Определение расчётных нагрузок шахты. Выбор места расположения ГПП. Координаты центров электрических нагрузок отдельных цехов и установок промышленного предприятия

Коэффициент разновременности максимумов нагрузки отдельных групп электроприёмников зависит от технологического процесса и для горных предприятий равен 0,8¸0,9. Величина оптимального tgj₀ определяется с учетом места расположения предприятия и напряжения на вводе ГПП ( табл.2;Л1).

Реактивная нагрузка всех групп однородных по режиму работы электроприёмников предприятия:

.                     (6)

Реактивная мощность компенсирующих  устройств, устанавливаемых на ГПП:

.                         (7)

Суммарные расчётные мощности будут равны при U_н = 6 кВ:

.

Для остальных напряжений данные приведены в табл.2.

Таблица 2.                     

3.Выбор места расположения ГПП

Главная понизительная подстанция является одним из основных звеньев СЭС промышленного предприятия. На территории предприятия ГПП стремятся разместить в условном центре электрических нагрузок (ЦЭН). Под условным ЦЭН понимают точку на генеральном плане предприятия (рис.1), в которой при сооружении ГПП имеет место минимум расхода цветного металла. При невозможности разместить ГПП в условном центре электрических нагрузок из-за расположения в нём технологического объекта или по другим причинам ГПП размещают вблизи условного центра нагрузок.

Для определения условного ЦЭН на генеральный план, где показаны все производственные цеха (установки), наносится картограмма нагрузок, состоящая из окружностей с центром в условном ЦЭН отдельных цехов.

Площадь, ограниченная каждой из этих окружностей в выбранном масштабе, равна расчётной активной нагрузке соответствующего цех (установки), а радиус окружностей                               ,                                      (8)

где m ¾ масштаб для определения площади круга, кВт/мм²

Принимаем m =10 кВт/мм².

Координаты условного центра электрических нагрузок

;                

4.Составление схемы электроснабжения

Электроснабжение горных предприятий осуществляется, как правило, от подстанций системы. В связи с наличием на горных предприятиях потребителей I категории по надежности электроснабжения питание их электроэнергией производится по двум воздушным тупиковым радиальным линиям электропередачи (рис. 2.). Типичным решением является размещение на ГПП двух силовых трансформаторов. При выходе из строя одной из ЛЭП или одного силового трансформатора оставшиеся ЛЭП и трансформатор с учётом допустимой перегрузки должны обеспечивать передачу полной расчётной нагрузки.

Для уменьшения затрат на вводе ГПП предусматривают установку  отделителей и короткозамыкателей. При аварийных режимах коммутацию тупиковых ЛЭП производят выключателями, установленными в начале ЛЭП на подстанции системы. Для повышения надёжности электроснабжения между питающими ЛЭП предусматривают перемычку с разъединителями и выключателями, что позволяет сохранить в работе оба силовых трансформатора ГПП при отказе одной из ЛЭП. Узловым пунктом ГПП является система сборных шин, через которую протекает весь ток, потребляемый подстанцией. На ГПП для каждого напряжения вторичных обмоток силовых трансформаторов одиночная секционированная система сборных шин. К каждой секции посредством выключателей подключается обмотка низшего напряжения силового трансформатора и электроприёмники, расчётная мощность которых приблизительно равна половине расчётной мощности предприятия. Между секциями устанавливается межсекционный выключатель, обеспечивающий автоматический ввод резерва. Для ограничения грозовых и коммутационных перенапряжений на вводе ГПП устанавливают разрядники.

Рис. 2. Схема электроснабжения шахты

5.Выбор рационального напряжения

Под рациональным напряжением понимают напряжение, при котором имеет место минимум приведенных годовых затрат. При выборе рационального напряжения производится расчёт годовых приведенных затрат для трёх вариантов электроснабжения предприятия, отличающихся уровнем используемого напряжения на подстанции системы. Так как расчёты носят сравнительный характер, то при их выполнении учитывают составляющие, отличающиеся для различных вариантов. Затраты на эксплуатацию, включающие расходы на текущий ремонт, заработную плату и общепроизводственные расходы, принимаются одинаковыми в сравниваемых вариантах и при определении приведенных затрат не учитываются. Приведенные годовые затраты при выборе рационального напряжения определяются по формуле

З_å = 0,12×К + С_э,                  (9)

где К ¾ капитальные вложения;

С_э ¾ эксплуатационные расходы, руб

С_э = С_а + С_п ,                             (10)

где С_а ¾ амортизационные отчисления, руб;

С_п ¾ стоимость потерь электроэнергии, руб.

Для сокращения объёма вычислений приведенные годовые затраты определяем только для воздушных ЛЭП высшего напряжения и коммутационной аппаратуры, установленной на подстанции системы и на стороне высшего напряжения ГПП.       Капитальные вложения определяем по формуле

К=К_л+К_а.э.,                                 (11)

где К_л ¾ стоимость сооружения воздушных тупиковых ЛЭП, руб;

К_а.э. ¾ стоимость электрических аппаратов высшего напряжения