О бластное государственное автономное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Старооскольский индустриальный техникум»

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по УПР

_________________ Л.Н. Ганус

«__»__________________20__г

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОНАЯ РАБОТА

РАСЧЁТ ОПТИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА

ВКР.140448.00.00.ПЗ

Выполнена в виде дипломного проекта

Студент_____________ «__»______________20__г. Каширин Е.А

Специальность 140448 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования»

Руководитель работы __________ «__»_________20__г. С.В. Беляев

Консультант

по экономической части __________ «__»__________20__г. Е.М. Богомол

Нормоконтроль ________________ «__»__________20__г.______________

Старый Оскол

2015

Оглавление

Введение

Раздел 1 Общая часть

1.1 Характеристика предприятия

1.2 Анализ существующих схем электроснабжения

Раздел 2. Специальная часть

2.1 Назначение и устройство, аппаратуры защиты до 1000 В

2.2 Характеристика аппаратуры защиты до 1000 В

2.3 Эксплуатация аппаратуры защиты и управления до 1000 В

2.4 Ремонт аппаратуры защиты и управления до 1000 В

2.5 Описание схем

2.6 Исходные данные и расчет

Раздел 3 Организационно-экономическая часть

3.1 Себестоимость и ее виды

3.2 Расчет себестоимости ремонта аппаратуры до 1000 В

Раздел 4 Охрана труда

4.1 Электробезопасность при обслуживании электрооборудования

4.2 Обеспечение пожаробезопасности в электроустановках

Заключение

Список использованных источников

Графическая часть

Приложение

Введение

Электрические аппараты до 1000 В (ЭА) — это электротехнические устройства, применяемые при использовании электрической энергии, начиная от ее производства, передачи, распределения и кончая потреблением. Разнообразие видов ЭА и различие традиций мировых электротехнических школ затрудняют их классификацию.

В настоящее время под ЭА понимают электротехнические устройства управления потоком энергии и информации. При этом речь может идти о потоках энергии различного вида: электрической, механической, тепловой и др. Например, потоком механической энергии от двигателя к технологической машине может управлять электромагнитная муфта. Потоками тепловой энергии можно управлять при помощи электромагнитных клапанов и заслонок. Таких примеров использования ЭА можно привести большое количество. Примером использования ЭА для управления информацией является применение реле в телефонии. Например, при создании телеграфного аппарата П.Л. Шиллинг в 1820г. применил впервые электромагнитное реле. Простейшая формально-логическая обработка дискретной информации также была реализована на реле.

Однако наибольшее распространение получили ЭА для управления потоками электрической энергии для изменения режимов работы, регулирования параметров, контроля и защиты электротехнических систем и их составных частей. Как правило, функции таких ЭА осуществляются посредством коммутации (включения и отключения) электрических цепей с различной частотой, начиная от относительно редких, нерегулярных значений до периодических высокочастотных, например, в импульсных регуляторах напряжения.

Большинство аппаратов низкого напряжения условно можно разделить на следующие основные виды:

Аппараты управления и защиты — автоматические выключатели, контакторы, реле, пускатели электродвигателей, переключатели, рубильники, предохранители, кнопки управления и другие аппараты, управляющие режимом работы оборудования и его защитой;

Аппараты автоматического регулирования — стабилизаторы и регуляторы напряжения, тока, мощности и других параметров электрической энергии;

Аппараты автоматики — реле, датчики, усилители, преобразователи и другие аппараты, осуществляющие функции контроля, усиления и преобразования электрических сигналов.

Следует отметить, что АНН иногда классифицируют по величине коммутируемого тока: слаботочные (слаботоковые) — до 10 А и сильноточные (сильнотоковые) — свыше 10 А. При этом нижние пределы надёжно коммутируемых современными электрическими аппаратами токов достигают 10-9 А, а напряжений - 10-5 В.

Аппараты высокого напряжения работают в сетях с напряжением до 1150 кВ переменного тока и 750 кВ постоянного тока и также существенно различаются по своим функциям. В настоящем учебном пособии аппараты высоко напряжения не рассматриваются.

Электрические аппараты как низкого, так и высокого напряжения обычно являются конструктивно законченными техническими устройствами, реализующими определенные функции и рассчитанными на разные условия эксплуатации.

В основе большинства электромеханических ЭА лежит контактная система с различными типами приводов - ручным, электромагнитным, механическим и др. Процессы, протекающие в ЭА, определяются различными и многообразными физическими явлениями, которые изучаются в электродинамике, механике, термодинамике и других фундаментальных науках.

Одной их наиболее сложных задач, решаемых при разработке электромеханического электронного аппарата, является обеспечение работоспособности электрических контактов, в том числе и при гашении электрической дуги, возникающей при выключении ЭА.

По принципу работы электрические аппараты подразделяются на контактные и бесконтактные. Первые имеют подвижные контактные части, и воздействие на управляемую цепь осуществляется путем замыкания или размыкания этих контактов. Бесконтактные аппараты не имеют коммутирующих контактов. Эти аппараты осуществляют управление путем изменения своих электрических параметров (индуктивности, ёмкости, сопротивления и т.д.).

Контактные аппараты могут быть автоматическими и неавтоматическими. Автоматические — это аппараты, приходящие в действие от заданного режима работы цепи или машины. Неавтоматические — это аппараты, действие которых зависит только от оператора. Они могут управляться дистанционно или непосредственно.

Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам, чрезвычайно разнообразны и зависят от назначения, условий применения и эксплуатации аппарата. Кроме специфических требований, относящихся к данному аппарату, все электрические аппараты должны удовлетворять некоторым общим требованиям:

- Каждый электрический аппарат при работе обтекается рабочим током, при этом в токоведущих частях выделяется определенное количество теплоты и аппарат нагревается. Температура не должна превосходить некоторого определенного значения, устанавливаемого для данного аппарата и его деталей.

- В каждой электрической цепи может быть ненормальный (перегрузка) или аварийный (короткое замыкание) режим работы. Ток, протекающий по аппарату в этих режимах, существенно (в 50 и более раз) превышает номинальный, или рабочий, ток. Аппарат подвергается в течение определенного времени чрезмерно большим термическим и электродинамическим воздействиям тока, однако он должен выдерживать эти воздействия без каких-либо деформаций, препятствующих дальнейшей его работе.

- Каждый электрический аппарат работает в цепи с определенным напряжением, где возможны также и перенапряжения. Однако электрическая изоляция аппарата должна обеспечивать надежную работу аппарата при заданных значениях перенапряжений.

- Контакты аппаратов должны быть способны включать и отключать все токи рабочих режимов, а многие аппараты — также и токи аварийных режимов, которые могут возникнуть в управляемых и защищаемых цепях.

- К каждому электрическому аппарату предъявляются требования по надежности и точности работы, а также по быстродействию.

- Любой электрический аппарат должен, по возможности, иметь наименьшие габариты, массу и стоимость, быть простым по устройству, удобным в обслуживании и технологичным в производстве.

Раздел 1. Общая часть

1.1 Характеристика предприятия

Стойленский ГОК (Стойленский горно-обогатительный комбинат) - один из ведущих российских производителей железно-рудного сырья. Компания расположена в городе Старый Оскол Белгородской области.

История:

В декабре 1960 года постановлением Белгородского Совета народного хозяйства утверждено комплексное проектное задание строительства Стойленского рудника.

1 июня 1961 года начались вскрышные работы.

31 декабря 1968 года был подписан акт Государственной комиссии о приемке в эксплуатацию объектов 1-й очереди Стойленского РУ.

14 апреля 1972 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о начале проектирования Стойленского ГОКа.

31 декабря 1975 года началось строительство обогатительного комбината.

3 ноября 1992 года ГОК прошёл процесс приватизации и получил наименование Открытое акционерное общество «Стойленский горно-обогатительный комбинат».

16 июля 2011 года на областном уровне торжественно отмечалось 50-летие Стойленского ГОКа, сопровождавшееся 60-ти тысячным концертом на площади Болгарии — бульваре Дружбы в Старом Осколе.

96,98 % уставного капитала принадлежит ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат».

Продукция:

Руда железная товарная необогащённая сидерито-мартитовая;

Руда железная товарная необогащённая;

Руда железная агломерационная;

Железорудный концентрат агломерационный;

Щебень;

Керамзит.

Деятельность:

ГОК производит, по данным на 2010 год, около 14 % железной руды России.

В 2012 году было добыто 25 557 тыс. тонн железной руды, из них 1 712 тыс. тонн богатой железной руды и 29 393 тыс. тонн железистых кварцитов. Из неё было произведено 15 615 тыс. тонн товарного концентрата (+6 % к уровню 2011 года.

Балансовые запасы карьера (по данным на 2011 год):

богатая железная руда — 26,3 млн тонн;

железистые кварциты — 1,434 млрд тонн.

Потребители:

Новолипецкий металлургический комбинат

Экспорт. Основные страны:

Украина

Словакия

Австрия

Чехия

1.2 Анализ существующих схем электроснабжения

Приемники электроэнергии I, II и III категорий по степени надежности электроснабжения предъявляют различные требования к источникам и схемам питания. К числу независимых источников питания относят две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

- каждая секция или система шин в свою очередь имеет питание от не зависимого источника питания;

- секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной секции (системы) шин.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы приемников электроэнергии и в качестве второго независимого источника питания для остальных приемников I категории используют местные электростанции, электростанции энергосистем, специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимую непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, осуществляют технологическое резервирование. Электроснабжение приемников электроэнергии I категории с особо сложным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление рабочего режима, при наличии технико-экономических обоснований осуществляют от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляют дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

Приемники электроэнергии II категории обеспечивают электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для приемников электроэнергии II категории при нарушении электроснабжения от одного источника питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для приемников электроэнергии III категории электроснабжение выполняют от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сут. Схемы радиального питания потребителей электроэнергии.

На рис. 1.1 приведены характерные схемы радиального питания потребителей электроэнергии для систем внутреннего (внешнего) электроснабжения промышленных предприятий. Схема на рис. 1,1 а предназначена для питания потребителей III категории или потребителей II категории, где допустим перерыв в электроснабжении на 1—2 сут. Схема на рис. 1, предназначена для потребителей II категории, перерыв питания у которых может быть допущен не более 1 — 2 ч. Схема на рис. 1, в предназначена для электроснабжения потребителей I категории, но ее используют и для питания потребителей II категории, имеющих народнохозяйственное значение в масштабе страны, и перерыв в питании которых влечет за собой недоотпуск продукции (например, выпуск подшипников).

Рис. 1.1 Характерные радиальные схемы питания в системе внутреннего ь и внешнего электроснабжения промышленного предприятия.

Схемы магистрального питания потребителей электроэнергии применяют в системе внутреннего электроснабжения предприятий, когда потребителей достаточно много и радиальные схемы питания явно целесообразны. Обычно магистральные схемы обеспечивают присоединение пяти-шести подстанций с общей мощностью потребителей не более 5000-6000 кВА.  На рис. 2 приведена типичная схема магистрального питания. Эта схема характеризуется пониженной надежностью питания, но дает возможность уменьшить число отключающих аппаратов напряжения и более удачно скомпоновать потребителей для питания в группе по пять-шесть подстанций. 

Рис. 1.2 Характерная магистральная схема питания в системе внутреннего электроснабжения промышленного предприятия

Рис.1. 3. Характерная схема питания сквозными двойными магистралями в системе внутреннего электроснабжения промышленного предприятия

Когда необходимо сохранить преимущества магистральных схем и обеспечить высокую надежность питания, применяют систему двойных транзитных (сквозных) магистралей (рис. 1.3) В этой схеме при повреждении любой питающей магистрали высшего напряжения питание надежно обеспечивают по второй магистрали путем автоматического переключения потребителей на секцию шин низшего напряжения трансформатора, оставшегося в работе. На рис.1. 4 приведена такая смешанная схема питания. 

Рис. 1.4 Характерная смешанная (радиально-магистральная) схема питания в системе внутреннего электроснабжения промышленного предприятия.

Внешнее электроснабжение. Питание от энергосистемы без собственных электростанций. На рис. 1.5 приведены схемы электроснабжения промышленных предприятий, питание которых производят только от энергосистем. На рис. 1.5 а представлена схема радиального питания. Здесь напряжение сети внешнего электроснабжения совпадает с высшим напряжением сети на территории внутри предприятия (система внутреннего электроснабжения), благодаря чему не требуется трансформация для предприятия в целом. Такие схемы электроснабжения характерны при питании на напряжение 6, 10 и20 кВ.

На рис. 1.5, б приведена схема так называемого глубокого ввода 20—110 кВ и реже 220 кВ, когда напряжение от энергосистемы без трансформации вводят по схеме двойной транзитной (сквозной) магистрали на внутреннюю территорию предприятия. В этой схеме при напряжении 35 кВ понижающие трансформаторы устанавливают непосредственно у зданий цехов, и они имеют низшее напряжение 0,69 — 0,4 кВ. Однако при напряжениях энергосистемы 110 — 220 кВ непосредственная трансформация на 0,69 — 0,4 кВ для цеховых сетей оказывается обычно нецелесообразной из-за сравнительно малой суммарной мощности потребителей отдельного цеха. В таких случаях может оказаться целесообразной промежуточная трансформация на напряжение 10 — 20 кВ на нескольких промежуточных понизительных подстанциях, каждая из которых должна питать свою группу цехов.

На рис. 1.5, в приведена возможная схема электроснабжения промышленного предприятия с наличием трансформации, осуществляемой в месте перехода от схемы внешнего к схеме внутреннего электроснабжения, которая характерна для предприятий значительной мощности и большой территории. На рис.1.5, г дана схема при условии трансформации на два напряжения, что характерно для мощных узлов (цехов) предприятий, находящихся на значительном расстоянии друг от друга.

Рис. 1.5. Характерные схемы электроснабжения при питании промышленных предприятий только от энергосистемы

Рис. 1.6. Характерные схемы электроснабжения при питании промышленных предприятий от энергосистемы и собственной электростанции

На рис. 1.6 приведены характерные схемы электроснабжения промышленных предприятий при наличии на предприятии собственной электростанции. На рис. 6, а дана схема для случая, когда место расположения электростанции совпадает с центром электрических нагрузок предприятия и питание предприятия от энергосистемы осуществляют на генераторном напряжении.