National Mining University — Compliance with the Time



УДК 622:621.31
ББК 31.27
Е 50

Рецензенти:

• кафедра “Теоретична електротехніка і електрифікація нафтової і газової промисловості” Російського державного університету нафти і газу (зав. кафедри д-р техн, наук, проф. М.С. Єршов;

• кафедра “Автоматизація керування електротехнічними комплексами ІЕЕ Національного технічного університету України (зав. кафедри д-р техн. наук, проф. В.М. Чермалих;

• д-р техн. наук, проф. А.Т. Єригін (ІПКОН РАН)

Автори:

Л.O. Пучков, О.В. Ляхомський, Л.О. Плащанський, M.І Чеботаєв, В.І. Щуцький (Московський державний гірничий університет), Г.Г. Півняк, Ф.П. Шкрабець, В.Т. Заїка, Ю.Т. Разумний, А.Я. Рибалко (Національний гірничий університет)

Е 50  

Електрифікація гірничого виробництва: Підручник для ВНЗ: У 2-х т. — Вид. 2-ге, перероб. та допов. / За ред. Л.О. Пучкова і Г.Г. Півняка. -Д., Нац. гірн. ун-т, 2010. -Т. 1.-503 с.: іл.


ISBN 978-966-350-133-8

978-966-350-134-5 (Т. 1)

Розглянуто особливості електрифікації гірничих робіт, наведено схеми зовнішнього електропостачання гірничих підприємств; подано відомості про електричні навантаження та режими електроспоживання; викладено питання електричного освітлення підземних і відкритих гірничих робіт; рекомендовано заходи захисту від ураження електричним струмом, пожеж і вибухів; описано системи розподілу електроенергії, електроустаткування підстанцій, розподільних пунктів на відкритих гірничих роботах, електроустаткування гірничих машин, комплексів і електровозного транспорту, а також висвітлено питання енергоємності, енергоаудиту та енергоменеджменту на гірничих підприємствах. Матеріал проілюстровано практичними прикладами.

Для студентів, які навчаються за спеціальністю “Електропривід і автоматика промислових установок і технологічних комплексів” напряму підготовки “Електротехніка, електромеханіка і електротехнології”.

Може бути використаний студентами інших електроенергетичних спеціальностей, аспірантами, а також менеджерами та науковцями під час проектування та експлуатації систем електрифікації підприємств.


УДК 622:621.31
ББК 31.27

ISBN 978-966-350-133-8
ISBN 978-966-350-134-5 (Т. 1)


© Колектив авторів, 2010
© Національний гірничий університет, 2010




Зміст

Передмова 5

Вступ
7

РОЗДІЛ 1. ЗАГАЛЬНІ ПИТАННЯ ЕЛЕКТРИФІКАЦІЇ ГІРНИЧОГО ВИРОБНИЦТВА
19

Глава 1
Особливості електрифікації гірничих робіт 21

1.1. Умови експлуатації та роботи електроустаткування й електричних мереж
21
1.2. Вимоги до електроустаткування 30
1.3. Особливості виконання спеціального електроустаткування 36
1.4. Поняття про властивості та характеристики електроприймачів 45

Глава 2
Енергетичні показники і тарифи на електроенергію 54

2.1. Загальні відомості
54
2.2. Основні положення Правил користування електроенергією 55
2.3. Тарифи на електроенергію 58
2.4. Витрата та втрати електроенергії 60
2.5. Економія електроенергії 63

Глава 3
Електричні навантаження та режими електроспоживання 75

3.1. Основні положення
75
3.2. Електричні навантаження 76
3.3. Регулювання режимів електроспоживання 87
3.4. Забезпечення стабільності роботи гірничого виробництва 93

Глава 4
Зовнішнє електропостачання гірничих підприємств 101

4.1. Принципи побудови схем зовнішнього електропостачання
101
4.2. Джерела живлення 106
4.3. Характерні схеми зовнішнього електропостачання 107
4.4. Схеми підстанцій і розподільних пристроїв 109
4.5. Умови приєднання до живильної системи 115

Глава 5
Електричне освітлення 117

5.1. Загальні відомості
117
5.2. Основні світлотехнічні параметри 118
5.3. Електричні джерела світла 119
5.4. Освітлювальні прилади кар’єрів 129
5.5. Системи та устаткування електричного освітлення 133
5.6. Рудникові освітлювальні прилади 137
5.7. Методи розрахунку електричного освітлення 146
5.8. Автоматичне керування зовнішнім освітленням 160

Глава 6
Захист від ураження електричним струмом, пожеж і вибухів 166

6.1. Умови безпечної експлуатації підземних електричних мереж
166
6.2. Дія електричного струму на організм людини 168
6.3. Вплив режиму роботи нейтралі на рівень електробезпеки 174
6.4. Електрична ізоляція як головний чинник електробезпеки 180
6.5. Заходи захисту від ураження електричним струмом 190
6.6. Захисне заземлення 192
6.7. Захисне вимикання 207
6.8. Забезпечення пожежобезпеки електроустаткування в шахтах 236
6.9. Іскробезпека електричних кіл 242

Глава 7
Енергетичний аудит підприємств гірничопромислового комплексу 247

7.1. Оцінка енергоспоживання та витрат на енергоресурси
248
7.2. Розрахунок енергетичних потоків 251
7.3. Аналіз енергопотоків 264
7.4. Розробка енергозберігаючих проектів 271
7.5. Експертиза енергозберігаючих проектів 272
7.6. Подання результатів енергоаудиту 277

Глава 8
Енергоменеджмент на гірничих підприємствах 281

8.1. Роль управління споживанням енергоресурсів
281
8.2. Функції та напрями діяльності енергоменеджера 286
8.3. Ухвалення рішення та його оцінка 289
8.4. Планування 291
8.5. Мотивація персоналу 296
8.6. Проектування ефективної роботи та гарних умов праці 304
8.7. Аналіз зовнішнього оточення 307
8.8. Стадії та основні складові енергоменеджменту 311
8.9. Енергетична політика підприємства 316
8.10. Оцінка поточного стану енергоменеджменту 318
8.11. Організація енергетичного менеджменту на підприємстві 329
8.12. Мотиваційне забезпечення енергоменеджменту 343

РОЗДІЛ 2. ЕЛЕКТРИФІКАЦІЯ ВІДКРИТИХ ГІРНИЧИХ РОБІТ
351

Глава 9
Системи розподілу електроенергії 353

9.1. Принципи побудови кар’єрних розподільних мереж
353
9.2. Схеми електропостачання відкритих гірничих робіт 356
9.3. Улаштування повітряних і кабельних ліній 361
9.4. Особливості електропостачання дільниць гірничих робіт 365
9.5. Електропостачання дренажних виробок 374
9.6. Пошкоджуваність елементів розподільних мереж 376
9.7. Захист електричних мереж відкритих гірничих робіт 384
9.8. Розрахунок електропостачання дільниць відкритих гірничих робіт 404

Глава 10
Електроустаткування кар’єрних підстанцій і розподільних пунктів 413

10.1. Схеми та улаштування головних знижувальних підстанцій
413
10.2. Пересувні комплектні трансформаторні підстанції 420
10.3. Вибір кількості та потужності трансформаторів кар’єрних підстанцій 427
10.4. Пересування кар’єрних підстанцій 434
10.5. Приєднувальні та пересувні розподільні пункти 437

Глава 11
Електроустаткування гірничих машин і комплексів 447

11.1. Електроустаткування одноківшових екскаваторів
447
11.2. Електроустаткування транспортних машин безперервної дії 462
11.3. Електроустаткування бурових верстатів 466

Глава 12
Електропостачання та електроустаткування транспорту 472

12.1. Кар’єрний транспорт і його характеристика
472
12.2. Схеми та електроустаткування тягових підстанцій 476
12.3. Улаштування тягової мережі 481
12.4. Розрахунок системи електропостачання електровозів (тягових агрегатів) 486

Алфавітний покажчик
497



Передмова

Електрифікація гірничих підприємств має виняткове значення як основна енергетична база комплексної механізації та автоматизації гірничого виробництва. Сучасні кар’єри й розрізи - значні споживачі електричної енергії, що мають характерні риси, пов’язані з роботою машин і агрегатів в умовах відкритих гірничих робіт (пересувний характер роботи, метеорологічні й кліматичні умови та низка інших факторів). Відкриті гірничі роботи обумовили ряд спеціальних вимог до електропостачання підприємств, а також до рішення проблем, пов’язаних із дотриманням безпеки при експлуатації електрогосподарства, із захистом від однофазних замикань на землю та персоналу від ураження електричним струмом.

Розвиток гірничого виробництва характеризується поширенням відкритого способу розробки корисних копалин, тому розгляд питань електрифікації проводиться в нерозривному зв’язку з робочими машинами, технологією виробництва та організацією робіт.

Основними гірничими машинами на відкритих гірничих роботах є одноківшові й багатоківшові екскаватори, гірничі комплекси, бурові верстати, різні види транспорту, багато з яких оснащені складним електроустаткуванням. Установлена потужність електричних машин на сучасному потужному екскаваторі досягає 20 000 кВт і більше, що порівняно із середнім і навіть великим підприємством.

Гірничі машини й комплекси, особливо великої одиничної потужності, вимагають застосування досконалих систем електропостачання гірничих підприємств, що сприяють підвищенню продуктивності праці.

Велике значення має підвищення напруги гірничих машин і механізмів. Привідні двигуни потужних екскаваторів працюють на напрузі 10 кВ, напруга в контактних мережах електровозного транспорту на кар’єрах при постійному струмі 3-6 кВ, при змінному струмі - до 20 кВ. На потужних кар’єрах проектується глибокий ввід напругою 110 кВ. Особливе значення має створення різних засобів захисту й підвищення електробезпеки під час експлуатації електричних мереж та електроустаткування.

Зважаючи на значну складову вартості електроенергії в собівартості продукції, необхідність раціонального використання та економії електроенергії, стосовно до відкритих і підземних гірничих робіт розглянуто вплив енергоємності на загальну витрату електроенергії, роль керування споживанням енергоресурсів, енергетичний менеджмент, діяльність енергоменеджерів і значення енергоаудиту.

Успішне впровадження нового електроустаткування, його експлуатація й технічне обслуговування, поліпшення економічної ефективності виробництва залежать від рівня підготовки виробничого персоналу, зокрема інженерного складу кар’єрів і розрізів.

Підручник написано відповідно до програми курсу «Електрифікація гірничого виробництва», виклад якого базується на матеріалі дисциплін «Електричні та електронні апарати», «Основи електропостачання гірничих підприємств» та «Автоматизований електропривід машин і установок гірничого виробництва». Питання, трактовані в зазначених дисциплінах, викладаються стосовно до особливостей роботи електроустаткування в умовах відкритих гірничих робіт.

Для закріплення теоретичного матеріалу, окрім прикладів практичних розрахунків, наприкінці кожної глави подано контрольні питання та теми рефератів, що розвивають самостійну роботу студентів.


© 2006-2017 NMU Інформація про сайт