Министерство образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный университет
Хибинский технический колледж
А.И. Назаров
«ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И
ЭЛЕКТРОСНАЖЕНИЕ КАРЬЕРОВ»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по выполнению курсовой работы по дисциплине «Электрооборудование и электроснабжение карьеров»
для студентов специальности 140613 Кировск 2011 2
РАССМОТРЕНО УТВЕРЖДАЮ
на заседании ЦК ГЭМ Зам. директора ХТК “”2010 г. по УМР Председатель ЦК ГЭМ _В. А. Ганичева Е.В. Саяпина “”2010 г Разработал преподаватель:А. И. Назаров Методист: _В. И. Рабинович Настоящее издание содержит методические указания и рекомендации для студентов среднего профессионального образования специальности по выполнению курсовой работы по дисциплине «Электрооборудование и электроснабжение карьеров».
СОДЕРЖАНИЕ
1 Общие положения…………………………………………………………… 2 Рекомендуемые направления и темы ……………………………………… 3 Методические указания по рекомендуемым темам……………………….. 4 Перечень примерных тем курсовой работы……………………………….. 5 Литература основная………………………………………………………… 6 Литература дополнительная………………………………………………..МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по выполнению курсовой работы по дисциплине«ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОСНАЖЕНИЕ КАРЬЕРОВ»
в группах ГЭМ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Объем курсовой работы. По объему курсовая работа должна содержать не менее 15—20 страниц печатного текста шрифтом TNR № 14, а также электронную версию работы с программой презентации или анимационную модель.Курсовая работа выполняется электронным способом и сдается в бумажном виде в составе пояснительной записки и чертежа формата А1 (чертеж может быть выполнен вручную при наличии электронной версии).
Курсовая работа может иметь реферативный характер (п. 1.2), практический характер (п. 1.3), опытно-экспериментальный характер (п.1.4).
Примечание. Требования к оформлению курсовых проектов и работ изложены в методическом пособии «ОФОРМЛЕНИЕ ОБЯЗАТЕЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДОКУМЕНТОВ», ХТК, 2010.
1.2. Курсовая работа реферативного характера содержит:
- введение, в котором раскрываются актуальность и значение темы, формулируется цель работы;
- теоретическую часть, в которой даны история вопроса, уровень разработанности проблемы в теории и практике посредством сравнительного анализа литературы, обоснование и выбор оборудования, необходимые расчеты;
- заключение, в котором содержатся выводы и рекомендации относительно возможностей использования материалов работы;
- список литературы;
- приложения;
- чертеж формата А Содержание каждого из разделов, имеющих самостоятельный заголовок, должно раскрывать отдельную проблему или одну из ее сторон, а изложение материала логически переходить из раздела в раздел. Разделы должны заканчиваться краткими выводами. Каждая страница текста основной части курсовой работы (проекта) должна содержать не менее 2 ссылок на источники.
Всего при разработке проекта должно быть использовано не менее 8-10 различных источников.
1.3. Курсовая работа практического характера содержит:
- введение, в котором раскрываются актуальность и значение темы, формулируются цели и задачи работы;
- основную часть, которая, состоит из двух или более разделов: первый раздел – теоретические основы разрабатываемой темы, второй раздел – практическая (расчетно – графическая) часть, представленная расчетами, графиками, таблицами, схемами и т.п., обосновывающая практический характер работы (технические решения);
- заключение, в котором содержатся выводы и рекомендации относительно возможностей практического применения материалов работы;
- список литературы;
- приложения;
- чертеж формата А1.
1.4. Курсовая работа опытно-экспериментального характера содержит:
- введение, в котором раскрываются актуальность и значение темы, определяются цели и задачи эксперимента;
- основную часть, которая обычно состоит из двух или более разделов: первый раздел – содержит теоретические основы разрабатываемой темы, историю вопроса, характеристику разработанности проблемы в теории и практике, второй раздел – практическая часть, содержащая план проведения эксперимента, характеристику методов экспериментальной работы, обоснование выбранного метода, основные этапы эксперимента, обработку и анализ результатов опытно – экспериментальной работы;
- заключения, в котором содержатся выводы и рекомендации о возможности применения полученных результатов;
- список литературы;
- приложения;
- макет или модель установки.
2. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ТЕМЫ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
2.1. Электропривод карьерных экскаваторов, буровых станков, автосамосвалов.2.2. Электрооборудование карьерных ПРП, КТП, ПОУ.
2.3. Монтаж, эксплуатация карьерных электрических сетей.
2.4. Электрооборудование карьерных комплексов.
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕКОМЕНДУЕМЫМ ТЕМАМ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Тема 1. Электропривод экскаваторов, станков, автосамосвалов.В объем курсовой работы по данной теме входят следующие вопросы:
1. 1. Выбор рода тока (постоянный или переменный). Проблема состоит в том, что ранее тяговые двигатели применялись только постоянного тока, в настоящее время в связи с появлением тиристорных и транзисторных преобразовательных и регулирующих устройств, стало возможным использовать как двигатели постоянного, так и переменного тока. В проекте необходимо произвести анализ существующих систем привода, сравнить их достоинства и недостатки и обосновать выбор той или иной системы.
1.2. Составление общей схемы компоновки преобразовательного агрегата.
Дело в том, что на большинстве машин производится преобразование первичной энергии (электро-, дизель и др.) в другой вид энергии или в другой род тока. Преобразование энергии производится с помощью вращающихся или статических преобразователей. В работе необходимо проанализировать возможные способы преобразования и возможные схемы установок для преобразования энергии. При этом необходимо иметь ввиду, что самый дешевая энергия – это электрическая, а самая мобильная (не связанная с сетями) – дизельная; в то же время дизельное топливо – самой дорогой вид топлива.
Также необходимо учесть возможные выбросы в атмосферу, простоту регулирования и другие факторы. Так, например, гидравлический привод легко поддается регулированию и не боится перегрузок. Сочетание электрического питания от сети и гидравлических исполнительных органов машин позволяет использовать достоинства и уменьшить недостатки различных видов энергии.
1.3. Разработка электрической схемы преобразовательного агрегата. Схема составляется на основе выбранной компоновки и выбранных механизмов.
Рассматриваются возможные существующие схемы, а также перспективные, находящиеся в стадии научно-технической разработки или внедрения. При выборе следует отдавать предпочтение статическим преобразователям, в том числе следует сравнивать преобразователи переменного тока и постоянного тока.
1.4. Выбор типов электродвигателей для привода механизмов. Здесь необходимо, следуя ранее выбранному пути, выбрать из каталогов современные типы двигателей. Если отсутствуют данные о мощности двигателей, необходимо произвести ее расчет. Далее необходимо привести основные характеристики выбранных двигателей.
1.5. Расчет сечения и выбор питающего кабеля для выбранного преобразовательного агрегата и двигателя. Расчет проводится в соответствии с общепринятыми методиками. Выбор кабеля следует проводить в соответствии с величинами напряжения, рабочих и пусковых токов и токов КЗ, условий работы, влияния агрессивной среды. Предпочтение следует отдавать современным маркам кабеля.
1.6. Выбор аппаратов управления. Выбор аппаратов управления и защиты проводится с учетом рабочего напряжения, тока, токов КЗ и перегрузок. Следует выбирать современные средства управления с применением элегазовых или вакуумных аппаратов и микропроцессорные блоки защиты.
Тема 2. Электрооборудование карьерных ПРП, КТП, ПОУ.
В объем курсовой работы по данной теме входят следующие вопросы:
2. 1. Выбор величины напряжения для карьерных распределительных сетей.
В проекте необходимо произвести анализ существующих систем электроснабжения, типовых схем электроснабжения карьеров. Необходимо сравнить достоинства и недостатки схем и карьерных распределительных пунктов, а затем - обосновать выбор той или иной системы.
2.2. Составление общей схемы компоновки распределительного пункта.
Следует рассмотреть возможные схемы установки оборудования в ПРП и КТП. Необходимо выбрать тип и материал корпуса ПРП, КТП, тип ходовой части, тип дверей, количество и тип КРУ для распределения или тип трансформаторов для преобразования электроэнергии. Сравнить КРУ выкатного и стационарного типа, сравнить шины жесткие и гибкие, неизолированные и изолированные.
2.3. Разработка электрической схемы распределительного или преобразовательного пункта. Схема составляется на основе выбранной компоновки и выбранных типов оборудования. Рассматриваются возможные существующие схемы, а также перспективные, находящиеся в стадии научно-технической разработки или внедрения. При выборе следует сравнить достоинства и недостатки различных схем компоновки РУВН: с выключателями и с разъединителями, с выключателями различных типов и др.
2.4. Выбор типов коммутационных аппаратов в РУ НН, количества автоматических выключателей, типа реле утечки, типа осветительных приборов для внутреннего и наружного освещения, выбрать напряжение для питания осветительных приборов и источник их питания.
2.5. Расчет сечения и выбор питающего кабеля для выбранного ПРП, КТП, ПОУ. Расчет проводится в соответствии с общепринятыми методиками. Выбор кабеля следует проводить в соответствии с величинами напряжения, рабочих и пусковых токов и токов КЗ, условий работы, влияния агрессивной среды. Предпочтение следует отдавать современным маркам кабеля.
2.6. Выбор аппаратов управления в сети ВН. Выбор аппаратов управления и защиты проводится с учетом рабочего напряжения, тока, токов КЗ и перегрузок. Следует выбирать современные средства управления с применением элегазовых или вакуумных аппаратов и микропроцессорные блоки защиты.
Тема 3. Монтаж, эксплуатация карьерных электрических сетей, защита от ненормальных режимов карьерных электрических сетей.
В объем курсовой работы по данной теме входят следующие вопросы:
3.1. Анализ существующих систем электроснабжения карьеров и выбор величины напряжения для карьерных сетей, сравнение типовых схем электроснабжения карьеров. Необходимо указать достоинства и недостатки систем электроснабжения при различных режимах нейтрали, схем карьерных распределительных пунктов, а затем - обосновать выбор той или иной системы.
Сравнить эти системы с точки зрения электробезопасности.
3.2. Рассмотрение способов и методов монтажных работ в электроустановках карьеров, нужно обратить внимание на такие методы, при которых значительно повышается производительность труда, а также качество выполнения соединения проводников, установки оборудования и т.д. Рассмотреть возможность применения блочного и крупноблочного монтажа, бысторазъемных соединений, новых композитных материалов.
3.3. Анализ причин выхода из строя кабельных линий карьеров, из-за которых происходят непроизводительные потери рабочего времени. Следует привести современные методы поиска неисправностей в карьерных сетях с применением приборов дистанционного контроля, средств телеизмерения и телеконтроля. Произвести поиск и выбрать соответствующие современные приборы и привести их технические характеристики.
3.4. Выбор приборов, аппаратов для определения неисправностей и технических средств для устранения обнаруженных неисправностей. Провести сравнение технических данных различных систем контроля и выбрать наилучшие с точки зрения надежности и безотказности. Разработать схему дистанционного управления аппаратами с применением средств телемеханизации.
3.5. Разработка схемы расположения оборудования в диспетчерском или распределительном пункте. Разработка схемы панели управления и защиты в диспетчерском пункте с указанием способов сигнализации о причинах выхода из строя оборудования или причинах неисправности в схеме электроснабжения. Составить эскиз с расположением оборудования стенда, табло, приборной панели т.п.
Для работы над проектом необходимо пользоваться технической информацией из современных источников. Ошибкой многих студентов является использование в качестве источников информации устаревших учебников, статей, журналов. Недостатком указанных источников является отсутствие современной информации, современного оборудования, материалов. Несмотря на это, многие старые учебники содержат верные теоретические и научные выводы и рекомендации, которыми можно пользоваться и сегодня. Другой ошибкой является использование хоть и современного, но одного учебного или научного издания. В этом случае анализ достижений технического прогресса может оказаться недостаточно глубоким. Таким образом: при работе над проектом необходимо применять современные литературные источники, их должно быть несколько, это могут быть учебные и научные издания. Обязательным условием для выполнения проекта на должном уровне является использование информации из всемирной сети, в том числе и на иностранных языках.
«Электрооборудование и электроснабжение карьеров»
1. Выбор способа пуска сетевого двигателя экскаватора ЭКГ-10.
2. Выбор системы возбуждения синхронного двигателя экскаватора ЭКГИ.
3. Электропривод механизма подъема экскаватора ЭКГ-8И.
4. Электрооборудование механизма напора экскаватора ЭКГ-8И 5. Электрооборудование механизма хода экскаватора ЭКГ-5А 6. Электрооборудование механизма поворота экскаватора ЭКГ – 8И 7. Применение электропривода переменного тока на карьерных экскаваторах.
8. Регулирование привода механизма подъема экскаватора ЭКГ-10.
9. Электрооборудование главной водоотливной установки карьера 10.Монтаж и ремонт воздушных линий в карьерах.
11. Выбор оптимального режима нейтрали в карьерной электрической 12. Выбор устройств защита карьерных сетей от замыканий на землю.
13.Применение микропроцессорных устройств для защиты в карьерных электрических сетях.
14. Компенсация емкостных токов в карьерных электрических сетях.
15.Защита карьерных сетей от атмосферных перенапряжений.
16. Электрооборудование экскаваторного КРУэкскаватора ЭКГ-10.
17. Электрооборудование карьерного автосамосвала постоянного тока.
18. Электрооборудование карьерного автосамосвала переменного тока.
19. Монтаж и ремонт кабельных линий.
20.Ремонт кабельных линий с помощью муфт термоусадки.
21.Ремонт гибкого кабеля с помощью муфт холодной усадки.
22. Применение кабельных концевых муфт и концевых заделок из современных материалов.
23.Выбор способа ремонта бронированного кабеля в карьере.
24. Электрооборудование блочной ГПП карьера.
25. Дистанционное управление электроснабжением карьера.
26.Электрооборудование осветительных установок в карьере 27. Применение современных технических средств связи для организации диспетчерского управления и контроля в карьере 28. Компенсация реактивной мощности в электрической сети карьера.
29. Электрооборудование механизма хода бурового станка СБШ-250.
30. Электропривод механизма вращения бурового станка СБШ-250.
ЛИТЕРАТУРА
1. Авсеев Г.М., Алексеенко А.Ф., Гармаш И.Л. Сборник задач по горной электротехнике – М.: Недра, 1988.2. Беккер Р.Г., Дектярев Б.В. и др. Электрооборудование и электроснабжение участка шахты. Справочник – М.: Недра, 1983.
3. Бородино Л.С. Горная электротехника – М.: Недра, 1981.
4. Груба В.И., Калинин В.В., Макаров М.И. Монтаж и эксплуатация электроустановок – М.: Недра, 1991.
5. Гурин Н.А., Янукович Г.И. ''Электрооборудование промышленных предприятий и установок. Пособие по дипломному проектированию'', Минск, Высшая школа; 1990.
6. Дзюбан В.С., Риман Я.С., Маслий А.К. Справочник энергетика угольной шахты – М.: Недра, 1983.
7. Медведев Г.Д. ''Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий'', М. Недра; 1988.
8. Назаров А.И. Выбор электрического оборудования. Справочное пособие, Кировск, 2009.
9. Назаров А.И., Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий, Кировск, 2006, 286 с.
10. Релейная защита электроустановок на открытых горных работах [Текст] :
справочное издание / Г. Г. Пивняк, Ф. П. Шкрабец, Я. С. Горбунов. - М. :
Недра, 1992. - 240 с.
11.Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах – М.: Недра, 1978.
12.Правила устройства электроустановок, М., Энергоатомиздат, 2002.
13. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, М., Энергоатомиэдат, 2003.
14. Самохин Ф.И. и др., Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ', М. Недра; 1988.
15.Цапенко Е.Ф., Мирский М.И., Сухарев О.В. Горная электротехника – М.:
Недра, 1986.
16. Чеботаев Н.И. Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ, 2009, 474 с.
17. http://www.htk.edu.ru/prepod.htm#m2, методические пособия преподавателя ХТК Назарова А.И.
1. Безносенко Д.М., Безносенко Н.М., Козярук А.Е. Совершенствование системы управления тяговым приводом транспортных средств открытых горных разработок// Горные машины и автоматика. №1. 2004. 13-17.
3. Анастасиев П.И., Фролов Ю.А. Линии электропередачи до 10 кВ промышленных предприятий. — М.: Энергия, 1980.
4. Белых Б.П., Заславец Б.И. Расп1)еделительные электрические сети рудных карьеров — М.: Недра,1978.
5. Белых Б.П., Свердель И.С, Усов Ф.М. Электрическая занщта от замыканий па землю в сетях карьеров. — М.:
Недра, 1967.
6. Беркович М.А., Молчалов В.В., Семенов В.А. Основы техники релейной защиты. — М.: Энергоатомиздат, 1984.
7. Бухтояров В.Ф. Методы и средства обеспечения безопасности эксплуатации кар1.ерных эле1П'роустано1юк напряжением 6...35 кВ / / Электробсзопаспость. - 1995. - № 1. - 30-35.
8. Бухтояров В.Ф. Некоторые результаты анализа потоков аварийных опслючений в передвижных электроустановках //Электробезопасность - 1995. - N^ 2. - 29 - 38.
9. Бухтояров В.Ф. Методы и средства управления и защиты электротехнических комплексов и систем на открытг»1Х горных работах (Дисс. на соискание ученной степени д.т.н.). — М., 1994.
10. Бухтояров В.Ф., Поляков В.Е. Обоснование требований и выбор принципа построения запщты от замыканий на землю / / Изв. вузов. Энергетика. - 1985. - N" 10. - 34-37.
11. Б>'хтоя1Юв В.Ф., Поляков В.Е. Устройство для токовой направленной запщты от одпос|)азных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью / / Изв. вузов. Электромеханика. — 1987. - N " 5. - С. 119-122.
12. Бухтояров В.Ф., Поляков В.Е. Устройство токовой защиты от однофазных замыканий на землю в сети с изоли1ювапной нейтралью / / Изв. вузов. Энергетика. — 1988. — N*^ 10. — 40-41.
13. Бухтояюв В. Ф., Щуцкий В. И. Защита от замыканий па землю в электроустановках 6 — 35 кВ. — Екатеринбург, 1999.
14. Вании В.К., Павлов Г.М. Релейная ;шщита на элементах вычислительной техники. — Л.; Энергоатомиздат.
Леиипгратское отд-ие, 1983.
15. Гимоян Г.Г. Релейная запщта горных электроустановок. — М.: Недра, 1978.
16. Гельфанд Я.С. Релейная запщта распределительных сетей. •- М.:
- Энергоатомиздат, 1987.
17. Гладилии Л.В., Щуцкий В.И., Васильев И.Е. Создание запщт от замыканий на землю в карьерных сетях напряжением вьппе 1 кВ / / Горный журнал. - 1968. - N^ I. - С. 57-59.
18. Гладилии Л.В., Щуцкий В.И., Бацежев Ю.Г., Чеботаев Н.И. Электробезопасность в горнодобывающей промышленности. — М.: Недра, 1977.
«