Лекция № 43 Основное электрооборудование обогатительных фабрик

Современные обогатительные фабрики представляют собой высокомеханизированные предприятия. Разнообразные агрегаты фабрик, работающие в строгой последовательности, объединяются в несколько параллельных технологических линий, разветвляющихся в ряде случаев на большое число параллельных трактов. Даже сравнительно кратковременный перерыв в работе одного из многочисленных звеньев обогатительной фабрики может вызвать расстройство сложного, тщательно отрегулированного технологического процесса.

на некоторых обогатительных фабриках целый ряд процессов, таких, как грохочение, дробление и другие, связан < выделением в атмосферу пыли, а также газов и паров способных в соединении с воздухом, кислородом или другими газами-окислителями образовывать взрывчатые смеси. В этом случае при наличии открытого огня или искры появляется опасность возникновения пожара а также взрыва различных газов или пыли, находящихся во взвешенном состоянии в воздухе. Причины возникновения пожара на фабриках вследствие применения электрической энергии могут быть различными: Неисправность электрического оборудования, нарушение правил эксплуатации, несоответствие вида установленного оборудования условиям производственной среды, в которой оно эксплуатируется.

На некоторых обогатительных фабриках технологический процесс связан с большим расходом воды (флотация, обогащение на отсадочных машинах и концентрационных столах и т. д.). Относительная влажность воздуха в таких помещениях достигает 60—75 %. а в ряде случаев близка к 100 %. При мытье стен и полов возникают условия прямого попадания воды на электродвигатели и электрическую аппаратуру. Большая влажность услож­няет поддержание изоляции электрооборудования и сетей на уровне, необходимом по условиям безопасности. Наличие многих металлических конструкций повышает опасность поражения электрическим током работающих при одновременном прикосновении к ним и частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением вследствие нарушения изоляции.

Диапазон мощностей электрических двигателей, применяемых на обогатительных фабриках, очень широк — от мелких двигателей мощностью в несколько сот ватт до двигателей мощностью 4 МВт и более. Наличие на фабриках большого числа разнообразных электрических двигателей и аппаратов работающих на переменном и постоянном токе, усложняет условия их эксплуатации.

При переработке полезных ископаемых на обогатительных фабриках возникает пыль различного состава: рудная, известковая, угольная. Оседая на деталях и токоведущих частях электрооборудования, пыль может нарушить взаимодействие частей приборов и аппаратов, создать токопроводящий слой или. находясь во взвешенном состоянии, образовать взрывоопасную смесь с воздухом. Наибольшую опасность представляет угольная пыль. При эксплуатации электрооборудования в помещениях с повышенной влажностью, наличием токопроводящей пыли или взрывоопасной атмосферы необходим постоянный контроль за состоянием изоляции электрических двигателей, аппаратов;

электрооборудование обогатительных фабрик должно обладать высокой надежностью и обеспечивать бесперебойность работы всех участков и фабрики в целом:

все электротехнические установки и сети должны обеспечивать безопасность их эксплуатации.

Важным средством повышения безопасности эксплуатации электрооборудования является правильное расположение аварийных выключателей, позволяющих отключать установки при отклонении от нормального режима работы. В местах образования пыли устанавливают дополнительные пылеотсасывающие устройства, применяют системы Гидрообеспыливания, а на углеобогатительных и брикетных фабриках, признанных опасными по пыли, необходимо вводить пылевой режим. При введении пылевого режима производят осланцевание цехов и помещений.

Кроме перечисленных требований к электрооборудованию обогатительных фабрик имеются специальные требования к его ремонту и монтажу.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК

Современные обогатительные фабрики, перерабатывающие десятки миллионов тонн руды в год. являются крупными потребителями электрической энергии.

Установленная мощность электроприемников отдельных обогатительных фабрик составляет 50—150 МВт. Источником электроснабжения фабрики служат районные сети энергосистем напряжением 35—220 кВ. а также тепловые электростанции (ТЭЦ). Электрические установки делятся на установки напряжением до 1 и выше 1 кВ. Такое деление вызвано тем. что действующие Правила технической эксплуатации требуют соблюдения различных мер безопасности при обслуживании электроустановок до 1 и выше 1 кВ.

Напряжение питающей сети и ее конструктивное выполнение зависят от мощности фабрики, источника питания и удаленности его от фабрики. Для упрощения питающих и распределительных сетей и сокращения потерь в сетях электроснабжение современных обогатительных фабрик осуществляют чаще всего по схеме глубокого ввода. При данной схеме линии напряжением 35. ПО или 220 кВ вводятся на территорию фабрики и от них отпайками питаются понизительные подстанции или только трансформаторы, установленные у крупных пунктов потребле­ния энергии. Схема глубокого ввода наиболее проста, экономична, удобна и находит все большее применение.

Узел распределения электроэнергии — это главная понизительная подстанция (ГПП) или центральный распределительный пункт (ЦРП). На главной понизительной подстанции устанавливают трансформаторы, которые снижают напряжение районной сети до напряжения, при котором энергия распределяется в пределах фабрики.

Распределение энергии по фабрике осуществляется через распределительные пункты и цеховые подстанции. По назначению различают трансформаторные, преобразовательные, распределительные или комбинированные (смешанные) цеховые подстанции. По конструктивному исполнению и размещению оборудования различают закрытые, открытые, комплектные подстанции или подстанции, состоящие из ком­плектных распределительных устройств.

Конструкция электрической сети обогатительных фабрик зависит от нагрузок, их размещении, а также от принятой схемы.

Для передачи электроэнергии напряжением 380 и 6000 В при значительных токах нагрузки вместо больших потоков кабелей применяют токопроводы (шынопроводы). По мере уменьшения передаваемой мощности целесообразно применять кабели. Кабельные сети на площадке фабрики (наружные сети) прокладывают в траншеях, каналах, туннелях и блоках в зависимости от местных условий. Иногда для прокладки кабелей используют технологические эстакады (например, эстакада пульпопровода). Токопроводы прокладывают по открытой или закрытой эстакаде. В последнее время широко применяют открытые симметричные токопроводы (6—10 кВ) из алюминиевых шин коробчатого сечения. Шины крепят иа бетонных опорах, устанавливаемых через 12 м.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок все потребители электроэнергии делятся на три категории.

КI категории относится оборудование, нарушение в электроснабжении которого может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение оборудования, массовый брак продукции, расстройство технологического процесса. Перерыв в его электроснабжении может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания. Эти потребители должны получать электроэнергию от двух независимых источников питания. На угле- и рудо-обогатительных фабриках к электропотребителям I категории относятся сгустители, противопожарные насосы, насосы для перекачки хвостовой пульпы, если не предусмотрен ее аварийный сброс.

Ко II категории относится оборудование, перерыв в электроснабжении которого может вызвать массовый недовыпуск продукции, массовый простой рабочих и механизмов и т. д. Для потребителей II категории допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежур­ным персоналом. На обогатительных фабриках к этой категории относится все основное оборудование — дробилки, мельницы, сепараторы, отсадочные машины.

К HI категории относится оборудование вспомогательных цехов обогатительных фабрик. При эксплуатации этого оборудования допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для ремонта или замены поврежденного элемента схемы электроснабжения, но не более одних суток.

В схемах внутреннего электроснабжения обогатительных фабрик применяют переменный ток напряжением от 12 до 10 000 В и постоянный ток напряжением 110—220 В. Электрический ток напряжением 36 В используют в сетях местного освещения, в установках, расположенных в помещениях фабрик с повышенной опасностью поражения электрическим током; напряжением 12В - в ручных переносных лампах; напряжением 48—60 В - в цепях сигнализации. Для питания силовых потребителей на фабриках применяют напряжение 380, 660, 6000 и 10000 В.

В настоящее время промышленностью осваивается серийное производство электродвигателей и пуско регулирую щей аппаратуры на напряжение 660 В. Верхний предел мощности электродвигателей на 660 В достигает 700—800 кВт.

Цеховые трансформаторные 'подстанции (ТП) и распределительные устройства (РУ) на напряжение 6—10 кВ, как правило, пристраивают к корпусу или встраивают в него. Питание РУ 6— 10 кВ производится по кабельным линиям или шинопроводам, а подстанции — как правило, по кабелям.

С целью резервирования потребителей I и II категорий применяют двухтрансформаторные подстанции, энергию к которым подают по двум или более линиям, прокладываемым на подстанцию от различных секций шин ГПП и рассчитанным каждая на максимальную мощность подстанции Шины распределительного щита напряжением 380 (660) В секционируют (делят на секции). При наличии потребителей I категории с целью обеспечения бесперебойного электроснабжения предусматривают устройство автоматического включения резерва (АВР).

Распределительные устройства главных и цеховых подстанций делают двухсекционными с секционными выключателями. В нормальном режиме обе секции работают раздельно — каждая от своего трансформатора или ввода 6— 10 кВ.

При выходе из строя одного из трансформаторов или ввода 6—10 кВ секция с помощью автоматического включения резерва подключается к оставшемуся в работе вводу.

На обогатительных фабриках, где имеется несколько самостоятельных технологических секций, рекомендуется все потребители одной технологической секции подключать к одной электрической секции распределительного устройства Общецеховые потребители, а также освещение и устройства для ремонта подключают к специально выделенным секциям распределительного устройства. Такое распределение потребителей фабрики по секциям дает возможность проводить одновременный плановый ремонт всей технологической и электрической аппаратуры, а в аварийных режимах выход из строя одной секции распределительного устройства влечет за собой простой только одной технологической секции.

Мощность трансформаторов цеховых подстанций следует выбирать таким образом, чтобы при неисправности наиболее мощного трансформатора оставшийся обеспечивал бы работу фабрики на время замены выбывшего трансформатора с учетом возможного ограничения нагрузки без ущерба работы фабрики и с использованием допустимой перегрузки трансформатора по действующим инструкциям Степень резервирования зависит от ка­тегории электроприемников, характера графика нагрузок и других факторов и должна составлять не менее 75—80 %.

Число распределительных устройств (подстанций) определяют, исходя из условий:

обеспечения необходимой надежности питания технологических секций:

ограничения токов короткого замыкания на шинах распределительных устройств (подстанций) до допустимого значения с учетом подпитки точки короткого замыкания синхронными электродвигателями:

питания общецеховых потребителей (ремонтных трансформаторов и т. д.) от отдельных секций распределительного устройства:

максимального приближения распределительных подстанций к потребителям электроэнергии.

Дата добавления: 2014-11-18