2. Замена анода: угольная масса анода электролизера окисляется кислородом, выдающимся на нем и анод постепенно срабатывается, в результате чего анод приходится опускать, чтобы выдержать межполисное расстояние.
3. Выливка металла: алюминий накапливается в процессе электролиза на падине ванны, его выбирают ежесуточно при помощи вакуум - ковша. В начале выливки холодный вакуум - ковш и заборная труба должны быть просушены и прогреты до 150 - 200 оС.
4. Поддержание необходимого состава и уровня электролита: в процессе электролиза электролит не только обедняется глиноземом, но и убывает сам и изменяется его состав, т.е. изменяется соотношение между составляющими электролита NaF и AlF3. Основные причины потери электролита: испарение фтористых солей, пропитывание ими футеровки, разложение электролита примесями, попадающими в расплав с сырьем, механические потери. При установившемся режиме из электролита теряется главным образом фтористый алюминий - испаряется, разлагается влагой, оксидами, сульфатами, попадающими в расплав вместе с сырьем. Поэтому в процессе нормальной работы уровень электролита поддерживают, добавляя криолит, обогащенный фтористым алюминием. Если этого недостаточно, то для поддержания нужного криолитового отношения корректировку состава электролита ведут фтористым алюминием.
2. Категории надежности ЭП по ПУЭ
Перерыв электропитания вызывает убытки производства или так называемый ущерб. Перерыв в питании может быть вызван авариями или повреждениями в энергосистеме или СЭС (системы электроснабжения) предприятия. Он может сопровождаться полным прекращением или частичным ограничением питания потребителей разной продолжительности в после аварийный период. Перерыв (частичный или полный) может быть также следствием дефицита мощности в питающей системе, какое-то время суток и различной продолжительности. В большинстве случаев этот перерыв может быть запланирован и заранее учтён в программе производства. Никакие мероприятия в СЭС при этом нетребуются кроме графиков отключения неответственных потребителей. Ущерб от перерыва питания является наиболее эффективным критерием при определении требуемой степени надёжности электроснабжения.
Категории электроприемников (ЭП) по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.
Требования технологии оказывают решающее значение при определении степени надёжности питания и построения схем электроснабжения. Недоучёт этих требований может привести как к недостаточному резервированию, так и к лишним затратам.
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электро-приемники разделяются на следующие три категории:
Электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.
Электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
Электроприемникитретей категории- все остальные электро-приемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.
Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения особой группы злектроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.
В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.
Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.
Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимнорезервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.
Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.
Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.
3. Расчет нагрузок на ПС 16
Подстанция ПС 16 питает электрооборудование второй серии электролизеров БТ-75. От этой подстанции получают питание: индивидуальные привода электролизеров, краны, освещение и вентиляция участка.
Расчет нагрузок на ПС 16 необходим для: расчетов токов КЗ, трансформаторов 10/0,4кВ, питающих кабелей, аппаратов защиты.
Расчет нагрузок щита кранов, щита освещения производим для выбора, трансформаторов 0,38/0,23кВ, питающих кабелей от ПС 16 до этих щитов и аппаратов защиты.
3.1 ЩИТ КРАНОВ 220В
В данном щите имеется 2 секции шин, от которых запитаны электромостовые краны и индивидуальные привода электролизеров.
Номинальная мощность одного электромостового крана[15]: Рном=52кВт, на каждую секцию приходится по 2 крана, значит ∑Рном.кранов=52 · 4=208кВт
В конструкции электролизера имеется три асинхронных двигателя, а именно:
- двигатель лицевой шторы;
- двигатель задней шторы;
- двигатель подъема и опускания анодного массива.
Как правило двигатели лицевой и задней штор имеют одинаковую мощность по 2,2кВт, а двигатель для подъема и опускания анодного массива – 4кВт.
В цехе имеется 128 электролизеров, для расчета Рном индивидуальных приводов, необходимо знать максимальное количество одновременно включенных приводов, в нашем случае эта цифра 16. Итак общая мощность привода одного электролизера равна Рном.1эл-ра=2,2 + 2,2 + 4 =8,4кВт.
Рном.инд.прив. = 8,4 · 16 = 134,4кВт. [15]
Находим среднесменную нагрузку Рсм по формуле[2]:
åРсм = åРном.инд.прив. ∙ Кинд.прив. + åРном.кран. ∙ Ки.кран.:
Где:
Рном.инд.прив. – номинальная мощность инд.прив(кВт) [15].
Рном.кран. – номинальная мощность крана(кВт) [15].
КИ – коэффициент использования [16].
åРсм=134,4 · 0,5 + 208 · 0,4 = 150,4кВт.
Находим средневзвешенный коэффициент использования Ки.ср.вз [2]:
;
.
Находим средневзвешенный коэффициент мощности cosjср.вз.[2]:
;
= 0,56
отсюда tqjСР.ВЗ = 1,47
Находим среднесменную реактивную мощность по формуле [2]:
;
åQСМ =(83,2 · 1,73 + 67,2 · 1,16) = 221,8кВар
Находим полную максимальную мощность Sмакс [2]
Находим максимальный ток Iмакс [2]
3.2 ЩИТ ОСВЕЩЕНИЯ 220В
В данном щите имеется 2 секции шин, от которых запитаны: рабочее, аварийное освещение цеха, а также освещение самой подстанции.
Находим среднесменную мощность Рсм по формуле[2]:
åРсм = åРраб.осв. ∙ Ки.осв. + åРавар.осв. ∙ Ки.авар.осв. +åРосв.пс.∙ Ки.осв.пс.
Где:
Рраб.осв. – номинальная мощность ламп рабочего освещения [15]
Равар.осв. – номинальная мощность ламп аварийного освещения [15]
Росв.пс. – номинальная мощность ламп освещения подстанции [15]
Ки – коэффициент использования [16]
åРсм=50 · 0,9 + 24 · 0,5 + 1 · 1 = 58кВт.
Находим средневзвешенный коэффициент использования Ки.ср.вз [2]:
;
.
Находим средневзвешенный коэффициент мощности cosjср.вз[2]:
;
= 0,93
отсюда tqjСР.ВЗ = 0,37
Находим среднесменную реактивную мощность по формуле [2]:
;
åQСМ =(45 · 0,48 + 12 · 0 + 1 · 0) = 21,6кВар
Находим полную максимальную мощность Sмакс [2]
Находим максимальный ток Iмакс [2]
3.3 РАСЧЕТ НАГРУЗОК НА СЕКЦИЯХ 1 И 2 ПС 16
В данной подстанции имеется 2 секции шин, от которых запитаны: вытяжная и приточная вентиляция, щит кранов, щит освещения.
Находим среднесменную нагрузку Рсм по формуле [2]:
åРсм = åРприточ.вент. ∙ Ки. + åРвытяж.вент. ∙ Ки. +åРщ.кран.∙ Ки. + +åРщ.осв.∙ Ки.
Где:
Рприточ.вент. – ном. мощность двигателя приточной вентиляции [15]
Рвытяж.вент. – ном. мощность двигателя вытяжной вентиляции [15]
Ки – коэффициент использования [16]
åРсм=800 · 1 + 800 · 1 + 75 · 0,8 + 342,4 · 0,43 = 1808,4кВт.
Находим средневзвешенный коэффициент использования Ки.ср.вз. [2]:
;
.
Находим средневзвешенный коэффициент мощности cosjср.вз.[2]:
