Загальні вказівки з курсового та дипломного проектування

ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ З КУРСОВОГО ТА ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТУВАННЯ

Завдання на курсовий проект (роботу)

 

Темою курсового проекту (роботи) може бути електропостачання та електроустаткування окремої дільниці (промислу) або невеликого підприємства в цілому, проект головної понижуючої підстанції або підстанції глибокого введення або інші теми, які найбільш повно відображають зміст дисципліни. Дипломний проект відрізняються від курсового проекту тим, що виконується не для окремої дільниці чи установки,а для всього підприємства.

Загальна частина проекту (роботи) з електроустаткування підприємства виконується за матеріалами виробничої практики або на основі заданих

керівником проекту гірничо-геологічних та технічних умов на проектування.

Спеціальна частина (20...30% обсягу) являє собою поглиблену проробку окремих питань дисципліни „Електрообладнання та електропостачання машин і установок", що відбивають специфіку експлуатації еле­ктрогосподарства в конкретних умовах. Спеціальна частина проекту може бути розділом комплексної теми індивідуального завдання з науково-дослідної робо­ти студента

При можливості тісного ув'язування зі змістом дисципліни темою курсового проекту (роботи) може служити науково-дослідна робота студента.

В типовому завданні на курсовий проект вказуються:

1. Найменування теми проекту.

2. Вихідні дані для проектування:

а) план виробництва з розташуванням основних споживачів електроенергії;

б) загальна характеристика виробничих процесів;

в) коротка характеристика гірничо-геологічних умов;

г) дані про електроприймачі 0,4 і 6...10 кВ;

д) дані про джерела живлення (енергосистема, рівні напруги і відда-леність джерела живлення, вимоги енергосистеми до споживання реактивної потужнос­ті, потужність короткого замикання на шинах джерела живлення, опір системи);

з) дані про наявність вибухо-пожежонебезпечних та агресивних речовин у навколишньому середовищі.

3. Зміст пояснювальної записки (перелік обов’язково вирішуваних в проекті питань);

4. Зміст графічних документів проекту.

5. Тема спеціального питання та задачі, які повинні в ньому виконуватися.

6. Дати видачі завдання та представлення студентом закінченого проекту,
календарний графік виконання проекту, складений студентом і погоджений із
керівником проекту.

Застосування ЕОМ при проектуванні

У курсовому (дипломному) проекті студент повинен показати вміння використання су­часної обчислювальної техніки та сучасних інформаційних технологій при ви­рішенні питань електропостачання гірничих підприємств. Для цього поряд із без машинними способами і результатами розрахунків в ПЗ повинні бути результа­ти розрахунків на ЕОМ хоча б кількох задач, розв'язуваних у проекті; наводять­ся таблиці вихідних даних і результатів розрахунку на ЕОМ.

При цьому використовуються сучасне інформаційне забезпечення, типові програми або програми розробленні самим студентом. При вирішенні оптимізаційних задач із використанням спеціальних математичних методів в ПЗ наво­дяться використані теоретичні і математичні основи розрахунків, алгоритми і програми (роздруківка), обґрунтування ефективності розрахунків. При можли­вості ПЗ повністю або частково підготовлюється за допомогою ЕОМ. Графічну частину проекту виконують також з використанням ПЕОМ з дотриманням нормативних вимог до проектно-конструкторської документації.

Захист курсового проекту

Курсовий проект (робота) виконаний і підписаний керівником, представляється до захисту комісії, затвердженої на кафедрі.

При захисті особлива увага приділяється технічним і економічним обґрунтуванням прийнятих рішень, глибиною проробки індивідуального завдання, відповідності прийнятих рішень вимогам нормативних документів та рівнем використання сучасних інформаційних технологій.

В результаті захисту виставляється оцінка, що характеризує не тільки якість прийнятих рішень, розрахунків і графічних документів, але і спромож­ність студента коротко, аргументовано викласти отримані результати і чітко від­повісти на поставлені питання.

 

ТЕХНІЧНИХ УМОВ

Вступ

У вступі студент має обгрунтувати актуальність свого курсового проекту та його спеціальній частини, особливості їх розробки, відробити такі питання:

- Задачі в тій галузі економічної діяльності, до якої належить об’єкт проектування (дільниця, цех, установка, підстанція тощо).

- Роль та місце проектуваного об’єкту в структурі всього підприємства;

- Цілі та задачі проектування електропостачання об’єкта, вимоги до СЕП об’єкта з погляду її ефективної роботи, підвищення продуктивності праці, якості продукції, зниження енергоємності виробництва.

- Короткий перелік розділів проекту, що розробляється з вказанням застосування нових методик та електрообладнання, прийнятих в проекті інформаційних технологій, прийняття оригінальних рішень;

- Складові проекта та їх обсяг (ПЗ, робочі креслення).

Умови проектування

Викладається коротка характеристика гірничо-геологічних і технічних умов підприємства. Для кар'єру це: залягання корисної копалини і покриваючих порід; розміри поля кар'єру, система розкриття і система розробки, прийняті на кар'єрі; глибина ка­р'єру; кількість робочих уступів; порядок відпрацьовування та ін.. Наводяться: прийнята на кар'єрі система транспорту; гірничі машини, що працюють на роз­кривній і добувній дільницях, на відвалах; засоби транспорту, види продукції і її народногосподарське значення. Характеристика нафтового чи газоконденсатного родовища, способи та процеси видобутку нафти та газу, процеси їх транспортування, допоміжні процеси. Основне технологічне обладнання. Для шахти (рудника) коротка геологічна характеристика пластів, що відпрацьовується, характеристика оточуючих порід. Газоносність родовища, небезпечність за пилом, дані про обводненість порід, водоприплив. Схема розкриття родовища та спосіб підготовки шахтного поля, розміри шахтного поля, потужність пластів, кут падіння, строк служби шахти.. Основні електромеханічні установки шахти (рудника).

Основні положення технології будівництва

 

Характеристика підприємства

Вид власності підприємства, управління гірничим підприємством, його підпорядкованість, режим роботи, структура. Загальна характеристика основних та допоміжних об'єктів і цехів, наявність на підприємстві вибухонебезпечних і пожежонебез-печних середовищ, кліматичний район, агресивність зовнішнього середовища. 2.3. Характеристика електроприймачів

Коротка характеристика електроприймачів підприємства, їх типи, розташування, число, потужність; режим роботи, напруга живлення, електроприймачі стаціо­нарні і пересувні. Класифікація електроприймачів за необхідною надійністю живлення електроенергією. Технічні дані електроприймачів, необхідні для по­дальших розрахунків, зводяться в таблицю; розташування електроустаткування наводиться на плані підприємства.

 

Схеми з'єднання підстанцій

 

Рішення по схемах підстанцій приймаються в загальній схемі елект­ропостачання підприємства з врахуванням перспектив його розвитку. При розробці схем підстанцій орієнтуються на застосування: - блокових схем без збірних шин на первинній напрузі;

- найпростіших схем із мінімальною кількістю апаратів;

- однієї секціонованної системи збірних шин на ГПП;

- роздільної роботи ліній і трансформаторів;

- не більш двох трансформаторів на ГПП.

При потужностях трансформатора 25 МВт і більш доцільно використову­вати трансформатори з розчепленними обмотками.

Тенденцією в проектуванні ГПП підприємств в нинішній час використання схем підстанцій з вимикачем на первинній стороні. Можуть використовуватись підстанції зі спрощеннями.

Спрощення підстанцій досягається за рахунок відмови від вимикачів з вищої сторони трансформатора.

При цьому можуть застосовуватись схеми з короткозамикачами та відокрем­лювачами; тільки з короткозамикачами; або із роз'єднувачами і запобіжниками.

Схеми з короткозамикачами можуть прийматись на одно- і двотрансформаторних підстанціях, що живляться за схемою "блок - радіальна лінія - трансфо­рматор" (рис.3.2, а). Для підстанцій, що живляться від магістральних ліній, вар­то використовувати схеми з короткозамикачами та відокремлювачами (рис. 3.2, б). Схеми з перемичкою ускладнюють підстанцію і можуть застосовуватися як при радіальному, так і при магістральному живленні. Перемичка дає можливість зберегти в роботі трансформатор при ушкодженні на його лінії, що співпали з ревізією другого трансформатора. Якщо необхідно автоматичне відновлення живлення трансформатора після аварійного відключення його лінії, замість од­ного з роз'єднувачів перемички в спрощених схемах підстанцій встановлюється відокремлювач.

Схеми з стріляючими запобіжниками, застосовуються на відкритих під­станціях напругою 35, 110 кВ із трансформаторами потужністю до 4000 і 6300

Обов’язкове застосування схем підстанцій із вимикачами може бу­ти обумовлене:

- умовами самозапуску потужних двигунів;

ускладненням захисту та автоматики в схемах з відокремлювачами при
підживленні з боку 6, 10 кВ місця короткого замикання на лінії 110, 220 кВ або на відгалуженні від неї;

- спорудженням підстанцій у зоні з забрудненим середовищем або в районах з суворими зимами (північ Росії, Казахстан та ін.);

- вмиканням трансформаторів ГПП у розсічку транзитних ліній або ліній із двостороннім живленням;

- потребою в збірних шинах 110, 220 кВ, у зв'язку з умовами подальшого

розвитку даної підстанції.

При живленні підстанції транзитними лініями або лініями із двостороннім

живленням використовують схему 3.2,г. Схему 3.2,д застосовують для тупико­вих підстанції, якщо не можна застосувати відокремлювачі та короткозамикачі.

Рис.3.2 Схеми з'єднань підстанцій

 

Розрахунок освітлення

Після того як попередньо обрані основні параметри освітлювальної уста­новки (освітленість, система освітлення, тип світильників, їх розміщення), ви­конуються світлотехнічні розрахунки. Вони зводяться до визначення:

1. Потужності ламп для одержання заданої освітленості при обраних типі світильників та їх розташування.

2. Числа і розташування світильників відомої потужності для одержання заданої освітленості.

3. Очікуваної освітленості при відомому типі, розташуванні і потужності світильників.

Остаточна мета розрахунку освітлювальної установки - визначення сума­рної встановленої потужності джерел світла.

За результатами розрахунку допускається відхилення освітленості від не­обхідних значень у межах від мінус 10 % до плюс 20 %. При більших відхилен­нях проводять коригування числа установлених світильників, їх розташування, або потужності вибраних ламп.

В практиці проектування для розрахунку освітлення одержали поширення метод коефіцієнта використання світлового потоку та метод питомої потужнос­ті, що випливає з нього, а також точковий метод.

Метод питомої потужності

Застосовується для орієнтованих розрахунків при визначенні електричних навантажень на освітлення приміщень і відкритих просторів.

Питома потужність освітлення визначається за виразом, Вт/м²

, (4.4)

де Ро - сумарна потужність ламп, Вт; S - площа, що освітлюється, м².

 

Питома потужність знаходиться в межах від до - при освітленні

лампами розжарювання, і від до при освітленні люмінесцентними лам­пами, де Е_н - нормована освітленість, лк.

Питома потужність освітлення ксеноновими лампами для кар'єрів складає 0,2 Вт/м².

Для прожекторного освітлення можна приймати ω = 0,25·k3·Е_н де k₃= 1,5

- коефіцієнт запасу для прожекторного освітлення. При найбільш оптимальному числі світильників N розрахункова потужність лампи

(4.5)

Якщо розрахункова потужність лампи неприйнятна для обраного світиль­ника, вибирається число ламп прийнятної потужності:

(4.6)

Точковий метод

Точковий метод застосовується при розрахунку освітлення приміщень, захаращених устаткуванням і які мають затемнення, у випадку перевірки освіт­леності окремих ділянок великих відповідальних приміщень, а також при розра-хунку естакад, коридорів, сходів зовнішнього освітлення на мінімальну освітленість. При цьому прийма­ють, що відбите світло не грає значної ролі. Для виконання розрахунку попередньо визначають варіант розміщення світильників, вибирають тип і потужність ламп. Для зовнішнього освітлення розташування світильників вибирають з урахуванням обмеження осліплюючої дії і висоти опор 6...10 м. Потім розраховують освітленість у контрольних точ­ках, що характеризуються мінімальною освітленістю.

Принцип розрахунку освітленості в контрольній точці (із мінімальною освітленістю) показаний нарис.4.1.

 

:

 

 

Рис. 4.1 Розрахункова схема для визначення освітленості точковим методом.

Освітленість горизонтальної площини в точці визначається з залежності:

, (4.7)

Освітленість вертикальної площини в точці:

, (4.8)

Сила світла І_а приймається з кривої розподілу сили світла для прийнятого типу світильника з умовною лампою, що має світловий поток F_л = 1000 лм. В розрахункову формулу введений коефіцієнт С = F_л/1000 лм, що враховує зна­чення світлового потоку F_л прийнятої лампи.

Коефіцієнт запасу k₃ приймається рівним: при лампах розжарювання для приміщень -1,3…1,7; Для зовнішнього освітлення - 1,3... 1,6; при газорозрядних лампах для приміщень - 1,5... 2,0; для зовнішнього освітлення - 1,5.

Якщо освітлення в розрахунковій точці створюється декількома світиль никами, загальну освітленість знаходять як суму освiтленостей усіх світильників. Розрахунок вважається закінчений, якщо дотримується умова:

(4.9)

Якщо умова (4.9) не виконується, змінюється розташування світильників або потужність ламп.

Недолік даного методу розрахунку - великий об'єм обчислювальних робіт.

Характеристики деяких світильників наведені в додатку 4.2

 

Додаток 4.2.Технічні характеристики світильників

Тип світильника

Область засто сування

Тип лампи

Потужність, Вт

Напруга, В

ККД, %

cosφ

Світло- вий поток, лм

“Астра-1”

Приміщення

Б220-60/1ОЄ/

60(100)

(1350)

Гc

Приміщення

Г220-500/1000/

500(1000)

8300 (1860)

"Астра-2"

Приміщення

Б220-60(100)

60(100)

(1350)

ППР- 100(200)

Приміщення

Б220-100(200)

100(200)

(2920)

СПО-2-200

Зовнішні

Г220-200

СПП

Зовнішні

Г220-200

СЗПР

Зовнішні

ДРЛ-250

0,53

СПОГ-250

Зовнішні

ДРИ-250

0,9

СПОР-250

Зовнішні

ДРЛ-250

0,57

РКУ 01

Зовнішні

ДРЛ-125

0,53

Тип Світильни-ка

Область засто- сування

Тип лампи

ПоПотужність, Вт

Напруга, В

ККД, %

cosφ

Світло- вий поток, лм

РП-100

Вибухонебез-печні

БК-127-100

РП-200

Теж саме

БК-127-200

РВЛ

Теж саме

ЛД-20

0,5

Теж саме

ЛБ-40

0,5

РПЛ01

Теж саме

ЛД-20

0,5

Теж саме

ЛБ-40

0,5

ВЗГ-100

Теж саме

БК220-100

ВЗГ-200

Теж саме

БК220-200

 

Визначення електричного навантаження ГПП(ПГВ)

Загальне електричне навантаження підприємства є вихідним параметром для вирішення питань його зовнішнього і внутрішнього електропостачання. Розрахунок електричного навантаження підприємства часто зводиться до таблиці, у якій усі його споживачі кар’єру наводяться загальним списком незалежно від їхнього місця розташування і способу живлення електроенергією.

Для зменшення об'єму розрахунків у зв'язку з тим, що система розподілу електроенергії на підприємстві попередньо вже обрана, в курсовому (дипломному) проекті доцільно вести розрахунок електричного навантаження (наприклад кар'єру) відповідно до табл.5.3. з урахуванням розбивки споживачів за групами, місцем їх розташування та умо­вами живлення.

Розрахункові навантаження для виробничої дільниці, лінії, підприємства в цілому визначаються підсумовуванням розрахункових навантажень окремих груп електроприймачів, що входять в даний вузол СЕП, з врахуванням коефіці єнта суміщення максимуму

(5.25)

Значення К_см можна приймати рівним: 0,9...1.0 - для шин підстанцій підприємства (ГПП) та живлячих - 6 кВ; 0,8...-1.0 – ліній та РП системи внутрішнього електропостачання

Таблиця 5.3. Формуляр розрахунку навантажень

-

Приймачі

Кіль

Встановлена

Коефіцієнт

Розрахункова потужність

електро

кість

потужність,

Кп

tg

Pp= кп ,

Sp

енергії

кВт

кВт

кВ*А

квар

Магістральна ЛЕП №1 Електро приймачіО,4 кВ

ПТП№1

Бурові

верстати

Освітлення

Разом

Кп

Рр+ Р

Qр+ Q

Sp

ПТП№2

Конвеєр

ри

ОсвІтлен

ня

Разом

Кп

Рр+ Р

Qр+ Q

Sp

Електро приймачів кВ

Екскава

тор ЕКГ8

Транс

форма

тори

Екскава

тор

ЕШ-6/60

Трансфо

аматори

 

 

Продовження табл. 5.1

 

 

Приймачі електро енергії	Кіль кість	Встанов­лена потуж­ність, кВт	Коефіцієнт	Розрахункова потужність
			Кп			*§фн	Pp= кп ,кВт	квар	оР, кВ*А
Разом			Кп				Рр+ Р	Qр+ Q	Sp
Разом для ЛЕП							Рр	Qр	Sp
Магістральна ЛЕП №2 ЕлектроприймачіО,4 кВ
ПТП№3
Разом			Кп				Рр+ Р	Qр+ Q	Sp
Електроприймачі 6 кВ
Разом 6кВ			Кп				Рр+ Р	Qр+ Q	Sp
Разом для ЛЕП							Рр	Qр	Sp
Разом для ГПП							Рр	Qр	Sp

 

 

Рекомендовані літературними джерелами значення коефіцієнтів попиту, коефіцієнтів потужності і коефіцієнтів використання для споживачів кар'єрів та нафтогазових виробництв наведені в додатках …

 

 

Додаток: Рекомендовані параметри електричних навантажень для кар’єрів

 

Електроприймачі	Кп	Кн
Екскаватори:
Одноковшові з приводом на змінному струмі	0,5...65	0,4…0,5	0,65
Одноковшові з приводом по системі Г-Д:
на розкритті	О,5...О,7	0,4...0,55	0,65
на видобутку	ОД…О,75	0,4…0,6	0,7

 

Електроприймачі	Кп	Кн
Багато ковшові	0,95...0,6	0,45...0,6	0,6
Роторні	0,6...0,7	0,5...0,65	0,6...0,8
Відвалоутворювачі стрічкові	0,6...0,7	0,5...0,65	0,5-0,65
Конвеєри стрічкові із шири­ною стрічки, мм:
до 1400	0,7...0,8	0,5...0,65	0,75
більш 1400	0,8...0,85	0,65...0,7	0,8
Бурові верстати:
ударно-канатного буріння	0,5...0,6	0,4...0,5	0,65
обертального буріння	0,5...0,7	0,4...0,55	0,7
Землесоси з приводом, кВт:
до 200	0,6	0,5...0,6	0,75
більш 200	0,8	0,6...0,7	0,9
Землесоси з приводом, кВт:
до 500	0,75...0,85	0,6...0,7	0,8
більш 500	0,85...0,9	0,6...0,7	0,85
Компресори з приводом, кВт:
до 400	0,8...0,85	0,55...0,65	0,85

Продовження табл.5,2

	Електроприймачі	Кп	Кн
більш 400	0,9...0,95	0,65...0,75	0,85
	Дренажні шахти	0,5...0,6	-	0,7
	Технічний комплекс промис­лового майданчика кар'єру	0,55...0,65	0,6...0,7	0,75
	Котельна промислового май­данчика кар'єру	0,75	0,6...0,7	0,75
	Механічні майстерні	0,3...0,4	0,18...0,2	0,65
	Адміністративно-побутовий комбінат	0,6	0,5...0,6	0,75
	Зовнішнє освітлення	0,9	0,45...0,5	-
	Внутрішнє освітлення	0,9	0,35...0,4	-
	Підйомні установки	0,75	0,5...0,6	0,7

 

 

Вибір потужності трансформаторів ГПП (ПГВ)

Розрахункове навантаження трансформаторів ГПП з врахуванням компен­суючих пристроїв: (5.27)

Надійне електропостачання споживачів підприємства простіше здійснити шляхом установки двох трансформаторів однакової потужності, що працюють при нормальному режимі роздільно на різні секції шин 6 кВ ГПП (ПГВ). При цьому потужність кожного з трансформаторів повинна забезпечувати живлення всіх споживачів І та II категорій з урахуванням їхньої перевантажувальної спроможності.

В курсовому проекті для вибору потужності трансформаторів можливо скористатися залежністю: ,

де К_]_₂- 0₅8 - коефіцієнт що враховує наявність споживачів І та II категорій; = 1,3 - коефіцієнт перевантаження трансформатора. На ГПП необхідно вста­новлювати трансформатори з регулюванням напруги під навантаженням.

 

 

Додаток

Енегретичні характеристики бурових верстатів.

Тип бурового верстата	Встановлена P, кВТ	Напруга, В	Коеф. попиту
СБШ-200		380/660	0,7	0,7
2СБШ-200Н		380/660	0,7	0,7
2СБШ-200-32		380/660	0,7	0,7
2СБШ-200-40		380/660	0,7	0,7
4СБШ-200-40		380/660	0,7	0,7
3СБШ-200-60		380/660	0,7	0,7
СБШ-250 МНН-32		380/660	0,7	0,7
СБШ-250-55		380/660	0,7	0,7
СБШ-320			0,7	0,7
СБШК-200		380/660	0,7	0,7
СБШ-250		380/660	0,7	0,7
2СБР-125		380/660	0,7	0,7
СВБ-2М			0,65	0,7
СБР-160		380/660	0,65	0,7
СБР-160А-2			0,7	0,7
СБР-100Г-35			0,7	0,7
СБР-100П-35			0,7	0,7
СБР-125А-32			0,7	0,7
СБР-100А-52			0,7	0,7

 

Додаток

Енергетичні показники відвалоутворювачів.

Тип двалоутворювачів	Номінальна напруга, В	Теоретична про- дуктивність,	Встановлена потужність високовольтних електроприймачів	Довготривалий мак- симум навант. кВт	Розрахунковий I, А		Рекоменд. Переріз жил кабелю,
кВт	кВА
ОШ-1500						-	0,87	-/125
Р-1500			-	-		-	0,86	-/25
ОШ-1900-110/150						-	0,86	-
ОШР-4500/90						-	0,87	-
ОШР-4500/190						-	0,87	-
ОШР-5000/95						-	0,87	-
ОШР-5000/190						-	0,87	-
Р-5500						-	0,88	-
ОШР-5250/190							0,86	-/95
ОШР-5250/95							-	-/70
АПС-6800						-	-	-
ОШР-7000/190							0,82	-/150
ОШР-12500/220							-
ОШР-12500/110							-	-/150

 

В знаменнику переріз кабелю при використанні кабельного пересувача.

 

Додаток

Енергетичні показники роторних екскаваторів та перевантажувачів

Тип двалоутворювачів	Номінальна напруга, В	Теоретична про- дуктивність,	Встановлена потужність високовольтних електроприймачів	Довготривалий мак- симум навант. кВт	Розрахунковий I, А		Рекоменд. Переріз жил кабелю,
кВт	кВА
3ЕР-500-2		-	-			-	0,85	-
ЕРГ-400		-	-			-	0,9	-
К-300		-	-			-	0,9	-
ЕР-630			-			-	0,9	-
ЕРГВ-630-9/0,5			-	630,250			0,9	15/25
ЕР-1250-15/1,52			-	630,63			0,9	15/25
ЕР-1250-ОЦ-17/1			-				0,9	15/25
ЕРП-1250-16/1			-			78,4	0,9	15/25
ЕРГ-1600						-	0,93	-
ЕРШР-1600						-	0,93	-
ЕРП-2500-21,4/1			-			104,5	0,93	-/150
ЕРШД-5000							0,93	-/150
ЕРП-5250-30/2,1			-				0,93	-/150
ЕР-5250			-				0,93	-/150
КУ-800		-				-	0,93	-
ЕРШР-5000						-	0,95	-
ЕРШРД-5250						-	0,92	-
ЕРШРД-125000				-			0,93	-/120
ШРС-2400						-	0,93	-
П-1600-50/21			-				-
ПКЗ-5250/85			-				-
ПМД-5250-85/53,5				-			-
ПМЗ-5250-85/32				-			-
ПГ-12500/90-80				-			-

В знаменнику переріз кабелю при використанні кабельного пересувача.