Файл: Электробезопасность на горнорудных предприятиях сборник материалов Республиканской научно-технической конференции..pdf

К ВОПРОСУ О ПОВЫШЕНИИ НАДЕЖНОСТИ СХЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИИ

Л. II. ВОРОХОВ, Вл. Д. ТРИФОНОВ (Днепропетровский горный институт)

Современные горно-обогатительные комбинаты (ГОКи) явля­ ются крупными энергоемкими предприятиями, которые в услови­ ях непрерывного совершенствования технологического процесса и роста электропотребления требуют высоконадежных и безопас­ ных в обслуживании схем электроснабжения с достаточным ре­ зервом по мощности и источникам питания.

Для разработки нормативов при определении вероятности и длительности нарушения электроснабжения ГОКов с учетом времени, необходимого для восстановления технологического процесса, произведен сбор данных по отказам высоковольтного оборудования подстанций и распределительных сетей основных энергоемких корпусов горно-обогатительных комбинатов Кривбасса. Статистические, данные получены в результате исследова-' ния электроустановок предприятий и анализа отчетной докумен­ тации об аварийности и повреждаемости элементов схем элек­ троснабжения.

С целью получения наиболее достоверных данных о причинах аварийности и установления количественных оценок надежности исследования электрооборудования проводились в различных эксплуатационных условиях. В результате установлены и. выявлены факторы, влияющие на работу схем электроснабжения ГОКов. В наиболее тяжелых условиях эксплуатации (повышен­ ная запыленность и влажность, высокая температура, наличие агрессивных примесей в атмосфере) работают высоковольтные распределительные сети агломерационных, обогатительных и дробильных фабрик. Анализ количественных характеристик на­ дежности позволил установить слабые места в конструкции схем электроснабжения.

На основе анализа надежности элементов и схем электроснаб­ жения в целом определены целесообразность применения допол­ нительных капитальных вложений на повышение их надежности. При определении необходимости вложения таких капитальных затрат следует исходить из народнохозяйственной эффектив­ ности.

Применение более надежной схемы электроснабжения приво­ дит к повышению безопасности обслуживания и уменьшению простоев оборудования ГОКов, связанных с перерывами электро­ снабжения, повышению его экстенсивной нагрузки и увеличению объема производства. Выполненные исследования могут быть использованы при выборе экономически целесообразной схемы электроснабжения ГОКа с надлежащей степенью резерви­ рования.

221

ким образом, наиболее уязвимыми элементами систем карьер­ ного электроснабжения являются гибкие экскаваторные кабели.

Согласно результатам выполненного исследования, все пов­ реждения гибких экскаваторных кабелей практически приходят­ ся на повреждения резиновой изоляции. Разрыв токоведущих жил кабелей наблюдается очень редко. Характеристики повреж­ дений изоляции кабелей марки КШВГ приведены в табл. 1.

Анализ статистики выходов из строя гибких экскаваторных кабелей показывает, что наибольшее количество повреждений на предприятиях КМА приходится на пробои и разряды по изоля­ ции на землю (55,4%) и на пробои междуфазовой изоляции (26,9%). Исследование повреждений гибких кабелей по местам их возникновения показало, что на разделки экскаваторных ка­ белей приходится до 65% всех повреждений. Данное обстоятель­ ство свидетельствует о необходимости разработки специальных мероприятий по повышению электрической прочности разделок гибкого экскаваторного кабеля.

Влияние условий окружающей среды на параметр потока отказов гибких экскаваторных кабелей оценивалось методами корреляционного анализа с применением вычислительной техни­ ки. Вследствие существенной корреляционной связи между тем­ пературой и влажностью окружающего воздуха (коэффициент корреляции г —0,76), в уравнения множественной корреляции введен один из этих факторов — влажность. Проверка соответ­ ствия выборок но отдельным карьерам одной генеральной сово­ купности произведена по критерию знаков.

В результате корреляционного анализа связей между пара­

метром потока отказов гибких экскаваторных кабелей (и>>—-1—Д

месяц/’

223

влажностью (Q , %) окружающей среды и количеством осад­ ков (//, мм) были получены уравнения множественной корреля­ ции, которые имеют следующий вид:

Величины коэффициента корреляции и корреляционного отно- 1. ш= —0,757+0,0179 Q+0,000686 Я;

2 ю=0,1236—0,001 Q+0,000086 Q2-|-0,00G66 Н.

шеиия для уравнений соответственно равны R = 0,59 и т«:0,69. Зависимости параметра потока отказов гибких экскаваторных

кабелей от влажности окружающей среды .при среднем значении количества осадков (Я=44,5 мм) приведены на рис. 2. Тем самым, параметр потока отказов гибких экскаваторных кабелей в значительной мере зависит от условий окружающей среды. Та­ ким образом, при планировании текущих и предупредительных ремонтов кабелей необходимо учитывать выявленную закономер­ ность с целью повышения сроков безаварийной работы и улучше­ ния условий электробезопасности.

Рис. 2. Зависимости параметра потока отказов гибких экскаваторных ка­ белей от влажности окружающего воздуха.

Имеющиеся в настоящее время данные о параметрах надеж­ ности гибких экскаваторных кабелей не позволяют научно обос­ нованно планировать профилактические мероприятия, определять пути повышения надежности кабелей и решать вопросы о по­ требности кабельного хозяйства на карьерах.

224

В МГИ проведено исследование надежности гибких экскава­ торных кабелей напряжением 6 кВ на основе эксплуатационных данных по карьерам КМА. Ввиду того, что отказ гибкого кабеля можно считать случайным событием и количественные характе­ ристики надежности носят вероятностный характер, параметры надежности оценивались методами теории вероятностей и ма­ тематической статистики.

Проверка соответствия эмпирических распределений теорети­ ческим функциям распределений случайных величин проводилась на ЭВЦМ «Минск-22» по специальной программе для следующих законов распределений: нормального, логарифмически-нормаль- ного, экспоненциального, Релея, Эрланга, Вейбулла и гаммараспределения. Расчеты сходимости экспериментальных и тео­ ретических функций распределений параметров надежности производились по критериям согласия Колмогорова и Пирсона.

Результаты расчетов показывают, что гибкие экскаваторные кабели напряжением 6 кВ при эксплуатации имеют следующие параметры надежности:

1. Наработка на отказ (Т) и время восстановления (T J распределяются по экспоненциальному закону и находятся в пре­ делах (с доверительной вероятностью а =0,95):

47,2 суток 60,5 суток;

137минут^;Тв^С 176 минут.

2.Наработка до первого отказа (Т1), наработка до замены (Тз) (вулканизация кабеля), время замены (Твз) и срок службы

до списания (Тсп) также распределяются по экспоненциальному закону и находятся в пределах (с доверительной вероятностью а = 0,95):

222 минутыs^TB3<284 минуты;

328 суток^'Гсп^417 суток.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ НАДЕЖНОЙ ЗАЩИТЫ ОСУЩЕСТВЛЯЕМАЯ ОБОЛОЧКОЙ ПРИКЛЮЧАТЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Ю. А. ЛИДЕС (Днепропетровский горный институт)

Будем оценивать влияние факторов окружающей среды (за­ пыленности, влажности и температуры воздуха) на надежность карьерных приключательных пунктов (ПП) по величине Д/а.с.> которую назовем наработкой ПП до возникновения аварийной ситуации и которая представляет собой время, после достижения которого возможна авария ПП вследствие воздействия на него факторов окружающей среды. Влияние этих факторов касается,

главным образом, высоковольтной изоляции ПП (около 50% аварий происходит вследствие перекрытия загрязненных изоля­ ционных конструкций, расположенных в оболочках). На этом основании величина Д^.с. и последующие выводы о необходи­ мости и уровне защиты, осуществляемой оболочкой, получены нами путем исследования процессов, протекающих при воздей­ ствии упомянутых факторов на изоляционные конструкции ПП.

Установлено, что величина Д/а.с. определяется выражением

D(l)

(2)

D*

где

J — интенсивность выпадения на изоляторы влаги;

р0 — удельное объемное сопротивление пыли, загрязняющей изоляционные конструкции.

В результате проведения нами в специальной лабораторной установке исследований получены зависимости величины р0 от

Полученные данные позволили оценить величину наработки ПП до возникновения аварийной ситуации Д^.с. в зоне различ­

минимальная величина Д^.с. (в зоне автодороги с глинистой почвой) составляет 3,08 месяца. При нормативной периодичности текущих ремонтов, электрооборудования распределительных се-

226