Завдання на курсову роботу (проект)

Проект виконується за індивідуальним завданням затвердженим кафедрою (Додаток 1). Темою курсової роботи (проекту) може бути електрообладнання та електропостачання дільниці вугільної або рудної шахти, вибір та розрахунок раціональної системи електропостачання дільниці, проект центральної підземної підстанції (ЦПП) або інші теми, які найбільш повно відображають основні розділи дисципліни.

Загальну частину проекту електрообладнання та електропостачання дільниці шахти виконують згідно із заданими керівником проекту гірничими, геологічними та технічними умовами на проектування або за матеріалами виробничої практики.

Варіанти завдань складе:ні на підставі даних конкретних дільниць альбомів «Расчет и построение систем электроснабжения угольных шахт» та «Прогрессивные технологические схемы разработки пластов на угольных шахтах», частина 1 та 2 [2].

Завдання на курсове проектування включає слідуючі дані для конкретної дільниці: система розробки, небезпека за газом та пилом, категорія шахти за газом, кут падіння пласта, потужність пласта, довжина лави, довжина стовпа, глибина гірничих робіт, максимальна довжина кабелю напругою 6 кВ, що живить дільницю (РПП-6 ПДПП, або ЦПП-ПДПП), потужність короткого замикання на шинах ЦПП (РПП-6), механізація очисних, підготовчих робіт та транспорт на дільниці, кількість працівників в найбільш завантажену зміну, добова продуктивність дільниці, середня швидкість добувної машини.

Студе:нт має право коригування (при домовленості з керівником проекту) вихідних даних щодо прийнятих машин і механізмів та організації праці на дільниці. При цьому застосування морально застарілого обладнання не припустимо, крім серійного, в проекті може бути передбачено використання обладнання, що знаходиться на станції розробки чи випробування, якщо його технічні дані відомі.

Спеціальна частина проекту являє собою поглиблену розробку де:яких питань дисципліни ''Електрообладнання та електропостачання машин і установок, які відображають специфіку експлуатації електрогосподарства в конкретних умовах. Спеціальна частина, як правило, повинна бути розділом комплексної теми індивідуального завдання з науково-дослідні роботи студе:нта.

У типовому завданні на курсову роботу (проект) вказуються:

1 - найменування теми проекту;

2 - вихідні дані для проектування;

3 - зміст графічних документів проекту;

4 - список рекомендованої літератури;

5 - дати видачі завдання та здачі студе:нтом закінченої роботи (проекту).

1.1.2. Завдання на дипломне проектування бакалавра

Дипломні проекти бакалаврів за напрямом «Електромеханіка» передбачають проектування окремої електромеханічної установки та технологічного комплексу обладнання або системи електромеханічного обладнання окремих дільниць підприємства. При цьому в структурі загальної частини проекту значна увага приділяється розділу «Електрообладнання та електропостачання», в якому в залежності від конкретних умов та об'єкту проектування в глибокому погодженні з виконаними попередніми розділами проекту розробляються наступні питання:

- стислі відомості про зовнішнє електропостачання підприємства, джерела живлення та умови приєднання до енергосистеми, розподіл електроенергії на дільницях та живлення основних установок;

- розрахунок освітлення дільниці;

- розрахунок навантаження споживачів об'єкту проектування;

- вибір засобів компенсації реактивної потужності та вибір трансформаторів;

- розрахунок електричних мереж дільниці;

- вибір електрообладнання розподільчої мережі та уставок захисту;

Вихідні дані на дипломний проект (роботу) формуються на основі даних виробничої та переддипломної практики студе:нта, його участі в науково-дослідній роботі, аналізу літератури, нормативно-галузевих документів та даних, що представляються керівником проекту. Ними можуть бути також результати курсових проектів, робіт та інших індивідуальних завдань. Базою для вирішення питань електропостачання може бути як вихідна інформація про гірничотехнічні умови, характеристики технологічного процесу підприємства та окремих його підрозділів та об'єктів, механізації робіт (добувних, прохідницьких, транспорту та ін.), яка може бути оформлена як умови проектування, так і результати розрахунків виконаних в інших розділах загальної частини проекту. При цьому в залежності від теми проекту (електромеханічного обладнання дільниці чи окремої технологічної установки) необхідні вихідні дані, відомості про джерела живлення електроенергією, величини струмів короткого замикання в електричних мережах на вході підприємства:

- відомості про виробничий майданчик та розташовані основні електроустановки підприємства, їх характеристика;

- основні дані про систему розкриття родовища та систему розробки;

- план основних гірничих виробок та гірничих робіт на дільниці;

- прийняти машини та установки механізації робіт;

- характеристики електроспоживачів за потужністю, напругою, категорією за надійністю живлення;

- режим роботи підприємства, його підрозділів та установок;

- характеристики зовнішнього середовища за вибухо- та пожежонебезпекою. Інші дані, необхідні для дипломного проектування, а також розробки спеціальної частини, визначаються керівником проекту.

1.2. Вказівки щодо оформлення пояснювальної записки

Уся технічна документація дипломного та курсового проекту виконується згідно з вимогами ЄСКД (ГОСТ 2.101 - 68, ГОСТ 2.111 – 68). Пояснювальна записка (ПЗ) (Додаток 1) курсової роботи (проекту) повинна мати 30 - 40 сторінок рукописного тексту на стандартних аркушах формату 297х210 мм (ГОСТ 2.301-68). Зліва залишають поле шириною 20 мм, справа - не менше 5 мм. Від верхнього та нижнього рядків до обрізу аркуша залишають не менше 15 мм. Текст записки розміщують з одного боку. Виконується, як правило, з використання сучасних інформаційних технологій.

ПЗ має розділи та підрозділи аналогічно даним методичним вказівкам які нумеруються арабськими цифрами.

ПЗ складається з вступної частини, основної частини (вступ, завдання та спеціальна частина, додаткова частина) та додаткова.

Першим іде: титульний аркуш, потім завдання на проектування; зміст ПЗ; далі іде: основна частина із вступу, де: відмічаються досягнення науки а техніки у сфері електропостачання гірничих підприємств, мета та завдання проектування, вимоги до СЕП з точки зору забезпечення її ефективної роботи та підвищення продуктивності праці, текстовий матеріал розділів; в додаткову частину включають питання охорони праці, економічного обґрунтування, монтажу та експлуатації обладнання, перелік літературних джерел, нормативно-довідкової та іншої документації.

Сторінки ПЗ нумеруються, починаючи з титульного аркуша. На титульному аркуші, аркушах і а завданням та змістом номер сторінки не ставиться.

ПЗ повинна мати всі необхідні обґрунтування та розрахунки, виконані де:тально з викладе:нням та оцінкою методів розв'язання задач і розрахункових формул. Для скорочення обсягу ПЗ розрахунки, які виконуються багаторазово, записуються у формі таблиць.

Виклад текстового матеріалу рекомендується супроводжувати схемами, графіками, ескізами, даними каталогів і т.п., а також необхідним аналізом, обґрунтуванням прийнятих рішень і критичними зауваженнями студе:нта.

Усі таблиці, рисунки, формули повинні бути пронумеровані в межах кожного розділу, із зазначенням номера розділу та порядкового номера формули в межах цього розділу. Символи формул розшифровуються в такій самій послідовності, в якій вони наводяться у формулі. Якщо остання являє собою дріб, то спочатку розглядається чисельник, потім - знаменник. Виклад текстового матеріалу ПЗ повинен супроводжуватися посиланням на літературу (в квадратних дужках, наприклад [1,4], або [21]). Літературні джерела в списку даються за алфавітним порядком або в порядку, в якому вони зустрічаються в тексті.

Початкові проміжні та заключні розрахункові параметри, прийняте електрообладнання та кабелі повинні бути згруповані за належністю їх до відповідних підземних дільничних розподільних пунктів (РПП), підземних дільничних пересувних або стаціонарних підстанцій (ПДПП, ПДСП). Всі РПП та ПДПП треба пронумерувати і під цими номерами перенести до схеми.

При виконанні проекту студе:нт повинен практично використовувати все нове, що з'явилося в останні роки у практиці проектування та експлуатації СЕП. Недопустимо прийняття застарілого, знятого або того, що знімається з виробництва, електрообладнання.

У проекті треба передбачити заходи щодо забезпечення безпечної експлуатації електрообладнання, а також основні заходи щодо охорони праці.

1.3. Використання ЕОМ при проектуванні

Для автоматизації виконання великої кількості легко формалізованих обчислювальних та логічних операцій, що повторюються, та тих, що базуються на традиційних методах розрахунку в курсовій роботі (проекті) та в дипломному проекті, треба використовувати ЕОМ. При цьому необхідно орієнтуватися на використання вже розроблених програм для ПЕОМ.

У курсовому проекті студе:нт повинен показати уміння використовувати обчислювальну техніку при розв'язанні питань електропостачання гірничих підприємств. Для цього поряд з безмашинними способами розрахунків в ПЗ даються результати розрахунків на ЕОМ однієї - двох задач, що розв'язуються в проекті, наводяться таблиці вихідний даних і результатів розрахунку на ЕОМ, посилання на типові програми.

При розв'язанні оптимізаційних задач в використанням спеціальних математичних методів в ПЗ наводяться використані теоретичні та математичні основи розрахунків, алгоритми та програми, обґрунтування ефективності розрахунків.

1.4. Вказівки щодо виконання графічної документації курсової роботи (проекту)

Графічна документація курсового проекту виконується на двох - трьох аркушах формату А1 (841х594). Вона включає:

- принципову схему електропостачання дільниці на плані гірничих робіт з нанесенням кабельних ліній електропередач, розподільних пунктів, трансформаторних підстанцій, споживачів електроенергії. На схемі вказуються довжина, переріз жил і марка кабелю, тип прийнятих апаратів і машин, струми короткого замикання, струми установок спрацьовування захисту від короткого замикання (умовні позначення на схемі наведе:ні в Додатку 3);

- план і розріз дільничної підстанції, розподільного підземного пункту напругою 6 кВ (РПП-6), або розподільного пункту (РПП-0,7) напругою до 1000 В (за домовленістю з викладачем) з нанесенням розташування електрообладнання, засобів захисту та протипожежних засобів (у масштабі);

- схему керування та захисту однієї з машин (може виконуватись в ПЗ форматом А4) або креслення на тему спеціальної частини проекту.

При виконанні графічної частини треба керуватися вимогами відповідних де:ржавних стандартів ЄСКД. Креслення виконуються, олівцем, або з використанням комп'ютерних технологій.

Графічна документація курсової роботи може виконуватись як на аркуші формату А1, так і на аркушах формату А3 або А4. При цьому принципова схема електропостачання дільниці розбивається на схеми, окремо для кожної пересувної дільничної підстанції. Розташування електромеханічного та електричного обладнання на плані гірничих робіт дільниці бажано виконати на аркуші формату А3.

Графічна документація дипломного проекту виконується на аркушах формату А1. В загальній частині проекту виконується принципова електрична схема електропостачання дільниці чи електромеханічної установки, що є об'єктом проектування.

Якщо темою спеціальної частини є питання електропостачання або електроприводу, кількість аркушів та зміст графічної частини визначається студе:нтом разом з керівником дипломного проектування.

1.5. Захист курсової роботи (проекту)

Курсова робота (проект), виконана згідно з встановленим графіком, перевірена і підписана керівником роботи (проекту), подається до захисту комісії, що затверджена кафедрою.

Під час захисту особлива увага приділяється технічним та економічним обґрунтуванням прийнятих рішень, а також глибині розробки індивідуального завдання.

У результаті захисту роботи (проекту) виставляється оцінка, яка характеризує не тільки якість прийнятих рішень, розрахунків і графічного матеріалу, але й здатність студе:нта коротко, аргументовано викласти оде:ржані результати, а також чітко відповісти на поставлені запитання.

2. КОРОТКА ХАРАКТЕРИСТИКА ГІРНИЧО-ГЕОЛОГІЧНИХ ТА ТЕХНІЧНИХ УМОВ ПРОЕКТУВАННЯ

Викладається коротка характеристика гірничо-геологічних умов, системи розкриття та розробки родовища, схема провітрювання виробок. Вказується категорія шахти за газом, розмірі шахтного поля дільниці, кут падіння, потужність пласта та інші дані, потрібні для обґрунтування та вибору засобів механізації і транспорту в межах заданої дільниці шахти (Додатки 4,5).

На основі гірничотехнічних умов обґрунтовуються прийняті засоби механізації видобування корисних копалин, прохідницьких робіт і транспорту, вибір машин, механізмів і комплексу обладнання. Прийняте обладнання місце розташування та його технічні дані, потрібні для подальших розрахунків, зводяться до табл. 2.1.

Призначення та технічні дані машин та механізмів Таблиця 2.1

Споживачі електро-енергії	Тип машин	Тип електро- двигуна	Потуж-ність, , кВт	Кількість,	, кВт	ККД , %		Струм, А
Лава № 1
Комбайн	1ГШ-68	ЕКВ-УУ				91,8	0,84
Конвейер	СП87ДН	ЕДКОФ 42/4				89,5	0,85
Лебідка	1ЛП	ВАОФ 62-4

На плані гірничих робіт дається розстановка вибраного обладнання.

3. ВИБІР СХЕМИ РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ НА ДІЛЬНИЦІ ШАХТИ

Схема розподілу електроенергії на дільниці залежить від схеми та технології виконання гірничих робіт, категорії шахти по газу та пилу, кута падіння та глибини залягання родовища, встановленого у виробках дільниці технологічного устаткування та прийнятого рівня напруги електричної мережі. При виборі схеми розподілу електроенергії бажано користуватися типовими схемами [9].

Згідно з вихідними даними: потужність, кут падіння і порядок відпрацювання пласта (за простиранням, падінням або підійманням вибирають відповідний номер типової схеми, складають ескіз гірничих виробок дільниці (вибою). На ньому розставляють прийняте обладнання і схематично показують розташування ПДПП і РПП-0,66, як вказано в типовій схемі. На ескізі вказують відстань від ЦПП (РПП-6) до ПДПП, від ПДПП до РПП-0,66, від РПП-0,66 до споживача дільниці (рис 3.1, рис 3.2)

Рис 3.1 Типова схема електропостачання ділянки

Рис 3.2 Типова схема розташування електрообладнання прохідницького вибою

При розробці схеми живлення споживачів електроенергії очисного та прохідницького вибоїв уточнюють групи електроспоживачів, які живляться від окремих розподільних пунктів напругою до 1000 В (РПП-0,7), кількість РПП-0,7, які живляться від тієї чи іншої підстанції, кількість останніх.

Бажано обгрунтувати спосіб живлення (через ствол чи енергетичні свердловини) залежно від глибини залягання родовища. В проекті можуть бути закладе:ні два типи дільничних підстанцій:

стаціонарні - для живлення стаціонарних машин і механізмів (конвейерів на ухилах і в магістральних виробках, лебідок та ін.), в них використовують як сухі трансформатори, так і пересувні підстанції.

пересувні - для живлення пересувних машин і механізмів (комбайнів, стругів, привибійних конвеєрів тощо).

Для забезпечення незалежності живлення електроенергією окремих лав, підготовчих вибоїв бажано їх машини та механізми живити від окремих підстанцій.

4. ЕЛЕКТРИЧНЕ ОСВІТЛЕННЯ ПІДЗЕМНИХ ВИРОБОК

4.1. Загальні питання

Електричне освітлення підземних виробок повинно бути раціональним, тобто воно повинно створювати на робочих місцях освітленість, необхідну для високопродуктивної праці, запобігання травматизму і одночасно бути достатньо ефективним.

Мінімальна освітленість в підземних виробках встановлена Правилами технічної експлуатації (ПТЕ) вугільних і сланцевих шахт ([8], Додаток 6).

Згідно з ПТЕ у шахті повинні освітлюватись очисні вибої з механізованими комплексами, вузькозахватними комбайнами та стругав, відкаточні та конвеєрні штреки, квершлаги, бремсберги та ухили, людські ходки, місця перевантаження вугілля, розминки, заїзди, електромашинні камери, камери відпочинку тощо.

Для підземних освітлювальних установок приймають світильники напругою 127 В для освітлення очисних, прохідницьких вибоїв і дільничних виробок. У капітальних виробках дозволяється використання світильників напругою 220 В.

У курсовій роботі (проекті) світлотехнічні розрахунки виконуються кожним із існуючих методів для одного із робочих місць:

методом питомої потужності - лава;

методом коефіцієнта використання світлового потоку – камера розподільного пункту РПП-6;

точковим методом - місце перевантаження вугілля.

Для всіх інших виробок дільниці розраховують кількість необхідних світильників згідно з рекомендованими Правилами безпеки (ПБ) у вугільних шахтах [7], та рекомендуємими відстанями між світильниками (Додаток 7).

Для живлення освітлювальних установок доцільно приймати спеціальні освітлювальні агрегати АОС-4 та АОС-4В, а також пускові агрегати АПШ, які комплектуються необхідною комутаційною та захисною апаратурою.

4.2. Розрахунок освітлення

Після того, як попередньо були вибрані основні параметри освітлювальної установки (освітленість, типи світильників, їх розміщення) виконують світлотехнічні розрахунки.

4.2.1. Метод питомої потужності

Використовується при орієнтовних розрахунках електричних навантажень на освітлення приміщень і відкритого простору.

Питома потужність на освітлення знаходиться із залежності Вт/м²:

, (4.1)

де: - сумарна потужність ламп, Вт; - площа освітлювальної поверхні, м².

Питома потужність знаходиться в межах … при освітленні лампами розжарювання та … при освітленні люмінесцентними лампами, де: - нормативна освітленість, лк. Для очисних і підготовчих вибоїв рекомендована питома потужність на освітлення 5 Вт/м³ [6].

Тоді необхідна для освітлення вибою потужність

, (4.2)

де: - освітлювальна площа вибою, м², - довжина лави, м, - ширина вибійного простору, м.

Необхідна кількість світильників

, (4.3)

де: - потужність лампи, Вт.

Відстань між окремими світильниками у вибої, м:

(4.4)

Для освітлення в очисних вибоях бажано використовувати спеціальні світильники, наприклад СЗВ-60, СЗВ 1.1М, а також СКВ, СВЛ, Луч 2М [11].

4.2.2. Метод коефіцієнта використання світлового потоку

Метод враховує не тільки потік, який падає на робочу поверхню безпосередньо від світильника, але й потік, відбитий від стін та стелі, за рахунок введе:ння коефіцієнта використання освітлювальної установки. Останній залежить від кольору стін і стелі, розмірів приміщення.

Метод використовують для розрахунку освітлення приміщень, насосних, машинних камер, камер ЦПП, РПП та інших.

Розрахунок ведуть у такій послідовності:

1) приймають тип світильника (наприклад, РВЛ-20) і знаходять світловий потік лампи (Додаток 8);

2) розраховують показник приміщення:

, (4.5)

де: і - довжина та ширина освітлюваного приміщення, м для типових камер РПП-6 залежно від кількості обладнання в камері, розміри наведе:ні в [11] та Додатку 11, - висота підвісу світильника над робочою поверхнею, м (для РПП-6 на рівні 0,8 м від підлоги, для типової РПП-0,66 ширина В=3,5 м.).

3) розраховують загальний світловий потік, потрібний для забезпечення необхідної освітленості;

, (4.6)

де: - коефіцієнт запасу, який враховує старіння ламп та запорошеність їхніх ковпаків, = 1,З...1,5 для ламп розжарювання, = 1,5...2,0 для люмінесцентних ламп, - мінімальна освітленість по нормах (Додаток 8), лк, - площа освітлюваного приміщення, м², - коефіцієнт нерівномірності освітлення ( = 1,З...1,4), - коефіцієнт використання освітлювальних установок (Додаток 10);

4) обчислюють потрібну кількість ламп;

(4.7)

4.2.3. Точковий метод

Метод застосовують при розрахунку освітлення відповідальних дільниць цехів, конвеєрних галерея, тунелів, відкаточних штреків і очисних вибоїв вугільних шахт, зовнішнього освітлення. Розрахунок зводиться до знаходження освітленості в точці на рівні робочої поверхні. Освітленість в точці К на горизонтальній поверхні (рис 4.1).

Рис 4.1 Розрахункова схема точкового методу

, (4.8)

де: - кількість світильників, рівновіддалених від освітлювальної точки, - поправочний коефіцієнт, що дорівнює відношенню світлового потоку прийнятої лампи до світлового потоку умовної лампи в 1000 лк, - сила світла лампи під кутом , лк (Додаток 9), - кут нахилу променя, який падає на розрахункову точку, - висота підвісу світильника над робочою поверхнею, - коефіцієнт запасу.

Освітлення на вертикальній поверхні

, (4.9)

Точковий метод розрахунку освітлення ведуть в такій послідовності:

1) вибирають тин світильника (Додаток 8)

2) приймають попередню відстань між світильниками (Додаток 7),

З) за (4.8) перевіряють горизонтальну освітленість в розрахунковій точці. Якщо оде:ржана розрахункова освітленість менша за погрібну по нормах, то необхідно зменшити відстань між світильниками або взяти світильники більшої потужності;

4) знаходять необхідну кількість світильників:

, (4.10)

де: - довжина освітлювальної виробки, м, - відстань між світильниками, м.

4.3. Розрахунок потрібної на освітлення потужності

Розрахунок потужності на освітлення тієї чи іншої виробки, Вт:

(4.11)

Повна розрахункова, потужність освітлювального трансформатора, В·А:

, (4.12)

де: = 0,94... 0,96 - ККД електричної мережі, - електричний ККД світильника, який враховує втрати потужності в пусковому апараті (для ламп розжарювання = 1, для люмінесцентних світильників = 0,83... 0,87), - коефіцієнт потужності світильника з люмінесцентною лампою (для світильників з лампою розжарювання =1).

За розрахунковою потужністю приймають трансформатор за умовою:

(4.13)

Технічні характеристики освітлювальних трансформаторів і пускових апаратів наводяться в (Додатку 12) та ручних вимикачів (Додатку 13).

Освітлювальні агрегати АОС зі стабілізованою вторинною напругою використовуються для живлення освітлювальних мереж.

У шахтах, небезпечних за раптовими викидами газу та вугілля доцільно використовувати агрегати АПБШ зі швидкодіючими вимкненням, які також використовуються і для живлення ручних електросвердл.

Агрегати АПШ можуть використовуватися як для живлення освітлення, так і для двох одночасно працюючих електросвердл. При цьому вільна потужність може бути використана для живлення освітлювального навантаження напругою 127 В.

Тоді:

кВА (4.14)

де: n – кількість електросвердл, що живляться від пускового агрегату, - потужність двигуна електросвердла, кВт, - ККД свердла, - коефіцієнт потужності сверла, - коефіцієнт одночасної роботи електросвердл.

Якщо до пускового агрегату підключено одне електросвердло чи два, що працюють одночасно, =1. Якщо свердла працюють по черзі то =0,5.

Для живлення стаціонарної освітлювальної мережі напругою 220 В можуть використовуватися вибухобезпечні освітлювальні трансформатори ТСШ-4/0,7 або ТСШ -4/0,7-36. Отанній має додаткову вторинну обмотку на 38 В, для живлення ручних (переносних) світильників на напругу 36 В.

4.4.Добір освітлювальних кабелів.

Поиск по сайту: