Цель программы: формирование у специалистов необходимых знаний для продолжения профессиональной деятельности в данной области на более высоком уровне. Получение знаний и умений, необходимых для решения инженерных задач в области электроснабжения горных предприятий для реализации их при создании безопасных, надежных и экономичных систем электроснабжения, отвечающих требованиям нормативно-технической документации и современному уровню развития техники.
В результате освоения содержания дисциплины «Горная электромеханика» выпускник должен
Знать:
- особенности электроснабжения электропотребителей горных предприятий;
- принципы построения систем электроснабжения горных предприятий;
- методы выбора и проверки элементов системы электроснабжения;
- устройство и характеристики электрооборудования, используемого в системах электроснабжения горных предприятий;
- основы электро-, пожаро- и взрывобезопасности при эксплуатации электрооборудования;
- основные электропотребители горнодобывающей промышленности, режимы их работы и категории надёжности электроснабжения;
- принципы компенсации реактивных нагрузок в элементах систем электроснабжения.
Уметь:
- организовать работы по электрификации и автоматизации шахт, рудников, карьеров, обогатительных фабрик, а также работами, связанными с электроснабжением и автоматизацией при переработке, транспорте и хранении горной массы, энергосбережения;
- проводить расчёт электрических нагрузок на различных ступенях системы электроснабжения горного предприятия;
- производить выбор электрооборудования и электрических сетей систем электроснабжения с учётом специфики горного производства;
- проводить выбор мощности и мест размещения компенсирующих устройств;
- проводить расчёт и выбор защит в системе электроснабжения;
- эксплуатировать системы электроснабжения, электропривода и автоматизации горного производства.
Владеть:
- методами использования энергетических ресурсов предприятия;
- знаниями в области техники и технологии распределения электроэнергии, электрического привода и автоматизации при освоении месторождений, переработке, транспорте и хранении полезных ископаемых;
- навыками выбора рациональных схем электроснабжения электропотребителей горного производства;
- навыками проведения основных расчётов при проектировании систем электроснабжения горных предприятий;
- навыками обеспечения электро-, пожаро- и взрывобезопасности при эксплуатации электрооборудования в условиях горного производства.
Профессиональная переподготовка по программе "Горная электромеханика", 502 часа.
Модуль 1. Основы электротехники Основные положения теории электрических цепей. Ток, ЭДС и напряжение в электрической цепи. Схемы замещения электрической цепи. Эквивалентные схемы источников электрической. Мощность в цепи с источником ЭДС. Классический метод анализа и расчёта электрических цепей. Электрические цепи переменного тока. Пассивные элементы цепей переменного тока. Описание цепей переменного тока с помощью линейных интегро-дифференциальных уравнений. Основы символического метода расчета электрических цепей. Реакция элементов электрической цепи на синусоидальные (гармонические) воздействия. Мощности в цепи синусоидального тока. Многофазные электрические цепи. Общие методы описания электрических цепей. Частотные характеристики электрической цепи. Описание электрических цепей на основе передаточных функций. Электрические фильтры. Представление электрической цепи в виде двухполюсника.
Модуль 2. Теоретические основы электротехники Основные положения теории электрических цепей. Ток, ЭДС и напряжение в электрической цепи. Схемы замещения электрической цепи. Эквивалентные схемы источников электрической. Мощность в цепи с источником ЭДС. Классический метод анализа и расчёта электрических цепей. Электрические цепи переменного тока. Пассивные элементы цепей переменного тока. Описание цепей переменного тока с помощью линейных интегро-дифференциальных уравнений. Основы символического метода расчета электрических цепей. Реакция элементов электрической цепи на синусоидальные (гармонические) воздействия. Мощности в цепи синусоидального тока. Многофазные электрические цепи. Общие методы описания электрических цепей. Частотные характеристики электрической цепи. Описание электрических цепей на основе передаточных функций. Электрические фильтры. Представление электрической цепи в виде двухполюсника.
Модуль 3. Теория автоматического управления Структура средств автоматизации. Теория автоматического управления. Общие положения. Основные свойства теплоэнергетических объектов регулирования. Основные законы регулирования. Принципиальная структурная схема аналоговой САР при ее технической реализации.
Модуль 4. Электрооборудование и электроустановки для систем электроснабжения машин и механизмов открытых горных работ Технические требования. Общие требования. Требования к оболочке. Требования к вводным устройствам. Требования к зажимам и контактным соединениям. Требования к заземлению. Требования к изоляции. Требования к блокировкам. Дополнительные требования к силовым трансформаторам и комплектным трансформаторным подстанциям (КТП). Дополнительные требования к коммутационным аппаратам. Дополнительные требования к шкафам (ячейкам) комплектных распределительных устройств (КРУ) на напряжение свыше 1000 В. Дополнительные требования к приключательным пунктам. Дополнительные требования к комплектным распределительным пунктам. Требования безопасности. Методы испытаний. Общие положения. Испытание на падение и опрокидывание. Испытание на влагостойкость, на соответствие степени защиты и проверка работоспособности изделий в наклонном положении. Проверка работоспособности изделий. Механические испытания. Механические испытания. Упаковка. Транспортирование и хранение.
Модуль 5. Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли Общие требования. Конструкция. Материалы оболочек. Крепежные детали. Блокировки. Проходные изоляторы. Материалы, используемые в качестве герметиков. Ex-компоненты. Вводные устройства и соединительные контактные зажимы. Контактные зажимы для заземляющих или нулевых защитных проводников. Кабельные и трубные вводы. Излучающее оборудование. Дополнительные требования для специального электрооборудования - вращающихся электрических машин. Коммутационный аппарат. Плавкие предохранители. Вилки и розетки. Осветительные приборы. Головные светильники, головные лампы и ручные лампы. Электрооборудование, содержащее элементы питания и батареи. Проверка и испытания. Ответственность изготовителя. Проверки и испытания на измененном и отремонтированном электрооборудовании. Испытания закрепления кабельных вводов небронированных кабелей и кабелей с оплеткой. Испытания закрепления вводов бронированных кабелей. Маркировка. Классификация зон. Классификация зоны и безопасность. Методика классификации зоны. Документация. Практические примеры классификации зон. Выбор и установка электрооборудования, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горячей пыли. Общие требования для всех видов взрывозащиты. Классификация зон. Выбор электрооборудования. Защита от опасного (воспламеняющего) искрения. Электрическая защита. Аварийное отключение и электрическое разъединение. Электропроводка. Вилки и розетки. Дополнительные требования для защиты вида "Ex tD". Проверка установки. Искробезопасное оборудование "iD". Группы и температурные классы искробезопасного и связанного электрооборудования. Уровни взрывозащиты электрооборудования. Конструкция электрооборудования. Требования к элементам, от которых зависит искробезопасность. Неповреждаемые элементы, блоки элементов и соединения. Барьеры безопасности на диодах. Проверки, оценки и испытания. Контрольные проверки, выполняемые изготовителем. Маркировка. Документация.
Модуль 6. Общие вопросы электрификации горного производства Особенности электрификации горных работ. Условия эксплуатации и работы электрооборудования и электрических сетей. Требования к электрооборудованию. Особенности исполнения специального электрооборудования. Понятия о свойствах и характеристиках электроприемников. Электрические нагрузки и режимы электропотребления. Основные положения. Электрические нагрузки. Регулирование режимов электропотребления. Обеспечение устойчивости работы горного производства. Внешнее электроснабжение горных предприятий. Принципы построения схем внешнего электроснабжения. Источники питания. Характерные схемы внешнего электроснабжения. Схемы подстанций и распределительных устройств. Условия присоединения к питающей системе. Электрическое освещение. Общие сведения. Основные светотехнические параметры. Электрические источники света. Осветительные приборы карьеров. Системы и оборудование электрического освещения. Рудничные осветительные приборы. Методы расчета электрического освещения. Автоматическое управление наружным освещением.
Модуль 7. Электрификация открытых горных работ Особенности электроснабжения открытых горных работ. Особенности электроснабжения разрезов. Особенности работы изоляции токоведущих частей электроустановок. Распределение электропотребителей карьеров (разрезов) по степени ответственности. Выбор рода тока и величины напряжения. Основные требования к электроснабжению открытых горных работ. Регулирование напряжения. Электроснабжение токоприемников на открытых горных разработках. Система электроснабжения горных предприятий. Схемы внешнего электроснабжения карьеров (разрезов). Схемы главных понизительных подстанций. Схемы распределительных сетей на открытых горных работах. Построение распределительных сетей схемы внутреннего электроснабжения карьера (разреза). Недостатки систем внутреннего электроснабжения карьеров (разрезов). Перерывы в электроснабжении карьера (разреза). Краткие сведения о надежности систем электроснабжения. Способы повышения надежности систем электроснабжения. Стационарные подстанции и распределительные устройства. Главные понизительные подстанции (ГПП). Открытые распределительные устройства ГПП напряжением 35 кВ и выше. Стационарные подстанции напряжением 6/0,4-0,23 кВ. Тяговые преобразовательные подстанции (ТПП). Передвижные комплектные трансформаторные подстанции (ПКТП). Одиночные приключательные пункты. Низковольтная электрическая аппаратура и схемы дистанционного управления. Назначение и классификация аппаратуры. Виды защиты и защитная аппаратура. Максимальная токовая защита. Выбор плавких предохранителей в сетях напряжением до 1000 В. Тепловая защита. Минимальная и нулевая защиты. Конструкции контактов и материалы, применяемые для их изготовления. Способы гашения электрической дуги. Ручная полуавтоматическая аппаратура. Аппаратура дистанционного и автоматического управления. Общие сведения. Электромагнитные контакторы. Основные параметры и назначение реле. Реле управления. Реле защиты. Пускатели магнитные общепромышленного исполнения. Взрывобезопасные магнитные пускатели. Недостатки и выбор пускателей. Назначение, виды и схемы электрических блокировок. Некоторые типы низковольтной аппаратуры, применяемой для управления электроприводами карьерных машин и установок. Эксплуатация электроаппаратуры и требование правил безопасности при эксплуатации и ремонте низковольтной электроаппаратуры. Аппараты защиты от поражения электрическим током. Высоковольтная электрическая аппаратура. Изоляторы. Типы и конструкции высоковольтных изоляторов. Шины распределительных устройств. Высоковольтные предохранители. Разъединители. Отделители и короткозамыкатели. Силовые выключатели. Много объемные масляные выключатели. Малообъемные масляные выключатели. Безмасляные выключатели. Воздушные включатели. Электромагнитные и тиристорные выключатели. Вакуумные выключатели. Выключатели с твердым газогенерирующим веществом (автогазовые выключатели). Приводы аппаратов высокого напряжения. Ручные приводы типа ПРБА и ПРА. Привод пружинный типа ПП-61К. Электромагнитный (соленоидный) привод. Релейная защита высоковольтного электрооборудования. Токовая защита. Индукционные реле мощности. Дифференциальная защита. Защита от внутренних повреждений в трансформаторе. Некоторые требования для персонала обслуживающего средства релейной защиты. Силовые трансформаторы. Некоторые особенности эксплуатации силовых трансформаторов. Аппаратура защиты от перенапряжения. Условия параллельной работы трансформаторов. Измерительные трансформаторы.
Модуль 8. Электрификация подземных горных работ Электроснабжение шахт и рудников. Общие положения. Выбор распределительного напряжения. Схемы внешнего электроснабжения. Подстанции и распределительные устройства на поверхности шахты. Распределение электроэнергии на поверхности шахты. Электроснабжение потребителей поверхности шахты. Проектирование электроснабжения подземных горных работ. Расчет электрических нагрузок и выбор мощности трансформаторов. Выбор низковольтной кабельной сети. Расчет токов короткого замыкания в низковольтной сети. Выбор пусковой и защитной аппаратуры. Выбор уставок максимальной токовой защиты. Выбор высоковольтной кабельной сети. Расчет токов короткого замыкания в высоковольтной сети. Выбор высоковольтных комплектных распределительных устройств. Рудничное электрооборудование управления и защиты. Общие сведения. Виды защиты рудничной аппаратуры. Рудничная аппаратура управления и защиты взрывобезопасного исполнения. Рудничная аппаратура управления и защиты для городских подземных сооружений. Подземные электрические сети и подстанции. Электрооборудование подземных подстанций. Центральные подземные подстанции. Передвижные трансформаторные подстанции. КТП в подземных горных выработках предприятий, опасных по газу и пыли. КТП в подземных горных выработках предприятий, не опасных по газу и пыли. Преобразовательные подстанции. Электрические сети в подземных выработках. Общие сведения. Бронированные кабели. Гибкие и особо гибкие кабели. Маркировка и обозначение кабелей. Прокладка кабелей. Кабельные муфты. Рудничное электрическое освещение. Источники света. Рудничные осветительные приборы. Светотехнические и электротехнические расчеты. Электроснабжение подземных горных работ и электроприемников. Способы питания подземных электроприемников. Электроснабжение участков на пологих и наклонных пластах. Электроснабжение участков на крутых пластах. Электроснабжение участков на напряжении 1140 В. Электроснабжение участков с регулируемым электроприводом. Электроснабжение участков рудных шахт. Особенности электроснабжения тупиковых выработок. Электроснабжение подземных транспортных средств.
Модуль 9. Защита от поражения электрическим током Воздействие тока на организм человека. Защита от поражения электрическим током. Правила электробезопасности. Требования к работникам, допускаемым к выполнению работ в электроустановках. Охрана труда при оперативном обслуживании и осмотрах электроустановок. Охрана труда при производстве работ в действующих электроустановках. Охрана труда при включении электроустановок после полного окончания работ.
Модуль 10. Промышленная безопасность при производстве горных работ Безопасность при разработке угольных месторождений открытым способом. Ведение горных работ. Ведение буровых работ. Эксплуатация электроустановок. Мероприятия по борьбе с пылью, вредными газами и радиационная безопасность. Безопасность при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых. Общие требования к организации работ. Требования по безопасному ведению работ при разработке месторождений солей растворением через скважины с поверхности. Требования безопасности к разработке месторождений пильного камня. Требования безопасности к разработке месторождений способом подземного выщелачивания. Требования к противопожарной защите. Требования безопасности при строительстве подземных сооружений.