- •Оглавление
- •Глава 2 12
- •8.1. Общие сведения 117
- •Глава 10 137
- •Глава 15 209
- •Глава 16 228
- •16.1. Общие сведения 228
- •Глава 17 240
- •Глава 11 147
- •Глава 12 159
- •12.1. Общие сведения 159
- •Глава 13 181
- •Глава 14 191
- •Глава 18 257
- •1.1. Основные положения внешнее электроснабжение шахт и рудников
- •1.2. Выбор напряжения питающих линий
- •1.3. Схемы внешнего электроснабжения
- •Глава 2 электроснабжение на поверхности шахт и рудников
- •2.1. Категории бесперебойности электроснабжения потребителей
- •2.2. Схемы распределения электроэнергии
- •2.3. Подстанции на поверхности шахт и рудников
- •2.4. Электрические сети
- •2.5. Схемы электроснабжения потребителей
- •Электробезопасность при электрификации шахт и рудников
- •3.1. Условия и опасности эксплуатации электрооборудования в подземных горных выработках
- •3.2. Воздействие электричества на организм человека
- •3.3. Условия безопасности в электрических сетях с разным режимом нейтрали
- •3.3.1. Сети с изолированной нейтралью
- •3.3.2. Сети с заземленной нейтралью
- •3.3.3. Сравнение условий электробезопасности в сетях с изолированной и заземленной нейтралью
- •3.3.4. Влияние состояния изоляции электрооборудования на уровень электробезопасности
- •3.4. Меры защиты от поражения электрическим током
- •3.5. Защитное заземление
- •3.6. Защитное отключение
- •3.7. Опережающее отключение
- •3.8. Предупреждение пожаров от электрического тока
- •Глава 4 исполнения рудничного электрооборудования
- •4.1. Принципы взрывобезопасности
- •4.2. Краткие основы искробезопасности
- •4.3. Классификация и маркировка рудничного электрооборудования
- •Глава 5 защита электроустановок шахт и рудников
- •5.1. Характеристика основных повреждении электроустановок
- •5.2. Защита электроустановок поверхности шахт и рудников
- •5.2.1. Электроустановки напряжением до 1000 в
- •5.2.2. Электроустановки напряжением выше 1000 в
- •5.3 Защита подземных электроустановок
- •5.3.1. Электроустановки напряжением до 1200 в
- •5.3.2. Электроустановки напряжением выше 1200 в
- •Глава 6 рудничная аппаратура управления и зашиты
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Виды защит рудничной аппаратуры
- •6.3. Пускатели ручного управления
- •6.4. Автоматические выключатели
- •6.5. Нереверсивные магнитные пускатели
- •6.6. Реверсивные;магнитные пускатели
- •6.7. Бесконтактные пускатели
- •6.8. Магнитные станции управления
- •Глава 7 подземные подстанции
- •7.1. Основное электрооборудование подземных подстанции
- •7.1.1. Комплектные распределительные устройства
- •7.1.2. Шахтные трансформаторы
- •7.2. Центральные подземные подстанции
- •7.3. Преобразовательные подстанции
- •7.4. Распределительные подземные пункты и стационарные трансформаторные подстанции
- •7.5. Передвижные трансформаторные подстанции
- •Глава 8 электрические сети в подземных выработках
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Бронированные кабели
- •8.3. Гибкие и особогибкие кабели
- •8.4 Прокладка кабелей
- •8.5. Силовая распределительная сеть
- •9.2. Электроснабжение шахт и рудников обособленным питанием подземных электроприемников
- •9.3. Электроснабжение горных работ через ствол
- •9.4. Электроснабжение подземных горных работ через шурфы и скважины
- •Глава 10 рудничное электрическое освешение
- •10.1 Электрические источники света
- •10.2. Рудничные осветительные приборы
- •10.3. Оборудование электроосветительных установок в подземных выработках
- •Глава 11 электроснабжение подготовительных участков
- •11.1. Электроснабжение и электрооборудование проходческих комбайнов и комплексов
- •11.2. Электроснабжение и электрооборудование погрузочных машин
- •11.З. Электроснабжение и электрооборудование бурильных машин и установок
- •11.4. Особенности электроснабжения тупиковых выработок
- •Глава 12 электроснабжение добычных участков
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Электроснабжение участков угольных шахт, разрабатывающих пологие и наклонные пласты
- •12.3. Электроснабжение участк08, разрабатывающих крутые пласты
- •12.4. Особенности электроснабжения! участков при регулируемом электроприводе забойных машин
- •12.5. Электроснабжение участков рудников
- •Глава 13 электроснабжение транспортных и погрузочных средств шахт и рудников
- •13.1. Электроснабжение подземных лебедок и механизмов погрузочных пунктов
- •13.2. Электроснабжение подземных конвейерных установок
- •13.3. Электроснабжение самоходных вагонов
- •Штриховой со сплошной линией обозначен бронированный или гибкий кабель (эвт, кшвг), а сплошной - кабель гршэ
- •13.4. Электроснабжение электровозной откатки
- •14.2. Основные показатели надежности рудничного электрооборудования
- •Плотность нормального распределения
- •Интенсивность отказов
- •14.3. Статистическая обработка результатов наблюдении
- •14.4. Факторы, влияющие на надежность рудничного электрооборудования
- •14.5. Причины отказов рудничного электрооборудования
- •14.6. Методы расчета показателей надежности
- •14.7. Надежность схем электроснабжения
- •15.2. Определение мощности участковой трансформаторной подстанции
- •Расчетная мощность участковой трансформаторной подстанции
- •15.3. Расчет кабельной сети участка
- •Экономическое сечение кабеля
- •15.4. Выбор коммутационной аппаратуры
- •Типоразмер фидерного выключателя выбирается исходя из условия
- •15.5. Выбор уставок защиты
- •15.6. Выбор высоковольтной ячейки и уставок ее защиты
- •Выбор и проверка ячейки производятся исходя из условий
- •L5.7. Выбор высоковольтного кабеля
- •Глава 16 проектирование электроснабжения шахт и рудников
- •16.1. Общие сведения
- •16.2. Методика технико-экономических расчетов
- •Срок окупаемости
- •16.3. Построение технико-экономических моделей систем подземного электроснабжения
- •Постоянная часть ежегодных 'затрат на сооружение линий
- •Постоянная часть ежегодных затрат на сооружение подстанций
- •16.4. Методы математического программирования при оптимизации параметров систем электроснабжения
- •Затем находят новое значение
- •16.5. Структура системы автоматизированного проектирования электроснабжения
- •Глава 17 автоматизация и телемеханизация систем электроснабжения шахт и рудников
- •17.1. Назначение и виды устройств автоматики
- •17.2. Автоматическое повторное включение
- •17.3. Автоматическое включение резерва
- •17.4. Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок
- •17.5. Автоматизация подземных подстанции
- •17.6. Управление системами электроснабжения шахт и рудников
- •Глава 18 энергетические показатели режима электропотребления шахт и рудников
- •18.1. Коэффициент мощности электроустановок
- •18.2. Удельные нормы электропотребления
- •18.3. Расчеты за пользование электроэнергией
Затем находят новое значение
Прежде чем приступить к дальнейшей оптимизации, необходимо целевую функцию и систему ограничивающих уравнений привести к каноническому виду. Для этого следует исключить новую базисную переменную xs из всех уравнений (16.27), кроме уравнения строчки r; в последнем уравнении коэффициент при xs должен быть равен единице. Это преобразование выполняется делением уравнения строки r системы (16.27) на коэффициент ars, называемый ведущим членом xs:
Подставляя xs из (16.31) во все остальные уравнения системы (16.27), приводят ее к новому каноническому виду.
Симплекс-метод применяют для решения линейных задач оптими-зации, если уравнения ограничений и целевой функции не имеют канонического вида. Симплекс-метод разделяют на два этапа: приведение системы ограничивающих уравнений и целевой функции к каноническому виду и оптимизация целевой функции с применением симплекс-алгоритма.
Динамическое программирование—это один из видов нелинейного программирования, используемый для решения задач минимизации нелинейной функции многих неизвестных. В большинстве таких задач уравнения ограничений являются линейными, а минимизируемая функция — сепарабельной (т. е. функция равна сумме функций отдельных переменных).
Сущность динамического программирования сводится к многошаго-вому процессу, в котором на каждом шаге оптимизируется функция только одного переменного. Результаты, полученные для одного шага, запоминаются и используются на следующих шагах.
Порядок минимизации нелинейной сепарабельной функции многих переменных Z = f1 (x1) +f2(x2) +….+fn(xn) при ограничении x1 + x2 + .. .+хп= Х может быть принят следующий:
определяется и запоминается f 1(x1) в пределах изменения х1 от 0 до X;
определяется минимум z при нулевых значениях всех переменных, кроме х1 и х2, для чего минимизируют функцию Z12 = f1(x1)+f2(x2) при условии x1 + x2=X 1,.2, где X 1,2 изменяется от О до X. Используя уравнение ограничений, функцию Z12 представляют в виде
Аналогично определяют оптимальные значения х1, и х2, зависящие от X 12:
x1 опт,(X12); x2 опт(X12). Три последние зависимости запоминаются;
определяется минимум функции
при условии x1 + x2+x 3= X1,3 или X1.2+X3 =X1,3, где X1,3 изменяется от 0 до х. Используя условия ограничения, получим:
Функция Z13 зависит только от Х12. При изменении X12 от 0 до Х 13 находят
Z13 min(X13) и, используя уравнение ограничений, определяют X12 опт (X13), x2 опт (X 13), x3 опт (X13). На последнем шаге получают значения Zmin(X), x ОПТ (X),
x 2 ОПТ (Х) и т. д.
Из других методов можно указать метод множителей Лагранжа, метод случайного поиска с самообучением и др.
16.5. Структура системы автоматизированного проектирования электроснабжения
Система автоматизированного проектирования электроснабжения шахт представляет собой одну из подсистем более высокого уровня САПР-уголь. Вместе с тем сама она состоит из отдельных подсистем одного уровня, функционирующих на различном методическом, программном, информационном обеспечении, связанных между собой входной и выходной документацией.
В общей системе САПР-ЭШ можно выделить следующие подсистемы: 1) внешнего электроснабжения и подстанции, включающую в себя выбор рациональной величины внешнего электроснабжения; выбор оптимальной схемы электроснабжения, структуры подстанций, их типа и рационального местоположения с учетом обеспечения максимальной экономичности и высокого качества электроэнергии; 2) электроснабжения промплощадки, обеспечивающей снабжение электроэнергией потребителей поверхности шахты; 3) электроснабжения подземных горных работ—для электроснаб-жения подземных потребителей и обеспечения электробезопасности;
4) линии электропередач, включающей выбор параметров линий электропередач, их сечение, трассировку, выбор оборудования; 5) молниезащиты и заземления—для решения вопросов электротехнического характера в тесной связи со строительной частью проекта, так как в создании подсистемы решающую роль играет строительная компоновка; 6) проектно-конструкторской документации—автоматизированное выполнение всей рабочей документации для строительства и монтажа объектов электроснабжения, чертежей на установку электрооборудования, канализации электроэнергии, спецификации, кабельные журналы, ведомости и др.; 7) сметы, которая на основе исходных данных от всех подсистем САПР-ЭШ автоматизирует разработку сметной документации для строительных и электромонтажных работ, и др. Помимо перечисленных могут быть выделены и другие подсистемы в зависимости от конкретного объекта и его местоположения.
САПР-ЭШ должна строиться так, чтобы быть открытой для включения новых видов проектных работ, а также допускать возможность оперативного и легкого соединения с другими подсистемами—горно-геологической, технологической, механической и др. Комплексное решение этих вопросов позволяет многократно использовать исходные данные, сокращая их объем и время подготовки.
Расчеты по несложным типовым алгоритмам в системе незначительны. Основная доля работы приходится на внутримашинную логическую переработку значительного объема информации. Поэтому важная составная часть создания САПР-ЭШ—разработка ее информационных основ.
По отношению к системе проектирования информация может подразделяться на входящую, исходную, промежуточную, результативную и выходящую; по отношению к проектируемому объекту—на вариантную и инвариантную. Вопросы организации хранения и поиска информационных данных особенно важны для создания унифицированной конструктивной и элементной баз. Создание банка данных включает: основные информацион-ные массивы, содержащие описание элементной базы и унифицированных конструкций; основные информационные массивы проектов со всеми сведениями о проектируемых объектах; справочные информационные массивы, содержащие пакеты типовых решений.
Создание системы автоматизированного проектирования обеспечивает повышение технического уровня и качество выпускаемых проектов; снижение расходов; повышение надежности проектируемых капитальных вложений и эксплуатационных объектов.
