и разъединителя РВ-6/400

Выключатель ВВ-TEL - 10/630	Разъединитель РВ-6/400
Каталожные величины	Расчетные величины	Каталожные величины	Расчетные величины
Uн=10кВ	Uн=6,3кВ	Uн=6кВ	Uн=6,3кВ
Iн=630А	Iн=100А	Iн=400А	Iн=100А
Iд.с.=52кА	iy=5,1 кА	Iд.с.=50кА	iy=5,1 кА
Iоткл.=20кА	IК2= 3,2 кА	iy=2,15 кА	IК2= 3,2 кА
Sотк=350МВА	S2=МВА
I4?24=2024=1600	I?2tф =1,5321= 2,34 А2·сек	I10?210=1000	I?2tф =1,5321= 2,34 А2·сек

Все расчетные величины не превышают паспортные данные, следовательно, выбранные разъединитель и выключатель удовлетворяют требованиям.

Для подключения буровых станков к ВЛ-6кВ предусматриваем ПКТП-6/0,4 кВ с разъединителем РВ-6/400, высоковольтным предохранителем ПК-7/75 и разрядником РВП-6 в РУ-6 кВ. В РУ-0,4кВ предусматриваем автоматический выключатель АВ-6 на вводе и реле утечки УАКИ, на присоединительных отходящих линий - автоматические выключатели серии А3100.

Определяем номинальный ток на вводе 6 кВ ПКТП

Сравнение паспортных данных разъединителя сводим в таблицу, приведенную ниже:



Данные разъединителя РВ-6/400

Разъединитель РВ-6/400
Каталожные величины	Расчетные величины
Uн=6кВ	Uн=6,3кВ
Iн=400А	Iраб=24,2 кА
Umax=7,2кВ	Iном.д.с.=24,2 кА
Iд.с.=50кА	I?2tф=0,972·1=0,94 кА
I10?210=1000

Все гарантируемые заводом каталожные величины больше расчетных, следовательно разъединитель выбран правильно

2.8 Устройство и расчет защитного заземления

Общекарьерная сеть состоит из главного заземлителя устраиваемого возле подстанции на нерабочим борту карьера, заземляющих проводов, прокладываемых на опорах ВЛ, идущих в карьер и заземляющих жил гибких кабелей, которым подводится напряжение к экскаваторам и буровым станкам в карьере.

Заземляемые элементы электрооборудования подстанции присоединяются к главному заземлителю через заземляющий контур подстанции, выполняемый в виде стальной полосы.

Главный заземлитель выполняется из стальных труб 5,8см, длиной 300см, соединяемых между собой стальным прутом, диаметром 1см, расстояние между трубами 600см, трубы из соединительных прут заглублены на 50см от поверхности земли, удельное сопротивление грунта (Ом * см).

Повышающий коэффициент

В качестве заземляющих проводов принимаем А-35, заземляющая жила губких кабелей - медная, сечением . Максимальная длина заземляющего провода - 2км. Длина заземляющий жилы - 0,2км.

Заземление выполняется общим электрическим устройством до и выше 1000 В, поэтому допустимое сопротивление заземления меньше или равно 4 Ом.

Допустимое сопротивление главного заземлителя составит:

Определяем сопротивление одного трубчатого элемента:

Ориентировочное число труб:

По таблице для = 2 и расположенных по контуру, тогда число труб составит:

2.9 Структура условного обозначения ЯКНО

ЯКНО, ЯКНО-6, ЯКНО-10 - ячейка карьерная наружной установки отдельно стоящая, предназначена для установки:

· в ответвительных и магистральных сетях карьеров;

· в местах присоединения к внутрикарьерным линиям электропередач сетей напряжением 6(10) кВ частотой 50 Гц;

· для подключения электроэкскаваторов;

· для подключения высоковольтных двигателей;

· для подключения силовых трансформаторов;

· для подключения буровых установок,

· для подключения высоковольтных двигателей бурильных установок;

· для подключения драг;

· для подключения земснарядов;

· для подключения компрессорных и конденсаторных установок;

· для подключения других потребителей.

ЯКНО-6, ЯКНО-10 имеет девять типоисполнений схем главных соединений и обеспечивает создание карьерных линий различной конфигурации.

ЯКНО-6, ЯКНО-10 так же изготавливается с вакуумным выключателем, с пружинномоторным или электромагнитным приводом.

ЯКНО-6, ЯКНО-10 с воздушным вводом и воздушным выводом (секционирующие пункты ВЛБ, КРУН-СВЛ) служат для секционирования карьерных и внекарьерных ЛЭП.

ЯКНО-6, ЯКНО-10 с силовыми масляными трансформаторами до 630 кВА (КТПН) служат для обеспечения освещения рабочих площадей и подключения карьерных потребителей с защитой от токов утечки в цепях низкого напряжения.

ЯКНО-6, ЯКНО-10 также обеспечивают создание пунктов, разделяющих сети энергосистем и карьеров.

Все типоисполнения ЯКНО-6(10)-КН могут быть выполнены с кабельным вводом и кабельным выводом.

Все типоисполнения ЯКНО-6(10)-КН могут быть установлены на фундамент или укомплектовываются транспортными салазками (по заказу).

Структура условного обозначения

ЯКНО	- ячейка карьерная наружного исполнения отдельно стоящая
6, 10	- напряжение сети, кВ
ХХ	- номер схем главных цепей
У1	- климатическое исполнение и категория исполнения

Пример записи условного обозначения ячейки ЯКНО-6-КН при их заказе и в другой документации: ячейка ЯКНО-6-СЗВО-01-У1 по ТУ 3414-005-61299444-2011 - ячейка карьерная на напряжение сети 6 кВ, схема главных цепей 01, климатического исполнения У1, выполненная по ТУ 3414-005-61299444-2011.

2.10 Технические характеристики ЯКНО

Технические характеристики

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение, кВ	6; 10
Номинальное рабочее напряжение, кВ	7,2; 12,0
Номинальный ток, А	630; 1000
Коэффициент трансформации трансформатора тока, А	50; 100; 150; 200; 300; 400; 600
Ток термической стойкости, кА	20
Номинальный ток электродимаческой стойкости, кА	51
Уровень изоляции по ГОСТ 1516.1-76	нормальная изоляция
Вид изоляции	воздушная
Наличие изоляции токоведущих частей	с неизолированными шинами
Вид линейных высоковольтных подсоединений	кабельные линии; воздушные линии
Условия обслуживания	двухстороннее
Степень защиты по ГОСТ 14254-96	брызгозащищенное исполнение (IP 34)
Наличие теплоизоляции	без теплоизоляции
Вид управления	местное

ЯКНО, ЯКНО-6, ЯКНО-10 является изделием климатического исполнения У и категории размещения 1 поГОСТ15150-69 и предназначена для работы в следующих условиях:

· при значениях температуры окружающего воздуха от + 50 до - 40С по ГОСТ 15543.1-89;

· на высоте до 1000 м над уровнем моря;

· при механических воздействиях, соответствующих группе эксплуатации М18 по ГОСТ 17516.1-90.

Ячейка ЯКНО-6-КН, ЯКНО-10-КН изготавливается в исполнении: на салазках или без них (по заказу).

Конструктивное исполнение

ЯКНО-6, ЯКНО-10 выполнена в корпусе брызгозащищенного исполнения.

Ячейка разделена на отсеки:

· разъединителя

· высоковольтного выключателя

· трансформатора напряжения

· управления

В отсеке разъединителя расположены разъединитель РВФЗ и проходные изоляторы. В целях обеспечения безопасности за дверью отсека установлена съемная защитная сетка, через которую осуществляется визуальный контроль за положением ножей разъединителя.

В отсеке высоковольтного выключателя (ВВ) устанавливается выключатель вакуумный ВВ/TEL, ВВТЭ-М, ВБСК, ВВР-10 и др., трансформаторы тока, трансформатор тока нулевой последовательности и механизмы блокировок.

В отсеке трансформатора напряжения размещены трансформатор напряжения и предохранители ПКН.

В отсеке управления расположены приводы ПР-10 разъединителя, панель аппаратуры вторичных цепей.

Доступ в отсеки закрыт дверями, запирающимися внутри на замки с ригельной рукояткой и запираемыми навесными замками

Управление разъединителем РВФЗ осуществляется двумя приводами ПР-10, один из которых тягой соединен с валом основных ножей, другой с валом заземляющих ножей.

Между валами основных и заземляющих ножей предусмотрена механическая блокировка, исключающая возможность включения заземляющих ножей при включении разъединителя при включенных заземляющих ножах.

Управление высоковольтным выключателем осуществляется кнопками управления, при установке ВВ типа ВБСК или ВВТ, управление может осуществляться без оперативного питания с помощью механического ручного управления.

Между главными ножами разъединителя и высоковольтным выключателем предусмотрена механическая блокировка, исключающая возможность оперирования разъединителем при включенном выключателе.

Трансформатор напряжения включается в работу разъединителем и защищен высоковольтными предохранителями ПКН.

Электрической принципиальной схемой предусмотрены следующие виды защит:

· токовая отсечка

· защита от замыканий на «землю»

· защита минимального напряжения (по заказу)

Контроль линейного напряжения осуществляется вольтметром.

Контроль нагрузки осуществляется амперметром.

Учет расхода активной электрической энергии производится с помощью счетчика, который устанавливается по заказу.

Приборы контроля, учета и релейная аппаратура установлены на отдельной съемной приборной панели. При необходимости снятия панели следует выполнить операции:

· отключить вакуумный выключатель

· отключить главные ножи разъединителя и включить заземляющие ножи разъединителя

· проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях ячейки

· отключить провода с клеммника на панели, предварительно убедившись в отсутствии напряжения в цепях вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения

· отсоединить заземление приборной панели

· отвинтить гайки, крепящие панель к корпусу ячейки

· аккуратно снять панель с крепежных болтов, предохраняя ее от резких толчков и падения

Установку приборной панели производить в обратном порядке.

Если в соответствии с заказом ячейка изготовлена для установки ее на салазки, то ее следует жестко закрепить к салазкам при помощи болтовых соединений.

Для присоединения защитного заземления в нижней части корпуса ячейки (со стороны отсека высоковольтного выключателя) расположен заземляющий зажим.



Рис. Однолинейная схема ЯКНО



3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

3.1 Организация ремонтов электромеханического оборудования

Для обеспечения безотказной, безопасной и экономичной работы энергетических устройств на ЛГОК при минимальных ремонтных и эксплуатационных затратах проводится система ППР.

Планово-предупредительный ремонт является совокупностью организационно-технических мероприятий по планированию, подготовке, организации проведения, контроля и учета различного вида работ по техническому уходу и ремонту энергетического оборудования и сетей. ППР проводится по заранее составленному плану.

ППР предусматривает следующие виды работ: техническое обслуживание, осмотры, проверки (испытания), текущий и капитальный ремонт.

Основой системы ППР, определяющей трудовые и материальные затраты на ремонт, является ремонтный цикл -- продолжительность работы оборудования в годах между двумя капитальными ремонтами. Для нового оборудования ремонтный цикл исчисляется с момента ввода его в эксплуатацию до первого капитального ремонта.

Время работы оборудования, выраженное в месяцах календарного времени между двумя плановыми ремонтами, называется межремонтным периодом.

Техническое обслуживание -- комплекс работ для поддержания в исправности оборудования и сетей. В задачу технического обслуживания входит также быстрое, не требующее текущего ремонта, восстановление работоспособности отключившегося оборудования или участка сети. Техническое обслуживание проводится в процессе работы оборудования и сетей с использованием перерывов, нерабочих дней и смен.

Техническое обслуживание выполняется силами эксплуатационно-ремонтного персонала.

Осмотры планируются для проверки состояния оборудования; его чистки, промывки, продувки, добавки или смены масел; выявления дефектов эксплуатации и нарушения правил безопасности, пр.

Профилактические испытания (проверки) предупреждают серьезные аварии и уменьшают затраты на аварийные ремонты. Профилактические испытания предупреждают возможность неожиданного выхода из строя энергетического оборудования или сети в процессе эксплуатации.

Текущий ремонт -- вид ремонта оборудования и сетей, при котором путем чистки, проверки, замены быстроизнашивающихся частей и покупных изделий, а в необходимых случаях наладкой обеспечивается поддержание оборудования или сетей в работоспособном состоянии.

Текущий ремонт требует останова оборудования и отключения сетей. Обычно его выполняют с использованием нерабочих дней и смен.

При капитальном ремонте делается полная разборка оборудования или вскрытие сети; восстановление или замена изношенных деталей, узлов элементов или участков; ремонт базовых деталей, обмоток, коммуникационных устройств (траншей, каналов, эстакад, опор и т. п.). Кроме того, проводится регулирование, наладка и полная программа испытаний согласно ПТЭ и ПТБ с доведением всех характеристик и параметров оборудования или сетей до номинальных паспортных данных с обеспечением работоспособности на период до очередного капитального ремонта. Капитальный ремонт требует останова оборудования и отключения сетей.

При капитальном ремонте в экономически обоснованных случаях может проводиться модернизация и реконструкция оборудования и сетей. При модернизации энергетическое оборудование и сети приводятся в соответствие с современными требованиями и улучшают их характеристики -- мощность, производительность, надежность, долговечность, ремонтопригодность, условия обслуживания и безопасность и другие показатели путем внедрения частичных изменений и усовершенствований в их схемах и конструкциях, а для сетей также способа прокладки.

Повседневное использование электрооборудования участка, организация его ремонтов, ликвидация дефектов и неисправностей, замена вышедшего из строя оборудования является обязанностью энергослужбы. Исполнителями при ремонтах являются элёктромонтёры участка.

Штат персонала обслуживания и ремонта.

На горнорудных предприятиях кроме добычи и переработки полезных ископаемых осуществляются вспомогательные процессы: обслуживание и ремонт оборудования, рабочих мест рабочего и т.д.

На участке эксплуатации электрооборудования занят специальный обслуживающий эксплуатационный персонал электрослесарей, который делится на оперативный (дежурный), оперативно-ремонтный и ремонтный, под руководством энергетика участка.

Оперативный персонал состоит из дежурных электриков, которые обеспечивают нормальную работу электрооборудования.

Оперативно ремонтный персонал состоит из числа рабочих в сменах и сменах ремонтных бригад.

3.2 Организация ремонта

Порядок проведения капитальных и средних ремонтов устанавливают специальным графиком, которым предусматривают расстановку рабочих бригад, очередность и время выполнения операций по демонтажу старого и монтажу нового оборудования, проведению электросварочных, слесарных и электротехнических ремонтных работ.

Обычно руководство ремонтными работами осуществляет начальник цеха или его заместитель. Приказом по цеху из числа инженерно-технических работников утверждаются ответственные за проведение ремонта по каждому участку. Технологический персонал либо входит в состав ремонтных бригад, либо выполняет определенный графиком объем ремонтных работ на своем рабочем месте.

Инженерно-технические работники -- руководители ремонтных работ на участках несут ответственность за организацию и безопасное проведение всех операций. В связи с тем что ремонтные работы являются новым видом работ для персонала прокатных цехов, руководители участков перед началом ремонта подробно инструктируют рабочих о мерах безопасности при ремонте, проверяют исправность ручного инструмента, чалочных приспособлений и т. д. На каждом ремонтируемом участке выделяют определенных лиц, имеющих соответствующие права, для руководства подъемно-транспортными операциями. В последнее время на многих металлургических заводах рабочие, имеющие права подкрановых рабочих, носят специальные нарукавные повязки, и машинисты электромостовых кранов выполняют только их указания.

Помимо инструктирования и определения мер, обеспечивающих безопасность труда, руководители работ на участках подробно знакомят рабочих с графиком проведения ремонта, порядком координации работ со специализированными ремонтными цехами и организациями, участвующими в ремонте. До начала ремонта на каждом участке выделяют свободные площади для временного складирования демонтируемого оборудования. При этом места складирования выбирают таким образом, чтобы оставались свободные проходы вдоль всего цеха.

Рабочие специализированных цехов и организаций, участвующие в ремонте, также проходят инструктаж по технике безопасности перед началом работ. Ремонт начинают только после остановки оборудования и отключения его от электропитания. Газопровод, подводящий газ к цеху, надежно перекрывают на весь период проведения ремонта.

Проверив отсутствие напряжения, на оборудование, где будут производиться монтажные и ремонтные работы, накладывают провода, заземляющие и закорачивающие все три фазы.

4. ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА

4.1 Расчет амортизационных отчислений

Амортизационные отчисления -- отчисления части стоимости основных фондов для возмещения их износа. Амортизационные отчисления включаются в издержки производства или обращения. Производятся коммерческими организациями на основе установленных норм и балансовой стоимости основных фондов, на которые начисляется амортизация.

Амортизационные отчисления производятся по определённым нормам относительно балансовой стоимости объекта основных фондов. Чтобы найти амортизационный период, надо 100 делить на норму амортизации.

Норма амортизации -- это установленный годовой процент возмещения стоимости изношенной части основных средств.

Основные фонды предприятия учитываются в натуральной и денежной форме. Учет осуществляется в целях обеспечения контроля, их сохранности и эффективного использования.

Первоначальная стоимость -- это фактическая стоимость основных фондов, которая отражает затраты на их приобретение, перевозку, монтаж.

Узнаем первоначальную стоимость по формуле:

(4.1)

- цена приобретения оборудования.

- затраты на перевозку.

- затраты на монтаж.

Расчет стоимости оборудования осуществляем на примере выключателя МГГ-10/3000.

Наименование типа выключателя МГГ означает: М-масляный, Г-горшковый (малообъёмный), Г-генераторный, 10-предельное значение номинального напряжения. Масляные выключатели этого типа изготавливаются на ток 2000А и 3000А.

Затраты на перевозку определяются по формуле:

(4.2)

Определяем затраты на перевозку технологического оборудования, которые составляют 5% от цены:

- количество оборудования.

Определяем затраты на монтаж, которые составляют 10% от цены оборудования:

Определяем первоначальную стоимость:

(4.3)

Общая стоимость оборудования участка определяется суммированием стоимости по каждой единице.

Остаточная стоимость показывает, какая часть стоимости основных фондов еще не перенесена на выпущенную продукцию, полученную с их участием:

(4.4)

- амортизация основных фондов.

- затраты на капитальный ремонт.

В процессе производства основные фонды изнашиваются физически и морально. Источником средств на возмещение износа основных фондов и их воспроизводство являются амортизационные отчисления.

Размер амортизационных отчислений определяется в соответствии с действующими нормами и включается в себестоимость продукции. Начисление амортизационных отчислений производится по всем основным фондам предприятия в течение фактического срока их службы.

Норма амортизации представляет собой годовой процент погашения стоимости основных фондов:

(4.5)

- амортизационный период службы оборудования.

В условиях рыночной экономики, разрешается принимать за 10 лет. Отсюда следует, что .

Годовая сумма амортизационных отчислений определяется по формуле:

(4.6)

Полученные результаты вычислений состава основных фондов и амортизационных отчислений заносим в таблицу.

Таблица 4.1

Основные фонды и амортизаторные отчисления.

Наименование оборудования	Количество	Цена оборудования	Затраты на перевозку	Затраты на монтаж	Первоначальная стоимость	Норма амортизации	Сумма амортизационных отчислений
Выключатель МГГ-10/3000	10	5200	2600	5200	59800	10	5980
Разъединитель ВВУ СЭЩ П 10-80/3150	8	33500	13400	26800	308200	10	30820
Вакуумный выключатель ВНВ-10/320	2	3000	300	600	6900	10	690
Вакуумный выключатель ВВ/TEL-10/630 А	4	4500	900	1800	20700	10	2070
Итого	-	46200	17200	34400	395600	-	39560

4.2 Расчет фонда заработной платы

Заработная плата (оплата труда работника) -- вознаграждение за труд в зависимости от квалификации работника, сложности, количества, качества и условий выполняемой работы, а также компенсационные выплаты и стимулирующие выплаты. Заработной платой так же называют денежную компенсацию, которую работник получает в обмен на свой труд.

В элемент себестоимости, “заработная плата”включаются затраты на оплату труда основного производственного персонала, включая премии за производственные результаты и компенсационные выплаты.

Заработная плата делится на два вида: основную и дополнительную.

По статье “основная заработная плата” производственных рабочих показывается заработная плата рабочих, выполняющих технологические, а также связанные с ними операции. К ней относятся:

- оплата по тарифным ставкам и окладам, а также сдельным расценкам;

- доплаты за работу в сверхурочное время, за работу в ночное время, за вредность, за совмещение профессий, за руководство бригадой неосвобожденным бригадирам;

- премии производственным рабочим из фонда заработной платы.

По статье “дополнительная заработная плата” производственных рабочих учитываются выплаты за неотработанное время, предусмотренные законодательством о труде или коллективным договором. Сюда относят оплату отпусков, компенсации за неиспользованный отпуск, льготные часы при укороченном дне подростков и т.д.

Фонд заработной платы рабочих-сдельщиков рассчитывается, исходя из сдельной расценки и количества выпущенной продукции:

(4.7)

- количество рабочих-сдельщиков.

- сдельная расценка за единицу выполненной работы иди изготовленной продукции.

- количество единиц выполненной работы или изготовленной продукции за год.

- премия.

Фонд заработной платы рабочих-повременщиков рассчитывается исходя из количества рабочего времени, квалификации и качества работы.

(4.8)



- отработанное время.

- тарифная ставка за единицу времени.

Расчет фонда заработной платы рабочих-повременщиков подстанции ГПП-1 ОАО «Лебединского ГОКа» представлен в таблице.

Таблица

Расчет фонда платы рабочих-повременщиков.

Наименование профессии	Разряд	Количество рабочих	Тарифная ставка	Количество отработанных часов	Прямой фонд з/п	Премия	Общий фонд з/п
						%	Всего
Электрослесарь	4	4	11,008	1600	176128	100	176128	352256
Электромонтер	5	8	12,279	1600	196464	100	196464	392928
Дежурный электрослесарь	4	2	9,900	1600	126720	100	126720	253440
Итого	-	14	-	4800	499312	-	499312	998624

Фонд заработной платы ИТР, служащих и МОП рассчитывается исходя из установленного должностного оклада и времени работы.

(4.9)

- месячный должностной оклад.

- количество месяцев работы.

- премия.

Заработная плата ИТР, за исключением мастеров, относится к заработной плате работников управления и учитывается по статье “прочие цеховые расходы”.

Расчет фонда заработной платы ИТР и служащих представлен в таблице.



Таблица 4.3

Расчет заработной платы.

Наименование должности	Количество работников	Должностной оклад	Прямой фонд з/п	Премия	Общий фонд з/п
				%	Всего
Начальник участка	1	5830	64130	100	64130	128260
Старший мастер	1	4440	48840	100	48840	97680
Мастер смены	5	3760	206800	100	319770	413600
Итого	7	-	-	-	-	639540

По статье “дополнительная заработная плата” учитываем только суммы выплат за очередной и дополнительный отпуск. Расчет производим по формуле:

(4.10)

- прямой фонт заработной платы.

- премиальный фонд.

- доплаты.

- число отработанных месяцев в год.

- коэффициент для расчета отпускных.

- длительность отпуска.

На данном участке предусмотрены следующие виды доплат.

1) За совмещение профессии 5% от прямого фонда заработной платы основных рабочих, что соста...