Файл: Дубинский, И. М. Электроснабжение передвижного оборудования при открытой добыче угля [практ. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 56

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

висят капитальные затраты на сооружение системы электро­ снабжения, расход цветных металлов, величина потерь электро­ энергии II эксплуатационные расходы. Отклонение ожидаемой расчетной нагрузки от фактической в сторону уменьшения вызы­ вает повышение потерь электроэнергии, ускорение износа элект­ рооборудования и может ограничить производительность как отдельных агрегатов, так и предприятия в целом. Отклонение же расчетной нагрузки в сторону увеличения приводит к излиш­ ним капитальным затратам и неполному использованию элект­ рооборудования.

В соответствии с руководящими указаниями определять электрические нагрузки на разрезах следует с применением ко­ эффициентов спроса и совмещения максимумов. При этом за расчетную активную нагрузку надо принимать максимальное значение нагрузки за 30 мин.

К о э ф ф II ц и е и т о м с п р о с а по а к т и в н о и м о щ и о- стп называется отношение расчетной активной мощности к поминальной.

К о э ф ф и ц и е н т о м с о в м е щ е н и я м а к с и м у м о в на­ зывается отношение суммарного расчетного максимума актив­ ной мощности к сумме расчетных максимумов отдельных групп электропрнемников.

За исходную величину при использовании указанной мето­ дики принимается номинальная мощность электроприемника /і„, которая обозначена на заводской табличке или в паспорте электродвигателя и трансформатора. Для токоприемников с

повторно-кратковременным режимом работы

эта

паспортная

мощность приводится

к номинальной

длительной

мощности

при ПВ = 100% по формулам:

 

 

 

 

 

для электродвигателей

 

 

 

 

 

Рп

Рласп 1'/Г-^®пасп > КВТ,

 

( 1)

для трансформаторов

 

 

 

 

 

 

5н =

s nacil |/ПВпасІІ ,

ква.

 

(2)

Для одиночного электродвигателя

с длительным

режимом

работы (например, конвейера)

расчетная мощность

определя­

ется по выражению

 

 

 

 

 

 

 

р р =

Р?.рп,

КВТ,

 

(3)

где Ка — коэффициент

загрузки,

характеризующий

загрузку

электродвигателя и определяющийся как

отношение

фактически потребляемой

мощности

к номинальной.

Реактивная мощность в этом случае находится умножением расчетного значения на величину tg срп, соответствующую номи­ нальному значению коэффициента мощности.

23


При определении расчетных нагрузок п однородных по ре­ жиму работы потребителей электроэнергии искомые значения находятся из выражений:

Р Р = * с

2

Art. квт;

(4)

 

І=1

 

 

Qp = -Pptgq),

квар;

(5)

 

Pr,

,

ква,

(6)

 

COS ф

где Кс — коэффициент спроса

(характерные значения

приведе­

ны в табл. 5); tgcp — значение тангенса, соответствующее харак­

терному для

группы cos ф (табл. 5);

і — порядковый номер

электроприемника.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

Коэффициенты спроса и мощности для передвижных электроприемников

 

разреза напряжением до 1000 в и свыше 1000 в

 

 

 

Коэффициент 1000 в

Электройриемннкн

спроса

мощности

 

 

 

Экскаваторы одноковшовые с приводом на по­

 

 

стоянном токе по системе Г—Д:

 

 

па вскрыше . .

 

0,5—0,7

0,65— 1—(—0,8)

иа добыче

. .

'

0 ,5 - 0 ,7 5

0,7—1—(—0,8)

Экскаваторы роторные

. .

0,6—0,7

0,7

Отвалообразователи ленточные

0,6—0,7

0,65

Станки ѵдарно-канатного бурения .................

0,5—0,6

0,65

Станки вращательного бурения.........................

0 , 5 - 0 ,7

0,70

Конвейеры ленточные .

.....................

0,6

0,7

П р и м е м а н н я : 1.

Данные по машинам кроме конвейеров приведены для одиночных

машин.

2. Нижннй предел дан для легких, верхний — для тяжелых грунтов.

Расчет нагрузки по участку (разрезу) в целом, на котором эксплуатируется q групп однородных токоприемников, произво­ дится с учетом совмещения максимумов

Рр = *c« Ppj’

 

 

00

/ = і

 

 

 

s p = у г [ к « s p n J + ( g

да

где Кем—коэффициент совмещения

максимумов

нагрузки;.

j — порядковый номер группы.

 

 

 

24


При расчете нагрузки на шинах подстанции в целом от электрооборудования вскрышных, добычных или отвальных ра­ бот значение коэффициента может быть принято 0,8—0,9. Для нескольких токоприемников, присоединенных к одному фидеру, значения коэффициентов приведены в табл. 6.

 

 

 

 

Таблица 6

Коэффициенты совмещения максимумов

нагрузки по фидеру при присоединении

к нему нескольких одновременно работающих машин

 

 

 

 

При присоединения к фидеру

Электропрпемннкн

 

 

одновременно работающих

 

 

 

машин

 

 

 

 

о

3

4

Экскаваторы одноковшовые с приводом по сис­

 

 

 

теме Г—Д:

 

 

0,7

0,6

 

на вскрыше..........................................................

 

 

 

на добыче ..........................................................

 

 

0,75

0,65

Станки ударно-канатного бурения .........................

 

0,55

0,5

0,45

Станки вращательного б у р е н и я .............................

 

кв . .

0,6

0,55

0,5

Трансформаторные подстанции 6 — 10/0,4

0,75

0,7

0,6

Расход активной и реактивной электроэнергии за год рассчи­

тывают по формулам:

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

(9)

№'г =

т м ^]

р р/. квт-ч;

 

 

1=I

 

 

 

 

 

п

 

 

 

(10)

VP =

T MPJ )

Qp„ квар-ч,

 

 

1=1

 

 

 

где Тм— годовое число часов использования

максимума

актив­

ной нагрузки (табл. 7); Гмр— то же, реактивной нагрузки (при отсутствии более точных данных может быть принято на 15— 20% большим, чем значение 7%).

 

 

 

Т а б л и ц а 7

Годовое число

часов использования максимума активной нагрузки разрезов

 

 

 

 

Годовое

 

 

 

 

число часов

 

 

Разрезы

 

использования

 

 

 

максимума

 

 

 

 

активной

 

 

 

 

нагрузки

Работающие 365

дней

в году в блоке с электростанциями при

4700—5100

непрерывной рабочей неделе при трех сменах по 8 ч

. . . .

Работающие 300 дней

в году при непрерывной рабочей

педеле

3500—4000

при трех сменах по 8 ч ...................................................................

 

25


§ 5. Энергетические показатели при электроснабжении передвижного оборудования

Мощность и режимы работы оборудования разрезов (в п е р о ­ вую очередь передвижного) определяют расход электроэнергии па отдельные технологические процессы п потребление ее в це­ лом по разрезу. Важным энергетическим показателем производ­ ства. позволяющим выполнять предварительные энергетические расчеты и сравнительный анализ работы в различных условиях, является удельный расход электроэнергии, характеризующий среднее потребление электроэнергии на единицу продукции, папример, количество киловатт-часов, расходуемых на экскавацию 1 м3 горной массы или на бурение 1 м скважины. Удельный по­ казатель может быть установлен как для отдельной технологи­ ческой машины или процесса, так и для всего разреза в целом.

Величина удельного расхода зависит не только от установ­ ленной мощности агрегата, ио и от состояния его механизмов и электрооборудования, качества их ремонта, параметров сети электроснабжения, крепости пород, организации производства и других факторов. Поэтому аналитическое определение удель­ ных расходов является трудоемким процессом и не дает досто­ верных результатов. Более точные данные получают эксперимен­ тальным путем. Усредненные значения большого числа замеров используют при соответствующих расчетах. Удельные расходы электроэнергии для некоторых типов передвижного оборудова­ ния приведены в табл.8.

В работе [34] приведены удельные расходы электроэнергии одноковшовых экскаваторов в зависимости от категории грун­

тов (табл. 9). При этом к I

категории относят грунты с объем­

ным весом

1,5—1,7 т/м3;

к I I — 1,8—2,0

т/м3; к III — 2,1—

2,5 т/м3; к IV — 2,6—3,0 т/м3 и к V — 3,1—3,5 т/м3.

 

 

 

Таблица 8

Удельные расходы электроэнергии по отдельным типам горнотранспортного

 

оборудования

 

Оборудование и технологический процесс

Удельный расход

электроэнергии,

 

 

 

кпт-ч/м*

Выемка горной массы экскаваторами:

 

0,4—0,6

ЭКГ-4.6; ЭВГ-4; ЭВГ-6; Э К Г - 8 .............................

Э К Г - 1 2 ,5 ...........................................................................

 

ЭШ-10'70Л . . .

0,75—0,85

ЭШ-5/45; ЭШ-6/60; ЭШ-1Щ60;

0,6—1,0

Э Ш -15/90 А ......................................................................

 

 

1,1 —1,35

ЭШ-25/100

.....................................

 

1,5—1,7

ЭШ-80/100 ......................................................................

 

 

1,8—2,0

ЭР-630; ЭР-1250; ЭР-2500 .........................................

 

0 , 5 - 0 , 6

ЭР-500 ...............................................................................

 

 

0,7

Отвалообразователн: 0-630-500 .........................................

 

0.6—0,8

Транспортирование горной массы ленточными конвейерами

0,6—0,9 квт-ч/т-км

Бѵренне скважин

буровыми станками .............................

1,6 кнт-ч/м

26


Т а б л и ц а 9

Удельные расходы электроэнергии одноковшовых экскаваторов

Категория Экскаватор грунта

Удельный

 

 

Удельный

расход

Экскаватор

Категория

расход

электро­

грунта

электро­

энергия,

 

 

энергии,

квт-ч/т

 

 

кпт-ч/т

ЭКГ-4,6

1

0,145

ЭШ-10/60

I

0,480

 

и

0,136

 

п

0,455

 

ш

0,130

ЭШ-14/75

1

0,820

 

IV

0,127

ЭШ-15/90

и

0,770

ЭШ-4/40

V

0,120

I

0,900

I

0,380

ЭШ-25/100

и

0,865

 

11

0,360

I

1,060

ЭШ-5/45

1

0,320

 

и

1,010

 

11

0,300

 

 

 

Приведенные в таблице значения удельных расходов опре­ делены при угле поворота экскаваторов в забое на 135°.

Снижение удельного расхода электроэнергии, и в первую очередь при работе оборудования на вскрыше и добыче, явля­ ется важной задачей, решение которой значительно влияет на снижение себестоимости. Так как потребление мощности зависит от многих факторов, снижение расхода электроэнергии может быть достигнуто благодаря улучшению ведения горных работ, правильному выбору в соответствии с технологией оборудова­ ния и максимальной его загрузки, совершенствованию схем уп­ равления главных приводов, качественному ремонту, правильно­ му выбору сечений распределительных сетей систем электро­ снабжения, повышению коэффициента мощности и другим ме­ роприятиям.

Учет фактического расхода электроэнергии производится счетчиками. Для денежных расчетов за израсходованную элект­ роэнергию счетчики активной и реактивной энергии устанавли­ вают на границе раздела сети энергосистемы и разреза. При техническом учете потребления энергии, для сравнения показа­ телей работы различных участков и видов горного оборудова­ ния, расчета удельных норм и т. п. место установки счетчиков определяется целью учета.

Коэффициент мощности является одним из основных энерге­ тических показателей электрохозяйства. При его снижении воз­ растают потери напряжения и активной мощности в сетях, тре­ буется увеличение сечения сетей и установленной мощности трансформаторов. Величина cos ср на разрезах определяется за­ грузкой трансформаторов и электродвигателей и, в первую оче­ редь, передвижного оборудования, являющегося основным по­ требителем электроэнергии. Горнотрапспортные машины изго­ товляются с определенной мощностью приводов. В то же время на различных разрезах, и даже в пределах одного предприятия,

27