Методы определения расчетных электрических нагрузок.

Определение расчетных электрических нагрузок при проекти­ровании электроснабжения участка (цеха), группы участков (цехов) и карьера в целом производится с целью выбора и проверки проводников (шин, кабелей, проводов), коммутационных аппаратов и трансформаторов по нагреву, экономической плотности тока, расчета потерь и отклонения напряжения, выбора защитных устройств и компенсирующих установок.

От правильного определения электрических нагрузок зависят технические и экономические показатели проектируемой системы электроснабжения: капитальные вложения, эксплуатационные расходы, расход цветного металла и потери электроэнергии.

В настоящее время применяется ряд научно обоснованных методов расчета электрических нагрузок: по установленной мощности и коэффициенту спроса; по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданной производительности участка или карьера, по удельной нагрузке на единицу производственной площади; по средней мощности и коэффициенту формы группового графика нагрузки; по средней мощности и коэффициенту максимума.

Электрические нагрузки характеризуются мощностью (активной и реактивной) и силой тока, потребляемыми отдельными электроприемниками, группами электроприемников участка (цеха) или всеми электроприемниками карьера.

При проектировании электроснабжения карьеров расчет элек­трических нагрузок производится по методу коэффициента спроса или по методу удельного расхода электроэнергии на единицу продукции.

Метод удельного расхода электроэнергии на единицу продукции

Для определения расчетных электрических нагрузок необхо­димо знать производительность машины, комплексов, уча­стков, карьера в целом за смену и удельный расход электроэнергии на единицу продукции.

Этот метод определения расчетных электрических нагрузок применим в тех случаях, когда имеются обоснованные нормы удельного расхода электроэнергии на единицу продукции. Этим методом легко рассчитываются нагрузки участков горных работ, комплексов и электрифицированного транспорта на действующих карьерах, на которых по статистическим данным определены удельные нормы удельного расхода электроэнергии по всем видам работ.

Метод коэффициента спроса

Величина коэффициента спроса для всех горных машин и меха­низмов, кроме одноковшовых экскаваторов, принимается постоянной, независимо от их числа в группе (на участке, в цехе, на карьере).

Определение числа и мощности трансформаторов подстанций.

На ГПП карьеров, имеющих потребители 1-й и 2-й категорий по бесперебойности электроснабжения, должно быть установлено два трансформатора. При аварии или выводе в плановый ремонт одного из них второй должен обеспечивать всю нагрузку, потреби­телей. На карьерах, для электроснабжения которых сооружается несколько ГПП, на каждой из них может быть установлен один трансформатор, а резервирование осуществляется в этом случае по соединительным линиям напряжением 6 кВ.

На участковых подстанциях ПКТП 35-110/6 и 6,0/0,4 уста­навливают по одному трансформатору, мощность которого должна обеспечивать всю нагрузку участка и иметь резерв для подключе­ния дополнительных нагрузок. Необходимость резервной мощно­сти вызывается пересоединением передвижных машин с одной ПКТП на другую.

Мощность трансформаторов 6,0/0,4 определяется величиной нагрузки и возможностью прямого пуска асинхронных двигателей с к.з. ротором. Приближенно можно считать, что пуск наиболее мощного асинхронного двигателя с к.з. ротором, присоединенного к шинам ПКТП вместе с другими электроприемниками, возможен в том случае, если его мощность не превышает 30% мощности трансформатора при редких пусках и 20% - при частых.

Мощность электродвигателя с к.з. ротором может составлять 80% мощности трансформатора, установленного для питания только одного этого двигателя.

Определение мощности трансформаторов ГПП и ПКТП производится после расчета электрических нагрузок.

1. Все электроприемники группируют по напряжению 6 и 0,4 (0,66) кВ.

2. Одноковшовые экскаваторы группируют по технологическим процессам: вскрышные, добычные, на отвалах.

3. Горные машины и механизмы с электроприводом напряжением 0,4 (0,66) кВ группируют по участкам или технологическим процессам.

4. Определяют суммарные номинальные мощности электроприемников в каждой группе.

5. По таблицам принимают коэффициенты спроса и определяют активные и реактивные нагрузки каждой группы.

6. Определяют общие расчетные активные и реактивные нагрузки по экскаваторам, электроприемникам напряжением 6 кВ и суммарные – всех групп напряжением 6 кВ.

7. Находят суммарные нагрузки электроприемников напряжением 0,4 (0,66) кВ по участкам горных работ и поверхности.

8. Определяют суммарные активную и реактивную мощности на шинах 6 кВ ГПП.

9. Устанавливают общую расчетную мощность трансформаторов ГПП.

10. По расчетной мощности выбирают стандартную мощность трансформаторов ГПП и участковых ПКТП 35/6 кВ и 6/0,4 кВ.