Электрооборудование и электроснабжение горных работ

Rд≤50/ Iоз=50/0,66=75,76 Ом.

Окончательно принимаем       Rд =4 Ом.

Сопротивление магистрального заземляющего провода:

Rмз =ρ0 l=0,91 3,1=2,82 Ом.

Сопротивление заземляющей жилы кабеля КГЭ-3х25+1х10+1х6:  S=10мм²;         r0=1,78Ом/км;  Rзж = r0 l=1,78 0,25=0,44 Ом.

Сопротивление центрального заземляющего устройства:

Rцз = Rd –(Rмз+Rзж)=4-(2,82+0,44)=0,735 Ом.

Сопротивление растеканию тока одного электрода заземления, выполненного из круглой стали d=0,16м;       l =5м:

R=0,218 ρ=0,218 100=21,8 Ом.

Количество одиночных электродов центрального заземляющего устройства:

N=R/Rцзηи=21,8/1,97 0,55=20.

Принимаем расстояние между электродами а=5м.

Для местного заземления принимаем два вертикальных уголка 50х50х50мм,      l =2,5м.

Сопротивление одного уголка:

Rэ= (ρ/2πl) ln 4 l/d=0,388 ρ;

Для суглинка       ρ =100 Ом м;  Rэ=0,388 100=38,8 Ом.

Сопротивление местного заземляющего устройства:

Rмзу=Rэ/2=38,8/2=19,4 Ом.

3.8. Энергетические показатели

К основным энергетическим показателям карьерного электрохозяйства относятся: коэффициент мощности, степень компенсации реактивной мощности, электровооруженность труда, удельный расход электроэнергии.

1.      Коэффициент мощности:

Cosφ=Pр/√3 U I=3346,5/1,73 35 136,6=0,85;

где,        Pр -  активная мощность, кВт;

U -  номинальное напряжение, кВ;

I -  действующий ток, А.

2.      Компенсация реактивной мощности.

Суммарная мощность источников реактивной энергии не должна превышать величину потребляемой мощности номинальной нагрузки энергосистемы, то есть реактивная мощность не должна передаваться из сетей карьера в сеть энергосистемы в целом.

3. Энерговооруженность труда:  показатель, характеризующий соотношение между затратами труда и электроэнергией   израсходованной  в   производственном   процессе      (для ЭКГ-8И за смену):

Ээт=Эа/nсм tсм nдн=3251,5 3 30/101 8 30=12 кВт ч/чел. ч;

где,   Эа –расход электроэнергии за месяц, кВт ч;

          nсм – списочный состав рабочих, чел.;

          tсм – продолжительность рабочей смены, час;

          nдн – количество рабочих дней в месяц, дн.

4. Удельный расход электроэнергии: количество электроэнергии, израсходованной при производственном процессе на исходную единицу.

Удельный расход к единице добытой продукции выражается по формуле:

Wу=ΣЭ/ΣП=9754,5/1388,87=7,02 кВт ч/т.

5. Плата за электроэнергию.

Предприятия по добыче полезного ископаемого открытым способом оплачивают потребляемую энергию по двухставочному тарифу, состоящему из основной и дополнительной ставок. Основная ставка предусматривает плату за 1кВт заявленной активной мощности, участвующей в максимуме нагрузки энергосистемы. Под заявленной мощностью имеется ввиду наибольшая получасовая мощность и относительная реактивная мощность, потребляемые в часы суточного максимума нагрузки системы.

Дополнительная ставка двухставочного тарифа предусматривает плату за 1кВт ч активной электроэнергии, учтенной счетчиком.

При расчете предусматриваются скидки или надбавки к тарифу, как с основной, так и с дополнительной ставок по шкале скидок и надбавок.

Стоимость потребляемой электроэнергии (за месяц):

Аэ=(с΄Рmax +dэ Эа)(1 -+0,01а)=100 469,7+28 9403,68=310273 руб.                                                                       

где,        с΄    - основная плата за 1 кВт максимальной нагрузки, руб;

Рmax -максимальная получасовая мощность, кВт;

dэ    -дополнительная плата за 1 кВт ч, руб.;

            0,01а -коэффициент скидок и надбавок за компенсацию реактивной        мощности, %;

Wа -активная энергия, израсходованная карьером.

Wа=kиа t ΣPном k΄сп=

=0,65 8 3 186 0,5 4+0,65 8 3 199,6 0,5 2+0,65 8 3 20,8 0,5 3=9403,68 кВт ч; 

где,        kиа -    коэффициент использования во времени;

ΣPном -сумма номинальных мощностей, кВт;

k΄сп   -коэффициент спроса;

t   -время работы приемников.

Степень  компенсации реактивной мощности оценивают:

Оптимальным      tgφэ=Qэ/Pmax;

Фактическим        tgφм=Qм/Pmax;

где,        Pmax - заявленная потребляемая мощность, кВт;

Qэ    -оптимальная реактивная нагрузка;

Qм   -фактическая реактивная нагрузка. 

3.9. Разработка мероприятий по энергосбережению

Горнорудное производство – это одно из энергоемких потребителей электроэнергии. Экономия электроэнергии может быть получена за счет рационального использования ее в технологических процессах и за счет уменьшения потерь в электрической сети. Энергетические потери делятся на устранимые в данных технических условиях и неустранимые – потери в сетях, в передачах оборудования, потери напора в трубопроводе и др.

Потери в сетях можно уменьшить применением более высокой ступени напряжения, компенсацией реактивной нагрузки, повышением качества электроэнергии, совершенствованием систем возбуждения СД, поддержанием нагрузки силовых трансформаторов и электропривода в оптимальном режиме, использованием резервных линий и т.п.

Потери электроэнергии можно уменьшить, устранив причины потерь:

-неполная загрузка и нерациональное использование технологического оборудования, нарушение технологического процесса, плохая организация труда.

-наличие двигателей завышенной мощности, нерациональная схема электроснабжения, работа оборудования в неавтоматическом режиме, холостой ход трансформаторов и технологического оборудования.

В связи с выше перечисленным, предлагаются следующие мероприятия по экономии электроэнергии:

1. Улучшение качества дробления горной массы путем выбора оптимальных параметров  бурения и взрывания. Экономичность – 2,5-3% по пределу добычи руды;

2. Регулирование оптимальной загрузки дробления;

3. Поддержание оптимального коэффициента мощности.

Основными причинами нарушения надежности в системах передачи и распределения энергии на поверхности горных работ предприятий являются междуфазные замыкания из-за схлестывания проводов, их обрыв и однофазные замыкания на землю, пробой и перекрытие изоляторов (50%). Методом повышения надежности (в 2-2,5 раза) и экономичности (на 0,1-0,3$км/кВт ч) воздушных линий напряжением 0,4..10кв является замена их неизолированных проводов на покрытые изоляцией и установка соответствующих устройств защиты от перенапряжений перегрузок по току.         Достоинством изолированных проводов является:

-обеспечение бесперебойного электроснабжения потребителей при падении проводов на землю, падении на провода деревьев, набросах и т.п.;

-существенно меньшая пожароопасность за счет исключения искрообразований, обычно возникающих на ВЛ при схлестывании неизолированных проводов и сухую погоду, как правило, инициирующих очаг возгорания;

-обеспечение большей безопасности обслуживающего персонала, населения, животных и птиц при случайном касании проводов за счет изолирующих свойств их полимерного материала;

-возможность одновременной подвески 0,4кВ и 6кВ

-легкость монтажа и сокращение эксплуатационных расходов;

-срок эксплуатации более 50 лет.

С учетом отечественных достижений в области защитных аппаратов для ограничения перенапряжений на ВЛ6 кВ целесообразно применять нелинейные ограничители перенапряжений, рассчитанные на ток грозового перенапряжения до 10 кА и устанавливаемые параллельно изоляторам в грозоопасных зонах. ОПН обеспечивают наиболее высокую точность среза перенапряжений по сравнению с другими известными техническими средствами.

Предлагаю установку ЯКНО-6(10) (фирма “Кэмонт”). Данная модель имеет следующие преимущества:

- вакуумный коммутационный элемент;

- не требует подогрева выключателя;

- сухие трансформаторы напряжения;

- отсутствует пожароопасность;

- снижение трудоемкости по техобслуживанию.

Вакуумные выключатели ВБКЭ (устанавливаются на подстанции) производства промышленной группы ”Урал энерго” и Нижнеуденского электролитного завода позволяют:

- повысить надежность энергоснабжения;

- кардинально снизить текущие экспуатационные затраты за счет сиженя объемов ремонтных работ и расходов на комплектацию изделия;

- снизить капитальные затраты будущих периодов за счет заначительно большего коммутационного ресурса вакуумных выключателей.

В магистральных линиях электропередачи рациональный режим напряжения на уровне 0,96-0,98U может быть достигнут путем автоматического регулирования коэффициента трансформации трансформатора под нагрузкой и местных устройств регулирования режима напряжения (МУР) в конце питающих линий.

Одним из направлений сбережения является обеспечение в узлах нагрузки предприятия компенсации реактивной мощности на оптимальном уровне за счет использования сцентрированных установок поперечной компенсации (УПК) и синхронных двигателей.

3.10. Выбор высоковольтной аппаратуры и оборудования

Трансформатор ТМ-6300/35

Разъединитель РНДЗ-35/1000У1