Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии ТОО "ОРКЕН"

дипломная работа

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АСКУЭ - автоматизированная система коммерческого учёта электроэнергии

ВЛ - Воздушные линии

ВН - Высокое напряжение

ГМО - Гравитационно-магнитного обогащения

ГПП - Главная понизительная подстанция

ГРП - Главный распределительный пункт

ЗРУ - Закрытое распределительное устройство

ИВЦ - Информационно-вычислительный центр

КЗ - Короткое замыкание

КРУ - Комплексное распределительное устройство

КТП - Комплексная трансформаторная подстанция

ЛЭП - Линия электропередач

ММС - Мокрая магнитная сепарация

МТЗ - Максимальная токовая защита

НН - Низкое напряжение

ОРУ - Открытое распределительное устройство

РМЦ - Ремонтно-механический цех

РП - Распределительный пункт

РУ - Распределительное устройство

ТП - Трансформаторная подстанция

ТЭР - Топливно-энергетические ресурсы

ХХ - Холостой ход

ЦЛ - Центральная лаборатория

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время одной из важнейших задач каждого предприятия становится экономия материальных ресурсов, так как именно материальные затраты составляют большую часть издержек производства, от которых непосредственно зависит величина прибыли. А прибыль является основным источником жизнеобеспечения предприятия.

Рациональное и экономное использование материальных и топливно-энергетических ресурсов имеет очень большое значение для каждого конкретного предприятия нашего государства.

Расход материальных ресурсов, в том числе и электрической энергии, представляет собой их производственное потребление. Расход на производство охватывает все количество материальных ресурсов, затраченных предприятием непосредственно на выполнение программы по выпуску продукции. Расходование материальных ресурсов осуществляется также на ремонтные нужды, обслуживание внутризаводского транспорта, обеспечение подсобного хозяйства, культурно-бытовые нужды. Потребление материальных ресурсов характеризуется общим потреблением на выполнение всей производственной программы в отчетном периоде и удельным их расходом - потреблением на производство единицы товарной продукции.

Основным условием снижения затрат сырья и материалов на производство единицы продукции является совершенствование технологии производства, сокращение затрат на обслуживание производства, использование прогрессивных видов материалов, внедрение технически обоснованных норм расходов материалов и топливно-энергетических ресурсов.

Национальным достоянием Казахстана являются его природные, топливно-энергетические ресурсы, а также технический и интеллектуальный потенциал. Повышение эффективности использования технического потенциала, а также всех видов ресурсов внутри страны с применением в широких масштабах энергосберегающих технологий в промышленности, является важнейшей задачей политики ресурсосбережения.

Целью дипломной работы является анализ и модернизация автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии на ТОО «Оркен».

Для достижения цели дипломной работы необходимо решить ряд задач:

- анализ технологического процесса с целью определения места, роли и значимости автоматизированной системы коммерческого учета в технологическом комплексе;

- анализ системы электроснабжения;

- определение иерархии системы управления и контроля, а также структуры АСКУЭ;

- разработка проекта модернизации системы коммерческого учета электроэнергии;

- описание программного обеспечения АСКУЭ;

- определение технико-экономической актуальности, необходимости и возможности модернизации системы;

- анализ существующей системы организационно-технических мероприятий по обеспечению охраны труда и техники безопасности при эксплуатации, модернизированной системы.

1. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА И ОБОРУДОВАНИЯ

1.1 Краткая характеристика ТОО «Оркен»

ТОО "Оркен" является приемником Лисаковского горно-обогатительного комбината, построенного на базе Лисаковского месторождения бурожелезняковых руд. Месторождение открыто в 1949 году, а эксплуатация ведется с 1969 года. Месторождение представляет собой платообразную залежь, вытянутую полосой на 100 км и шириной от нескольких сотен метров до 6 км. Общий запас руд составлял около 6,5 млрд. тонн, со средней массовой долей железа 34,3% и глубиной залегания от 0 м. в центральной части до 4,5 м. на флангах пласта. Основными рудными минералами являются гетит и гидрогетит, нерудными - кварц.

Лисаковское месторождение оолитовых железных руд прослежено поисковыми и разведочными работами на протяжении свыше 100 км. Оно простирается в виде широкой полосы, в направлении близком к широтному и проходит по территории нескольких районов Костанайской области.

На площади месторождения располагается несколько поселков: Котюбовский, Досовский, Даниловский, Степной, Темир, Павловка и Барсуковка, а областной центр - город Костанай на расстоянии 110 км к северо-востоку от центра месторождения.

В непосредственной близости от восточного фланга месторождения проходит железнодорожная линия Карталы - Астана.

Поверхность района месторождения характеризуется слабо холмистым, почти равнинным рельефом, имеющим незначительный уклон в восточном и северо-восточном направлении. Разность отметок, при этом, не превышает 15м.

Водные ресурсы района ограничены. Единственной водной артерией является река Тобол, протекающая в 5-25 км к северу от месторождения. Она обладает крайне непостоянным водным режимом. В засушливый период река маловодная, а во время весенних паводков становится многоводной и расход воды при этом достигает 1000-1200 м/мин.

Климат района месторождения характеризуется резкими колебаниями температур, засушливым летом и морозной, сильно ветреной, зимой. Среднегодовая температура +1,30, минимальная температура (в январе) - 43,60, максимальная (в июле) + 400. Среднегодовое количество осадков - около 300 мм.

Для осуществления производственной деятельности на предприятии имеются следующие подразделения:

1. Рудник;

2. Фабрика гравитационно-магнитного обогащения;

3. Железнодорожный цех;

4. Автотранспортный цех;

5. Энергоцех;

6. Ремонтно-механический цех;

7. Участок подготовки производства;

8. Центральная лаборатория;

9. Информационно-вычислительный центр;

10. Участок связи;

11. Участок питания.

1.2 Краткая характеристика подразделений

Рудник (горный цех) предназначен для: обеспечения добычи руды, вскрыши, горно-погрузочных работ, водоотлива, обеспечения содержания и ремонта горного оборудования, систем отопления и водотеплоснабжения.

Фабрика гравитационно-магнитного обогащения (ГМО) перерабатывает руду по гравитационно-магнитной схеме в жидкой среде. Подготовка дроблёной руды к обогащению включает в себя:

- мокрое грохочение руды на грохотах ГИСЛ-62;

- измельчение в стержневой мельнице МСЦ-2,7*3,6;

- дешламацию руды в классификаторах КСН-2;

- доизмельчение надрешётных продуктов в мельнице МСЦ.

Гравитационное обогащение производится методом отсадки в отсадочных машинах, на которых выделяется готовый концентрат и промпродукт, поступающий для обогащения на мокрую магнитную сепарацию (ММС) в сильном магнитном поле.

Готовый концентрат отсадки и ММС подаётся на фильтрацию, осуществляемую на ленточных вакуум фильтрах ЛУ10-1.

Обезвоженный гравитационно-магнитный концентрат является готовой продукцией фабрики и системой ленточных конвейеров подаётся на закрытые склады влажного концентрата.

Сушка концентрата производится в сушильных барабанах УСБ-27*3,5. Сухой концентрат направляется на склад сухого концентрата.

Железнодорожный цех - обеспечивает перевозки железнодорожным транспортом руды из карьера, содержание в технически исправном состоянии железнодорожных путей, локомотивов, вагонного парка, содержание СЦБ и связи, электроснабжения, экипировочных средств.

Автотранспортный цех - обеспечивает транспортом и механизмами подразделения ТОО «Оркен», их ремонт и обслуживание, выполнение вскрышных работ.

Энергоцех включает в себя пять подразделений:

- лабораторию КИПиА, которая обслуживает средства измерения и автоматики, радиоизлучающие источники;

- участок тепловодоснабжения и канализаций, который обслуживает теплотрассы, водопроводы технической и хозяйственно-питевой воды, канализационной сети, насосную станцию технической воды;

- электроремонтный участок, который производит обслуживание и ремонт электрических машин и преобразовательных установок;

- кислородно-компрессорную станцию, которая производит сжатый воздух и кислород путём нагнетания давления и охлаждения воздуха до заданной температуры;

- участок сетей и подстанций, который занимается обслуживанием понижающих подстанции, трансформаторов и линии электропередач.

Ремонтно-механический цех (РМЦ) представляет собой комплекс, состоящий из следующих участков:

- участок механообработки, который производит обработку металла резанием, изготовление изделий из металла;

- участок металлоконструкций, занимающийся изготовлением конструкций и узлов с помощью электродуговой сварки, газовой резки, рубки металла;

- участок деревообработки, в котором на фуговальных станках производятся изделия для нужд цеха;

- кузнечный участок, занимающийся изготовлением заготовок для механической обработки деталей, инструмента;

- участок по ремонту насосов, занимающийся ремонтом насосов.

Центральная лаборатория (ЦЛ) состоит из структурных подразделений: технологическая лаборатория, лаборатория промсанитарии и экологии, ОТК, лаборатория по контролю производства. В данном цехе производится химический и аналитический контроль за всеми стадиями производства от сырья до готовой продукции.

Участок подготовки производства - обеспечивает сохранность материальных ценностей, запасных частей, ГСМ, поступающих на предприятие. Материальные ценности, запасные части хранятся на складе товарно-материальных ценностей, ГСМ - на складе ГСМ в ёмкостях. Имеется контейнерная АЗС на одну колонку.

Информационно-вычислительный центр (ИВЦ) занимается программированием, ремонтом вычислительной и оргтехники. Участок связи обслуживает линии связи и АТС. Участок питания занимается приготовлением пищи.

Участок связи обслуживает линии связи и АТС.

Участок питания занимается приготовлением пищи.

Рассматривая все многообразие производственных процессов можно сделать вывод, что ТОО «Оркен» - сложнейший технологический комплекс, включающий в себя Лисаковское месторождение бурожелезняковых руд, фабрику ГМО, железнодорожный цех, автотранспортный цех, энергоцех, РМЦ, участок подготовки производства, ИВЦ, участок связи, участок питания.

1.3 Краткое описание технологии и её особенностей

Фабрика ГМО перерабатывает рыхлые оолитовые гидрогетитвые руды. Технологическая схема дробления включает в себя: предварительное грохочение исходной руды на грохотах ГИТ-51-Н и ГИТ-71 (щель=25 мм) и дробление надрешетных продуктов (класс -350+30 мм) до крупности 25 - 0 мм в молотковых дробилках СМД-102.

Подготовка дроблёной руды к обогащению включает в себя:

- мокрое грохочение по классу 1,6 мм;

- измельчение надрешетного продукта грохотов (кл. -25 +1,6мм) в стержневых мельницах МСЦ- 2,7*3,6 до крупности 1,2 мм;

- классификацию промпродукта отсадки (кл.-1,6 + 0,15мм) по классу 1,0 мм на грохотах ГИСЛ-62 и доизмельчение надрешетных продуктов в тех же стержневых мельницах.

Технологическая схема 1 и 2 секций предусматривает:

- дешламацию продукта (кл. -1,6 +0мм) по классу 0,15мм;

- гравитационное обогащение методом отсадки продукта (кл.-1,6мм +0,15мм) в два приёма с перечисткой концентрата первого приёма отсадки и выделением готового продукта во втором приёме;

- ММС в сильном поле промпродуктов, отсадки (кл. -1,0мм -0,15мм) в два приёма с предварительным удалением металлического скрапа и дроби в слабомагнитном поле сепараторов ПБМ-П-120/300. На второй секции предусмотрена возможность осуществления контрольной сепарации хвостов ММС 1 и 2 приёмов, через зумпф №13 с использованием сепараторов 1 секции (2 и 3 п/с) или заворот хвостов 2 приёма на 1 приём ММС 2 секции.

Готовый концентрат отсадки и сепарации объединяется и подаётся на фильтрацию, осуществляемую на ленточных вакуум- фильтрах ЛУ-10-1,25/8. Обезвоженный гравитационно-магнитный концентрат является готовой продукцией фабрики и системой ленточных конвейеров подаётся на закрытые склады концентрата.

Гравитационно-магнитная схема обогащения бурожелезняковых руд предусматривает при исходном питании 41,0 % получение концентрата с содержанием железа 49% и содержанием железа в хвостах 29,1%.

Подача руды с рудника на приемные бункера фабрики производится железнодорожным составом с тепловозной тягой по 10-12 думпкаров в составе. Вес руды в думпкаре до 85 тонн.

На станции Центральная, на путях №1, 2 в нечетной горловине установлены железнодорожные тензовесы для взвешивания груженных и порожних составов. Сведения о весе думпкаров дублируются у старшего оператора фабрики. Прием составов с рудой производится по двум железнодорожным путям, расположенных по двум сторонам приемных бункеров. Разрешающий сигнал на запуск состава в шатер приема руды включается технологическим персоналом участка дробления. Передвижение состава в шатре, установка вагонов под разгрузку, разгрузка и выезд состава осуществляется по команде дробильщика.

В шатре приема руды расположено 6 приемных бункеров, вмещающих по 400 тонн каждый. Дробильщик дает команду составителю на установку думпкара над бункером и выгрузку руды. Команда подается устно или включением табло. Оператор участка дробления получает сведения от дежурной по станции Центральная - номер экскаватора и затем сообщает мастеру ОТК и машинистам конвейеров 02-1, 02-2; дает команду на загрузку бункеров согласно задания на усреднение, выданного мастером участка обогащения, согласовывая со старшим оператором фабрики.

После выгрузки думпкара, по команде дробильщика производится очистка думпкара виброустановкой от налипшей руды. Время разгрузки одного думпкара без его очистки виброустановкой не более 2 минут.

Дробление кусков руды на решетках приемных бункеров производится дробильно-фрезерной машиной ДФМ-11-Г. На бункерах установлено 2 машины: одна в работе, одна в резерве или на ремонте.

Из бункеров пластинчатыми питателями руда подается на дробильные нитки, в которые входят пластинчатый питатель 2-18-150, подборочный конвейер ПБ В-800 мм. Руда с питателя и конвейера ПБ поступает на ленточный конвейер В-1600, с него на грохот ГИТ-51Н (ГИТ-71Н на второй очереди дробления). Надрешетный продукт грохота (класс - 400+25 мм) поступает в молотковую дробилку СМД-102. Подрешетный продукт грохота на ленточном конвейере объединяется с дробленной рудой. 1, 2, 3 дробильные нитки подают на 1 тракт подачи руды - конвейеры Д-13, 01-1, 02-1.

Саморазгружающимися тележками конвейеров 02-1, 02-2 руда подается в 34 бункера участка обогащения. Пластинчатый питатель 2-18-150 служит для равномерной подачи руды из бункеров на ленточный конвейер и в дробилку.

Производительность дробильной нитки регулируется оператором участка. Перед остановкой питателя на нем оставляется «подушка» - 70-80 тонн руды для ослабления удара кусков по пластинам питателя. Зимой бункер обогревается паровыми регистрами, расположенными под облицовкой бункера.

Питателями руда подается на конвейера Д-1, 2, 3, 4, 5, 6. На конвейерах Д1-6 установлены металлоискатели для предотвращения попадания металла в дробилки. При прохождении металла через металлоискатель конвейер останавливается и срабатывает сигнализация. Уборка металла с ленты производится машинистом.

Конвейерами Д1-6 руда подается на грохочение. На нитках №1, 2, 3 установлены грохота ГИТ-51Н. На нитках № 4, 5, 6 установлены грохота ГИТ-71Н. Контроль за состоянием просеивающей поверхности осуществляет дробильщик в течение смены.

Надрешетный продукт (класс - 400+25) поступает в дробилки СМД-102.

Крупность дробленой руды регулируется изменением разгрузочной щели дробилки, уменьшением зазора между молотками и дробящим барабаном по мере необходимости дробильщиком. Замена молотков производится по из износу. Содержание класса +25 мм в дробленой руде не должно превышать 5%. Контроль ежесменно осуществляет отдел технического контроля. Подрешетный продукт грохота и дробленной продукт подается на конвейера Д7-12. С конвейеров Д7-8-9 руда подается на конвейер Д-13. С конвейеров Д-10,11,12 руда подается на конвейер Д-14. С конвейера Д-14 руда подается на конвейер 01-2. С конвейера 01-2 руда подается на конвейер 02-2. С конвейера Д-13 руда подается на конвейер 01-1. На конвейере установлены тензовесы. С конвейера 01-1 руда подается на конвейер 02- 1.По технологической инструкции ТИ-ЦЛ-8-02 усреднение руды производится в бункерах участка обогащения. Схему загрузки бункеров операторам участков дробления и обогащения дает мастер участка обогащения.

Опробование исходной руды производится автоматическими пробоотборниками, установленными на конвейерах 01-1, 01-2. Количество дробленной руды определяется показаниями тензовесов конвейеров 01-1, 01-2. Снятие показаний счетчиков с весов производит оператор участка дробления.

За правильность показаний счетчиков весов и работу механизма весов ответственность несут работники службы КИПиА.

Дробленая руда 25-0 мм (содержание класса +25 мм не должно превышать 5 %) конвейерами 02-1, 02-2 подается в приемные бункера участка обогащения (I секция - 10 бункеров, II секция - 12 бункеров). По проекту емкость бункера 290 м3 - 450 тонн. Из бункеров участка обогащения пластинчатыми питателями по заданному мастером режиму руда подается на ленточные конвейера 03. Ленточными конвейерами 03 руда подается на мокрое грохочение.

Мокрое грохочение дроблёной руды производится на грохотах ГИСЛ-62 с площадью просеивающей поверхности 10 м2. Верхнее сито - металлический лист с отверстиями d = 15 мм, ниже щелевое из нержавеющей стали размером щели 1,6 мм, с поперечным расположением щели. Оптимальная производительность грохота по руде 70-90 т/час. Грохочение малоглинистой руды эффективно происходит при расходе воды 0,6-0,8 м3/т, а глинистой 0,8-1,0 м3/т. Эффективность грохочения по классу 1,6 мм 95-98 %.

Грохочение промпродукта отсадочных машин 1 приёма производится на грохотах ГИСЛ-62, на шпальтовом сите 1,2 мм с поперечным расположением щели по отношению к направлению движения материала и обеспечивает получение подрешетного продукта крупностью 1,1-0 мм. Для эффективного отсева из продуктов отсадки +1,0 мм на грохоте ГИСЛ-62 частота вибрации сита должна составлять 1000 в минуту. Оптимальная производительность грохота 40-50 т/час по твёрдому.

Надрешетный продукт + 1, 6 мм грохотов ГИСЛ -62 поступает на реверсивные ленточные конвейера 04 секции 1, 2, с которых поступает в бункера и на ленточные конвейера 05 N 1,2,3,4 .

Ленточными конвейерами 05 руда попадает в стержневую мельницу МСЦ -2,7 / 3,6 . Руды по крепости делятся на три типа:

1 - руды с повышенной крепостью;

2 - руды средней крепости;

3 - руды низкой крепости.

Рыхлые обохренные разновидности с большим содержанием глинистых примесей создают в мельнице вязкую пульпу, увлекающую недоизмельченную фракцию в слив мельниц. Эффективность измельчения этих руд повышается при более низкой плотности. Определение плотности пульпы и контроль измельчения ведется машинистом мельниц, взвешиванием проб. Мельницы работают в автоматическом режиме руда - вода с поддержанием плотности на сливе не менее 53%.

Догрузка мельниц стержнями должна осуществляться через 15-20 тысяч тонн измельченной руды. Один раз в месяц должны производиться пересортировка и удаление стержней диаметром менее 50 мм.

Дешламации и обезвоживанию перед отсадкой подвергается подрешетный продукт грохотов крупностью (-1,6 - 0 мм) и концентрата 1 приема отсадки подаваемой на перечистку. Эти операции осуществляются в 9-ти одно спиральных классификаторах КСН - 2400. Все классификаторы установлены под углом 13 градусов и работают при скорости вращения 3, 6 об / мин.

Классификаторы обеспечивают обезвоживание материала и позволяют получить пески с содержанием твердого не менее 75 % и слив крупности не более - 0,15 мм с содержанием твердого от 2-5 % .Выход слива и потери в нем железа зависят от условий работы классификатора (нагрузки, гран. состава руды и плотности питания ), а также от выхода класса - 0,15 мм и содержания железа в классах - 0,15 мм. Наименьшие потери железа в сливах достигаются при нагрузках не более 70-80 т / час 1 приема и 65-70 т/час во 2 приеме и содержание твердого в питании соответственно 30-35 и 35-40 % . Для обеспечения минимальных потерь железа в сливы обезвоживающих классификаторов необходимо:

а) не допускать работу классификатора с заиленными трубами;

б) погруженность спирали должна быть наибольшая (5-6 витков резьбы над большей солнечной шестерни);

в) равномерно распределять пульпу на работающие классификаторы, пульподелители;

г) соблюдать оптимальные нагрузки на классификаторы и плотность питания.

Отсадка обесшламленной руды крупностью - 1,6+0,15 мм осуществляется в два приема (с перечисткой концентрата 1 приема). На каждой секции установлено 9 отсадочных машин: 1 прием - 6 машин, 2 прием - 3 машины.

В первом приеме отсадки необходимо получать концентрат с содержанием железа 46-46,5 % и промежуточный продукт, обогащаемый на мокрой магнитной сепарации.

Во втором приеме отсадки необходимо получать готовый концентрат с содержанием железа 49,0-49,2 % и промежуточный продукт, являющийся питанием ММС. В качестве постели используется дробь литая чугунная D 5-6 мм, уложенная на шпальтовых ситах с щелью 3 мм .

Создание восходящих и нисходящих потоков воды осуществляется при помощи подачи сжатого воздуха турбовоздуходувкой ТВД - 80 - 1,4 . Через воздухосборник и пульсаторы под решето отсадочной машины.

Распределение воды, воздуха по камерам отсадочной машины производится машинистом, исходя из условий поддержания в каждой камере нормального разрыхления над постельным слоем обогащаемого продукта.

В течение смены концентраторщик контролирует нормальную работу машины и соответствие заданного мастером режима путем снятия показаний приборов, ежечасного отбора проб и визуального сравнения их с образцами. Кроме того, машинист наблюдает за состоянием постели, нагрузкой на машины и ее распределением, разгрузкой концентрата через насадки и промпродукта через пороги. При получении концентрата с содержанием железа ниже 49,0% и выше 49,3 % - концентраторщик немедленно проверяет режим работы машин и в случае необходимости изменяет его, согласовав свои действия с мастером до получения плановых показателей. Об изменении параметров и режима отсадочных машин бригадир информирует оператора для внесения их в оперативный рапорт и старшего сепараторщика данной секции.

Операция обезвоживания промпродукта отсадки введена с целью сгущения продукта до 35 - 40 % твердого для дальнейшего обогащения в сепараторах ПЕМ - П - 120 / 300 .

Операция сепарации в слабом поле введена с целью очистки материала от сильно магнитных частиц: металла, дроби и т. д.

Обслуживание сепараторов сводится к равномерному распределению пульпы между работающими машинами; контролю за насадками; постоянной чистке барабана от сильномагнитного материала; чистке сеток приемных коробок от крупных кусков руды и другого материала.

Операция обезвоживания в классификаторах I КСН - 1 , 2 введена с целью получения песков плотностью, 69-73% твердого для сепарации в сильном поле. Техническое обслуживание сводится к равномерному распределению пульпы между работающими классификаторами; полная погруженность спирали; исправность сегментов спирали; исправность задней стенки слива; контроль за исправностью порогов.

Схема ММС предусматривает обогащение в один, два приема. В первом приеме выделяется готовый продукт (концентрат) верхних валков, отвальные хвосты, промпродукта. Промпродукт (концентрат нижних валков) 1 приема дообогащается на втором приеме с получением концентрата 2 приема ММС и хвостов. Гибкая схема сепарации предусматривает обогащение в один прием без перечистки промпродукта при подаче руды с содержанием железа свыше 41 %.

При содержании железа в питании сепараторов 40 % и более возможна эксплуатация схемы ММС в один прием с получением плановых технологических показателей. При содержании железа в хвостах второго приема 30 % и более рекомендуется перечистка хвостов.

Основным условием нормальной работы сепаратора является равномерное распределение питания по длине валка, минимальный перелив через порог, отсутствие износа зубцов валков и гребенки полюсных наконечников, чистота полюсных наконечников и зубцов рабочих валков.

Фильтрация - это процесс отделения твердых частиц от воды на ленточных вакуум - фильтрах ЛУ - 10 - 1 , 25 / 8 .

Основные условия для получения плановых показателей:

1 . Плотность питания 70 - 75 % по твердому.

2 . Ширина кека должна равняться ширине фильтроткани.

3 . Высота кека летом 80 - 90 мм, зимой 70 - 80 мм.

4 . Наличие вакуума в ресивере 400 - 500 мм р. с.

5 . Отсутствие прососов в вакуумной камере и по ленте .

6 . Исправность фильтровальной ткани.

7 . Замена ткани производится через 400 часов в летнее время и 300 часов в зимнее время.

1.4 Автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии

Учету электроэнергии на ТОО «Оркен» начали уделять особое внимание вначале 90-х годов, это было обусловлено изменением экономической ситуации. Развал единой энергосистемы и переход к рыночным отношениям привел к резкому удорожанию энергоресурсов. Стоимость электроэнергии стала составлять ощутимую долю в себестоимости продукции (до 20-25%, а для энергоемких производств до 40-45%).

Перед службами электроснабжения встала задача экономии затрат на оплату за электропотребление предприятий. Трудность этой задачи заключалась в отсутствии технической базы для ее решения. Сначала экономия достигалась за счет смены старого парка счетчиков на новые с более высоким классом точности и установки примитивных автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) для смены схемы расчетов за потребление электроэнергии (такие меры приносят экономию от 0.5% до 5-7%). Это экономия получается за счет увеличения точности учета, локализации потерь, но при этом ни как не рассматривается эффективность потребления электроэнергии.

Задачи анализа эффективности потребления электроэнергии с учетом технологического процесса, контроля в реальном времени за реальной нагрузкой отдельных цехов и предприятия в целом с последующей оптимизацией режимов работы производства невозможно решать на морально устаревшем оборудовании АСКУЭ, которое применяется на сегодняшний день на ТОО «Оркен».

Вывод: Система коммерческого учета электроэнергии ТОО «Оркен» на сегодняшний день морально устарела и не обеспечивает требуемые точность, надежность и гибкость. Поэтому в дипломном проекте предлагается модернизировать существующую систему коммерческого учета электроэнергии. При этом АСКУЭ должна быть построена таким образом, чтобы не нарушать технологический процесс контроля и управления на тех распределительных пунктах, которые не подлежат в данный момент модернизации. Кроме этого, что касается программного обеспечения, то оно должно быть создано на базе инструментального пакета программ, что позволило бы персоналу АСУ электросети самому овладеть методикой программирования с целью внесения изменений и дополнений в существующий проект и разработки программ для новых распределительных пунктов.

2. РАСЧЁТ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОНАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ

2.1 Внешнее электроснабжение

Электроснабжение ТОО «Оркен» осуществляется от существующей подстанции ГПП-110/6кВ.

Распределение электроэнергии на напряжении 6кВ выполняется посредством вновь устанавливаемых ячеек 6кВ в РП-11 и РП-12 и двух распределительных устройств (1 РУ и 2 РУ), размещаемых в цехе пылеулавливания и в здании, разгрузочной головки печи.

Распределительные устройства 6кВ комплектуются из шкафов серии КСО292 с вакуумными выключателями типа ВВТЭ-М10-20 с электромагнитным приводом, рассчитанным на ток отключения 20 кА.

Вторичная коммутация выполняется на выпрямленном оперативном токе. Для обеспечения надежности питания шинок управления, сигнализации и питания соленоида включения выключателей предусматриваются блоки питания УКП2-380УЗ.

1 PУ - 6кВ и 2 PУ - 6кВ имеют две секции шин, в нормальном режиме находящиеся под нагрузкой, и схему АВР через секционный выключатель.

Выбор отдельных видов защит выполняется на основании типовых схем шкафов КСО292 в соответствии с требованиями ПУЭ.

Выбор числа и мощности трансформаторов комплектных трансформаторных подстанций (КТП) произведен на основании расчета нагрузок.

К установке принимаются комплектные трансформаторные подстанции (КТП) Хмельницкого завода с сухими трансформаторами. По размещению КТП являются встроенными, с наибольшим приближением к центру нагрузок.

КТП размещаются в следующих отделениях:

- 1 КТП - 2 х 1000кВА (участок измельчения известняка, трансформаторы типа ТСЗР) - в помещении существующей 12ТП-l;

- 2КТП - 2 х 1000 кВА (участок выщелачивания концентрата, трансформаторы типа ТСЗР) - в помещении существующего 16ПСУ;

- ЗКТП - 2 х 630 кВА (цех пылеулавливания, трансформаторы типа ТСЗР) - в проектируемом цехе пылеулавливания.

Мощность силовых трансформаторов и пропускная способность линий (магистралей) выбраны таким образом, что при выходе из работы одного элемента, оставшийся в работе элемент с учетом допустимых перегрузок обеспечивает всю нагрузку 1 и II категории, которая необходима для продолжения работы.

Все электрооборудование 1РУ-6 кВ, 2РУ-6 кВ и КТП выбрано и проверено на термическую и динамическую устойчивость к токам короткого замыкания. Эксплуатация 1РУ, 2РУ и КТП предусматривается без постоянного дежурного персонала с применением устройств автоматики и сигнализации.

Для распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ используются распределительные шкафы комплектных трансформаторных подстанций, силовые пункты ПР-11.ПР-24.

В качестве пусковой аппаратуры применяются блоки и станции управления, низковольтные комплектные устройства (НКУ), магнитные пускатели серии ПМЕ, ПМА. Щиты станций управления комплектуются блоками типа Б(П)5130 в реечном исполнении и устанавливаются в отдельных помещениях.

Электродвигатели пожарного лифта и аварийного вентилятора запитываются от двух взаиморезервирующих источников через шкаф АВР типа ЯУ -8250. Все оборудование выбрано в исполнении, соответствующем характеристикам cpeды и зон, в которых оно установлено.

Аппаратура управления и защиты выбрана по расчетным данным сети и электроприемников с учетом селективности, проверена на отключение однофазных токов короткого замыкания в соответствии с требованиями ПУЭ.

Распределение электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от низковольтных щитов КТП, ЩСУ к распределительным пунктам и отдельным мощным электроприемникам, а также питание от них отдельных электроприемников выполняется по радиальной схеме.

Распределительные и питающие цеховые сети выполняются кабелем марки АВВГ, АВБВ, КГ, ВВГ, ВБВ, которые прокладываются открыто по кабельным конструкциям. Силовой кабель принят с четвертой зануляющей жилой. Электрические сети рассчитаны по допустимой нагрузке и проверены по допустимой потере напряжения.

2.2 Характеристика потребителей электроэнергии

Потребителями электроэнергии на напряжение 0,4 кВ являются электродвигатели электроприводов технологического оборудования, насосов, вентиляторов, подъемно-транспортного оборудования, освещение.

Все технологические нагрузки в отношении обеспечения надежности электроснабжения разделяются по категориям.

К потребителям первой категории относятся объекты водоснабжения, эвакуационное освещение отделений и участков, пожарный лифт и аварийный вентилятор. Электроприемники особой группы 1 категории в отделении отсутствуют.

Остальные потребители, в основном, относятся ко второй категории, кроме объектов вспомогательного назначения, относящихся к третьей категории. Основные производства завода работают в три смены с годовым числом часов использования максимума нагрузки, равным 6400.

2.3 Организация эксплуатации электроустановок

Служба эксплуатации на обогатительной фабрике представлена цехом сетей и подстанций (служба энергохозяйства), который обслуживает первичные сети 6кВ, PУ-6кВ, ГПП.

Релейную защиту на стороне 6кВ и контур заземления обслуживает существующая лаборатория автоматики. Сторону 0,4 кА обслуживает эксплуатационный персонал.

Мелкий ремонт на фабрике производится силами самих цехов, крупный - сторонними организациями.

Обслуживание и эксплуатация вновь устанавливаемого оборудования осуществляется вновь формируемыми службами.

2.4 Определение электронагрузок

Определение расчетной электронагрузки произведем на примере участка обогащения фабрики ГМО, так как это один из основных участков фабрики.

Участок обогащения питается от главной понизительной подстанции ГПП №1 напряжением 110/6 кВ.

Питание ГПП осуществляется двухцепной линией электропередачи «Фабрика 1, Фабрика 2» напряжением 110 кВ от подстанции Лисаковская. На ГПП установлено два трансформатора (типа ТРДН-40000/110-6,3) 110/6/6 кВ с расщеплённой обмоткой через реактор, мощностью 40 МВА каждый. Работа трансформаторов предусмотрена по схеме «трансформатор - шинный мост», от ГПП отходят два шинных моста по 3000А каждый. От этих мостов питаются два распределительных пункта РП 6кВ: РП-11; РП-12.

Для полного использования трансформаторной мощности в аварийных режимах (при выходе из строя одного из трансформаторов ГПП) и для большей гибкости схемы электроснабжения - выводы расщепленной обмотки 6,3/6,3 кВ трансформаторов соединяются параллельно, а затем расщепляются через сдвоенные реакторы.

В каждом РП 6кВ две секции шин с секционными выключателями. На шинах 6кВ предусматривается АВР с выдержкой времени 2с. К РП-11, РП-12 радиальными кабельными линиями осуществляется присоединение:

- двигателей (конвейера, мельницы, насосы);

- цеховых трансформаторов корпуса обогащения;

-распределительных пунктов (РП-13, РП-14, РП-16, РП-17, РП-23).

Питание трансформаторных подстанций ТП и двигателей 6кВ производится от РП, от закрытого распределительного устройства ЗРУ-6кВ. Питаются ТП 6/0,4: 11ТП-1, 11ТП-2, 11ТП-4, 11ТП-5, 11ТП-6, 11ТП-7, 11ТП-8, 11ТП-14, 11ТП-16, 11ТП-9, 11ТП-11, 13ТП.

Для питания низковольтных приёмников переменного и постоянного токов используются ТП. ТП 6/0,4 кВ комплектуются одним или двумя трансформаторами типа: 11ТП-2, 11ТП-14, 11ТП-9, 11ТП-4 - ТМЗ-1000кВА (2 трансформатора); 11ТП-11, 11ТП-1, 11ТП-14 - ТМЗ-1600 кВА (2 трансформатора); 11ТП-5, 11ТП-8 - ТМЗ-1000 кВА (1 трансформатор); 11ТП-16 - ТСУЗ-1000 кВА (1 трансформатор) и распределительными шкафами с двумя системами сборных шин с автоматическими выключателями АВМ.

На участке обогащения 10 ТП. Вся пускорегулирующая и защитная аппаратура основных электроприводов и технологических механизмов установлена на щитах станций управления ЩСУ, которые расположены в помещении станций управления (ПСУ-15, ПСУ-16).

В таблице 2.1 указывается характеристика производственного помещения.

Таблица 2.1

Характеристика производственного помещения

Наименование цеха, участка

Установленная мощность, кВт

Категория потребителя

Категория

пожароопасности

Категория взрывоопасности

Обогащение

115000

II

Д

В-Iа

Все электроприёмники по которым ведётся расчёт электрических нагрузок, участка обогащения приводятся в таблице 2.2

Таблица 2.2

Перечень электрооборудования

Наименование

Р, кВт

n, штук

1

2

3

Мельница

380

4

Вакуумнасос

631

2

Питатели

50

18

Конвейер 03

22

18

Грохота

34

22

ТВД

110

18

ОМР

3

18

ММС: валки

питатели

11

0,75

160

80

КСН 2400: вращение

подъём

10

3

36

36

КСН 1200: вращение

подъём

6

2,2

40

40

Насос: 12ГР

8ГР

5ГР

500

125

40

4

50

4

Вакуумфильтр

4

16

Вакуумнасос

132

6

Конвейер 06

75

2

Конвейер 05

22

4

Теплоагрегаты

1,1

10

Вентиляторы

1,7

10

Освещение

320

Для определения среднемесячных нагрузок используется метод коэффициента использования.

Активная мощность за смену Рсм, кВт, определяется по формуле

Рсми Руст , (1)

где ки - коэффициент использования в зависимости от вида производства, определяется по справочнику [2],

Руст - установленная мощность, кВт.

Реактивная мощность за смену Qсм, определяется по формуле

Qсмсмtgц, (2)

где tgц - коэффициент мощности, определяется по [2].

Для определения максимальных активных нагрузок используется метод коэффициента максимума

Рсмсмкм (3)

Максимальные реактивные нагрузки определяются исходя из условий

Qmax= Qсм, при nэф>10 (4)

Qmax= 1,1Qсм, при nэф<10, (5)

где nэф - эффективное количество электроприёмников определяющееся по формуле

(6)

Максимальная мощность определяется

(7)

Расчётный максимальный ток определяется по формуле

(8)

Результаты расчётов сведены в ведомости электрических нагрузок.

Вывод: В разделе Электроснабжение и электрооборудование предприятия проанализирована система электроснабжения ТОО «Оркен», учет электроэнергии которого будет производить АСКУЭ.

3. СТРУКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОММЕРЧЕСКОГО УЧЁТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

3.1 Происхождение и значения термина «АСКУЭ»

В последние годы в области автоматизации энергоучета повсеместно употребляется термин «АСКУЭ», хотя расшифровывается и понимается он везде по-разному. Его возникновение следует отнести ко времени, когда в СССР впервые стали создаваться автоматизированные Информационно-Измерительные Системы учета и контроля Энергии типа «ИИСЭ». Эти системы были разработаны в 1974 году в Белорусском филиале ЭНИН им. Г.М.Крижановского (ныне РУП «БелТЭИ»), а их серийный выпуск организован на вильнюсском заводе электроизмерительной техники.

Первой АСКУЭ можно считать информационно-измерительную систему электроэнергии ИИСЭ-1-48. В этих системах для измерения электрической энергии использовались электроиндукционные счетчики и устройства формирования импульсов, выходные сигналы которых поступали на входы устройств сбора данных. Последние представляли собой контроллеры, построенные на основе стандарта КАМАК, и выполняли функцию электронных сумматоров. Система ИИСЭ нашла широкое применение в промышленности, а заложенные в ней системные и архитектурные решения были использованы во многих отечественных АСКУЭ.

Волна компьютеризации привела к появлению и быстрой смене новых поколений АСКУЭ. Изменилась сама технология учета энергоресурсов: она становилась информационной. Информационные технологии вторглись в приборы учета электроэнергии, что привело к появлению микропроцессорных многофункциональных счетчиков электрической энергии и мощности, в которых используются измерительные СБИС и мощные микроконтроллеры с большим объемом памяти для хранения данных учета. В течение 90-х годов происходила достаточно быстрая смена поколений АСКУЭ, что отражало общую тенденцию появления более коротких (2-3 года) жизненных циклов в разработке микросхем и программного обеспечения. Из таблицы 3.1, в которой представлена классификация АСКУЭ с точки зрения совокупности наиболее характерных признаков, определяющих разбиение этого класса автоматизированных систем на основные типы, которые условно можно отнести к отдельным поколениям систем АСКУЭ, видно, что за последние годы каждые пять лет, происходит смена поколений АСКУЭ.

Таблица 3.1

Классификация АСКУЭ

Год появления

на рынке

Основные особенности

Тип архитектуры, протоколы

Примеры

реализации

1

2

3

4

Первое поколения АСКУЭ, 1980

Электроиндукционные счетчики классов 2.0 и 1.0, устройства формирования импульсов, счетчики импульсов

Два уровня, ПЭВМ отсутствует

ИИСЭ 1-48

(завод ВЗЭТ)

Второе поколения АСКУЭ, 1990

Электроиндукционные счетчики классов 2.0 и 1.0, электронные счетчики I поколения, устройства сбора данных, контроллеры, ПЭВМ, кабельные и телефонные линии связи. Применяются ОС MS-DOS, Windows, QNX, OS-9 и др.

Два и три уровня, ПЭВМ, архивы данных ведутся в ПЭВМ

ИИСЭ-3,

4 ЦТ-5000

(завод Точмаш), КТС «Энергия», ИВК «Метроника», КТС «Телескоп»

Третье поколения АСКУЭ, 1995

Электронные счетчики I I поколения, контроль качества и качества энергии, устройства сбора данных с архивами данных, контроллеры, ПЭВМ, кабельные, телефонные и оптоволоконные линии связи, развитые системы протоколов открытых систем - ОРС client/server,

Два и три уровня, на верхнем уровне сеть ПЭВМ, две сети - две ОС

АСКУЭ «Омь»,

АСКУЭ «Альфа СМАРТ»,

АСКУЭ КТС «Энергия»,

КТС «Сименс» и «Лэндис и Гир», АСКУЭ

DDE client/server

«Сикон», КТС «Ток-3»,

КТС «Мегадата»

Четвертое поколение

Электронные счетчики I I I поколения, контроль качества и качества энергии, цифровые технологии, кабельные, телефонные, электрические, оптоволоконные и сотовые линии связи, развитые системы протоколов открытых систем для корпоративных СУ SQL/ODBC , Интернет/интранет. Поддержка астрономического времени, ФОРЭМ

Три и более уровней, на верхнем уровне сеть ПЭВМ, корпоративная сеть, дублированные каналы связи

АСКУЭ КТС «Энергия» Плюс, ПО в. 6.0 АСКУЭ «Альфа Центр», АСКУЭ ЭПР Москва, КТС «Ток-С»

Термин «АСКУЭ» возник в дополнение к термину «ИИСЭ» с появлением в составе комплекса технических средств автоматизированного энергоуче-та, помимо электросчетчиков (первый уровень учета) и информационно-измерительных систем (второй уровень учета), третьего уровня - ПЭВМ со специализированным программным обеспечением.

Первым приближением к новому названию стала аббревиатура АСУЭ, которая расшифровывалась в одном случае как Автоматизированная Система Управления Энергопотреблением промышленных предприятий, а в другом - как Автоматизированная Система коммерческого Учета Энергии.

В настоящее время термин «АСКУЭ» расшифровывается различными авторами по-разному, в частности, как Автоматизированная Система коммерческого Учета Энергии, Автоматизированная Система Контроля и Управления Энергопотреблением или Автоматизированная Система и Учета Энергоресурсов. Последняя расшифровка является не только наиболее общей, но и более точно отражающей основные особенности реальных АСКУЭ.

Замена понятий энергий понятием энергоресурсов связанно с тем, что АСКУЭ используется не только для измерений мощности и количества энергии, но и для измерения различных сопутствующих характеристик энергоносителей, таких как температура, давление, расход и количества жидких и газообразных сред и т.д.

Под энергоресурсом понимается физическая среда, тело или поле, содержащее в явном или скрытом виде тот или иной полезный первичной природной энергии или совокупность, а под энергоносителем - энергоресурс, являющейся рабочим носителем электрической, тепловой или иной определенного вида энергии в технической системе. Так энергоносителем является любой теплоноситель (газ, пар или жидкость) сжатый воздух, солнечное излучение, а энергоносителем - газ, уголь, нефть, ветер, океанские приливы, подземное тепло и т.д.

АСКУЭ, в общем, предназначены для измерения и учета поступающих в технические системы энергоресурсов и, в частности, энергоносителей, теплоносителей и электроэнергии. Не исключено что в будущем (в следующем веке) вся Земля будет охвачена единой сетью АСКУЭ, позволяющей в реальном масштабе времени учитывать мировое потребление энергоресурсов и тем самым оперативно контролировать растущее влияние энергетики на климат планеты.

3.2 Варианты организации и построения АСКУЭ

Варианты организации и построения АСКУЭ систем учета электроэнергии следующие:

Организация АСКУЭ с проведением опроса счетчиков через оптический порт.

Это наиболее простой вариант организации АСКУЭ. Счетчики не объединены между собой. Между счетчиками и центром сбора данных нет связи. Все счетчики опрашиваются последовательно при обходе счетчиков оператором. Опрос производится через оптический порт с помощью программы размещенной на переносном компьютере, которая формирует файл результатов опроса. На компьютере центра сбора данных необходимы программные модули, формирующие файл-задание на опрос и загружающие информацию в основную базу данных (БД). Синхронизация времени счетчиков происходит в процессе опроса со временем переносного компьютера. Синхронизация времени переносного компьютера со временем центра сбора данных производится в момент приема файлов заданий на опрос счетчиков. Для максимальной экономии средств на создание АСКУЭ в этом варианте роль центра сбора данных можно возложить на переносной компьютер. Недостатками данного способа организации АСКУЭ является большая трудоемкость сбора данных со счетчиков и невозможность использования в системе индукционных или электронных счетчиков с импульсным выходом. Организация АСКУЭ с проведением опроса счетчиков через оптический порт позволяет решать следующие задачи:

- точное измерение параметров поставки/потребления;

- коммерческий и технический учет энергоресурсов по предприятию, его инфраструктурным элементам (котельная и объекты жилкомбыта, цеха, подразделения, субабоненты);

- контроль энергопотребления по точкам и объектам учета в заданных временных интервалах (30 минут, зоны, смены, сутки, декады, месяцы, кварталы и годы) относительно заданных лимитов и технологических ограничений мощности;

- обработка данных и формирование отчетов по учету электроэнергии;

- диагностика полноты данных;

- описание электрических соединений объектов и их характеристик;

- диагностика счетчиков;

- поддержание единого системного времени.

Организация многоуровневой АСКУЭ для территориально распределенного среднего и крупного предприятия или энергосистемы, приведена на рисунке 3.1

Основная часть счетчиков постоянно связана с центрами сбора данных первого уровня прямыми каналами связи и опрашивается в соответствии с заданным расписанием опроса, как в третьем способе организации АСКУЭ. Между некоторыми счетчиками и центром сбора данных первого уровня может не быть постоянной связи, они могут опрашиваться с помощью переносного компьютера, как во втором способе организации АСКУЭ. Первичная информация со счетчиков записывается в БД центров сбора данных первого уровня, на них же происходит обработка данных. В центрах сбора данных второго уровня осуществляется дополнительное агрегирование и структурирование информации, запись ее в БД центров сбора данных второго уровня. При таком способе организации АСКУЭ в качестве БД рекомендуется использовать СУБД ORACLE8.X.

Рисунок 3.1 Организация многоуровневой АСКУЭ

Основная конфигурация программного комплекса Альфа ЦЕНТР позволяет организовать параллельный сбор данных по 4, 8, 16, 32 каналам связи. При 16, 32 каналах необходимо использовать отдельную ЭВМ в качестве коммуникационного сервера. Каналы связи могут быть выделенными, коммутируемыми, прямым соединением.

Параметры каждого канала настраиваются индивидуально, в зависимости от типа линии и ее характеристик. В системе может параллельно работать несколько коммуникационных серверов. При этом описание всех параметров системы сбора данных, описание всех электрических и расчетных схем объектов, а также все первичные и расчетные данные хранятся только на сервере БД и приложений центра сбора данных.

Центры сбора данных, как правило, выполняют только функции сбора и обработки данных, АРМы пользователей подключаются к ним по локальной сети. При небольшом количестве счетчиков на объекте центр сбора данных первого уровня может выполнять функции АРМа.

Центры сбора данных 1-го уровня связаны с центрами сбора данных 2-го уровня каналами связи. Каналы связи могут быть выделенными, коммутируемыми, прямым соединением по локальной сети. Сервер сбора данных центра сбора данных 2-го уровня автоматически запрашивает необходимую информацию из БД центров сбора данных 1-го уровня в соответствии с установленным расписанием. Организация многоуровневой АСКУЭ для территориально распределенного среднего и крупного предприятия или энергосистемы позволяет решать следующие задачи:

- точное измерение параметров поставки/потребления;

- комплексный автоматизированный коммерческий и технический учет энергоресурсов по предприятию, его инфраструктурным элементам (котельная и объекты жилкомбыта, цеха, подразделения, субабоненты);

- ведение договоров и формирование платежных документов для расчетов за электроэнергию;

Делись добром ;)